DE3000264A1 - V-BELT DRIVE - Google Patents
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Description
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VON KREISLER SCHDNWALO EI3HOLD FUES VON KREISLER KELLER SElTSNG WERNERBY KREISLER SCHDNWALO EI3HOLD FUES BY KREISLER KELLER SElTSNG WERNER
PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler t 1973PATENT LAWYERS Dr.-Ing. by Kreisler t 1973
Anmelder in : Dr.-Ing. K. Schönwald, KölnApplicant in: Dr.-Ing. K. Schönwald, Cologne
Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad SodenDr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden
VOLVO CAR B. V. Dr. J. F. Fues, KölnVOLVO CAR B. V. Dr. J. F. Fues, Cologne
,--__ ,,_ __,,__ Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln, --__ ,, _ __ ,, __ Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Cologne
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Dipl.-Chem. Carola Keller, KölnDipl.-Chem. Carola Keller, Cologne
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Dr. H.-K. Werner, KölnDr. H.-K. Werner, Cologne
DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOFDEICHMANNHAUS AT THE MAIN RAILWAY STATION
D-5000 KÖLN 1D-5000 COLOGNE 1
Sch-DB/mySch-DB / my
4.Januar 1980January 4, 1980
KeilriemenantriebV-belt drive
Die Erfindung betrifft einen Keilriemenantrieb mit zwei Antriebsscheiben und zwei angetriebenen Scheiben, um die ein Keilriemen umläuft.The invention relates to a V-belt drive with two drive pulleys and two driven pulleys to the a V-belt runs around.
Derartige Keilriemenantriebe sind in zahlreichen Ausführungsformen bekannt, wobei sowohl feste als auch variable ■ Transmissionen möglich sind, und ein Unterschied gemacht werden kann zwischen Gummi-/Baumwollriemen und Metallriemen.Such V-belt drives are in numerous embodiments known, with both fixed and variable ■ transmissions being possible, and made a difference can be between rubber / cotton belts and metal belts.
Alle diese Antriebe haben den Nachteil, daß der Riemen beim Einlaufen in die Scheiben und beim Austritt aus diesen am meisten eingeklemmt wird. Dies ergibt sich dadurch, daß die Scheiben von dem Riemen exzentrisch belastet und dadurch verbogen werden. Bei verschiebbaren Scheiben wird in manchen Fällen das Spiel so unterdrückt, daß das Durchbiegen derAll of these drives have the disadvantage that the belt when entering and exiting the pulleys the most pinched. This results from the fact that the pulleys are eccentrically loaded by the belt and thereby be bent. In the case of slidable discs, the play is suppressed in some cases so that the bending of the
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Telefon: (0221) 131041 · Telex: 8882307 dopa d · Telegramm: Dompotent KölnTelephone: (0221) 131041 Telex: 8882307 dopa d Telegram: Dompotent Cologne
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Scheiben scheinbar verstärkt wird.Slices seem to be reinforced.
Die genannten Faktoren haben einen nachteiligen Einfluß auf die Lebensdauer der Riemen. Steifere Scheiben und geringeres Spiel können diesen Nachteil zwar mindern,aber ihm nicht abhelfen. The factors mentioned have an adverse effect on the service life of the belts. Stiffer discs and less Game can reduce this disadvantage, but not remedy it.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Keilriemenantrieb hinsichtlich der genannten Nachteile zu verbessern, und dies wird dadurch erreicht, daß die Scheiben eines Scheibennaares in bezua aufeinander so angeordnet sind, daß an der Stelle, an der der Riemen in die Scheiben, eintritt und aus diesen austritt, der gegenseitige Abstand der Scheiben größer ist als in dem Bereich, in dem der Riemen zwischen den Scheiben verläuft.The invention is based on the object of improving a V-belt drive with regard to the disadvantages mentioned, and this is achieved in that the discs of a disc nibble are arranged in bezua on top of one another in such a way that at the point where the belt enters and exits the pulleys, the mutual spacing of the pulleys is larger than the area where the belt runs between the pulleys.
Vorteilhaft ist vorgesehen, daß die Achsen der beiden Scheiben eines Scheibenpaares sich unter einem stumpfen Winkel schneiden.It is advantageously provided that the axes of the two disks of a pair of disks are at an obtuse angle cut.
Bei einem Keilriemenantrieb für einen variablen Antriebsmechanismus, bei dem die Scheiben eines Scheibenpaares relativ zueinander axial verschiebbar, jedoch zueinander nicht drehbar sind, ist die Erfindung vorteilhaft dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerstellen der verschiebbaren Scheibe bewußt exzentrisch angeordnet sind.In the case of a V-belt drive for a variable drive mechanism, in which the disks of a pair of disks are axially displaceable relative to each other, but not relative to each other are rotatable, the invention is advantageously characterized in that the bearing points of the displaceable disc are deliberately arranged eccentrically.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispieles eines Keilriemenantriebs näher erläutert. Es zeigt: ·The invention is illustrated by means of one in the drawing Embodiment of a V-belt drive explained in more detail. It shows: ·
Fig. 1 ein Schema der Klemmkraft bei einem Riemen, der zwischen einem herkömmlichen Scheibenpaar umläuft,1 shows a diagram of the clamping force in a belt that rotates between a conventional pair of pulleys,
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Fig. 2a einen schematischen Axialquerschnitt durch die Scheibenpaare eines variablen Antriebsmechanismus gemäß der Erfindung,2a shows a schematic axial cross section through the disk pairs of a variable drive mechanism according to FIG Invention,
Fig. 2b eine schematische Darstellung der Stellung der Scheibenpaare in verkleinertem Maßstab,2b shows a schematic representation of the position of the pairs of disks on a reduced scale,
Fig. 3 ein Schema der Klemmkraft bei dem Riemen,der zwischen den Scheibenpaaren gem. Fig. 2a und 2b umläuft, undFig. 3 is a diagram of the clamping force in the belt between revolves around the disk pairs according to FIGS. 2a and 2b, and
Fig. 4a - 4d schematische Darstellungen zur Veranschaulichung der Lage des theoretischen Angriffspunktes der bei D verschiedenen Stellungen des Riemens auf die Scheiben wirkenden Kräfte.4a-4d are schematic representations to illustrate the position of the theoretical point of application of the D different positions of the belt forces acting on the pulleys.
Gemäß Fig. 1 läuft ein Riemen 1 zwischen zwei Scheiben eines Scheibenpaares um, das nicht dargestellt ist, deren gemeinsame Achse sich jedoch mit der Linie H deckt, die senkrecht zu der Zeichnungsebene verläuft. Es ist der Zeichnung zu entnehmen, daß die durch die aufeinanderfolgenden Pfeile A angedeutete Klemmkraft am Eintritt und Austritt der Scheiben am größten ist.According to Fig. 1, a belt 1 runs between two pulleys of a pair of pulleys, which is not shown, their common However, the axis coincides with the line H, which is perpendicular to the plane of the drawing. It can be seen from the drawing that the clamping force indicated by the successive arrows A is greatest at the entry and exit of the discs is.
Durch geringfügige Neigung der Rotationsachsen der beiden Scheiben in bezug aufeinander wird eine vollkommen andere Verteilung der Klemmkraft in dem Riemen erreicht. Die größte Klemmkraft ergibt sich dann zwischen der Eintritts- und Austrittsstelle. By slightly inclining the axes of rotation of the two Pulleys with respect to each other a completely different distribution of the clamping force in the belt is achieved. The largest The clamping force then arises between the entry and exit points.
Fig. 2a zeigt einen axialen Querschnitt eines variablen Antriebsmechanismus mit stationären Scheiben 2 und axial verschiebbaren Scheiben 3,wobei zwischen den Scheibenpaaren ein Riemen 1 umläuft. Die Scheiben 2 sind auf Achsen 4 befestigt,und es wird angenommen, daß sie in Fig. 2 waagerecht verlaufende Achsen H haben, d.h. die gleiche Achse, die D senkrecht zur Ebene der Zeichnung der Fig. 1 und 3 gerichtet ist.2a shows an axial cross-section of a variable drive mechanism with stationary disks 2 and axially displaceable disks 3, with between the pairs of disks a belt 1 rotates. The disks 2 are mounted on axles 4 and are assumed to be horizontal in FIG extending axes H, i.e. the same axis directed perpendicular to the plane of the drawing of Figs is.
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Die Scheiben 3 und die Achsen 4 wirken derart zusammen, daß die Scheiben 3 sich auf den Achsen 4 axial verschieben, sich jedoch in bezug auf die stationären Scheiben 2 nicht drehen können.The disks 3 and the axles 4 cooperate in such a way that the disks 3 move axially on the axles 4 however, cannot rotate with respect to the stationary disks 2.
Jede Achse 4 wird von einem Lager 6 in einem Gehäuse 5 abgestützt, während eine mit der bewegbaren Scheibe 3 verbundene Hülse 8 von Lagern 7 in dem Gehäuse 5 abgestützt wird, wobei die Achsen der Bohrungen,in denen die Lager 7 untergebracht sind, sich von den Achsen der Bohrungen unterscheiden, in denen sich die Lager 6 befinden, so daß die Hülsen 8 und damit die verschiebbaren Scheiben 3 eine geneigte Achse K haben. Der Deutlichkeit halber ist in dieser Figur 2a die bewegbare Scheibe der beiden Scheibenpaare auf der gleichen Seite gezeichnet. In der Praxis befinden sich die bewegbaren Scheiben auf gegenüberliegenden Seiten.Each axis 4 is supported by a bearing 6 in a housing 5, while a sleeve 8 connected to the movable disk 3 is supported by bearings 7 in the housing 5 where the axes of the bores in which the bearings 7 are housed differ from the axes of the bores, in which the bearings 6 are located, so that the sleeves 8 and thus the sliding discs 3 have an inclined Have axis K. For the sake of clarity, the movable disk of the two pairs of disks is on the same in this FIG. 2a Page drawn. In practice, the movable disks are on opposite sides.
Fig. 2b veranschaulicht wiederum schematisch die Lage der Achsen.Fig. 2b again schematically illustrates the position of the axes.
Der Verlauf der in Fig. 3 angegebenen Klemmkräfte B unterscheidet sich deutlich von den Klemmkräften A nach Fig. 1, wobei insbesondere das Maximum nicht mehr an den Stellen liegt, an denen die Riemen eintreten und austreten. Dadurch wird jetzt vermieden, daß sich zwei Lastspitzen ergeben, die in sehr unregelmäßiger und häufig plötzlicher Weise erreicht werden. Statt dessen tritt nur eine Lastspitze auf, die gleichmäßig zunimmt und v/ieder abnimmt. Dies ist für die Lebensdauer des Riemens vorteilhaft.The course of the clamping forces B indicated in FIG. 3 differs significantly from the clamping forces A according to FIG. 1, in particular, the maximum is no longer at the points where the belts enter and exit. Through this it is now avoided that two load peaks arise, which are reached in a very irregular and often sudden manner will. Instead, only a peak load occurs, which increases and decreases evenly. This is for that Lifetime of the belt beneficial.
Es wird hervorgehoben, daß die gleichen günstigen Ergebnisse erzielt werden, gleichgültig ob die Erfindung bei festen oder variablen Transmissionen benutzt wird und unab-It is emphasized that the same beneficial results are obtained regardless of whether the invention is used in fixed or variable transmissions is used and independent
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hängig davon, ob das Transmissionsmittel aus Gummi-oder Baumwollriemen oder Metallriemen besteht.depending on whether the transmission means made of rubber or cotton belts or metal belt.
Verschiebbare Scheiben von variablen Antriebsmechanismen verbiegen sich unter gewissen Umständen derart, daß der unerwünschte Effekt der höchsten Riemenbelastung durch Unterbindung des Spieles verstärkt wird, wenn dieser Riemen in die Scheiben eintritt oder aus diesen austritt. Dies hängt jedoch sehr stark von der Lage der Scheibenlager ab, wie unter Bezug auf die Fig. 4a-4d nachstehend erläutert wird.Bending sliding disks of variable drive mechanisms under certain circumstances in such a way that the undesirable effect of the highest belt load by ligation of the game is increased when this belt enters or exits the pulleys. However, this depends depends very much on the position of the disc bearings, as will be explained below with reference to FIGS. 4a-4d.
Gem. Fig. 4a und 4b übt der Riemen eine Axialkraft D und eine Radialkraft E auf die Scheibe 3 aus. Die Axialkraft ist etwa viermal größer als die Radialkraft.According to FIGS. 4a and 4b, the belt exerts an axial force D and a radial force E on the pulley 3. The axial force is about four times greater than the radial force.
Wenn die Resultante F dieser Kräfte die Achse der Scheibe in einem Punkt S schneidet, dessen Abstand vom Schwerpunkt Z der stationären Scheibenhälfte größer ist als der Abstand des Lagers 8 ( Figur 2a ) der Scheibe vom Schwerpunkt, wird die Toleranz so unterdrückt, daß die Scheibe an der Außenseite weiter geöffnet ist. Wenn jedoch die Resultante E die Achse der Scheibe an einer Stelle zwischen dem Schwerpunkt Z der stationären Scheibenhälfte und dem Scheibenlager schneidet, neigt sich die Scheibe infolge der Toleranz in die andere Rechtung. Dies bedeutet, daß der gegenseitige Abstand der Scheiben an der Außenseite kleiner wird, während der gegenseitige Abstand an der dem anderen Scheibenpaar gegenüberliegenden Seite zunimmt. Ferner ergibt sich hierdurch, daß die angestrebte Wirkung damit sicher bei Transmissionen mit Stahlriemen erreicht wird, weil nur kleine Unterschiede betroffen sind.If the resultant F of these forces intersects the axis of the disk at a point S, whose distance from the center of gravity Z is the stationary disk half is greater than the distance of the bearing 8 (Figure 2a) of the disk from the center of gravity, the tolerance is suppressed in such a way that the window is opened further on the outside. However, if the resultant E is the The axis of the disk intersects at a point between the center of gravity Z of the stationary disk half and the disk bearing, the disc tilts in the other direction due to the tolerance. This means that the mutual spacing of the discs on the outside becomes smaller, while the mutual distance on the side opposite the other pair of disks increases. This also means that the desired effect is thus reliably achieved in the case of transmissions with steel belts because only small differences are affected.
Bei dieser Anordnung ist es wichtig, daß die Lage des Angriffspunktes der Resultante der auf die Scheibe wirkenden KräfteWith this arrangement it is important that the position of the point of attack the resultant of the forces acting on the disk
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ε ich nur wenig verändert.ε I changed only a little.
Bei einem bestimmten Scheibenpaar wird die Wirklinie der von dem Riemen auf die Scheibe ausgeübten Axialkraft nahezu konstant
sein. Wie aus Fig. 4c und 4d ersichtlich, ergibt sich dies dadurch, daß der gespannte Bogen oL zunimmt, wenn der
Krümmungsdurchmesser R des Riemens größer wird.With a certain pair of pulleys, the line of action of the axial force exerted by the belt on the pulley will be almost constant. As can be seen from Fig. 4c and 4d, this results from the fact that the tensioned arc OL increases when the
The diameter of curvature R of the belt becomes larger.
Vorstehendes bedeutet, daß die angestrebte Wirkung nicht nur dadurch erzielt werden kann, daß die Achsen der Scheiben zueinander unter einem Winkel verlaufen, sondern auch dadurch, daß die Lager der Scheiben voneinander entfernt werden.The above means that the desired effect can not only be achieved by the fact that the axes of the disks to each other run at an angle, but also by the fact that the bearings of the discs are removed from each other.
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