DE2857334A1 - Variable ratio conical pulley belt transmission - alters axial pressure on pulley discs to maintain selected ratio irrespective of torque - Google Patents
Variable ratio conical pulley belt transmission - alters axial pressure on pulley discs to maintain selected ratio irrespective of torqueInfo
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Abstract
Description
Regelscheibengetriebe mit einem Stellrad Regulating pulley gear with a setting wheel
mit Schraubengewinde Die Erfindung betrifft ein stufenlos einstellbares I<egelscheibengetriebe nach dem Oberbegriff des M-spruches. with screw thread The invention relates to a continuously adjustable I <pulley gear according to the generic term of the M-claim.
Diese bekannten Ifegelscheibengetriebe arbeiten nach dem heutigen Stand der Technik sehr zufriedenstellend. Sie gehören andererseits zu den kraftschlüssigen Übertragungsmitteln mit dem grundsätzlichen nachteil, daß diese eine mehr oder weniger große Abweichung der eingestellten Übersetzung aufweisen, wenn man sie ausgehend von einer bestimmten Übersetzung unterschiedlich belastet, d. h. unterschiedlich große leistungen durch sie übertregt. Dies hat einmal gegenüber formschlüssig arbeitenden Übertragungsmitteln seinen Grund darin, daß zwischen Kette und Scheiben Schlupf vorhanden ist. fit diese; Schlupf ist nicht das Durchrutschen des Übertragungsmittels gemeint, daß hier bei plötzlichen Drehmomentstößen auftreten kann. Vielmehr ist mit diesem Schlupf der änstand gemeint, daß das Umschlingungsmittel beim Durchlaufen des jeweililgen Kegelscheibenpaares nicht über einen konstanten Radius umläuft, sondern diesen Radius ändert, je nachdem, ob es von der unbelasteten eite auf ije belastete tritt (abtrieb) oder ob es von der belasteten Seite auf die unbelastete Seite umläuft (antrieb). Diese Radiusänderung bedingt ein radiales Wandern des Umschlingungsmittels während des Durchlaufs durch das Kegelscheibenpaar. Dieser so erläuterte Schlupf fahrt zu eier fallenden Kennlinie, was heift, daß das Getriebe bei einer bestimmten Übersetzungseinstellung rrit zunehmender Größe des übertragenen Drehmomentes zu niedrigeren Abtriabszahlen hin geht.These well-known bevel gearboxes work according to the current one State of the art very satisfactory. On the other hand, they belong to the non-positive ones Transmission means with the fundamental disadvantage that this one more or less have a large deviation in the set ratio when starting from it burdened differently by a certain translation, d. H. different great achievements through them. This has to be compared to positive working The reason for transmission is that there is slippage between the chain and the pulleys is available. fit this; Slippage is not the slipping of the transmission medium meant, that can occur here with sudden torque surges. Rather is with this Slippage meant that the looping means when passing through the respective Conical pulley pair does not revolve over a constant radius, but this radius changes, depending on whether it occurs from the unloaded side to ije loaded (downforce) or whether it rotates from the loaded side to the unloaded side (drive). This change in radius causes the belt to wander radially during the passage through the pair of conical disks. This slip, explained in this way, is approaching egg falling characteristic, which means that the gearbox at a certain gear ratio setting rrit increasing size of the transmitted torque to lower abortion numbers goes there.
Die andere, die Übersetzungskennlinie (Idealverlauf: Eingestellte Übersetzung konstant über den gesamten zulässigen lastbereich) beeinflussende Größe sind die bei keinem Getriebe wie überhaupt in der Technik völlig ausschließbaren Elastizitäten der belasteten Bauteile, wie z.B. die abstützenden mechanischen oder hydraulischen oder mechanisch-hydraulischen Übertragungsorgane, Selbst dann, wenn man diese belasteten Teile völlig überdimensionieren würde, was zu einem unwirtschaftlichen Getriebe führen Würde, könnte man diese Elastizitäten nicht völlig ausschließen. Diese Elastizitäten führen nun zu einer weiteren Änderung im Verlauf der Übersetzungskennlinie. Diese Änderung kann jedoch die vorstehend im Zusammenhang mit dem Schlupf erwähnte fallende Kennlinie ergänzen, teilweise aufheben oder sogar Überkompensieren, was jeweils von der Getriebskonstruktion und -art abh<ngt. Dabei ist vor allem die zuletzt genannte Überkompensation immer unerwünscht, weil dann das Getriebe mit steigender Belastung zu höheren Abtriebsdrehzahlen hin geht, was bei gegen anzutreibenden Massen eine zunahmende Überlatung des Antriebes bewirkt und zu Drehschwingungen führen kann. Daher ist es grundsätzlich erwünscht, die Übersetzungskennlinie bei einem Verlauf zu haben, der wenigstens etwas fallend ist. Diese leicht fallende Kennlinie ergibt sich jedoch nun bei unterschiedlichen Getriebetypen nicht von selbst, sonfedern ran ruß dann je nach de Bedarfsfall fir die Anwendung des Getriebes ein Getriebe auswählen, das etwa den Kennlinienverlauf mit sich bringt, den der Abwender benötigt.The other, the ratio characteristic (ideal curve: set Ratio constant over the entire permissible load range) influencing variable are the ones that cannot be completely excluded in any gearbox as in technology at all Elasticity of the loaded components, such as the supporting mechanical or hydraulic or mechanical-hydraulic transmission organs, even if one would overdimension these loaded parts completely, resulting in an uneconomical one Transmission would lead, one could not completely rule out these elasticities. These elasticities now lead to a further change in the course of the gear ratio curve. However, this change may be the above in connection with the Supplement, partially cancel or even overcompensate the falling characteristic curve mentioned above, which depends on the gear construction and type. It is above all the last-mentioned overcompensation is always undesirable because then the transmission with increasing load to higher output speeds goes towards what to be driven against Mass causes an increasing overload of the drive and torsional vibrations can lead. It is therefore generally desirable to use the gear ratio curve at to have a course that is at least a little falling. This easily falling However, the characteristic curve does not result automatically with different gear types, Sonfedern ran soot depending on the need for the application of the transmission Select a gearbox that has roughly the same characteristic curve as the user needed.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, das Kegelscheibengetriebe der eingangs genannten Art so abzuändern und/oder zu ergänzen, daß eine gewollte Übersetzungskennlinie konstruktiv ohne große Näher erreicht werden kann, wodurch außerdem insbesondere eine möglichkeit angegeben werden soll, steigende Übersetzungskennlinien auszuschließen. Dabei soll ausgehend vom bekannten Getriebe mit seiner konstruktiven Eigenart eine grundsätzliche möglichkeit angegeber werden, die mit verhältnismäßig einfachen mitteln die korrektur und/oder gewünschte Einstellung der Übersetzungkennlinie erläubt. Die mäßnahmen sollen sich auf die Gestebungskosten des Getriebes allenfalls in einem praktisch unbedeutenden Umfange auswirken und einfache Bauformen darstellen.The object of the invention is therefore to provide the conical pulley gear Modify and / or add to the initially mentioned type so that a desired translation characteristic can be achieved constructively without much closer, which also in particular a possibility should be given to exclude increasing ratio characteristics. Based on the well-known transmission with its structural peculiarity, a basic possibility to be indicated, which with relatively simple means The correction and / or the desired setting of the transmission characteristic curve is permitted. The measures should at most affect the cost of the transmission in have a practically insignificant scope and represent simple designs.
Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, daß man durch drehmomentproportionale, also belastungsabhängige Stellvorgänge sehr kleiner Größenordnung, also im Bereich von oftmals nur wenigen 1/110 mm, auf Übersetzungsänderungen sowohl bedingt durch Elastizitäten als auch durch den Schlupf Einfluß nehmen kann, so daß dann in der Summe die gewünschte Übersetzungskennlinie erreicht wird.The invention is based on the knowledge that by torque-proportional, that is, load-dependent actuation processes of a very small order of magnitude, i.e. in the range of often only a few 1/110 mm, both due to translation changes Elasticities as well as the slip can influence, so that then in the Sum of the required gear ratio is achieved.
Hiervon ausgehend, liegt die Lösung der Aufgabe erfindungsgemäß in den mäßnahmen nach dem Kennzeichen des Anspruches.Based on this, the object is achieved according to the invention in the measures according to the characteristics of the claim.
Hiermit wird eine drehmomentabhängige Anpreßeinrichtung zusätzlich auf der Abtriebsseite des im übrigen rein mechanischen Getriebes vorgesehen, die jedoch durch sehr einfache mäßnahmen zu einer reihen Korrektureinrichtung für die Übersetzungskennlinie umgewandelt ist. Durch die Erfindungsgemäßen den mäßnahmen ist es also möglich, durch eine nur sehr geringfägige drei direktabhängige Kehrschiebungs der betreffende wechselscheibe die Abweichen vorder gewänseiten Übersetzungskennlinien @@her ausbere@@@@tet.This also provides a torque-dependent pressing device provided on the output side of the otherwise purely mechanical transmission, the However, through very simple measures to a series of correction devices for the Ratio characteristic is converted. The measures according to the invention So it is possible by only a very minor three directly dependent reversal shift the relevant interchangeable disc the deviations from the gain side gear ratio characteristics @@ her ausbere @@@@ tet.
rück@ä@@@ @@@ichen, die sich aus der erlich@@te@te.back @ ä @@@ @@@ ichen, resulting from the erlich @@ te @ te.
@@@@@@vie den Elastizitäter aus Getriebs @@eden @eit@erzi@@@ lich einzel der Vorteil, @etzdere lieder e@@@@@@ rast@@@@@stufe r@ä@tf er - @@ @rl. @r @@@@-@@@@@@@@ ret @ als die @-stellten und gewünschten Übersetzung unterworfen ist. @@@@@@ vie the elasticizer from gears @@ eden @ eit @ erzi @@@ lich individually the advantage, @etzdere lieder e @@@@@@ rast @@@@@ stage r @ ä @ tf er - @@ @rl. @r @@@@ - @@@@@@@@ ret @ than the @ places and desired translation is subject.
Damit ergibt sich zum anderen der Vorteil, daß nunmehr für alle Anwendungsfälle auch dieses Getriebe Verwendung finden kann.On the other hand, this has the advantage that now for all applications this transmission can also be used.
Die Erfindung und ihre Einzelheiten sind nachfolgend anhand ihrer zeichnerisch dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Pig. 1 ein Diagramm zur Darstellung der erfindungsgemäßen Übersetzungskörrektur; Fig. 2 ein mechanisch abgestütztes Getriebe mit zwei einander gegenüteliegenden, fest abgestützten Reibscheiben und zwei axial verschiebbaren Reibscheiben mit Anpreßeinrichtung auf der Antriebsseite und erfindungsgemäße Einrichtung auf der hbtriebsseite und ig. 3 und 4 vergrößerte teilweise dargestellte Axialschnitte gemäß den Schnittlinien III-III und IV-IV in den Fig. 2 bzw. 3.The invention and its details are based on her illustrated embodiments explained in more detail. In the drawing show: Pig. 1 is a diagram showing the translation body correction according to the invention; Fig. 2 shows a mechanically supported gear with two opposing, firmly supported friction disks and two axially displaceable friction disks with pressure device on the drive side and device according to the invention on the drive side and ig. 3 and 4 enlarged, partially illustrated axial sections according to the cutting lines III-III and IV-IV in Figures 2 and 3, respectively.
Pig. 1 zeigt ein Diagramm zur Darstellung der erfindungsgemäßen Übersetzungskorrektur. Dabei zeigt die waagerechte Linie p die Soll-Übersetzung des (Tetriebes. Die Übersetzungskennlinie eines Getriebes setzt sich dann aus folgenden Anteilen zusammen: 1. dem Schlupf und 2. der Nachgiebigkeit der Abstützorgane.Pig. 1 shows a diagram to illustrate the translation correction according to the invention. The horizontal line p shows the target ratio of the (drive. The ratio characteristic A transmission is then made up of the following components: 1. The slip and 2. the resilience of the supporting elements.
Der Schlupf wirkt immer senkend auf die Abtriebsdrehzahl und ergibt eine fallende Kennlinie. Diese Xennlinie ist bei starker Ausprägung unerwünscht und wird durch die Elastizitäten in der Abstützung je nach Getriebekonstruktion noch verstärkt. Dann ergibt sich die Kennlinie a in Fig. 1. Oder aber das Fallen der Kennlinie durch den Schlupf wird durch die Elastizitäten in der Abstützung vermindert bzw. sogar überkompensiert, was im letzten Palle zu einer steigenden IFennlinie gemäß b in Fig. 1 führt, wenn der über setzungsanstieg infolge der Nachgiebigkeit größer ist als der übersetzungsabfall infolge des Schlupfes.The slip always has a lowering effect on the output speed and results in a falling characteristic. This curve is undesirable if it is very pronounced and is due to the elasticities in the support depending on the gearbox construction reinforced. Then there is the characteristic curve a in Fig. 1. Or falling the characteristic curve due to the slip is reduced by the elasticities in the support or even overcompensated, which ultimately leads to a rising I characteristic curve according to b in Fig. 1 leads when the over translation increase due to the compliance is greater than the reduction in gear ratio due to the slippage.
Diese steigende Kennlinie ist, wie bereits eingangs erwähnt, auf jeden Pall unerwünscht. Daher strebt man über die Elastizität der Abstützorgane eine Anpassung derart an, daß eine nur noch schwach fallende übersetzungskennlinie vorhanden ist, wie sie in Fig. 1 mit c bezeichnet ist. Diese schwach fallende Kennlinie erlaubt einen stabilen Betrieb.As already mentioned at the beginning, this rising characteristic curve applies to everyone Pall undesirable. Therefore, one strives for an adjustment via the elasticity of the supporting organs in such a way that there is only a slightly falling gear ratio curve, as indicated in Fig. 1 with c. This weakly falling characteristic allows stable operation.
Gemäß Fig. 2 sind in einem Getriebegehäuse 1 eine Antriebswelle 2 und eine Abtriebswelle 3 drehbar gelagert, die Kegelscheiben 4, 5 und 6, 7 tragen, die gegeneinander durch Paßfedern 8, 9 undrehbar sind. Dabei sind die einander gegenüberliegenden Kegelsoheiben 5, 7 axial fest nach rechts gegen einen Wellenbund 10, 11 abgestützt, wahrend die Drehübertragung zwischen der jeweiligen Welle und der Kegelscheibe 4 bzw. 6 durch Anpreßeinrichtungen 12, 13 erfolgt, wie sie durch die DE-PS 25 39 094 bekannt ist und daher hier nicht näher beschrieben werden soll.According to FIG. 2, a drive shaft 2 is located in a transmission housing 1 and an output shaft 3 rotatably mounted, which carry conical disks 4, 5 and 6, 7, which are non-rotatable against each other by parallel keys 8, 9. Here are the opposite Conical head washers 5, 7 axially firmly supported to the right against a shaft collar 10, 11, during the rotation transmission between the respective shaft and the conical disk 4 or 6 takes place by pressing devices 12, 13, as described by DE-PS 25 39 094 is known and will therefore not be described in more detail here.
Die Stützringe 14 und 15 sind gegen Stellscheiben 16 und 17 über Wälzlager abgestützt. Die Stellscheiben haben Außenverzahnungen 18 und 19, mit denen ein mittiges Ritzel 20 kämmt, das im Gehäuse drehbar und durch ein Ilandrad 21 betätigbar ist. 3eim Drehen des Handrades 21 werden die Stellscheiben 16 und 17 entgegengesetzt gedreht, so dat-'.- sie durch die Gewinde 22 und 23, über die sie gehäusefest drehgelagert sind, gegenläufige Stellwege ausführen.The support rings 14 and 15 are against adjusting disks 16 and 17 via roller bearings supported. The adjusting disks have external teeth 18 and 19, with which a central Pinion 20 meshes, which can be rotated in the housing and actuated by an Iland wheel 21. When the handwheel 21 is turned, the adjusting disks 16 and 17 are opposed rotated, so dat -'.- them through the threads 22 and 23, via which they are rotatably mounted on the housing are, execute opposite travel ranges.
tei diesem Getriebe sorgt die Anpreßeinrichtung 12 für die drehmoment- und übersetzungabhängigen Arpreßkräfte. Demgegenüber ist die Anpreßeinrichtung 13 in dieser Beziehung wirkungslos gemacht durch eine die in ihr enthaltenen kugeln umfangende Ringfeder 24, die die Kugeln radial nach innen in die Rillen 25 der Anpreßeinrichtung drängt. Dabei kann über die Stärke der Federn eine geringfügige Wirksamkeit der Anpreßeinrichtung 13 eingestellt werden, die dafür sorgt, daß der schlupfbedingte Übersetzungabfall und die Wirkung der Elastizität der Getriebeteile so kompensiert werden, daß sich wieder die gewünschte bersetzungskennlinie, beispielsweise die Kennlinie c gemäß Fig. 1, ergibt.With this gear, the pressing device 12 provides the torque and gear-dependent pressure forces. In contrast, the pressing device 13 in this respect rendered ineffective by one of the spheres contained in it circumferential ring spring 24, which the balls radially inwardly in the grooves 25 of the pressing device urges. The strength of the springs can have a slight effect on the Pressure device 13 are set, which ensures that the slip-related The reduction in gear ratio and the effect of the elasticity of the gear parts are thus compensated be that again the desired gear ratio characteristic, for example the Characteristic curve c according to FIG. 1 results.
Fig. 3 zeigt eine vergrößerte. teilweise Schnittansicht gemäß der Linie III-III in Fig. 2 und Pig. 4 eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie IV-IV in Fig. 3.Fig. 3 shows an enlarged. partial sectional view according to FIG Line III-III in Fig. 2 and Pig. 4 shows a sectional view according to section line IV-IV in Fig. 3.
Wie sich insbesondere aus Fig. 4 ergibt, können die Ringfedern 24 in Segmente 26, beispielsweise drei auf dem Umfang, aufgeteilt werden, die durch radiale Stifte 27 in Stützringen 15 und axiale Stifte 28 im Stfitzring 15 radial abgestützt sind.As can be seen in particular from FIG. 4, the annular springs 24 into segments 26, for example three on the scope, divided by radial pins 27 in support rings 15 and axial pins 28 in the Stfitzring 15 are supported radially.
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: P.I.V. ANTRIEB WERNER REIMERS GMBH & CO KG, 6380 B |
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AC | Divided out of |
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D2 | Grant after examination | ||
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8330 | Complete disclaimer |