DE2363041C2 - Keilriemenwechselgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Keilriemenwechselgetriebe mit zwei Kegelscheibenhälften, von denen die Losscheibe mittels einer Nabe auf einer Welle axial verstellbar angeordnet ist und diese Nabe in eine Bohrung der anderen, drehfest mit der Welle verbundenen Festscheibe eingreift und beiderseits der Zugmittelebene auf der Welle gelagert ist wobei die Drehfixierung der Losscheibe Ober eine Zwischenlage aus nicht metallischem Werkstoff erfolgt.

Bei den bekannten Keilriemenwechselgetrieben (DT-OS 20 50 802) der vorstehend beschriebenen Gattung ist zwischen der Nabe der Losscheibe und der Welle eine Verzahnung angeordnet. Diese Verzahnung an dieser Stelle muß gleichzeitig die Drehmitnahme bewirken und als Abstützung oder Lager der Losscheibe auf der Welle dienen. Dabei gleitet in der Verzahnung Metall auf Metall, so daß in gewissen Zeitabständen eine Schmierung vorgenommen werden muß, um eine Unterbrechung des Schmierfilmes und den sich dann leicht bildenden Passungsrost zu vermeiden, der zum vorzeitigen Verschleiß oder Festsetzen der Drehmitnahme und Lagerung der Losscheibe führen kann. Trotzdem kommt es immer wieder vor. daß bei besonders lange in einer Regelstellung laufenden Wechselgetrieben und mangelhafter Wartung die Lagerung in der Verzahnung austrocknet und infolge der oszillierenden Bewegung der Losscheibe verschleißt. Diese bekannten Keilriemenwechselgetriebe sind deshalb nicht wartungsfrei und verlangen ein aufwendiges Fertigungsverfahren, um eine ausreichende Lebensdauer für die Verzahnung und Lagerung der Losscheibe zu gewährleisten. Zur Lösung dieses Problemes ist es bei Keilriemenwechselgetrieben der gleichen Gattung, bei denen die Dreh- mitnahme über Νφ «nd Paßfeder erfolgt bekannt Vfcatweder die Paßfeder selbst aus Kunststoff herzusteUen oder in eine !Zwischenlage aus Kunststoff einzubetten (US-PS 31 38 032). Bei solchen Verbindungen tritt jedoch eine für die Lagerung und Drehfixierung nachteilige, einseitig tangential gerichtete Drehmomentabstützung auf, welche ebenfalls eine ausreichende Lebensdauer nicht gewährleistet Es sind auch schon Keilriemenwechselgetriebe mit Kegelscheiben bekannt bei denen die Losscheibe axial verstellbar mittels einer Nabe auf einer WeUe angeordnet isv'^dbei die Drehfixierung der Losscheibe in bezug auf die GetriebeweUe über an der WeUe drehfest angeordnete Kiipplungsstifte bewirkt wird, die in mit

¹S einem nicht metallischen Werkstoff ausgekleidete Bohrungen der Nabe der Losscheibe eingreifen (US-PS 36 36 785). Diese bekannte Konstruktion mit einer aus Kupplungsstiften bestehenden Drehfixierung beansprucht eine große axiale Baulänge, weil die teleskop-

artig gegeneinander beweglichen Teile der Drehfixierung nicht teilweise auch innerhalb der Ebene des Keilriemens, sondern vollständig außerhalb dieser Ebene angeordnet werden müssen. Außerdem müssen die Kupplungsstifte im Durchmesser relativ groß und

²S ihre Verbindung mit der Welle kräftig dimensioniert werden, weil sie im ausgezogenen Zustand, wenn der Keilriemen am äußeren Umfang der Kegelscheiben liegt das größte Drehmoment übertragen müssen. Deshalb verursacht diese bekannte Drehfixierung einen erhöhten Aufwand bei der Herstellung und bei der Montage.

Weiterhin sind Kegelscheibengetriebe bekannt bei denen die Innenbohrung der Nabe der Losscheibe eine Verzahnung aufweist die zwecks Drehfixierung der

& Losscheibe mit einer Außenverzahnung der Welle zusammenwirkt (DT-OS 18 09 065). Zwischen den beiden sich radial überlappenden Verzahnungen ist eine Zwischenlage aus nicht metallischem, selbstschmierendem Werkstoff eingelegt

Sc' Ilich sind auch Kegelscheibenumschlingungsgetrieue mit drehmomentabhängiger Anpreßvorrichtung bekannt bei denen eine — bei Übersetzungsänderung axial verschiebbare und auf der GetriebeweUe ge' jerte — Losscheibe n»· einer während des B ebes axial nicht verschieb ■■ in zweiten Kegelscheibe über eine Drehfixierung gekor 't ist wob die Nabe der Losscheibe in eine Zen. johrung der zweiten Kegelscheibe eingreift (DTPS 108' 733, 11 27 165. 11 78 662 und 12 10 648). Bei diesen Kegel-

^s° scheibenumschlingungsgetrieben ist die zweite Scheibe auf der Nabe der Losscheibe unter Einschaltung eines Keiles zur Drehfixierung geführt und durch ein Axiallager axial abgestützt. Die Losscheibe ist frei drehbar auf der GetriebeweUe geführt und über Kurven-

flächen zwecks Erzeugung einer drehmomentabhängigen Anpreßkraft auf Gegenkurvenflächen eines mit der Getr-bewelle drehfest verbundenen, jedoch dazu axial verschiebbaren Zwischenelementes abgestützt Die drehmomentabhängige Anpreßeinrichtung bewirkt bei Drehmomentänderung eine geringe Drehwinkelverstellung zwischen dem Kegelscheibenpaar und der GetriebeweUe und ändert dabei unter geringer Axialverschiebung der Losscheibe die Anpreßkraft Als Drehfixierung der Losscheibe dient die drehmomentabhängige A ireßeinrichtung, während zur Lagerung die Getriebtwelle benutzt wird. Da bei Kegelscheibenumschlingungsgetrieben die Lagerungen der beiden Kegelscheiben ständig geschmiert werden

23 634)41

können sie nur in einem ölbad betrieben

Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein jjjenwechseigetriebe mit einer axial unbeweg-

j Festscbeibe und einer axial beweglichen Los- \ zu>'sdhaffen, bei dem die Lor-scheibe wartungs-

fld betriebssicher geführt und gelagert ist, 1 trotz eines einfachen Fertigungsverfahrens die von Passungsrost mit Sicherheu vermieden

wird diese Aufgabe dadurch, daß die der axial verstellbaren Losscheibe an ihrer

_#Wi.„ und die Bohrung der Festscheibe eine

Drehfixierung der Losscheibe bewirkende Ver- ; aufweisen.

Ji die Erfindung wird die Lagerung der axial behen l/jsscheibe von ihrer Drehfixierung räumlich nt, wobei der Vorteil einer kompakten Bauweise ■cHialten bleibt Dadurch wird das Keilnemenwechselgetriebe praktisch wartungsfrei. Ein weiterer Vorteil _; besteht darin, daß die aus einer einfachen Verzahnung bestehende Drehfixierung zwischen der Nabe der axial verstellbaren Losscheibe und der Bohrung der Festscheibe nur einen geringen Herstellungsaufwand erfordert, weil sie aus einstückig mit den beiden Kegelscheibenhälften herstellbaren Zähnen besteht

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Verzahnung über die Zwischenlage unmittelbar oder mittelbar formschlüssig ausgebildet sein. Bei unmittelbar formschlüssiger Ausbildung der Verzahnung überlappen sich die Zähne auf der Nabe und in der Bohrung. Die Zwischenlage wird nur auf Druck beansprucht. Bei mittelbar formschlüssiger Ausbildung der Verzahnung überlappen sich die Zähne auf der Nabe und in der Bohrung nicht, so daß die Zwischenlage bei der Übertragung des Drehmomentes auf Scherung und Druck beansprucht wird. In beiden Konstruktionsvarianten übernimmt die Zwischenlage auch die Funktion des Schmiermittels und verhindert den Mebeweglichen Losscheibe 2a und einer Festscheibe 26 besteht

Die Losscheibe 2a ist mit einer Nabe 3 und zwei Gleitlagern 4a, 46 auf der Hohlwelle 1 gelagert Der S Hohlraum zwischen den beiden Gleitlagern 4a 46 der Nabe 3 und der Hohlwelle 1 ist mit einem Schmiermittel 11 ausgefüllt Auf ihrer Außenseite ist die Losschei-■ be 2a mit einer Tellerfeder 5 gegen' einen Anschlag 6 abgestützt Die Festscheibe 26 ist mit einem an der ίο biohlwelle 1 angesetzten Flansch 7 mittels Schrauben 8 fest verbunden. Die Festscheibe 26 besitzt eine Bohrung 9, in welche die Nabe 3 der Losscheibe 2a teleskopartig eingreifen kann.

Zwischen der Außenseite der Nabe 3 und der Bohrung 9 ist eine Verzahnung 10 ausgebildet, deren verschiedene Ausführungsformen in den F i g. 4 bis 6 dargestellt sind.

In der unteren Hälfte der F i g. 1 ist eine Kegelscheibe dargestellt die aus einer Losscheibe 12a und einer Festscheibe 126 besteht Die Losscheibe ist ebenfalls mit einer Nabe 3 auf der Hohlwelle 1 gelagert. Zwischen der Nabe 3 der Losscheibe 12a und der Bohrung 9 der Festscheibe 126 ist wiederum eine Verzahnung 10 ausgebildet. Auf der Außenseite der Losscheibe 12a ist eine Druckkappe 13 unter Einschaltung eines Wälzlagers 14 vorgesehen. Durch axiale Druckeinwirkung auf die Druckkappe 13 der Losscheibe 12a kann der wirksame Laufdurchmesser eines Keilriemens 15 in bekannter Weise verändert werden. Die Veränderung des Laufdurchmessers des Keilriemens 15 wird von der Losscheibe 2a der anderen Kegelscheibe in bekannter Weise automatisch ausgeglichen, wodurch eir.v Drehzahländerung eintritt

Die Verzahnung 10 zwischen der Nabe 3 der beiden ₃; Losscheiben 2a, 12a und der Bohrung 9 der beiden Festscheiben 2b, 126 besteht bei der in der F i g. 4 dargestellten Ausführungsform aus rechteckig ausgebildezwischen die eine Zwischenlage aus

ten Zähnen 17, *....- — - .

Funktion aes acniracnmuci» u..u v_C..,.,.uc,i _uc.. m_C- nichtmetallischem, selbstschmierendem Werkstoff eintall-Metall-Kontakt so daß es möglich ist, die beiden ₄₀ gelegt ist. Da sich die Zähne überlappen, also über die Kegelscheibenhälften einschließlich der Verzahnung im Zwischenlage 18 unmittelbar ^fo;^msc^^U _a;;;^g _D™^J" _ ⁶ . ■ _n __,_i u ._n__ wirken, wird die Zwischenlage 18 nur auf Druck

sprucht.

Bei dem in der F i g. 5 dargestellten Ausführungsbei-

Druckgießverfahren herzustellen. Die Zwischenlage kann in bekannter Weise aus

einem abriebfesten und/oder selbstschmierenden Mate- w^. *,w......„-. . . _D „

rial, beispielsweise Kunststoff auf Polyurethan- ₄₅ spiel der Verzahnung 10 sind die Zähne 17' trapezför

und/oder Polytetrafluoräthylen-Basis bestehen, mig ausgebildet und überlappen sich nicht, so daß sie

In der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen nur mittelbar formschlüssig über die Zwischenlage 18'

Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung zusammenwirken können. Bei dieser Ausführungsform

näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt wird die Zwischenlage 18' auf Scherung und auf Druck

F i g. 1 in der oberen Hälfte eine Kegelscheibe mit 50 beansprucht.

Br einer federbelasteten Losscheibe und einer Feitscheibe, Bei dem in der F i g. 6 dargestellten Ausführungsbei-

in der unteren Hälfte eine Kegelscheibe mit einer me- ' ' " "- ^<n *^:~^{4 A}'— "⁷^"** ¹^" keilförmig

chanisch, axial verstellbaren Losscheibe und einer Fesischeibe, und zwar in beiden Fällen im Querschnitt, uic t-wiai.iiti.iQBi. .u ~

F i g. 2 ein Einbaubeispiel des in der F i g. 1 darge- 55 menwirken können. Die Zwischenlage 18" wird bei die-

stellten Keilriemenwechselgetriebes in U-Anordnung, sem Ausführungsbeispiel v/ieder nur auf Druck bean-

F i g. 3 ein Einbaubeispiel des in der F i g. 1 darge- sprucht.

stellten Keilriemenwechselgetriebes in Z-Anordnung, Die Verzahnung 10 in den drei verschiedenen Aus-

F ig. 4 die Verzahnung zwischen der Nabe der Los- luhrungsbeispielen gemäß den F ig. 4 bis 6, wobei ne-

scheibe und der Bohrung der Festscheibe entlang der 60 ben den dargestellten geraden Zahnflanken auch ande-

Linie IV-IV in F i g. 1 geschnitten, re, z. B. ballige Formen ausgeführt sein können, bringt

spiel der Verzahnung 10 sind die Zähne 17" keilförmig ausgebildet und überlappen sich wieder, so daß sie über die Zwischenlage 18" unmittelbar formschlüssig zusam-

*"" ' » -· 4O" ..,,eel V\t>'t Alt*.

F i g. 5 eine andere Ausführungsform der Verzahnung im Querschnitt,

F i g. 6 eine weitere Ausführungsform der Verzahnung im Querschnitt.

Bei dem in der F i g. I dargestellten Ausführungsbeispiel ist in der oberen Hälfte auf einer Hohlwelle 1 eine Kegelscheibe drehfest angeordnet, die aus einer axial den Vorteil mit sich, daß die Kegelschciben einschließlich ihrer Verzahnung im Druckgießverfahren, beispielsweise aus Aluminiumdruckguß, hergestellt wer-65 den können, weil sich die Zähne nicht unmittelbar Metall auf Metall berühren können, und weil der Genauigkeitsgrad für die allein als Drehmitnahme dienende Verzahnung völlig ausreichend ist.

Keilriemenwechselgetriebe in der erfindungsgemäßen Ausführung können auch als Bausatz mit je einer Hohlwelle zum Aufstecken auf Abtriebs- und Antriebszapfen hergestellt werden. In diesen Fällen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Anordnung der beiden Kegelscheibenhälften in bezug zur Hohlwelle so zu gestalten, daß bei mittlerem wirksamem Durchmesser des Keilriemens die axiale Mittelebene des Keilriemens mit

der axialen Mittelebene der Hohlwelle zusammenfällt. Bei dieser Abstimmung der Abmessungen der beiden Kegelscheibenhälften, des Keilriemens und der Hohlwelle wird nicht nur der Regelbereich optimal ausgenutzt, sondern es ist auch ohne weiteres möglich, das Keilriemenwechselgetriebe in U- oder Z-Anordnung einzubauen, wie es in den F i g. 2 und 3 dargestellt worden ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Keilriemeawechselgetriebe mit zwei Kegelscheibenbälften, von denen die Losscheibe mittels einer Nahe auf einer WeUe axial verstellbar angeordnet ist. und diese Nabe in eine Bohrung der anderen, drehfest mit der Welle verbundenen Festscheibe eingreift und beiderseits der Zugmittelebene auf der WeUe gelagert ist. wobei die

er ,Losscheibe; aber e lage aus jüQbt jneta1lispheijj_rWterksto: durch gekennzeichnet, daß die Nabe (3) der axial verstellbaren Kegelscheibenhälfte (Losscheibe 2a, 12a) an ihrer Außenfläche und die Bohrung (9) der festen Kegelscheibe (Festscheibe 26. 126) eine die Drehfixierung der Losscheibe bewirkende Verzahnung (10) aufweisen.

2. Keilriemenwechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung (10) über die Zwischenlage (18.18', 18") unmittelbar (die Innen- und Außenverzahnung überlappen sich in vertikaler Richtung) oder mittelbar (die Innen- und Außenverzahnung überlappen sich nicht) formschlüssig ausgebildet ist.

1 Keilriemenwechselgetriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet daß die Zwischenlage (18. 18', 18") in bekannter Weise aus einem abriebfesten und/oder selbstschmierenden Material beispielsweise Kunststoff auf Polyurethan- und/oder Polytetrafluoräthylen-Basis besteht