DE2902781A1

DE2902781A1 - Reibring, insbesondere fuer stufenlos verstellbare reibgetriebe

Info

Publication number: DE2902781A1
Application number: DE19792902781
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: STOEBER GEB
Current assignee: STOEBER GEB
Priority date: 1979-01-25
Filing date: 1979-01-25
Publication date: 1980-08-07
Also published as: DE2902781C2

Description

Reibring, insbesondere für stufenlos verstellbare Reib -getriebe Die Erfindung betrifft einen Reibring,insbesondere für stufenlos verstellbare Reibgetriebe mit verschiebbar angeordnetem Reibkegel und einem fliegend gelagerten Reibringflansch, wobei der Reibring über den Abnutzungsweg einen sich trapezförmig erweiternden Querschnitt aufweist, der zur Bildung einer ausreichenden mechanischen Festigkeit in einen Rechteckquerschnitt mit entsprechend großer Ausdehnung übergeht.
Die Lauffläche des Reibringes muß aufgrund der für den Trockenlauf üblichen Materialien und der dabei geringen spezifischen Belastbarkeit eine entsprechend dem zulässigen Wert große Breite aufweisen. Vor allem bei kleinen Gegenlaufrollkreisen auf dem Reibkegel wirken in der Druclrfläche Gleitgeschwindigkeiten um den tatsächlichen Berührungspunkt, die um so größer sind, äe größer die Breite der Laufflächen wird. Diese Relativgeschwindigkeiten bewirken Erwärmung und Verringerung des Wirkungsgrades der Reibstelle.
Es sind Reibring bekannt, die einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Diese müssen aber aus Festigkeitsgrün den an der Laufseite so breit sein, daß der Reibring die notwendige mechanische Festigkeit erhält. Diese Reibringe haben zwar einen über den Abnutzungsweg gleichbleibenden Wirkungsgrad, der aber auf grund der großen Ilaufbreite gleichbleibend schlecht ist.
Es ist desweiteren bekannt, den Reibringquerschnitt trapezförmig zu gestalten, wobei die kürzere der beiden parallelen Seiten des Trapezes die Breite der Reibringlaufbahn darstellt.
Der trapezförmige Querschnitt geht dann über in einen Rechteckquerschnitt von entsprechend großer Ausdehnung, der dem gesamten Reibring die notwendige mechanische Festigkeit verleiht. Dadurch wird eine druckstabile Lauffläche erzeugt, die im Neuzustand eine Reibstelle günstigen Wirkungsgrades darstellt. Aufgrund der diesen Reibgetrieben eigenen Abnutzung des Reibringes wird durch die Trapezform des Ringquerschnittes die Laufbreite immer größer. Der Wirkungsgrad der Reibstelle ergibt sich zu dabei bedeutet qq einen Integrationsbeiwert, der die Druckverteilung nach der Hertz'schen Gleichung fiir Linienberührung berücksichtigt. Es ist somit die direkte Proportionalität zwischen v und B dargestellt. Mit zunehmender Abnutzung wird B größer, wobei sich eine mit der Gebrauchsdauer steigende Verringerung des Wirkungsgrades ergibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Reibring unter Beibehaltung des trapezförmigen Querschnittes so auszubilden, daß über den gesamten Abnutzungsweg keine Veränderung des Wirkungsgrades eintritt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein aus hochverschleißfestem Material gebildeter Kern mit einer konstant verlaufenden Lauffläche in einem Stützmaterial geringer Verschleißfestigkeit eingebettet ist. In Ausgestaltung der Erfindung weist der Kern Rechteckquerschnitt auf, wobei eine Schmalseite als Lauffläche dient. Die Schmalseite des Kernes verhält sich vorteilhafterweise zur Längsseite des Kernes annähernd wie 1:3. Außerdem ist es zweckmäßig, wenn der konstruktiv vorgesehene Abnutzungsweg des Kernes spätestens beim Übergang des trapezförmigen in den rechteckigen Querschnitt des Reibringes aufhört und der eingebettete Kernrest nicht durch den Laufdruck zerstörbar ist.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Reibringes wird über den ganzen Abnutzungsweg des Reibringes bei sämtlichen möglichen Rollkreisen auf dem Reibkegel ein nahezu konstanter Wirkungsgrad erzielt und dabei die zulässige spezifische Belastung in Druckrichtung nicht überschritten.
Als hochverschleißfestes Material für den Kern kann Kunstkohle, insbesondes kunstharzimprägnierte bzw. metallimprägnierte Kunstkohle verwendet werden. Dieses Material besitzt ein homogenes Gefüge und eine hohe Druckfestigkeit bei allerdings hoher Sprödigkeit. Daher werden die im Kern auftretenden Querkräfte von dem Stützmaterial aufgenommen und auf den Reibringflansch übertragen. Da das Stützmaterial eine geringere Verschleißfestigkeit aufweist als der Kern, verschleißt es schneller als der hochfeste spröde Kern,wobei dieser aber bis dicht an seine Lauffläche ständig während des ganzen Abnutzungsweges gestützt bleibt. Alternativ kann auch ein metallischer Kern eingesetzt werden.
Der erfindungsgemäße Reibring kann in verschiedene ReibradgetriebeKontruktionen, z.B. einem Doppelgetriebe-System, eingebaut werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines stufenlos verstellbaren Reibgetriebes und Fig. 2 die vergrößerte Darstellung des Punktes P gemäß Fig. 1 mit im Stützmaterial eingebettetem Kern.
Durch Verschieben des Reibkegels 1 in Pfeilrichtung 2 bzw.
3 wird das Verhältnis des konstanten Radius r des Reibringes 4 zum veränderlichen Radius R des Reibkegels 1 geändert. Die in der Regel konstant eintreibende Drehzahl N ändert sich dabei in die abtreibende Drehzahl n nach der Beziehung n = R/r N. Der Reibringquerschnitt A hat dabei im wesentlichen die dargestellte Form mit der Laufbreite B, die durch Abnutzung im Betrieb in der Abnutzungsrichtung V zunehmend über den gesamten Abnutzungsweg 5 größer wird.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, besitzt der Kern K aus hochverschleißfestem Material rechteckigen Querschnitt und ist in dem Stützmaterial S eingebettet, das geringere Verschleißfestigkeit besitzt. Die Laufbreite B'ist über den ganzen Abnutzungsweg konstant. Aufgrund des unterschiedlichen Verschleißverhaltens wird sich im Betriebszustand über den gesamten Abnutzungsweg 5 die Verschleißdifferenz Z ergeben, wobei die für den Wirkungsgrad n verantwortliche Laufbreite B'konstant bleibt.

Claims

Patentansprüche: ro Reibring, insbesondere für stufenlos verstellbare Reibgetriebe mit verschiebbar angeordnetem Reibkegel und einem fliegend gelagerten Reibringflansch, wobei der Reibring über den Abnutzungsweg einen sich trapezförmig erweiternden Querschnitt aufweist, der zur Bildung einer ausreichenden mechanischen Festigkeit in einen Rechteckquerschnitt mit entsprechend großer Ausdehnung übergeht, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus hochverschleißfestem Material gebildeter Kern (K) mit einer konstant verlaufenden Lauffläche (3') in einem Stützmaterial (S) geringerer Verschleißfestigkeit eingebettet ist.
2. Reibring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (K) Rechteckquerschnitt aufweist, wobei eine Schmalseite als Lauffläche (3') dient.
3. Reibring nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schmalseite. . zur Längsseite des Kernes (K) annähernd wie 1:3 verhält.
4. Reibring nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der konstruktiv vorgesehene Abnutzungsweg (5) des Kernes (K) spätestens beim Übergang des trapezförmigen in den rechteckigen Querschnitt des Reibringes (4) aufhört.
5. Reibring nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (K) soweit über den konstruktiv vorgesehenen Abnutzungsweg-(5) reicht, daß der eingebettete Kernrest nicht durch den Laufdruck zerstörbar ist.
6. Reibring nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (K) aus Kunstkohle, insbesondere aus kunstharzimprägnierter bzw. metallimprägnierter Kunstkohle hergestellt ist.
7. Reibring nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (g) aus Nichteisenmetallen hergestellt ist.

- Patentbeschreibung -