DE2825425A1

DE2825425A1 - ADJUSTABLE BEVEL PULLEY FOR V-BELT DRIVE

Info

Publication number: DE2825425A1
Application number: DE19782825425
Authority: DE
Inventors: Andre Carnot
Original assignee: Transmissions S A Soc Ind De
Current assignee: Transmissions S A Soc Ind De
Priority date: 1977-06-09
Filing date: 1978-06-09
Publication date: 1978-12-21
Also published as: FR2393990B1; FR2393990A1; BE867906A

Description

LEINWEBER & ZIMMERMANNLEINWEBER & ZIMMERMANN

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PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

Dipl.-Ing. H. Leinweber cw»-«) Dipl.-Ing. Heinz Zimmermann Dipl.-Ing. A. Gf. v. WengerskyDipl.-Ing. H. Leinweber cw "-") Dipl.-Ing. Heinz Zimmermann Dipl.-Ing. A. Gf. v. Wengersky

Rosental 7 · D-8000 MünchenRosental 7 D-8000 Munich

2. Aufgang (Kustermann-Passage) Telefon (089) 2603989 Telex 528191 Iepatd Telegr.-Adr. Leinpat München2. Ascent (Kustermann-Passage) Telephone (089) 2603989 Telex 528191 Iepatd Telegr.-Adr. Leinpat Munich

^den 9. Juni 197B ⁹ June 197B

Unser ZeichenOur sign

GAS GT 34GAS GT 34

χ.LJ I.rüüSiuIrjLiii.] Du raÄL.SrJSSIU.jS,
92302 jxcJvÄLiliUIS PüiLitLüiiV-i· rankreichχ.LJ I.rüüSiuIrjLiii.] You raÄL.SrJSSIU.jS,
92302 jxcJvÄLiliUIS PüiLitLüiiV-i rance

i>.egel£cheiue für Keilriemengetriebei> .egel £ cheiue for V-belt drives

uie jiriiiiaun.'-· besieht sie, auf eine einstellbare Kegelscheibe iür j.i.eilriemengetrieoe, die in Kraftübertragungen eingeschaltet sind. Derartige Leilriemengetriebe weisen im allgemeinen eine tiieuienscheibc veränderlichen v/irksamen Durchmessers auf, die im allgemeinen mit einer tuickho!feder versehen ist, sowie eine weitere veränderliche Riemenscheibe, die mit einer selbsttätig wirksamen Steuervorrichtung zur Veränderung des wirksamen Durchmessers versehen ist. Bei derartigen üraitübertragungen weist eine der veränderlichen riiemenscheiben zwei Kegelscheiben auf, die mit der habe drehschlüssig verbunden sind. Von den beiden Kegelscheiben ist die eine fest mit der riabe verbunden, während die andere in einer Translationsbewegung auf deruie jiriiiiaun .'- · looks at them on an adjustable conical disc iür j.i.eilriemengetrieoe, which switched on in power transmissions are. Such belt transmission generally have a tiieuienscheibc variable effective diameter which is generally provided with a tuickho! feather, as well as another variable pulley, which with an automatically effective control device for changing the effective diameter is provided. With such urait transmissions one of the variable pulleys has two conical pulleys that are connected to the have rotatably. One of the two conical disks is firmly connected to the pulley, while the other in a translational motion on the

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iiaue beweglich ist. Die Steuervorrichtung zur selbsttätigen Veränderung- des wirksameu Durcnmessers der iLeilrienieniührunp weist der Zentrifugalkraft unterworfene Kugelkopfe auf, die sich an einer Rampe oder ScLrägfläche abstützen, um die bewegliche lüigelscheibe oder iiosscheibe axial zu verschieben.iiaue is movable. The control device for automatic Change in the effective diameter of the iliac line has spherical heads subjected to centrifugal force, the Support yourself on a ramp or inclined surface to avoid the moving sliding disk or iios disk axially.

Die Erfindung will eine derartige selbsttätige Steuervorrichtung zur Veränderung des Übersetzungsverhältnisses schaffen, und zwar insbesondere für den Fall, da3 die Riemenscheibe durch einen Motor mit mehreren unterschiedlichen G-eschwindigkeiten angetrieben wird, wobei folgende Ziele erreicht werden sollen:The invention aims at such an automatic control device for changing the transmission ratio create, especially in the event that the pulley is driven by a motor with several different G-speeds is driven, whereby the following goals are to be achieved:

- eine progressive und kontinuierliche Veränderung der Geschwindigkeit gleicherweise bei steigender als auch bei sinkender Geschwindigkeit,- a progressive and continuous change in the Speed equally with increasing and decreasing speed,

- eine automatische Drehmoment begrenzung im Falle des Antriebs von Haschinen mit gro'3er träger hasse. Praktisch ist es nämlich bei der Beschleunigung so, da£i bei der Überwindung der Trägheit und beim Bringen der iiaschine auf eine zehn- bis zwölfmal größere Geschwindigkeit, die Drehzahl eines Asynchronmotors erheblich absinkt, was zu einer Verlangsamung oder einem momentanem Stop der Änderung der Geschwindigkeit für den Zeitraum führen kann, bis der Motor wieder an Drehzahl zunimmt. Das System hat deshalb die Wirkung, die Startzeit in Abhängigkeit von der Trägheit zu vergrößern und zu große Stromstärkenspitzen vom Motor fernzuhalten, die ihn unangemessen stark verlangsamen wurden. Es kann deshalb ein Motor kleinerer Leistung verwendet werden, der über-- an automatic torque limitation in the case of the drive Hate of machines with large carriers. Practically for it is so with the acceleration that £ i with the Overcoming inertia and bringing the machine to ten to twelve times greater speed, the speed of an asynchronous motor drops considerably, which cause the speed to slow down or stop momentarily for the period can until the engine starts to speed again. The system therefore has the effect of depending on the start time to increase the inertia and to keep excessive current peaks away from the motor, which make it inappropriately were slowed down significantly. It is therefore possible to use a motor with a lower power

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die billiger ist und weniger Platz braucht, - eine einfache Lösung mit geringeren Herstellungskosten.which is cheaper and takes up less space, - a simple solution with lower manufacturing costs.

Eine Ausführungsforni der Erfindung wird im folgenden anhand der figuren beschrieüen, auf die wegen der Offenbarung aller im folgenden nicht näher erläuterten Einzelheiten ausdrücklich verv.desen wird. Es zeigen: One embodiment of the invention is set out below Describe on the basis of the figures, which are expressly read out due to the disclosure of all details not explained in more detail below. Show it:

.Fig. 1 einen Axialschnitt mit iiaximaldurchmesser der Keilriemenführung (oben), sowie Minimaldurchmesser der Keilriemenführung (unten), und.Fig. 1 shows an axial section with iiaximal diameter the V-belt guide (above), as well as the minimum diameter the V-belt guide (below), and

.Fig. 2 eine Detailansicht des Käfigs der Steuervorrichtung. .Fig. 2 shows a detailed view of the cage of the control device.

Die Riemenscheibe, die auf den Figuren dargestellt ict, v/eist eine äabe 1 auf, die am Ende einer Welle 2 befestigt ist. Eine Kegelscheibe 3 ist mit der Nabe fest verbunden, üine verschiebliche Kegelscheibe oder Losscheibe 4 ist mit der Habe 1 drehschlüssig durch einen Längskeil 5 verbunden. Der Längskeil 5 ermöglicht aber eine Translationsbewegung der Losscheibe 4 in Axialrichtung. Die Translationsbewegung führt zu einer Veränderung des Durchmessers, der Keilriemenführung für den Keilriemen 6. Eine selbsttätige Zentrifugalsteuervorrichtung bewirkt die Axialverschiebungder Losscheibe 4. Sie ist auf der Außenseite dieser Kegelscheibe angeordnet und umgreift denjenigen Abschnitt der L'abe, auf den die Losscheibe 4 gleitend verschieblich ist.The belt pulley, which is shown in the figures, has a hub 1 which is attached to the end of a shaft 2 is. A conical disk 3 is firmly connected to the hub, a displaceable conical disk or loose disk 4 is rotationally locked with the hub 1 by means of a longitudinal wedge 5 tied together. The longitudinal wedge 5, however, enables a translational movement of the loose disk 4 in the axial direction. The translational movement leads to a change in the diameter of the V-belt guide for the V-belt 6. An automatic one Centrifugal control device causes the axial displacement of the loose disk 4. It is on the outside of this Arranged conical disk and engages around that portion of the hub on which the loose disk 4 is slidably displaceable is.

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"Die selbsttätig wirksame Steuervorrichtung umfaßt einen Käfig 7, der mit der Losscheioe 4 einstückig oder fest verbunden ist. Der Käfig ist überdies auf einem zylindrischen .Ansatz δ der Losscheibe 4 zentriert, ür weist weiter Durchbrechungen in .Form von Radiallöchern 9 auf. Dabei kann es sich bei spiel swei se um drei solche tiadiallöcher handeln, die um 120° gegeneinander versetzt sind, oder um vier Radiallöcher, die um 90° gegeneinander versetzt angeordnet sind. 'Die üadiailöcher 9 münden in der bezüglich der Achse konischen Außenfläche 10 des Käfigs. Die üadiailöcher 9 sind zylindrisch und dienen je als Lagerung einer von der Zentrifugalkraft beaufschlagten Kugel 11 (oder sonstigen sphärischen nasse), deren Durchmesser etwas kleiner als der der Radiallöcher 9 ist, so daß sich die Kugel 11 im Radialloch 9 in rfadiairichtung frei bewegen kann. Der Käfig 7 wird von einer Haube 12 abgedeckt. Diese dient als Widerlager. Ihre Innenoberfläche ist konisch und wird durch einen zylindrischen Rand 13 fortgesetzt. Die liaube 12 ist so ausgebildet, daß sie in jedem Fall zumindest einen Teil der Öffnung der Radiallöcher 9 abdeckt und so die in diese eingelegten Kugeln 11 an Ort und Stelle hält. Die Haube 12 weist überdies einen kreisförmigen Boden 14 auf. Der. Boden 14 ist von einem Zentralloch durchbrochen, mit dessen Hilfe die Haube 12 zentriert auf der Nabe 1 befestigt werden kann. Das geschieht mit Hilfe einer Axialschraube 15."The automatically effective control device includes a cage 7, which is integral with the Losscheioe 4 or is firmly connected. The cage is also on a cylindrical . Approach δ of the loose disk 4 centered, ür points further breakthroughs in the form of radial holes 9. There can be three such tiadial holes, for example act that are offset from one another by 120 °, or four radial holes that are offset from one another by 90 ° are arranged. 'The üadiailöcher 9 open into the related the axis conical outer surface 10 of the cage. The üadiailöcher 9 are cylindrical and each serve as a storage from the centrifugal force acted upon ball 11 (or other spherical wet), the diameter of which is slightly is smaller than that of the radial holes 9, so that the ball 11 can move freely in the radial hole 9 in the radial direction can. The cage 7 is covered by a hood 12. This serves as an abutment. Their inner surface is conical and is continued by a cylindrical rim 13. The liaube 12 is designed so that in each case at least covers part of the opening of the radial holes 9 and thus holds the balls 11 inserted into them in place. The hood 12 also has a circular base 14. Of the. Bottom 14 is pierced by a central hole, with the help of which the hood 12 can be fastened in a centered manner on the hub 1. This is done with the help of an axial screw 15th

Unter der Einwirkung der Drehgeschwindigkeit, die der Riemenscheibe mitgeteilt wird, werden die Kugeln 11 von der Zentrifugalkraft beaufschlagt. Sie verlagern sich dabei in den Radiallöchern 9 des Käfigs radial nach außen und stützen sich einerseits auf der konischen OberflächeUnder the influence of the speed of rotation communicated to the pulley, the balls 11 acted upon by centrifugal force. They move radially outward in the radial holes 9 of the cage and are supported on the one hand on the conical surface

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der uaube 12 und ändertrseitε an der zylindrischen Oberfläche der Liadi&llöciier 9 des¹ ^äfigs ab. lsi, die Drehzahl nicht groß genug, um es den Kugeln zu ermöglichen, die Axialkräfte zu üüerv/indeti, die α er xveilriernen 6 auf die ±.os£cheibc 4 ausübt, so verlagert sich diere nicht und das überselzungsverhältiiis der i.ra..tübertrsgung bleibt klein, .liciiiit die Drehzahl zu, so wird auch die aui die lüigeln einwirkende Krait groß genug, um durch die von der xif-ube 12 aufgenommene rteaktionskrait eine Axiaikrait zu erzeugen, die die Losscheibe 4 an die feststehende regelscheibe 3 annähert und so den Durchmesser der Keilriemenführung vergrößert.the bottom 12 and changes side on the cylindrical surface of the Liadi & llöciier 9 of the ¹ ^ afigs. If the speed is not high enough to allow the balls to override the axial forces that α er xveilriernen 6 exerts on the ± .os £ cheibc 4, this does not shift and the overdrive ratio of the i.ra. The transmission remains small, and the speed increases, so the force acting on the lüigeln is also large enough to generate an axial movement through the reaction force picked up by the xif-ube 12, which brings the loose disk 4 closer to the stationary regulating disk 3 and thus increasing the diameter of the V-belt guide.

j^ei ihrer riadislverschiebung in den Hadialiöchern 9 rollen die ioigelri 11 auf der haube 12 und drehen sich dabei um sicii selbst, wobei sie sich an der zylindrischen Wand der uadiallöcner 9 abstützen, nierfür ist es vorteilhaft, wenn der Kai ig 7 aus einem i-iateriaJ. geringen Reibungskoeffizienten besteht, beispielsweise ist ein Plastikmaterial wie ein auf geeignete Weise verstärktes Polyamid besonders geeignet, jie verwendung; eines solchen Materials vermindert überdies die träge Lasse des iväfigs und macht diesen unempfindlich für corrosion, Alterung und Kriechen.j ^ ei their riadisl shift in the Hadiali holes 9 the ioigelri 11 roll on the hood 12 and rotate in the process around themselves, where they are supported on the cylindrical wall of the uadiallöcner 9, it is advantageous not to if the Kai ig 7 from an iateriaJ. low coefficient of friction consists, for example, is a plastic material such as a suitably reinforced polyamide particularly suitable for use; such a material is also reduced the lazy letting of the iv cage and makes it insensitive for corrosion, aging and creep.

Die Progressivität der Änderung der Untersetzung ist von erheblicher Bedeutung. Wenn der Keilriemen auf der ^eilrier.ienführung größten Durchmessers der üienienscheibe läuft, ist die axiale deaktionskraft des Keilriemens auf die Kegelscheiben größer, äs ist deshalb zum Sicherstellen einer progressiven Geschwindigkeitsänderung günstig, wenn im gleichen Verhältnis auca die Steuerkräfte der Kugeln wachsen. Das wird durch die Vergrößerung der Geschwindigkeit der Kugeln bei ihrer ttadialverlagerung im Käfig erzielt.The progressivity of the change in the reduction ratio is of considerable importance. When the V-belt is on the rail guide the largest diameter of the steel disk runs, is the axial reaction force of the V-belt on the conical pulleys bigger, therefore, is to ensure a progressive Change in speed is beneficial if the control forces of the balls also increase in the same ratio. That is achieved by increasing the speed of the balls during their radial displacement in the cage.

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Beim Anhaltendes Motors nimmt die Drehzahl der aiemenscheibe rasch ab. Aliein die trägen hassen des i-iotors, der Riemenscheibe und der angetriebenen Haschine erlauben es im ganzen, die Drehbewegung noch fortzusetzen. Ist aber die Drehzahl der Riemenscheibe unter einen Grenzwert gesunken, so erlaubt es die an den Kugeln angreifende Zentrifugalkraft diesen nicht mehr, den Axialkräften zu widerstehen, die vom Keilriemen 6 auf die Losscheibe 4 ausgeübt werden. Je mehr die Drehzahl abnimmt, umso schneller sinkt das Übersetzungsverhältnis der Kraftübertragung bis auf ein Minimum ab.When the engine stops, the speed of the pulley decreases rapidly. Aliein the lazy hates of the i-iotor, the belt pulley and the driven machine make it possible on the whole to continue the rotary motion. However, if the speed of the belt pulley has fallen below a limit value, the centrifugal force acting on the balls no longer allows them to withstand the axial forces exerted by the V-belt 6 on the loose pulley 4. The more the speed decreases, the faster the transmission ratio of the power transmission drops to a minimum.

Beim Start werden Stoßbelastungen der Kugeln 11 aufgrund der tragen Massen des Ganzen gedämpft durch die Rundungen der zylindrischen überflächen der Radiallöcher y und, gegebenenfalls, auch durch die Plastizität des Materials des Käfigs 7. Auf diese Weise arbeitet die Vorrichtung geräuscharm, üarüberhinaus bewirkt die Tatsache, daß die Kugeln in zylindrischen Radiallöchern des Käfigs gelagert sind, daß diese nicht aus ihren Lagerungen fallen können, v/a ε insbesondere auch für den Transport der Riemenscheibe ohne aufgezogenen Keilriemen gilt, in welchem .Fall die Losscheibe 4 sich frei auf der Habe 1 verlagern kann.At the start, the impact loads on the balls 11 due to the bearing masses of the whole are dampened by the curves of the cylindrical surfaces of the radial holes y and, if necessary, also by the plasticity of the material of the cage 7. In this way, the device operates with little noise, and the fact that the balls are stored in cylindrical radial holes of the cage so that they cannot fall out of their bearings, v / a ε in particular also applies to the transport of the pulley without an attached V-belt, in which case the loose pulley 4 can move freely on the housing 1 can.

Die Befestigung der Haube 12 über eine Axialschraube 15, die von einem Axialloch durchsetzt ist, erlaubt eine einstückige Verbindung der Riemenscheibe mit der Steuervorrichtung, ohne daß dadurch die axiale Befestigung der Riemenscheibe auf dem Ende der Welle 2 behindert wird: Eine axiale Gewindespindel 16 durchsetzt die Axialschraube 15 und wird in das Ende der Welle 2 eingeschiaibt.The attachment of the hood 12 via an axial screw 15, which is penetrated by an axial hole, allows a one-piece Connection of the pulley to the control device without thereby affecting the axial fastening of the pulley the end of the shaft 2 is hindered: An axial threaded spindle 16 penetrates the axial screw 15 and is in the end of the Wave 2 inscribed.

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Die oben erläuterte Riemenscheibe mit selbsttätiger Steuerung des Übersetzungsverhältnisses kann in den verschiedensten Anv/endungsiällen und iCra ^Übertragungen mit Keil-The above-explained pulley with automatic control of the transmission ratio can be in the most varied Applications and iCra ^ transfers with wedge

Verwendung finden. Sie ist insbesondere fürFind use. She is in particular for

die , en^rendunr. zuFatncieii mit einen; Antrieosmotor mit zwei vorgegebenen urehzcbleri geeignet. Sie kenn/diesem Fall so rere^elt werden, d^ des Übersetzungsverhältnis der Kraft-Licenrarunf; lür kleine urehzeLlen ein i-iinimuni wird, v/ährend ec iür hohe urensi/nlen des i-iotors ein Keximura wird. Ls ergibt sich dann eine grobe Variationsbreite der Geschwindigkeit. Die Andermi- der notorgeschwindigkeit wird nämlich durch die veränderung des Übersetzungsverhältnisses der lire j. tiibertr£%ung vervielfacht.die, en ^r endunr. zuFatncieii with one; Drive motor with two predetermined urehzcbleri suitable. In this case you know how to derive the transmission ratio of the force license; for small roots an i-iinimuni becomes, while ec i for high urensi / s of the i-iotors becomes a keximura. Ls then results in a rough range of variation in the speed. The change in the notor's speed is determined by changing the gear ratio of the lire j. transmission multiplied.

Ausgehend von der beschriebenen Ausführungsform der ttieifi on scheibe können auch andere' Ausführungsformen konzepiert werden. So kann beispielsweise die Form des Käfigs 7, der die Kugeln lagert, zum Ersatz der konischen Form der Haube 12 durci.; andere Querschnittsformen der Haube führen, die für andere Anwendungsgebiete geeignet sind. Wenn es notwendig i&t, die Verbesserung der Teile gegen Kontaktkorrosion in der selbsttätigen Steuervorrichtung noch zu verbessern, kann die Haube 12 mit einer geeigneten Auskleidung versehen werden, die beispielsweise aus Kunststoffmaterial bestehen kann. Um die Anwendungsmöglichkeiten noch auszuweiten, kann überdies der Käfig 7 mit einer gröiBeren Anzahl von Itadiallöchern 9, beispielsweise mit sechs oder acht solchen tiadi&llöchern versehen werden. Die Riemenscheibe wird d&nn je nach dem mit einer Anzäi von Kugeln benützt, die der Anzahl der Radiallöcher entspricht, oder auch mitOn the basis of the described embodiment of the ttieifi on disk, other 'embodiments can also be designed will. For example, the shape of the cage 7 that supports the balls can replace the conical shape the hood 12 durci .; lead other cross-sectional shapes of the hood, which are suitable for other areas of application. If necessary i & t, improving the parts against contact corrosion In the automatic control device, the hood 12 can be provided with a suitable lining be provided, which can for example consist of plastic material. To the possible applications yet The cage 7 can also be expanded with a larger Number of Itadiallöchern 9, for example with six or eight such tiadi & ll holes are provided. The pulley is used with a number of balls, which corresponds to the number of radial holes, or with

^v auf einer gegenüber der Anzahl der Radiallöcher/die liälfte ver- ^v on one half compared to the number of radial holes /

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minderten Anzahl von lüigein. Im übrigen kenn für eic und denselben x^äiig 7 die nasse der zügeln durch veränderung ihrer Abmessungen oder durch die Wahl einet: !•..v-teri&ic c.uderer Dichte ebenfalls verändert werden, üarüberhinaus können die nadiallöcher 9 des lväfigs zwar in riadialebenen liegen bleibc-n, jedoch gegenüber der Drehachse anstelle der senkrechten Achsen geneigte Achsen aufweisen, v/a;, ebenfalls zu einer veränderung der Stellung- der -üonschei'bc 4 längs ihrer Bewegungsbahn führt.reduced number of lüigein. Incidentally mark for eic and the same x ^ äiig 7 wet the curb by change its dimensions or Ainet by choosing: • ..V-teri & ic cu those density are also changed, üarüberhinaus the nadiallöcher 9 may of indeed are lväfigs in riadialebenen stayc-n, but have inclined axes with respect to the axis of rotation instead of the vertical axes, v / a; also leads to a change in the position of the -üonschei'bc 4 along its path of movement.

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Claims

(ΐ ·) Adjustable conical pulley for V-belt gearboxes with two ive.elsclieiben (3, 4) connected in a rotationally locked manner to the left (1), one of which (3) is rigidly attached to the, and the other than axially on the lower 'abe verschiebliehe loose pulley (4) iet formed, and with a selbeL-active effective control device for the change of the diameter of Keilriemeniührung in Fo rui of lOigeln (11), the una the displaceable ivegelscheibe or idle pulley towards the fixed control disc apply to on a sloping surface inclined to the hub axis, characterized in that the automatically effective control device has a cage (7) firmly connected to the loose disk (4), which has cylindrical bath holes (9) for the storage of the balls and one serving as an abutment and the hood (12) having the inclined surface is covered and is fastened to the hub (1) rigidly connected to the fixed ivegel disk (3).

2. Device according to claim 1, characterized in that that the cage (7) made of a material with a low coefficient of friction, preferably made of plastic, such as reinforced polyamide.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that that the hood (12) is attached from the end of the iiabe by a hollow axial screw.

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