DE2404385B2 - Stufenlos einstellbare keilriemenscheibe - Google Patents
Stufenlos einstellbare keilriemenscheibeInfo
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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
<f
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
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 60r 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
«09547/106
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
10
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)
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.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742404385 DE2404385C3 (de) | 1974-01-30 | Stufenlos einstellbare Keilriemenscheibe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742404385 DE2404385C3 (de) | 1974-01-30 | Stufenlos einstellbare Keilriemenscheibe |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2404385A1 DE2404385A1 (de) | 1976-01-02 |
DE2404385B2 true DE2404385B2 (de) | 1976-11-18 |
DE2404385C3 DE2404385C3 (de) | 1977-06-30 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2404385A1 (de) | 1976-01-02 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |