DE2345902B2 - Selbsttätig wirkende Zugmittelspannvorrichtung für Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe mit Steuerhebeln - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätig wirkende Zugmittelspannvorrichtung für Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe mit Steuerhebeln zur Obersetzungseinstellung und einer zwischen den Getriebewellen liegenden, mit gegenläufigen Gewinden versehenen Spannspindel, wobei das Spannen des zwischen den Reibscheiben laufenden Zugmittels durch Verringerung des Abstandes zweier auf der Spannspindel längsverschiebbar angeordneter, die Schwenklager für die Steuerhebel bildender Spannböcke erfolgt, die im Sinne der Nachspannung des Zugmittels durch in Axialrichtung der Spannspindel wirkende Federn belastet und in der dem Spannen des Zugmittels entgegengesetzten Richtung durch auf den gegenläufigen Gewinden der Spannspindel drehbare Spannmuttern abgestützt sind, und wobei zur Abstandsverminderung der Spannböcke entweder bei nacht drehbarer Spannspindel die Spann muttern oder bei drehfest mit den Spannböcken verbundenen Spannmuttern die drehbare Spznnspindel dauernd durch ein Drehmoment im Sinne des Nachführens der Spannmuttern an die Spannböcke belastet sind bzw. ist

Eine derartige Vorrichtung ist durch die DT-PS 12 14 503 und 12 19 759 bekannt Sie löst das Problem, die selbsttätige Nachspannung des Zugmittels exakt zu gewährleisten, ohne daß dabei innere Reibungsverluste der Spannvorrichtung sowie mit deren Verstellung eintretende Änderungen der das dauernde Drehmoment ausübenden Federkraft einen nennenswerten Einfluß ausüben können. Dies gelingt, indem der Nachspannvorgang in zwei Bewegungsoperationen aufgeteilt wird. nämJich einmal das Zusammenführen der Spannböcke und damit das Spannen des Zugmittels durch Abheben der Spannböcke von ihren Spannmuttem mittels der in Axialrichtung wirkenden Federn und zum anderen in das Nachstellen der Spannmuttern, die dann bei drehbaren Spannmuttern keinen Reibschluß mit den Spannböcken and bei drehbarer Spannspindel allenfalls eine verhältnismäßig geringe Axialbelastung des beiderseitigen Gewindes haben. Hierzu ist die Stärke der axial wirkenden Feder derart bemessen, daß sie die Abstützung zwischen Spannböcken und Spannmuttern nur bei unbelastetem Getriebe (Leerlauf, Still stand) lösen können. Das bedeutet aber, daß die Spannböcke bei unter Last gehendem Getriebe stets fest gegen die Spannmuttern abgestützt sind.

Diese Wirkung ist erwünscht, denn nur so läßt sich eine definierte Übersetzungsstellung des Getriebes erreichen, das Getriebe also übersetzungstreu gestalten.

Eine derartige starre Abstützung der Steuerhebel bei exakter Zugmittel vorspannung hat jedoch auch Nachteile. Denn bei der Getriebeherstellung lassen sich Fertigungsfehler zumindest innerhalb der vorgegebenen Toleranzen nicht vermeiden und es kommt darüber hinaus beim Einsatz des Getriebes zu Verschleißerscheinungen, die ebenfalls Abweichungen vom Optimalzustand mit sich bringen. Daraus können Wölbungsfehler oder Schlag der Reibscheiben sowie über die Länge sich ändernde wirksame Breite des Zugmittels resultieren, um nur einige Beispiele zu nennen. Derartige Fehler können jedoch bei laufe«Hem Getriebe momentan zu einer Überschreitung der höchstzulässigen Getriebebelastung führen, die sich auf die Dauer in zusätzlichem bzw. erhöhtem Verschleiß und insbesondere hinsichtlich der eingestellten Übersetzung unruhigem Lauf auswirken müssen.

Außerdem ist durch die FR-PS 6 04 290 eine Zugmittelspannvorrichtung der eingangs beschriebenen Art bekannt, die allerdings nicht mit einer Möglichkeit zur selbsttätigen Nachspannung des Zugmittels ausgerüstet ist. Bei dieser bekannten Einrichtung werden die Steuerhebel über einander entgegengesetzt gerichtete Federn gegenüber den auf der Spannspindel verstellbaren Spannmuttern schwimmend gelagert, indem sich einander entgegengesetzt gerichtete Federpaare einerseits an der ihnen zugeordneten Spannmutter und andererseits an einem auf der Spannspindel axial frei verschiebbaren Bock abstützen, an dem der zugeordnete Steuerhebel angelenkt ist. Diese Bauweise ermöglicht zwar eine nachgiebige Schwenklagerung der Steuerhebel, was jedoch zu Lasten entweder der Übersetzungstreue des Getriebes geht oder aber die Inkaufnahme

einer Oberanpressung im Teiltastbereich erfordert. C*nn wenn die jeweils einander entgegengesetzt gerichteten Federn so vorgespannt sind, daß die die An preßkraft gegen die vom Zugmittel ausgeübte sowie gegea die Kraft ihrer Gegenfeder aufbringende Stützfeder bereits bei geringen Belastungsstoßen nachgibt, so führt dies dazu, daß das Getriebe wenig übersetzungstreu ist zumal sieh die seitens des Zugmittels ausgeübten und von den Steuerhebeln abzustutzenden .Spreizkräfte mit der Änderung der Getriebeübersetzung ebenfalls verändern. Wird jedoch die genannte Stützfeder so hoch vorgespannt, daß sie bis zum Erreichen der maximal zulässigen Getriebebelastung wie eine starre Abstützung wirkt, so bedeutet dies, daß das Getriebe im gesamten zulässigen Belastungsbereich mit einer der Maximalbelastung entsprechenden Anpressung zwischen Kegelscheiben und Zugmittel fährt.

Ferner beschreibt die FR-PS 5 50594 ein Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe, bei dem die Steuer hebel durch eine zwischen den Getriebewellen an geordnete Spindel zur Einstellung der Getriebeübersetzung verschwenkbar sind Hier haben die Steuerhebel die Möglichkeit, entgegen der Wirkung einer Spannfeder auszuweichen, um ein weiches Reagieren des Ge triebes bei Änderung der Getriebeübersetzung zu er möglichen. Abgesehen davon, daß hier ein Nachstellen der Zugmittelspannung überhaupt nicht möglich isi. be dingen die Spannfedern entweder ein weiches Reagie ren bereits im Teillastbereich des Getriebes und somit unvollständige Übersetzungstreue oder bei Ursprung lieh starrer Halterung der Steuerhebel bis zur Maximal belastung des Getriebes eine zunehmende Weichheit und damit nachlassende Obersetzungstreue bei sich naturgemäß mehr und mehr einstellendem Verschleiß, insbesondere zwischen Zugmittel und Kegelscheiben.

Schließlich sind nach der U S-PS 3138 033 die Steuerhebel gegen Spannfedern unmittelbar abgestützt, woraus sich entsprechend dem vorstehend Gesagten ohne weiteres ergibt, daß das Getriebe entweder nicht übersetzungstreu arbeitet oder aber ständig mit der der Maximalbelastung entsprechenden Anpreßki 1. also mit Überanpressung im Teillast bereich arbei A.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so weiterauszubilden bzw. zu ändern, daß sie auch in der Lage ist, solche Überlaststöße zur Vermeidung schädlicher Folgen für das Getriebe abzufangen, ohne daß dabei eine Veränderung der eingestellten Zugmittelspannung oder Übersetzungsstellung des Getritbes erfolgen kann. Dies soll durch eine einfache, gegebenenfalls auch nachträglich bei bereits vorhandenen Getrieben vorsehbare Maßnahme ermöglicht werden.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß die Spannbökke gegen die Spannmuttern über wenigstens ein zusatzliches Federelement unter Zwischenschaltung mindestens eines starren Zwischengliedes abgestützt sind, daß das Zwischenglied sich mit einem Anschlag unter der Federkraft in Anlage an dem es tragenden Bauteil der Zugmittelspannvorrichtung befindet und daß das Federelement auf eine der zulässigen Belastung des Getriebes entsprechende Kraft vorgespannt ist

Durch diese Maßnahme arbeitet die Zugmittelspannvorrichtung bis zur höchstzulässigen Getriebebelastung, d. h. also bis zur Nennlast des Getriebes in der Weise, wie dies auch die eingangs beschriebene, bekannte Spannvorrichtung tut. Insbesondere gewährleistet sie dabei eine definierte, feste Abstützung der Spannbocke gegen die Spannmuttern und damit die genaue Beibehaltung der eingestellten Getriebeübersetzung.

Treten jedoch Überlaststööe der erwähnten Art ein, die sich in Form vermehrter, ober die Steuerhebel schließlich auf die Spannböcke gehender Axiaikräfte der Reibscheiben bemerkbar machen, so können die Spannböcke kurzfristig ausweichen, um aber nach Fortfall der Überbelastung wieder in ihre Ausgangslage zurückzukehren. Damit ist lediglich eine kurze, sich jedoch selbsttätig wieder aufhebende Obersetzungsänderung des Getriebes in Kauf zu nehmen, die jedoch wegen der Geringfügigkeit der Süellbewegung kaum in Erscheinung tritt und in keinem nennenswerten Verhältnis zu dem damit erreichten Schutz des Getriebes vor erhöhtem Verschleiß oder gar ernsthafterer Beschädigung steht

Es versteht sich von selbst daß die Eigenfrequenz dieses zusätzlichen Federelementes außerdem so aus gelegt sein muß. daß bei regelmäßig wiederkehrenden Überlaststößen ein Aufschaukeln nicht stattfinden kann. Wegen der erheblichen Steifheit die das Federelement haben muß, um selbst bei zulässiger Höchstbelastung des Getriebes noch nicht nachzugeben, wird jedoch in der Regel die die Eigenfrequenz betreffende Überlegung überflüssig gemacht.

Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, daß in den Spannböcken wenigstens zwei zur Spannspindel parallele und symmetrisch verteilte Bolzen verschiebbar gelagert sind, daß die Bolzen bei zulässiger Getriebebelastung durch das Federelement mit dem an ihnen befindlichen Anschlag in Anlage an den zugeordneten Spannbock gehalten sind und daß die Spannböcke über die Bolzen gegen die zu ihnen mit Abstand angeordneten Spannmuttern abgestützt sind. Dabei kann vorteilhafterweise der Anschlag einstellbar angeordnet sein, um eine Justierung der Distanz zwischen Spannböcken und Spannmuttern zu ermöglichen.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 den grundsätzlichen Aufbau eines Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebes in vereinfachter Darstellung.

F i g. 2 einen Axialschnitt einer Zugmittelspannvorrichtung gemäß der Erfindung,

F i g. 3 eine teilweise Schnittansicht gemäß HI-Hl in F i g. 2.

F i g. 4 eine axiale Schnittansicht einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zugmittelspannvorrichtung und

F i g. 5 eine Ausschnittvergrößerung aus F i g. 4.

In der nachfolgenden Beschreibung sind in den Figuren wiederkehrende Teile mit den gleichen Bezugszahlen versehen.

Gemäß F i g. 1 sind in einem nicht dargestellten Getriebegehäuse die Antriebswelle 1 und die Abtriebswelle 2 eines Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebes di ^hbar gelagert. Auf den Wellen 1 und 2 sind Reibscheiben 3 bis 6 drehfest aber axial verschiebbar angeordnet, zwischen denen ein Zugmittel 7 umläuft.

Die Reibscheiben 3 bis 6 sind über Axiallager 8 bis 11 gegen Steuerhebel 12 und 13 abgestützt, die zur Einstellung der Getriebeübersetzung über gegenläufige Gewinde 14 und 15 einer Stellspindel 16 gegensinnig verstellbar und auf Spannbdeken 17 und 18 schwenkbar gelagert sind, welche auf einer im Getriebegehäuse gelagerten Spannspindel 19 axial verschiebbar sind. Die

Einstellung der Axiallage der Spannböcke 17 und 18 erfolgt über Nachstelleinrichtungen 20 und 21, die mit gegenläufigen Gewinden 22 und 23 der Spannspindel 19 zusammenarbeiten und in F i g. 1 nur vereinfacht angedeutet sind, da der genaue Aufbau zweier Ausführungsformen aus den F i g. 2 bis 5 hervorgeht.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, setzt sich der Steuerhebel 12 aus zwei Steuerhebelteilen 12a und 126 zusammen, die beidseits um Zapfen 24a und 246 am Spannbock 17 lässig hohe Axialkräfte zwischen den Spannböcken 17 und 18 und den diese abstützenden Spannmuttern über die Bolzen 36a und 366 auswirken, so geben die Federn 37a und 376 entsprechend ihrer abgegebenen Bemessung etwas nach, so daß die Spannböcke eine geringe Ausweichbewegung machen und damit den Überlaststoß abfangen können.

Zur Bemessung der Federn 37a und 376 ist noch nachzutragen, daß diese selbstverständlich die gleich-

schwenkbar gelagert sind. Der Spannbock 17 selbst ist io wirkende Kraftkomponente durch die Tellerfedern 40 einerseits auf der Spannspindel 9 und andererseits auf zu berücksichtigen hat, so daß die Federn 37a und 37i einer Gewindemuffe 25 axial verschiebbar, die er durch gerade dann nachgeben, wenn die von ihnen und den den Stift 52 gegen Verdrehen sichert, wobei die Gewin- Tellerfedern 40 gemeinsam ausgeübte Kraft von einer demuffe 25 über das Gewinde 22 durch Drehung Her unzulässigen Reaktionskraft auf die Spannböcke überSpindel 19 die Grundeinstellung der axialen Anlage des i₅ schritten wird.

Spannbockes 17 ermöglicht. Zur Grundeinstellung ist Während beim Beispiel gemäß F i g. 2 und 3

die Spindel 19 mittels eines im GetrieDegehat-ao 26 ge
lagerten und mit ihr über einen Stift 27 drehfest verbundenen Rades 28 drehbar, das nach erfolgter Grundeinstellung durch eine Klemmschraube 29 arretierbar ₂o det, daß die Spannspindel 19 stets drehbar bleibt, wählst rend die Spannmutter 41 direkt auf dem Gewinde 22 Auf einem Außengewinde 30 der Gewindemuffe 25. sitzt und gegenüber dem Spannbock 17 über Stäbe 42a dessen Drehrichtung der des Gewindes 22 entspricht, und 426 undrehbar gehalten ist. Hier muß also das zur ist eine Spannmutter 31 verstellbar, auf die im Sinne Nachspannung des Zugmittels dienende Drehmoment eines Nachstellens in Richtung Spannbock 17 dauernd 25 ständig auf die Spannspindel 19 wirken, wozu auf dieser

ein Rad 43 sitzt, das wiederum in einer zu F i g. 3 ähnlichen Weise durch eine Wurmfeder 44 in der Nachstellung der Spannmutter 41 in Richtung auf den Spann-

Spannspindel 19 abgesehen von der Grundeinstellung der Nachspanneinrichtungen drehfest gehalten ist. ist die Spannvorrichtung gemäß F i g. 4 und 5 so ausgebil-

ein Drehmoment wirkt, das eine die Spannmutter 31 in einer Umfangsnut 32 umschlingende Wurmfeder 33 erzeugt, die, wie genauer aus F i g. 3 ersichtlich, zwischen einer Befestigung 34 an der Spannmutter 31 und einer Befestigung 35 am Spannbock 17 vorgespannt ist.

Die Abstützung des Spannbockes 17 gegen die Spannmutter 31 erfolgt über Bolzen 36a und 366, die parallel zur Spindel 19 im Spannbock 17 verschiebbar sind, durch Federn 37a und 376 mit ihrem Kopf 38a und

30 bock 17 entsprechenderweise drehbelastet ist.

Die Tellerfedern 40 sind hier außerdem zwischen den Stäben 42a und 426 einerseits und dem Rad 43 andererseits eingesetzt, so daß ein Nachspannen des Zugmittels stattfindet, wenn die Tellerfedern 40 den Spannbock 17 über die Stäbe 42a und 426 von der Spannmut-

386 in Anlage am Spannbock V gehalten werden und 35 ter 41 abheben und damit die Hemmung im Gewinde dann eine Distanz 39 zwischen Spannbock 17 und zwischen Spindel 19 und Spannmutter 41 ihren niedrig-Spannmutter 31 aufrechterhalten. Dabei sind die Fe- sten Wert erreicht. Damit der Nachspannvorgang nicht dem 37a und 376 derart bemessen, daß sie nur nachge- durch Reibung zwischen Rad 43 und Tellerfedern 4C ben, wenn das Getriebe seine maximal zulässige Beanspruchung übersteigende Laststöße erfährt.

Gegen die Gewindemuffe 25 ist der Spannbock 17 außerdem über Tellerfedern 40 abgestützt, die mit einer solchen Kraft vorgespannt sind, daß sic die Abstützung des Spannbockes 17 über die Bolzen 36a und behindert wird, liegen diese über ein Wälzlager 45 ge geneinander an.

Auch hier sind wieder im Spannbock 17 Bolzen 4€ parallel zur Spannspindel 19 verschiebbar gelagert über die der Spannbock 17 gegen die Spannmutter 41 abgestützt ist. Hier sind aber die Bolzen 46 durch

366 gegen die Spannmutter 31 bei unbelastetem Ge- ₄₅ Schraubenfedern 47 vorgespannt die sich einerseits ge

gg p

triebe (Leerlauf, Stillstand) abheben, wenn die Vorspannung des in F i g. 1 dargestellten Zugmittels 7 unterhalb des gewünschten Wertes liegt.

Im Falle einer zu niedrigen Zugmittelvorspannung gen einen Bund 48 der Bolzen und andererseits geger eine im Spannbock 17 gewindeverstellbare Hülse 4i abstützen, die durch eine Kontermutter 51 arretierbai ist und wobei ein Sprengring 50 als Anschlag für der

hat dann das genannte Abheben die bekannte Wirkung, 50 Bolzen 46 gegen die Hülse 49 dient Die Verstellbarkei

daß die Spannmutter 31 nicht mehr gegen die Kraft der Feder 33 durch Reibschluß, im vorliegenden Fall gegenüber den Bolzen 36a und 366 gehalten wird, sondern so lange durch die Feder 33 nachgestellt wird, bis sie wieder in Anlage an die Bolzen 36a und 366 gelangt. Damit ist stets die exkate Vorspannung des Zugmittels 7 gewährleistet

Treten andererseits durch Oberlaststöße zwischen den Reibscheiben 3 bis 6 und dem Zugmittel 7 unzulässig hohe Spreizkräfte auf, die sich schließlich als unzuder Hülse 49 gegenüber dem Spannbock 17 ermöglich! die Einstellung der normalen Distanz zwischen Spann bocken und Spannmuttern bei unausgelenkten Bolzer

46. Vorstehend ist die erfindungsgemäße Nachspannein richtung immer nur an Hand eines Beispieles erläutert Selbstverständlich gilt aber insoweit die Beschreibung für beide in F i g. 1 angedeuteten Nachspanneinrichtun gen 20 und 21.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Selbsttätig wirkende Zugmittelspannvorrichtung für Kegelscheiben-Umschlingungsgetriebe mit Steuerhebeln zur Obersetzungseinstellung und einer zwischen den Getriebewellen liegenden, mit gegenläufigen Gewinden versehenen Spannspindei, wobei das Spannen des zwischen den Reibscheiben laufenden Zugmittels durch Verringerung des Ab-Standes 7weier auf der Spannspindel längsverschiebbar angeordneter, die Schwenklager für die Steuerhebel bildender Spannböcke erfolgt, die im Sinne der Nachspannung des Zugmittels durch in Axialrichtung der Spannspindel wirkende Federn belastet und in der dem Spannen des Zugmittels entgegengesetzten Richtung durch auf den gegenläufigen Gewinden der Spannspindel drenbaie Spannmuttern abgestützt sind, und wobei zur Abstandsverminderung der Spannböcke entweder bei nicht drehbarer Spannspindel die Spannmuttern oder bei drehfest mit den Spannböcken verbundenen Spannmuttern die verdrehbare Spannspindel dauernd durch ein Drehmoment im Sinne des Nachführens der Spannmutter an die Spannböcke belastet sind bzw. ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannböcke (17.18) gegen die Spannmuttern (31, 41) über wenigstens ein zusätzliches Federelement (37a. 376, 47) unter Zwischenschaltung mindestens eines starren Zwischengliedes (36a. 366,46) abgestützt sind, daß das Zwischenglied sich mit einem Anschlag (38a, 386, 50) unter der Federkraft in Aniage an dem es tragenden Bauteil (17) der Zugmittelspannvorrichtung befindet und daß das Federelement auf eine der zulässigen Belastung des Getriebes entsprechende Kraft vorgespannt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Spannböcken (17. 18) wenigstens zwei zur Spannspindel parallele und symmetrisch verteilte Bolzen (36a, 366, 46) verschiebbar gelagert sind, daß die Bolzen bei zulässiger Getriebebelastung aurch das Federelement (37a, 376, 47) mit dem an ihnen befindlichen Anschlag (38a, 386, 50) in Anlage an den zugeordneten Spannbock gehalten sind und daß die Spannböcke über die Bolzen gegen die zu ihnen mit Abstand angeordneten Spannmuttern (31,41) abgestützt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (50) einstellbar angeordnet ist.