DE2404385B2 - Stufenlos einstellbare keilriemenscheibe - Google Patents

Description

Bei bekannten Keilriemenscheiben der im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung (DT-OS

18 09 065, DT-OS 15 50 788) kommt es bei der axialen Relativbewegung der Naben zu entsprechenden Gleit bewegungen in der Lagerung der beweglichen Nabe. Zur Herabsetzung der dabei auftretenden Gleitreibung und des damit verbundenen Gleitverschleißes werden besondere Lagermaterialien verwendet, die trockenschmierende Eigenschaften haben und verschleißresistentsind.

Es besteht ein ständig zunehmender Bedarf an ungeschmiert bzw. mit Trockenschmierung arbeitenden

Keilriemenscheiben mit veränderlichem Übertragungsverhältnis, welche ohne Erneuerung der Lager über lange Zeit betriebsfähig bleiben. Wünschenswert ist eine Betrieüslebensdauer von 20 000 bis 30 000 Stunden ohne unzulässigen Verschleiß. Die bekannten Keilriemenscheiben verschiedener Ausführungen von mit Trockeiischmierung arbeitenden Gleitlagern haben eine Betriebslebensdauer von unterschiedlicher Größe, gewöhnlich jedoch von nicht mehr als 5 000 bis 10 000 Stunden, bis unzulässig starker Verschleiß eingetreten ist, weil durch die auftretenden Gleitbewegungen selbst bei hoch verschleißfestem Lagermalerial und entsprechenden Trockenschmiermitteln ein Gleitverschleiß nicht vollständig zu vermeiden ist. Diese Lagermaterialien werden daher durch den Schmiervorgang nach und nach abgetragen. Je größer die Belastung der Riemenscheibe und je größer das Spiel und damit die Gleitbewegungen zwischen den tragenden Flächen sind, um so kürzer ist die Lebensdauer einer solchen trockengeschmierten Riemenscheibe.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung besteht somit darin, eine Riemenscheibe zu schaffen, bei welcher die Lagerung der axialverstellbaren Scheibenhälfte eine möglichst große Lebensdauer durch Vermeidung der Gleitreibung hat.

Im Hinblick auf den eingangs erwähnten Bedarf und auf die erwähnten Schwierigkeiten geht die Erfindung von einer Untersuchung der bei Keilriemenscheiben für drehzahlveränderliche Antriebsübertragung zwangsläufig auftretenden verwickelten Bewegungsvorgänge aus.

*>5 Aufgrund der bei dieser Untersuchung gewonnenen Erkenntnisse schafft die Erfindung eine trockenarbeitende Keilriemenscheibe, welche ohne unzulässigen Verschleiß über die angestrebte Betriebslebensdauer

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von 20 000 bis 30 000 Stunden hin betriebsfähig bleibt.

Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Lagermaterials in Form radial steifer, jedoch axial und in j Umfangsrichtung elastisch nachgiebiger Tragplättchen haftet das Lagermaterial, welches an der einen Nabe festgelegt ist, ohne Gleitschlupf an der anderen Nabe. Die Relativbewegungen der Naben in Umfangsrichtung und/oder Axialrichtung während des Betriebs werden durch die in diesen Richtungen vorhandene elastische Nachgiebigkeit der Tragplättchen über entsprechende Schubverformungen aufgenommen. Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird ausgenutzt, daß der Lastpunkt in der Lagerung der Riemenscheibe während des Betriebs i$ aufgrund des einseitigen Riemenzuges dauernd wandert. Dadurch werden beim Umlaufen der Naben und der Tragplättchen die Lagerkräfte nacheinander von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Tragplättchen übertragen, so daß die Schubverformungen in den Tragplättchen elastisch rückgängig gemacht werden können, sobald das entsprechende Tragplättchen von den Lagerkräften entlastet ist und mit seiner steifen Kontaktschicht von der Fläche derjenigen Nabe, an dem es festgelegt ist, abhebt. Dieses Rückstellen der Tragplättchen in Umfangsrichtung und/oder Axialrichtting der Naben kann dann stattfinden, ohne daß dabei die Kontaktfläche der Tragplältchen mit der zugeordneten Nabenfläche in Berührung steht. Entsprechend fehlt auch eine Gleitreibung bei einer solchen Ruckstellung. Dadurch entfällt auch der mit einer Gleitreibung einhergehende Verschleiß.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angeführt. In diesem Zusammenhang sind unrunde bzw. vieleckige Nabenquerschnittsformen zur Führung der axialverschiebbaren Kegelscheibenhälfte bei Kegelscheiben allgemein bekannt. Für Lagerungen anderer Bauteile ist es auch an sich bekannt, das Lagermaterial aus einzelnen, rings der Nabe verteilt angeordneten Lagerplatten aufzubauen und gegebenenfalls mehrere Schichten unterschiedlicher Steifigkeit und Elastizität für die Lagerplättchen vorzusehen.

Bei diesen bekannten Lagern ist jedoch die erfindungsgemäße Lehre bereits deshalb nicht verwirklicht, weil sie nicht wie eine Riemenscheibe unter ihrem Riemenzug nur einseitig belastet sind.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen zusammen mit der Zeichnung näher erläutert Darin zeigt $0

F i g. 1 eine teilweise im Schnitt gezeigte Seitenansicht mit etwas übertriebener Darstellung des Verkantens der beweglichen Scheibenhälfte und ihrer Nabe an einer Keilriemenscheibe für drehzahlveränderliche Antriebsübertragung unter der Belastung eines gespannten Keilriemens,

Fig. 2 und 3 Querschnittsansichten zur Erläuterung der Bewegung der Nabe der beweglichen Scheibenhälfte gegenüber der der festen Scheibenhälfte unter der Belastung durch einen gespannten Keilriemen,

F i g. 4 eine Querschnittansicht einer festen und einer beweglichen Nabe einer Riemenscheibe,

Fig. 5 eine Längsschnittansicht einer beweglichen Nabe der Riemenscheibe in verkleinertem Maßstab,

Fig.6 und 7 vergrößerte Teil-Schnittansichten von aufgeklebten, laminierten Tragplättchen als Lagermaterial,

Fii>. H eine Teil-Schnittansicht als Beispiel für eine Riemenscheibe od. dgl. mit Wellenkeil,

Fig. 9 bis 12 teilweise schematisierte Stirnansichten eines Beispiels für eine drehzahlveränderliche Riemenscneibe mit vieleckiger Nabe,

F i g. 13 eine Schrägansicht einer in den Ausführungen nach Fig. 9 bis 12 verwendeten Plättchenanordnung und

Fig. 14 eine Schrägansicht von in einer vieleckigen Nabenbohrung angebrachten Plättchen der in Fig. 13 dargestellten Art

In F i g. 1 bis 3 sind zunächst die Relativbewegungen zwischen den Teilen einer insgesamt mit 20 bezeichneten Keilriemenscheibe für drehzahlveränderliche Antriebsübertragung schematisch dargestellt. Die Keilriemenscheibe 20 hat eine zusammen mit einer (nicht gezeigten) Welle drehbare Innennabe 21 mit einer an einem Ende derselben sitzenden konischen Scheibenhälfte 22, an welcher sich ein Keilriemen 23 mit einer Flanke in Anlage befindet. Eine axial auf der Innennabe 21 verschiebliche zweite Scheibenhälfte 24 hat eine damit einstückige Außennabe 25, welche mit ihrer Bohrung auf den Innennabe 21 geführt ist.

Die bewegliche Scheibenhälfte 24 ist gewöhnlich von einer die Außennabe 25 umgebenden Druckfeder 26 in Anlage am Keilriemen 23 belastet. In F i g. 2 und 3 sind die beiden Naben der Riemenscheibe vergrößert dargestellt.

Unter der Belastung durch die Feder 26 in Anlage am Keilriemen 23 wird die bewegliche Scheibenhälfte mit ihrer Außennabe 25 verkantet, so daß sich die Außennabe 25 an den beiden Enden ihrer Bohrung 27 an einander diametral und diagonal gegenüberliegenden .Stellen a und 6 in Anlage an der Innennabe 21. Das Spiel zwischen der äußeren und der inneren Nabe 25 bzw. 21 ist an den Punkten a und b also aufgehoben. Dabei hat sich der Punkt b gegenüber einem Punkt b' an der äußeren Nabe vorwärts und der Punkt a gegenüber einem Punkt a'rückwärts verlagert. Die Relativbewegung zwischen der äußeren und der inneren Nabe 25 bzw. 21 verläuft also radial und axial. Die Größe der Axiaibewegung ist dabei direkt proportional zu der radialen Lageveränderung und eine Funktion des Zwischenraums zwischen den beiden Naben und der Länge der äußeren Nabe 25.

Zwischen den beiden Naben findet noch eine weitere, verwickelte Relativbewegung statt, welche anhand von F i g. 2 und 3 erläutert ist. In F i g. 2 besteht zwischen der inneren und der äußeren Nabe ein gleichmäßiger, ringförmiger Zwischenraum 28. Es sei angenommen, daß die beiden Naben in F i g. 2 und 3 durch eine (nicht gezeigte) Verzahnung gegeneinander unverdrehbar gehalten sind. Die Punkte c, c'. d, d' und e. e' bleiben daher bei der Drehung der Riemenscheibe ständig auf jeweils einem gemeinsamen Radius. In F i g. 3 ist die Riemenscheibe durch die Spannung eines Keilriemens quer belastet und das Spiel an den Punkten d, c/'auf NuI verringert. Dadurch hat sich der Punkt c' in Umfangsrichtung gegenüber dem Punkt c verschoben, währenc der Punkt c' in gleicher Weise, jedoch in dei entgegengesetzten Richtung gewandert ist. Nimmt mar die Punkte c und e als den Anfang und das Ende dei gegenseitigen Berührung zwischen der inneren und dei äußeren Nabe 21 bzw. 25 an, dann erstreckt sich also di< Kontaktfläche zwischen den beiden Naben über cinei Bogen von 90°. In diesem Falle ist die Verschiebunj zwischen den Punkten cund c'sowie cund e' gleich sii A mal dem Zwischenraum 28, was bei A - 45° um einem Zwischenraum von 0.127 mn

0,707 χ 0,127 = 0,0889 mm ergibt. Bei einer Drehung der Riemenscheibe um 90" beträgt die Relativbewegung der Teile unter gegenseitiger Berührung das Doppelte, also 0,1778. Solange zwischen den Teilen ein radiales Spiel vorhanden und das tragende Material kompressibel ist, findet diese wenn auch kleine Gleitberiihrung und der dadurch verursachte Verschleiß der Nabenteile 25 und 21 zwangsläufig statt.

Es wurde eingangs festgestellt, daß herkömmliche, mit Trockenschmierung arbeitende Keilriemenscheibcn für drehzahlvcränderliche Antriebsübertragung aus den gebräuchlichen Werkstoffen höchstens fünf- bis zehntausend Betriebsstunden lang betriebsfähig bleiben. Dies beruht auf dem /wischen den Teilen vorhandenen Spiel und den sich daraus ergebenden, anhand von Hg. 1 bis 3 erläuterten Relativbcwegungen. Jedoch ist es möglich, den Verschleiß der Teile praktisch bis auf Null zu verringern, so daß eine vergleichbare, trockcngeschmiertc Riemenscheibe ohne Auswechseln oder Erneuern von Teilen eine Bciriebslebensdauer von /wanzig- bis drcißigiausend Stunden haben kann.

F i g. 4 bis 7 /eigen dies an einer Keilriemenscheibe für drehzahlvcränderliche Antriebsübertragung mn einer axial verstellbaren Außennabe 29 und einer axial unbeweglichen Innennabe 30. Wie man in Fig. 4 bis b erkennt, sind mehrere, etwa acht oder mehr, ein/ein geformte dünne Tragplältchen 31 in gegenseitigem UmfangsabMand in den ringförmigen Zwischenraum /wischen der inneren und der äußeren Nabe 30 bzw. 29 eingesetzt. Die Plättchen 3t haben jeweils eine Schicht 32 aus einem elastischen, gummiartigen Werkstofl. welcher vorzugsweise durch ein Kleb- oder Bindemittel in der Bohrung 33 der Außennabe 29 befestigt ist. Die Plättchen haben ferner eine innere Kontaktschicht 34 aus einem Material mit hohem Modul, etwa Polyethylenterephthalat, glasverstärktem Epoxyd-Kunststoff oder einem gleichwertigen, relativ starren Werkstoff. Aufgrund dieses laminierten Aufbaus sind die Plättchen in Radialrichtung ziemlich steif, während sie in Axiai- und Umfangsrichtung ausreichend nachgiebig sind, um die zwangsläufig zwischen der Außen- und der Innennabe auftretenden Relativbewegungen ohne Gleitberührung und damit ohne Reibungsverschleiß zu ermöglichen. Durch die Nachgiebigkeit der Plättchen vermögen die Naben ihre Relativbewegungen unter Übertragung von bei der Belastung der Riemenscheibe auftretenden Scherkräften in Axial- und Umfangsrichtung durch die Plättchen auszuführen. Die steifen Kontaktschichten 34 widerstehen dem Bestreben der kompressiblen Schicht 32. unter Druck in allen Richtungen auseinander zu fließen. Wird ein solches Auseinanderfließen unter großer Belastung nicht verhindert, so entsteht dabei eine innere Reibung in den Plättchen, unter deren Einwirkung sie schließlich zerreißen und zerrieben werden. Die gummiartige Schicht 32 ist sowohl mit der Kontaktschicht 34 als auch mit der Bohrung der Außennabe 29 über ein Bindemittel verbunden. Wie man in Fig.5 erkennt, sind die Plättchen 31 vorzugsweise zunächst den beiden Enden der Bohrung in der Außennabe 29 angeordnet da hier, wie vorstehend anhand von Fig. 1 erläutert die höchsten Belastungen auftreten.

Die im Betrieb einer Keilriemenscheibe für drehzahlveränderliche Antriebsübertragung auftretenden Relativbewegungen in Axial- und Umfangsrichtung zwischen der äußeren und der inneren Nabe 29 bzw. 30 sind Lüiifs

isr U~drchung nur klein.

laminierten

Plättchen 31 nachgiebig und begrenzt kompressibel

sind, kehren sie beim Eintritt in die belastungsfreie Zone selbst in ihren entspannten Zustand zurück, in welchem sie den größten radialen Zwischenraum 28 im wesentlichen ausfüllen. Die einzelnen Plättchen 31

j kommen beispielsweise am Punkt c in Anlage an der Innennabe 30 und nehmen bei der Drehung der Riemenscheibe um 90" bis zum Punkt edie zwangsläufige Verschiebung in Umfangsrichtung zwischen den Naben 29 und 30 auf. Am Punkt e wird die Belastung der

ίο Riemenscheibe aufgehoben und das Plättchen 31 kehrt in seinen entspannten Zustand zurück. Solange die Belastung anhält, tritt zwischen der Kontaktschicht 34 und der Innennabe 30 kein Reibungsverschleiß auf, da die gummiartige Schicht 32 der Plättchen innerhalb der

ij durch die Relalivbewegungen vorgegebenen Grenzen soweit nachgeben, daß die Bewegungen ohne Gleitberührung zwischen der Kontaktschicht und der Innennabe stattfinden können.

Auch beim Verstellen des wirksamen Durchmessers der Keilriemenscheibe durch axiale Verschiebung der Scheibenhälfte 20 mittels einer herkömmlichen Vorrichtung tritt keine Gleitberührung zwischen den Kontaktschichten 34 der Plättchen und der Innennabe 30 auf. Dazu sei angenommen, daß sich die Scheibenhälfte 20 in

2j 10 see um 25,4 mm in Axialrichtung bewegen soll. Während dieser 10 see vollführt die Riemenscheibe normalerweise etwa 300 Umdrehungen, so daß sich die Schcibenhälfie pro Umdrehung also nur über etwa 0,0838 mm zu bewegen braucht. Selbst wenn die Axialbewegung pro I Imdrehung das Zehnfache betrüge, könnten die Plättchen 31 bei jeder Umdrehung weit genug in Axialrichtung nachgeben, um das Auftreten von Gleitreibung zu verhindern, da ja die Plättchen nur jeweils über nicht mehr als eine Drittel-Umdrehung in

jj Anlage ander Innennabe sind.

Bei äußerst geringer Belastung der Keilriemenscheibe könnten die starren Kontaktschichten 34 der Plättchen weggelassen und diese ganz aus gummiartigem Material gefertigt und über ein Bindemittel an der Außennabe befestigt werden. In gewissen Fällen, wiederum bei sehr geringer Belastung, könnten zunächst den Enden der Außennabe 29 in deren Bohrung 33 eingesetzte geschlossene Ringe aus gummiartigem Material ausreichen, die erforderliche

₄j verschleißfreie Beweglichkeit in Axial- und Umfangsrichtung zu gewährleisten.

Im Hinblick auf die Verringerung der Gefahr eines Versagens der Verbindung zwischen den Schichten des Plättchens unter hoher Belastung und auf eine

je Verringerung der Haftspannung, welche anscheinend proportional der Dicke der nachgiebigen Schicht der Plättchen zunimmt sind Plättchen mit dem in F i g. 7 gezeigten Aufbau bevorzugt In dieser Ausführung ist in der Bohrung der Außennabe 29 über ein Bindemittel ein Plättchen 35 befestigt dessen Kontaktschicht 36 aus Epoxyd-Materia! mit Glasfüllung hergestellt ist Der übrige Teil des Plättchens 35 ist aus einander abwechselnden Schichten 37 und 38 aus gummiartigem Material bzw. aus einem steifen Werkstoff, beispielsweite se dünnem Stahlblech, aufgebaut Bei einem solchen Aufbau ist das Plättchen beträchtlich höher belastbar, bevor es zerrieben werden kann. Je höher der Modul der steifen Zwischenschichten) 38 im Inneren des Plättchens und der Kontaktschicht 36, als um so höher

«5 erwies sich die Belastbarkeit des Plättchens. Die in den Plättchen jeweils verwendete Menee des «mmrniartiwen Materials ist proportional der Größe der in einer vorgegebenen Keilriemenscheibe auftretenden Bewe-

Tau

gjngen. Je größer die Keilriemenscheibe ist. um so größer sind auch die Relativbewegungen zwischen der irneren und der äußeren Nabe in Axial- und Lmfangsrichtung. Die Relativbewegungen sind auch um so größer, je größer das Radialspiel zwischen den Naben ist. Die Anzahlen der nachgiebigen und steifen Schichten in einem Plättchen 35 ist also in Abhängigkeit von den vorstehend angeführten Gegebenheiten veränderlich. An dieser Stelle ist zu bemerken, daß die Plättchen 31 oder 35 nicht unbedingt an der äußeren oder auch an der inneren Nabe 29 bzw. 30 der Keilriemenscheibe befestigt zu sein brauchen. Sie konnten auch an beiden Außenseiten jeweils eine feste Kontaktschicht und dazwischen einander abwechselnde nachgiebige und steife Schichten haben.

F ι g. 8 zeigt eine innennabe 39. auf welcher eine Außennabe 40 durch einen in eine Nut 42 dann eingreifenden Wellenkeil 41 avial beweglich geführt ist. l.'nter Auslassung der Steile, an welcher der Keil 41 sitzt, sind den Plattchen 31 oder 35 entsprechende Tragpiättchen 43 :n gegenseitigen L'mfangsabstanden in dem 'ngformigen Zwischenraum um die Innennabe 39 herum angeordnet. An den einander gegenüberstehenden Seiten der Nut 42 sind .«.eitere Plattchen 44 mit cnarsder zugekehrten Kontiiktschichien 45 angebracht. Bt. d eser Anordnung kann eine Glemerschiebung im fi^r.er; der Keilriemenscheibe nur zwischen den Y:',^r.'a.'.'^hichten 45 und dem Keil 41 stattfinden, und -: ■■·. >. ,■.': ^ur beim Verstellen der Drehzahlübertragung. • ",'.T.aien Betneb mn gleichbleibender Einstellung :^: ■ ? '.--.--Tischeite tritt keine Gleitbewegung und damit '■· - '■' '.·"<.!-. ■; 3 auf. da die Tr.igplättchen 43 und 44 die '■'■ >.' ·.oevtegurigen zwischen der inneren und der >./.'.'::·:' Nabe in Axial- und L'mfar.gsnchtung in der ■ %-·.■■■:-.'.--.d anhand ^ on F ι g. 4 bis 6 erläuterten Weise

F ■'; !-,c.or-ders Mjrteiihafie Ausführungsform einer ··■. ".''si.^hr';' Ke -;emensche;be ist in F \ g. 9 bis 14 der '.·,<:-·. •.νίϋ.ΓΛΟι: halber teilweise schematisiert darge- -.·'.: ' \)\': A.jiJcnnabe 46 der Keilriemenscheibe hat hier ■;'': ViiiecKige Bohrung 47. und die dazugehörige ;■■·;'r.ÄO'.· 48 hat eine komplementäre Querschnitts- ·'',--- \),·:. Bohrung 47 und die Innennabe 48 sind der f. : 'V.hr.t,· hsibc-r mit quadratischer Querschniiisform -'.'. ·(":·.":!'! Mt können aber auch sonstige Vieleckform

'■ ,- ■<■ '■> /'-,-^ ez-itn Zustand, in weichem die Keilrie- r-.«rr.:■■ '.-.->,·: v.'-,τ, Drehmoment überträgt, dabei jedoch <: ·■■>■■:'■■ yt\t_:;r_r_:>;:: Zugkräften 71 und 72 aufgrund der '-.p>.' ■ i'..y '}':: Keilriemens unterworfer, ist Dabei wird ds* A jßcnnabe 46 in der in F ι g. i anhand einer inneren w4 äußeren Nabe mn kreisförmigem Querschnitt äar%e*t£iUeti Weite verkantet F ι g. 9 ist eine Stirnant*rh< der tnneren und äußeren Naben an der dem Kttktemen abgewandten Seite In Fig.9 werden migruad der vom Keilriemen ausgeübten Zugkräfte 71 uwd 72 einander gleiche und gleichmäßig verteilte Druckkraft« auf die Flächen a und Jausgeübt wie durch ate Pfeife 49 angedeutet Die Flächen b und c der inneren Nabe 4t und unbelastet Im Bereich dieser Flüchen wt ein relativ großer Zwischenraum zwischen der teueren οαά der äußeren Nabe vorhanden. Zwischen ebenen Flachen a, b, c und d und den ihnen ebenen Flachen der eckigen I rechteckig laminierte Plättchen 50 mit zwischen den unbelasteten Rächen b und c und den zugeordneten Plättchen 50 ein gewisser Zwischenraum 51 vorhanden, während die den Flächen a und d zugeordneten Plättchen 50 druckbelastet sind, so daß hier kein Zwischenraum vorhanden ist.

Die einzelnen Plättchen 50 haben vorzugsweise jeweils eine für die Anlage an der betreffenden Fläche der inneren Nabe 48 bestimmte Kontaktschicht 52 sowie einander abwechselnde Schichten 53 und 54 aus

ίο nachgiebigen und steifen Werkstoffen der vorstehend beschriebenen Art. Die äußere Schicht 53 aus gummiartigem Material ist vorzugsweise mit der betreffenden Fläche der Bohrung 47 verklebt und die Kontaktschichten 52 der Plättchen 50 sind jeweils einer Fläche a. b. c oder d der Innennabe zugekehrt Die Plättchen 50 sind vorzugsweise in ihren Kontaktschichten 52 und in den anderen Schichten mit Ausnahme d°r Befestigungsschicht 53 durch Längs- und Quernuten 55, 56 unterteilt und durch die Klebschicht 53 zusammengehalten. Durch diese Unterteilung der Plättchen ergibt sich die Wirkung mehrerer Einzelplättchen. wie der Plättchen 31 in der ersten Ausführungsform, anstelle der eines einzigen durchgehenden Plättchens. Die voneinander getrennten Teilplättchen vermögen im Vergleich zu einem durchgehenden größeren Plättchen Scherkräften in Axial- und Umfangsrichtung der Keilriemenscheibe besser nachzugeben. In jedem Falle sind die den Flächen a. b. rund Jgegenüberstehenden Plättchen von den jeweils benachbarten unabhängig und getrennt, so daß sie die zwangsläufigen Relativbewegungen zwischen der inneren und der äußeren Nabe besonders w irksam aufzunehmen vermögenin F i g. 10 ist die Keilriemenscheibe aus der in F i g. 9 gezeigten Stellung um 60^r weitergedreht, so daß die Belastung nun anders verteilt ist Dank der Nachgiebigkeit des !π Fig. 10 mit 50a bezeichneten Plättchens gegenüber Scherkräften hat sich die äußere Nabe 46 um das durch die Größe des Zwischenraums dargestellte Maß nach rechts verlagert. Der Zwischenraum ist nun nicht mehr an der Fläche b sondern an der Fläche d vorhanden. Während dieses Vorgangs stand das Plättchen 50a dauernd unter Druckbelastung. so daß bei der Verlagerung der äußeren gegenüber der inneren Nabe keinerlei Gleitbewegung stattfand. Vielmehr fand die Verlagerung unter Ausnützung der Nachgiebigkeit des Pläuchens 50a gegenüber den Scherkräften statt Bei der weiteren Drehung der Keilriemenscheibe wird dann ein Punkt erreicht an dem die Fläche a frei von Belasnung ist so daß das Plättchen 50a zu seiner ursprünglichen Form zurückkehrt in welcher es nach einer Drehung um \80F erneut belastbar ist In Fig. 10 ist durch die ungleiche Länge der auf die Flächen a und b genchteten Pfeile die relative Verteilung der Belastung in der dargestellten Winkelstellung angedeutet.

Wirkt auf die bewegliche Scheibenhälfte der Riemenscheibe ein Drehmoment ein. so ergibt sich die in Fig. 11 angedeutete Lastverteilung. Aufgrund der Verdrehung der äußeren Nabe 46 relativ zur inneren Nabe 48 verschwindet der Zwischenraum, so daß sich nun aOe vier Plättchen 50 gleichzeitig in Anlage an der inneren Nabe befinden. Bei der Übertragung von kleinen Drehmomenten mit kleinem wirksamen Durchmesser der Riemenscheibe kann noch ein Zwischenraum der in Fig. 10 gezeigten Art vorhanden sein.

** wobei sich die Eckes 57 und 58 auf den Plättehen

Ein vofche* Plättchen 50 ist in Fig. 13 I« dem ifl F \%, 9 dargestellten Zustand ist bzw. unbelastet sind. Bei der Drehung der Riemenscheibe unter hoher Drehmomentbelastung werden die

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einzelnen Plättchen 50, wie durch die Pfeile in Fig. 11 und 12 dargestellt, während jeder Umdrehung im Wechsel zwischen einer höchsten und einer niedrigsten Belastung beansprucht. Dabei geschieht die zwangsläufige Relativbewegung zwischen der inneren und der äußeren Nabe unter Ausnutzung der Fähigkeit der Plättchen 50, sich zusammenzudrücken und gegenüber Scherkräften elastisch nachzugeben. Dabei ergibt sich

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zwischen den Flächen der inneren Nabe 48 bzw. deren Ecken und den Tragschichten 52 der Plättchen 50 keinerlei Gleitbewegung, da eine solche dank der Nachgiebigkeit der Plättchen verhindert ist. Somit hat die in Fig. 9 bis 14 dargestellte vicleckige Ausführung im wesentlichen die gleiche Wirkungsweise wie die zunächst beschriebenen Ausführungen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Stufenlose einstellbare Keilriemenscheibe mit einer Innennabe und einer darauf axial verstellbaren Außennabe, wobei zwischen der Innennabe und der Außennabe ein Zwischenraum zur Aufnahme eines rings der Innennabe angeordneten, trocken arbeitenden Lagermaterials vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagermaterial aus einer Mehrzahl von einzelnen, rings der Innennabe (21, 30, 39, 48) verteilt angeordneten Tragplättchen (31,50) gebildet ist, die an der einen Nabe (21,30,39, 48 bzw. 25, 29, 40, 46) festgelegt und an der der anderen Nabe zugekehrten Fläche eine steife Kontaktschicht (34,36, 52) aufweisen und die radial zur Nabenachse steif und sowohl in Umfangsrichtung als auch in Axialrichtung der Naben elastisch nachgiebig sind.

2. Keilriemenscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Tragplättchen (31) in gegenseitigen Abständen über eine stoffliche Verbindung in der Bohrung (27) der äußeren Nabe (25) befestigt sind.

3. Keilriemenscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplättchen (31) in zwei getrennten Gruppen zunächst einander gegenüberliegenden Enden der Bohrung (33) der äußeren Nabe (29) angeordnet sind.

4. Keilriemenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Naben (21 bzw. 25) zylindrisch sind und daß die Tragplättchen (31) zur Anpassung an die Form der Naben zylindrisch gekrümmt sind.

5. Keilriemenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Naben (48 bzw. 46) nicht-kreisförmigen Querschnitt haben und daß die Form der Tragplättchen (50) der des Zwischenraums zwischen der inneren und der äußeren Nabe angepaßt ist.

6. Keilriemenscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Naben (48 bzw. 46) vieleckige Querschnittsform mit einander paarweise gegenüberstehenden ebenen Flächen haben und daß die aus einzelnen ebenen Plättchenanordnungen (50) gebildeten Tragplättchen in den Zwischenräumen (51) zwischen einander gegenüberstehenden ebenen Flächen angeordnet sind.

7. Keilriemenscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede ebene Plättchenanordnung (50) eine aus relativ steifem Werkstoff geformte Kontaktschicht (52) und eine Körperschicht aus einem elastischen Material aufweist, welche unter Einfluß von parallel zu den Flächen verlaufenden Scherkräften nachgiebig ist.

8. Keilriemenscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Plättchenanordnung (50) mehrschichtig aus einer steifen Kontaktschicht (52) und einander abwechselnden Schichten (53, 54) aus elastischen und steifen Werkstoffen unter der Kontaktschicht aufgebaut ist und in der Kontaktschicht sowie in wenigstens einer der einander abwechselnden Schichten Längs- und Quernuten (55 bzw. 56) aufweist, durch welche sie in eine Anzahl von Einzclplättchen unterteilt ist, welche gegenüber parallel zu den ebenen Flächen darauf einwirkenden Scherkräften einzeln elastisch nachgiebig und dabei weitgehend widerstandsfähig gegen normal zu den ebenen Flächen wirkende Druckkräfte sind.

9. Keilriemenscheibe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen durch Nuten (55, 56) unterteilten Plättchenanordnungen (50) jeweils länglich rechteckig sind und jeweils eine Anzahl von

rechteckigen Einzelplätzen aufweisen.

10. Keilriemenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Tragplättchen. (35) jeweils eine dünne Kontaktschicht (36) aus einem steifen Werkstoff und einen die Kontaktschicht tragenden, aus einander abwechselnden Schichten (37, 38) aus elastischen und steifen Werkstoffen aufgebauten Körper haben.

11. Keilriemenscheibe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die steife Kontaktschicht (36)

aus einem Kunststoffmaterial ist und daß die einander abwechselnden Schichten (37, 38) aus einem Kunststoff material bzw. aus einem gummiartigen Material sind.