DE2121685B1

DE2121685B1 - BELT DRIVE WITH A BELT TENSIONING DEVICE

Info

Publication number: DE2121685B1
Application number: DE19712121685
Authority: DE
Inventors: Gustav Franzen
Original assignee: Palitex Project Co GmbH
Current assignee: Palitex Project Co GmbH
Priority date: 1965-12-02
Filing date: 1971-05-03
Publication date: 1972-05-25

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Riementrieb mit einer Riemenspannvorrichtung, die eine Riemenspannung in Abhängigkeit von der Größe des am Umfang der Riemenantriebsscheibe wirksam werdenden Drehmomentes erzeugt, wobei die Riemenantriebsscheibe frei drehbar gleichachsig zu einer treibenden Welle gelagert ist und die Riemenantriebsscheibe mit der treibenden Welle über eine hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit gekuppelt ist, wobei das eine gegenüber dem anderen verschiebbare Teil der hydraulischen Einheit mit seinem freien Ende außermittig an der Riemenantriebsscheibe angreift und das freie Ende des anderen Teiles mit geringerem Abstand außermittig an der treibenden Welle angelenkt ist, und der drehmomentabhängige, in der hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit erzeugte Meßdruck einen hydraulischen Stellzylinder beaufschlagt, dessen Kolben und Zylinder infolge ihrer hydraulisch erzeugten Abstandsänderung die Riemenspannvorrichtung betätigen, nach Patentanmeldung P 1 500 474.7-12. The invention relates to a belt drive with a belt tensioning device that provides belt tension depending on the size of the effective on the circumference of the belt drive pulley Torque generated, the belt drive pulley freely rotatable coaxially to a driving Shaft is mounted and the belt drive pulley with the driving shaft via a hydraulic piston-cylinder unit is coupled, one relative to the other displaceable part of the hydraulic Unit engages with its free end eccentrically on the belt drive pulley and that The free end of the other part is articulated off-center at a smaller distance from the driving shaft and the torque-dependent measurement pressure generated in the hydraulic piston-cylinder unit acted upon a hydraulic actuating cylinder, the piston and cylinder of which are generated hydraulically as a result of them Change the distance actuate the belt tensioning device according to patent application P 1 500 474.7-12.

Derartige bekannte (USA.-Patentschrift 3 413 865) drehmomentabhängige gesteuerte Riemenspannvorrichtungen haben sich in der Praxis häufig gegenüber Riemenspannvorrichtungen als überlegen erwiesen, die beispielsweise in Abhängigkeit von der Antriebsdrehzahl, d. h. Motordrehzahl, gesteuert werden. Dient beispielsweise der Riemen dem Antrieb von Spinnspindeln, so verändert sich bei gleichbleibender Riemenumlaufgeschwindigkeit wegen des Aufwickeins der Copse laufend die Spindelmasse und der Luftwiderstand, was mit einer Erhöhung der Mitnahmemomente verbunden ist, so daß dementsprechend die Riemenspannung eine Steigerung erfahren muß. Es ändert sich somit in der einen oder anderen Richtung das von der Riemenantriebsscheibe aufzubringende Drehmoment, dessen wechselnde Größe bei einer nur von der Motordrehzahl abhängigen Riemenspannung ganz unberücksichtigt bleibt.Such known (U.S. Patent 3,413,865) torque-dependent controlled belt tensioning devices have often proven to be superior to belt tensioning devices in practice, which, for example, as a function of the drive speed, d. H. Engine speed, controlled will. If, for example, the belt is used to drive spinning spindles, it changes if it remains the same Belt circulation speed because of the winding of the cops continuously the spindle mass and the air resistance, which is associated with an increase in the entrainment torque, so that accordingly the belt tension must experience an increase. It changes in one way or another Direction of the torque to be applied by the belt drive pulley, its changing magnitude is completely disregarded in the case of a belt tension that is only dependent on the engine speed.

Bei der in der Hauptpatentanmeldung beschriebenen Anordnung, die hinsichtlich der drehmomentabhängigen Steuerung der Riemenspannung zuverlässig arbeitet, können unter Umständen Dichtungsprobleme auf dem Wege des hydraulischen Mediums zwischen der das Kupplungsorgan zwischen Riemenantriebsscheibe und treibender Welle bildenden Kolben-Zylinder-Einheit und dem Stellzylinder auftreten, wenn das hydraulische Medium von der mit der Riemenantriebsscheibe rotierenden hydraulischen Kolben-Zylinder-Einheit zu dem nicht mitumlaufenden, im wesentlichen stationären Stellzylinder übertragen werden muß, der die Riemenspannvorrichtung direkt betätigt.In the arrangement described in the main patent application, the torque-dependent Controlling the belt tension works reliably, sealing problems may occur on the way of the hydraulic medium between the the coupling element between the belt drive pulley and the piston-cylinder unit forming the driving shaft and the actuating cylinder occur, when the hydraulic medium is from the hydraulic rotating with the belt drive pulley Transfer the piston-cylinder unit to the non-rotating, essentially stationary actuating cylinder must be that actuates the belt tensioner directly.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht somit darin, den bekannten Riementrieb derart weiterzubilden, daß das Abdichtungsproblem, das bei der Überleitung des drehmomentabhängigen Druckes von der mit der Riemenscheibe rotierenden Zylinder-Kolben-Einheit auf den Stellzylinder der Riemenspanneinrichtung, auftritt, beseitigt wird.The object on which the invention is based is thus to modify the known belt drive to develop that the sealing problem that occurs in the transition of the torque-dependent pressure from the cylinder-piston unit rotating with the pulley to the adjusting cylinder of the belt tensioning device, occurs, is eliminated.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Stellzylinder koaxial an der treibenden Welle befestigt ist und seine mitrotierende Kolbenstange ihre koaxial gerichtete Spannkraft unter Zwischenschaltung zwangläufiger Übertragungsmittel (Zugelement bzw. Kolbenstange) auf das nicht rotierende, verschiebliche Glied der Riemenspannvorrichtung überträgt.This object is achieved in that the adjusting cylinder is fastened coaxially to the driving shaft and its co-rotating piston rod its coaxially directed clamping force with the interposition inevitable transmission means (tension element or piston rod) on the non-rotating, displaceable Link of the belt tensioning device transfers.

Da bei einer derartigen Anordnung der mit seiner Kolbenstange das die Riemenspannvorrichtung betätigende Steuerorgan bildende Stellzylinder mit der treibenden Welle und damit auch der Riemenantriebsscheibe umläuft, bestehen keine Dichtungsprobleme auf dem Wege des hydraulischen Mediums zwischen den beiden Kolben-Zylinder-Einheiten, da das hydraulische Medium zwischen den beiden Kolben-Zylinder-Einheiten durch eine fest mit diesen hydraulischen Einheiten verbundene Druckleitung gefördert werden kann.Since with such an arrangement the one with its piston rod that actuates the belt tensioning device Actuating cylinder forming the control element with the driving shaft and thus also the belt drive pulley circulates, there are no sealing problems on the way of the hydraulic medium between the two piston-cylinder units, as the hydraulic medium is between the two piston-cylinder units conveyed through a pressure line permanently connected to these hydraulic units can be.

Gemäß vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wirkt die Kolbenstange des Stellzylinders auf die Kolbenstange des weiteren nicht rotierenden hydraulischen Geberzylinders ein, der einen Stelldruck für die Riemenspannvorrichtung erzeugt.According to an advantageous development of the invention, the piston rod of the actuating cylinder acts on the piston rod also a non-rotating hydraulic master cylinder that provides a set pressure for the Belt tensioning device generated.

Eine demgegenüber abgewandelte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange des mitumlaufenden Stellzylinders an ein Zugelement angeschlossen ist, durch das die Riemenspannvorrichtung betätigbar ist.A modified embodiment of the invention is characterized in that the piston rod of the co-rotating actuating cylinder is connected to a tension element through which the Belt tensioning device can be actuated.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigtTwo embodiments of the invention are shown in the drawing and are described below described in more detail. It shows

Fig. 1 einen teilweisen Axialschnitt einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Riementriebes mit Riemenantriebsscheibe, treibender Welle und hydraulisch betätigtem Steuerorgan,Fig. 1 is a partial axial section of a first Embodiment of the belt drive according to the invention with belt drive pulley, driving shaft and hydraulically operated control unit,

F i g. 2 einen teilweisen Axialschnitt einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung mit hydraulisch betätigtem Steuerorgan undF i g. 2 shows a partial axial section of a modified one Embodiment of the invention with a hydraulically operated control member and

F i g. 3 in schematischer Darstellung eine Draufsicht des erfindungsgemäßen Riementriebes mit hydraulisch betätigtem Steuerorgan für die Riemenspannvorrichtung und verschiebbar gelagerter Riemenantriebsscheibe. F i g. 3 in a schematic representation a plan view of the belt drive according to the invention with hydraulic actuated control element for the belt tensioning device and slidably mounted belt drive pulley.

Gemäß den Fig. 1 und 2 ist die Riemenantriebsscheibe 1 mittels Wälzlagern 8 drehbar auf einem Zapfen 9 gelagert, der seinerseits von einer Stützscheibe getragen wird. Auf der Nabe 11 der Riemenantriebsscheibe 1 ist eine Keilriemenscheibe 2 drehbar gelagert, die mittels mehrerer Keilriemen von einem nicht dargestellten Antriebsmotor antreibbar ist. Diese Keilriemenscheibe 2 bildet die treibende Welle, von der der Antrieb der Riemenantriebsscheibe über ein Kupplungsorgan abgeleitet wird. Die Sicherung gegen axiales Verschieben der' Keilriemenscheibe 2 relativ zur Riemenantriebsscheibe 1 erfolgt mittels Sprengring 14.According to FIGS. 1 and 2, the belt drive pulley 1 is rotatable by means of roller bearings 8 on a Mounted pin 9, which in turn is carried by a support disc. On the hub 11 of the belt drive pulley 1, a V-belt pulley 2 is rotatably mounted, which by means of several V-belts from a drive motor, not shown, can be driven. This V-belt pulley 2 forms the driving force Shaft from which the drive of the belt drive pulley is derived via a coupling element. the Securing against axial displacement of the 'V-belt pulley 2 relative to the belt drive pulley 1 takes place using snap ring 14.

Bei den dargestellten Ausführungsformen ist koaxial an der Keilriemenscheibe 2 eine den Stellzylinder bildende Kolben-Zylinder-Einheit 34 befestigt, die bei der Darstellung von F i g. 3 durch die sich darüber befindliche Kolben-Zylinder-Einheit 22 verdeckt ist. An das untere Ende des Zylinders der Kolben-Zylinder-Einheit 34 ist eine Anschlußleitung 35 angeschlossen, die zu einem Zuleitungsrohr 36 führt, das durch die Bohrung 37 die Keilriemenscheibe 2 mit Abstand von der Drehachse durchgreift und den Zylinder 38 verschwenkbar trägt. In dem Zylinder 38 ist ein nicht dargestellter Kolben verschiebbar, dessen Kolbenstange 39 (s. Fig. 3) mit dem kugelförmigen Ende 40 in die Kugeltasche 41 greift, die an der Innenseite des Riemenumlaufflansches 6 der Riemenantriebsscheibe 1 vorgesehen ist.In the illustrated embodiments, an adjusting cylinder is coaxial on the V-belt pulley 2 forming piston-cylinder unit 34 attached, which in the illustration of F i g. 3 through the piston-cylinder unit 22 located above it is covered. At the lower end of the cylinder of the piston-cylinder unit 34 a connection line 35 is connected, which leads to a supply pipe 36, which passes through the V-belt pulley 2 through the bore 37 at a distance from the axis of rotation and the Cylinder 38 carries pivotable. In the cylinder 38, a piston, not shown, is displaceable, its Piston rod 39 (see Fig. 3) with the spherical end 40 engages in the ball pocket 41 on the inside of the belt circulation flange 6 of the belt drive pulley 1 is provided.

Die Riemenantriebsscheibe 1 schließt mit ihrem Riemenumlaufflansch 6 einen Hohlraum ein, in dem der Zylinder 38 mit seiner Kolbenstange 39 untergebracht ist. Die Anschlußleitung 35 führt durch das Zuleitungsrohr 36 in den Zylinder 38.The belt drive pulley 1 includes with its belt circulation flange 6 a cavity in which the cylinder 38 with its piston rod 39 is housed. The connecting line 35 leads through the Feed pipe 36 into the cylinder 38.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung ist folgende: Wenn die Keilriemenscheibe 2 angetrieben wird, läuft mit dieser Scheibe 2 auch der Zylinder 38 um, da dessen Zuleitungsrohr 36 durch die Keilriemenscheibe 2 hindurchgreift und darin gehalten ist. Der Umlauf des Zylinder 38 läßt über die Kolbenstange 39 auch die Riemenantriebsscheibe 1 mitlaufen, da sich die Kolbenstange 39 mit ihrem kugelförmigen Ende 40 in der Kugeltasche 41 der Riemenantriebsscheibe 1 abstützt.The operation of the tensioning device according to the invention is as follows: When the V-belt pulley 2 is driven, the cylinder 38 also rotates with this disk 2, since its supply pipe 36 engages through the V-belt pulley 2 and is held therein. The circulation of the cylinder 38 can The belt drive pulley 1 also run along via the piston rod 39, since the piston rod 39 moves with it its spherical end 40 is supported in the ball pocket 41 of the belt drive pulley 1.

Bei dieser Übertragung der Mitnahmebewegung setzt die Riemenantriebsscheibe 1 der Mitdrehung einen Widerstand entgegen und dreht sich infolgedessen relativ entgegen der Drehrichtung der Keilriemenscheibe 2. Dieses führt zu einer Verlagerung des Kolbens im Zylinder 38 gegen dessen Anlenkstelle am Zuleitungsrohr 36. Die dadurch verdrängte, im Zylinder 38 vorhandene Flüssigkeit wird durch die Leitung 35 in den Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit 34 gedruckt.During this transmission of the driving movement, the belt drive pulley 1 starts rotating opposes a resistance and as a result rotates relatively against the direction of rotation of the V-belt pulley 2. This leads to a displacement of the piston in the cylinder 38 against its articulation point on the supply pipe 36. The thereby displaced, existing in the cylinder 38 liquid is through the Line 35 is printed in the cylinder of the piston-cylinder unit 34.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 wird dadurch die Kolbenstange 33 der hydraulischen Einheit 34 nach oben ausgefahren, wodurch die Kolbenstange 21 der den Geberzylinder bildenden hydraulischen Einheit 22 nach oben gedrückt wird, so daß durch die Anschlußleitung 5 Druckmittel zu der in Fig. 1 nicht dargestellten Riemenspannvorrichtung geleitet wird.In the embodiment according to FIG. 1, this becomes the piston rod 33 of the hydraulic unit 34 extended upwards, whereby the piston rod 21 of the hydraulic cylinder forming the master cylinder Unit 22 is pressed upwards, so that through the connection line 5 pressure medium to the in Fig. 1, not shown belt tensioning device is passed.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 2 ist die Kolben-Zylinder-Einheit 34 derart gestaltet, daß dann, wenn durch die Anschlußleitung 35 Druckmittel aus dem Zylinder 38 in die hydraulische Einheit 34 strömt, die durch den Zapfen 9 geführte und dasIn the embodiment according to FIG. 2 is the Piston-cylinder unit 34 designed such that when 35 pressure medium through the connecting line from the cylinder 38 flows into the hydraulic unit 34, which is guided through the pin 9 and the

ao Steuerorgan darstellende Kolbenstange 43 nach oben gezogen wird. Diese Kolbenstange 43 ist über ein Kupplungsstück 44 an ein Zugelement z. B. in Form eines Bowdenzuges 45 od. dgl. angeschlossen, der zu der in Fig. 2 nicht dargestellten Riemenspannvorrichtung führt und bei einer Bewegung der Kolbenstange 43 die Riemenspannvorrichtung betätigt.ao control member representing piston rod 43 is pulled upwards. This piston rod 43 is about a Coupling piece 44 to a tension element z. B. od in the form of a Bowden cable 45. Like. Connected to the belt tensioning device, not shown in FIG. 2, and when the piston rod moves 43 actuates the belt tensioning device.

Bei der in F i g. 3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist die Riemenantriebsscheibe 1 mittels eines Zapfens in einem Schlitten 46 gelagert, der zusammen mit der Riemenantriebsscheibe 1 und der Keilriemenscheibe 2 mittels der Führungen 47 im Maschinenrahmen 48 in Längsrichtung verschiebbar gelagert ist. Die Keilriemenscheibe 2 wird über den Keilriemen 49 von einem nicht dargestellten Antriebsmotor angetrieben. Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 3 erfolgt die Kupplung zwischen Keilriemenscheibe 2 und Riemenantriebsscheibe 1 und der Anschluß zwischen dem Zylinder 38 und Kolben-Zylinder-Einheit 22 im wesentlichen in der an Hand von F i g. 1 bereits beschriebenen Weise. Während jedoch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 die Kolben-Zylinder-Einheit 22 stationär an einem Gerüst 50 befestigt ist, ist bei der Ausführungsform gemäß F i g. 3 das die Kolben-Zylinder-Einheit 22 tragende Gerüst 51 in im einzelnen nicht dargestellter Weise am Schlitten 46 befestigt und damit gemeinsam mit diesem und der Riemenantriebsscheibe 1 und der Keilriemenscheibe 2 in Maschinenlängsrichtung verfahrbar. In the case of the in FIG. 3 illustrated embodiment the invention, the belt drive pulley 1 is mounted by means of a pin in a carriage 46, which together with the belt drive pulley 1 and the V-belt pulley 2 by means of the guides 47 in the Machine frame 48 is mounted displaceably in the longitudinal direction. The V-belt pulley 2 is over the V-belt 49 driven by a drive motor, not shown. In the embodiment according to FIG. 3 takes place the coupling between V-belt pulley 2 and belt drive pulley 1 and the Connection between the cylinder 38 and piston-cylinder unit 22 essentially in the manner shown in FIG F i g. 1 way already described. However, while in the embodiment according to FIG. 1, the piston-cylinder unit 22 is fixedly attached to a frame 50, is in the embodiment according to FIG. 3 the frame 51 carrying the piston-cylinder unit 22 in a manner not shown in detail on the Slide 46 attached and thus together with this and the belt drive pulley 1 and the V-belt pulley 2 can be moved in the longitudinal direction of the machine.

Die an die Kolben-Zylinder-Einheit 22 angeschlossene Anschlußleitung 5 führt zu einer weiteren Kolben-Zylinder-Einheit 52, deren Zylinder über die Stange 53 fest mit dem Schlitten 3 verbunden ist. Die Kolbenstange 54 durchgreift mit dem Gewinde 55 die Querstrebe 56 des Maschinenrahmens 48 und ist somit auch auf verschiedene Einschublängen in den Zylinder 52 einstellbar, wozu am freien Ende der Kolbenstange 54 der Stellknopf 57 vorgesehen ist.The connecting line 5 connected to the piston-cylinder unit 22 leads to a further piston-cylinder unit 52, the cylinder of which is firmly connected to the slide 3 via the rod 53. the The thread 55 of the piston rod 54 passes through the cross strut 56 of the machine frame 48 and is thus also adjustable to different insertion lengths in the cylinder 52, including at the free end of the piston rod 54 the adjusting knob 57 is provided.

Wenn bei der Ausführungsform gemäß F i g. 3 eine Relativdrehung zwischen Riemenantriebsscheibe 1 und Keilriemenscheibe 2 auftritt, wird aus dem Zylinder 38 Druckmittel durch die Leitung 35 in die Kolben-Zylinder-Einheit 34 geleitet, deren Kolbenstange 33 die Kolbenstange 21 der Kolben-Zylinder-Einheit 22 einschiebt, so daß durch die Anschlußleitung 5 Druckmittel in den Zylinder 52 gedrückt wird. Da der an der Kolbenstange 54 befestigte (nicht dargestellte) Kolben nicht auszuweichen vermag, erfährtIf in the embodiment according to FIG. 3 a Relative rotation between belt drive pulley 1 and V-belt pulley 2 occurs from the cylinder 38 Pressure medium passed through the line 35 into the piston-cylinder unit 34, the piston rod of which 33 pushes the piston rod 21 of the piston-cylinder unit 22 in, so that through the connecting line 5 Pressure medium is pressed into the cylinder 52. Since the attached to the piston rod 54 (not shown) Piston is unable to evade, learns

der Zylinder 52 eine der Strömungsrichtung entgegengesetzte Vreschiebung, wobei er den Schlitten 46 in dessen Führungen 47 verschiebt. Dadurch erhält der die Riemenantriebsscheibe 1 umschlingende Spindelantriebsriemen 58 eine zusätzliche Spannung, wobei die Spannung mit ansteigendem Drehmoment so weit ansteigt, bis Riemenspannung und Drehmothe cylinder 52 is opposite to the direction of flow Displacement, where he moves the carriage 46 in its guides 47. This gets the spindle drive belt 58 wrapping around the belt drive pulley 1 provides additional tension, whereby the tension increases with increasing torque until belt tension and torque

ment einander die Waage halten. Damit ist ein gleichmäßiger Umlauf der Riemenantriebsscheibe 1 zusammen mit der Keilriemenscheibe 2 gewährleistet, wobei jede Relativdrehung der beiden Scheiben 1, durch Änderung des Drehmomentes zu einer entsprechenden Änderung in der Spannung des Riemens führt.ment to keep each other in balance. This means that the belt drive pulley 1 rotates evenly guaranteed with the V-belt pulley 2, each relative rotation of the two pulleys 1, by changing the torque to a corresponding change in the tension of the belt leads.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Belt drive with a belt tensioning device that depends on a belt tension on the size of the torque acting on the circumference of the belt drive pulley generated, the belt drive pulley freely rotatable coaxially to a driving shaft is mounted and the belt drive pulley with the driving shaft via a hydraulic KoI-ben-cylinder unit is coupled, the one relative to the other displaceable part of the hydraulic unit with its free end engages eccentrically on the belt drive pulley and the free end of the other part with smaller radial distance is articulated eccentrically on the driving shaft, and the torque-dependent, In the hydraulic piston-cylinder unit, the measuring pressure generated a hydraulic one Actuated actuating cylinder, the piston and cylinder generated as a result of their hydraulically Change the distance actuate the belt tensioning device, according to patent application P 1 500 474.-7-12, characterized in that the adjusting cylinder (34) is coaxial on the driving shaft is attached and its co-rotating piston rod (33 or 43) their coaxially directed clamping force with the interposition of inevitable transmission means (tension element 45 or piston rod 21) transfers to the non-rotating, displaceable member (53) of the belt tensioning device.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the piston rod (33) on the Piston rod (21) of the further non-rotating hydraulic master cylinder (22) acts, which generates a control pressure for the belt tensioning device.

3. Belt drive according to claim 2, characterized in that the adjusting cylinder (52) is stationary is stored.

4. Belt drive according to claim 2, characterized in that the master cylinder (22) on a frame (51) is attached, which at the same time for storage of the belt drive pulley (1) and the driving shaft (2) is used.

5. Belt drive according to claim 1, characterized in that the piston rod (43) to a Tension element (45) is connected, by means of which the belt tensioning device can be actuated.

So