-
Riemenscheibe für veränderliche Geschwindigkeit Die erfindung betrifft
eine Riemenscheibe für veränderliche Geschwindigkeit.
-
Die ii der Vergangenheit unternommenen Versuche, die bei derartigen
Riemenscheiben auftretenden schwierigen Schnierungsprobleme durch entsprechende
Oberflächenbehandlung der en Metall-Metall-Berührungsflächen beteiligten Bauteile
oder durch Verwendun anderen Grundmaterials, von Kunststoffen.
-
oder ähnlichem für diese Teile zu lösen, haben zu keinem vollbefriedigenden
Ergebnis geführt. Ein ständiges Problem war die Reitkorrosion oder Galling bzw.
das Auströckeln des Materials an der Oberfläche zwischen relativ zueinander bewegten
Riemenscheibenteilen, wan zum Festfressen der Riemenscheibe führte und die Vornahme
einer Geschwindigkeitsänderune praitiseh unmöglich machte, In der Riemenscheibe
entstchande Schwingungen führten zu raschem Verschlei an Naben und Bohrungen, ungewöhnliche
Lastbedingungen zu ausgeschlagenen
Keilen und Keilnuten.
-
Die Erfindung sieht eine Riemenscheibe für veränderliche Geschwindigkeit
vor, in welcher zwischen einer nicht kreisförmigen Antriebswelle und einer nicht
kreisförmigen Bohrung für das bewegliche Riemenscheibenteil eine aus gummiähnlichem
Werkstoff ausgeformte, nicht kreisförmige Büchse vorgesehen ist.
-
Es ist ein wichtiges Ziel der Erfindung, eine Riemenscheibe für veränderliche
Geschwindigkeit zu schaffen, weiche gegenüber dem Stand der Technik eine Vielzahl
von Vorteilen aufweisen soll.
-
Ein weiteres wichtiges Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer
Riemenscheibe der eingangs er,vähnten Art, welche schmierungsfrei ist, zwischen
relativ zueinander bewegten Teilen keine metallischen BerührungsflL;chen noch zwischen
den bewegten Teilen der Riemenscheibe eine Mitnahme mittels Keilen und Keilnuten
aufv!eist.
-
Eine erfindungsgemäße Riemenscheibe soll ein 1.,indestmaß en Geräusch
erzeugen, geringstmöglichem Verschleiß ausgesetzt sein und eine größtmögliche Betriebslebensdauer
erreichen.
-
Es ist dauer ein weiteres wichtiges Ziel der Erfindung, alle Faktoren,
welche zu Galling oder Reibkorrosion zwischen aneinander angreifenden metallischen
Teilen führen können, so weit wie möglich auszuschließen.
-
Es ist weiterhin Ziel Erfindung, eine Riemenscheibe gegen die Auswirkungen
der auf sie übertragenen Schwingungen im wesentlichen vollständig zu schützen.
-
Die Erfindung schafft daher eine Riemenscheibe für veränderliche Geschwindigkeit,
welche zum Wiederherstellen eines im vesentlichen neuwertigen Zustandes ein am Betriebsort
leicht çlstaußchbares, eillziges Verschleißteil aufweist.
-
Eine erfindungsgemäße Riemenscheibe ist mit Vorteil mit einem als
Einheit wegnelimbaren Federeinsatz ausgestattet.
-
Nach der Erfindung soll eine Riemenscheibe für veränderliche Geschwindigkeit
ein mittels einer Anzahl längs einer Umfangslinie im Abstand voneinander angeordneter
Federvorrichtungen bewegbaren Scheibenteil aufweisen.
-
Kit Vorteil ist eine erfindungsgemäße Riemenscheibe mit einem beweglichen
Scheibenteil ausgestattet, welcher mittels einer vonvahlbaren Anzahl einzelner Federvorrichtungen
gegen einen feststehenden Scheibenteil' drückbar ist.
-
Es ist ein weiteres wichtiges Ziel der Erfindung, in einer Riemenscheibe
für veränderliche Geschwindigkeit eine beim Demontieren der Scheibe mit Vorteil
wirksame Sicherheitsvorrichtung vorzusehen.
-
Weiterhin ist es ein wichtiges Ziel der Erfindung, eine Riemenscheibe
für veränderliche Geschwindigkeit mit einer Einrichtung zum Einstellen des Leistungsbereiches
und mit einer veränderbaren Anzahl von Federvorrichtungen zu schaffen, mittels deren
der Leistungsbereich der.Riemenscheibe einstellbar ist.
-
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der mehr oder
weniger schematisierten Zeichnung. Darin zeigt: Fig. 1 eine Seitenansicht einer
erfindungsgemäßen Riemenscheibe, Fig. 2 eine Stirnansicht einer eriindungsgemäßen
Riemenscheibe,
Fig. 3 eine Schnittensicht ensprechend der Linie
3-3 in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab, Fig. 4 eine Teilschnittansicht entsprechend
der Linie 4-4 in Fig. 3, Fig. 5 eine Innenansicht eines erfindungsgemäßen Federgchäuses
in einer ersten bevorzugten Ausführungsform, Fig. 6 eine Innenansicht eines erSindungsgemäGen
Federgehäuses in einer zweiten bevorzugten Ausführungs fe rm und Fi. 7 eine Schnittansicht
entsprechend der Linie 7-7 in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab.
-
Es sei daraufhingewiesen, daß gleiche Teile in der Beschreibung und
in der Zeichnung mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
-
Entsprechend einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel einer Riemenscheibe
nach der Erfindung ist an einer drehbaren Riemenscheibenwelle 1 ein vorderer oder
feststehender Riemenscheibenteil 2 beispielsweise mit Preßsitz drehfest an der Welle
1 befestigt. Ein am Riemenscheibenteil 2 angreifender Wellenbund 3 ist an der Welle
1 in beliebiger, gigneter Weise , beispielsweise mittels einer Klemmschraube genal-tert,
für die im Bereich eines Punktes 4 eine geeignete Aufnahme vorgesehen ist. Eine
aus gummiähnlichem Material hergestellte Büchse 6 umhüllt den Abschnitt der Welle
1, der.sich ab dem Riemenscheibenteil 2 in einer dem Wellenbund 3 entgegengesetzten
Richtung erstreckt und ist init Vorteil in drei mit 6a, 6b und 6c bezeichneten Büchse
ringen ausgebildet. Ein bewegbarer oder hinterer Riemenscheibenteil 7 weist eine
Mittelbohrung 7n auf, welche sich in einer
an der Buchse 6 angreifende,
mittig und konzentrisch angeordnete hintere Verlängerung 8 fortsetzt. Ein inneres
glockenförmiges Feo.ergehäuse 9 ist mit dem Riemenscheibenteil 7 bewegbar. Ein äußeres
glockenförmiges Federgehäuse 10 ist so angeordnet, daß das Federgehäuse 10 von diesem,
dort eintauchend, aufnehmbar ist. Zum Befestigen an der Welle 1 mit Festsitz weist
das Federgehäuse 10 an einer Rück- oder Unterseite 10b eine Mittelbohrung 11 auf,
deren nicht kreisförmige Ausbildung der der Welle 1 entspricht. An einer hinteren
AuP;enfläche des Federgehäuses 10 liegt eine an der Welle 1 mittels eines Sprengringes
13 gehalterte Anlagescheibe 12 an.
-
Die Federgehäuse 9 bzw. 10 überlappen sich gegenseitig mit Umfangseitenteilen
9a bzw. 10a. Das Federgehäuse 10 weist eine Unterseite 10b, das Federgehäuse 9 einen
sich nach innen erstreckenden Ringflansch bzw. eine Ringwand 9b auf.
-
Es i darauf hingewiesen, daß die Gehäuse 9 und 10 ganz aus geeignetem
Kunststoff hergestellt sind. An der Innenfläche der Unterseite 10b ist eine Anzahl
sich nach innen erstreckender und im Innern des Gehäuses 10 längs einer Umfangslinie
im Abstand voneinander angeordneter Federhalteglieder 15 vorgesehen, von denen jedes
im Abstand angeordnete Fortsätze 16 aufweist. In ähnlicher Weise sind am Flansch
9b des Gehäuses 9 sich nach innen erstreckende Federhalteglieder 17 vorgesehen,
deren herausragende Fortsätze 18 beim Zusammenführen der Gehäuse 9 und 10 mit den
Fortsätzen 16 ineinandergreifen. Wie beispielsweise am deutlichsten in Fig. 3 zu
erkennen, sind auch die Teile 15 bis 18 aus geeignetem Eunststoff und vorzugsweise
einstückig mit den Gehäusen 9 bzw. 10 hergestellt. Eine Anzahl elastischer Elemente,
beispielsweise Federn 20, sind längs einer Umfangslinie im Abstand voneinander zwischen
den Gehäusen 9 und 10 und von diesen umschlossen so angeordnet, daß jede der Federn
20 mit ihren entgegengesetzten Enden an beiden Gehäusen 9 bzw. 10 angreift und mittels
eines Paares der Fortsätze 1> und 47 im wesentlichen ohne
Berührung
mit irgendwelchen metallischen Teilen gehalt ort ist.
-
In einem durch die Gehäuse 9 und 10 eingeschlossenen Bereich sind
sechs Federhalteglieder 15 bis 18 im Abstand voneinander und längs einer Umfangslinie
angeordnet, wobei Federn 2C für alle oder für eine gewisse Anzahl derartiger Glieder
vorgesehen sein können.
-
Mit 21 bzw. 22 ist ein Haltestift bzw. eine Rast bezeichnet, welche
Teile zwischen dem Riemenscheibenteil 7 und dem Federgehäuse 9 wirksam sind.
-
Aus Fig. 7 ist am deutlichsten zu entnehmen, daß am Federgehäuse 10
Durchgangslöcher 25 diametral gegenüberliegend.
-
angeordnet sind, welche die ihnen zugeordneten Federhalteglieder 15
durchsetzen. An den entsprechenden Federhaltegliedern 17 des Federgehäuses 9 sind
Gewindebohrungen 26 vorgesehen, in welche Bolzenschrauben 27 einschraubbar sind,
welche durch die Löcher 25 hindurchgeführt sind und mit ihren Köpfen 27a an der
Außenfläche des Federgehäuses 10 anliegen.
-
Nachfolgend sind Verwendung und Arbeitsweise einer Riemenscheibe nach
der Erfindung beschrieben: Die Büchse 6 ist aus einem gegen Wechselbeanspruchungen
beständigen synthetischen Gummimaterial hergestellt und unterliegt deshalb nicht,
wie bei anderen Werkstoffen, einer bleibenden Verformung durch Wechseldruckbd astungen.
Es wurde festgestellt, daß zum Erzielen dieser Eigenschaften mit Vorteil zum Herstellen
der Büchse 6 eine Nitrilverbindung verwendbar ist.
-
Weiterhin sind mittels der Büchse 6 die an der Kraftübertragung beteiligten
und miteinander zusammenwirkenden Bauteile, namlich die Welle 1 und der Riemenscheibenteil
7 voneinander
getrennt, wodurca metallische Berührungsflächen zwischen
diesen vermieden sind und ein Antrieb zwischen diesen Teilen verhindert wird. Die
Verwendung einer derartigen Büchse 6 una die Ausbildung der Gehause 9 und 10 aus
Kunststoff verhindert jedwede Netall-i4etall-Berührung zwischen irgendwelchen bewegten
Teilen und macht eine Schmierung überflüssig, .ie aus Fig. 4- am deutlichsten zu
erkennen, weisen die Büchse 6, feiner die Welle 1, sowie die Bohrung 7a innerhalb
des - Verlängerungsstückes 8 und der Riemenscheibenteil 7 einen sechseckigen Querschnitt
auf. Fig. 4 zeigt weiterhin, daß die Teile so bemessen sind, daß zwischen den Gliedern
1, 6 und 7a eine satte !nlage zustandekommt. Der Werkstoff der Büchse 6 gestattet
ein leichtes Verschieben des Riemenscheibenteils 7 längs der Außenfläche der Büchse.
Die Querschnittsflächen von Wel.le 1, Büche 6 und Bohrung 7a könnten auch quadratisch,
dreieckig, fünfeckig oder in einer anderen nicht kreisförmigen Form ausgebildet
sein. Jedoch wurde festgestellt, daß die die Verwendung von Keilen und Keilnuten
zwischen den Gliedern 1 und 7 vermeidende und eine Kraftübertragung an sechs Punkten
bewirkende sechseckige Form die zufriedenstellendsten Ergebnisse bringt. Der Kraftweg
von der Welle 1 über die Büchse 6 auf den Riemenscheibenteil 7 bewirkt einen ruhigen
Lauf der erfindungsgemäßen Riemenscheibe und trägt zum Dämpfen oder Begrenzen der
sich auf die Riemenscheibe auswirkenden Systemschwingungen bei.
-
Somit ist die Büchse 6 das einzige Bauteil der Riemenscheibe, welches
Verschleiß unterworfen ist. Die Buchse 6 ist beim Benutzer oder am Betriebsort leicht
und in einfacher Wei.se austauschbar, da das Bedienungspersonal lediglich nach dem
Entfernen des Sprengringes 13 die Glieder 7, 9, 10 und 12 nach hinten von der Welle
1 abziehen, die Büchse 6 austauschen und die Glieder 7, 9, 10 und 12 wieder in die
Lage gemäß Fig. 1 aufschieben muß.
-
Die Zeichnung zeigt, daß die Büchse 6 sich &us drei ncheneinander
angeordneten, einzelnen Büchsenringen zussmmensetzt, wodurch die Herstellung und,
im Bedarfsfall, ar Austausch nur eines Teiles statt der gesamten Büchse erleichtert
wird.
-
Die Verwendung einer einzigen, langgestreckten, sechseckigen hülsenförmigen
Büchse 6 ist aber salbstvorständlich im Rahmen der Erfindung möglich.
-
Das gemeinsame Wegnehmen und Austauschen der Federgehäuse 9 und 10
mit den Federn 20 wird mittels der mit 26, 27 bezeichneten Glieder erleichtert.
Zum Zusammenzeichen der Federgehäuse 9 und 10 und damit zum Zusammendrücken der
Federn 20 und zur Druckentlastung äes Sprengringes 13 sind die Schraubenköpfe 27a
mittels eines einfachen Handwerkzeuges drehbar. Nach dem Austauschen brauchen die
Schraubenköpfe 27a nur in der Gegenrichtung gedehs zu weraen, um das Federgehäuse
10 wieder in Anlage zum Sprengring 13 zu bringen. In ähnlicher Weise können die
Sc'raubeIlbolzen 27 in voller Länge herausgedreht werden, wodurch die Federn 20
entspannbar und anschließend austauschbar sind, ohne dass die Gefahr des plotzlichen
Herausepringens der Federn und daraus folgend eine Verletzungsgefahr für das Bedienungspersonal
bestünde.
-
Durch die Anordnung einer Anzahl von axial bewegbaren Schraubenfedern
ist bei leichtester Bedienung V größtmöglicher Einstellbereich bzw. Regelbereich
für r die R:raftübertragung eines gegebenen Systems oaer für den Leistungsbereich
der erfindungsgemäßen Riemenscheibe erreicht. Durch Erhöhen oder Verringern der
Anzahl der Federn 20 ist ein derartiges Regeln in einem weiten Bereich erzielbar.
-
Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden
Merkmale können .sowohl für sich als auch in beliebiger ILombination erfindungswesentlich
sein.