DE3125545A1

DE3125545A1 - Keilriemengetriebe

Info

Publication number: DE3125545A1
Application number: DE19813125545
Authority: DE
Inventors: Ronald 7753 Allensbach Clemens; Josef 7702 Gottmadingen Pürrer
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1981-06-29
Filing date: 1981-06-29
Publication date: 1983-01-20
Also published as: FR2508583A1; GB2101265B; GB2101265A; FR2508583B1

Description

LEINWEBER & ZIMMERMANN

PATENTANWÄLTE

Dipl.-Ing. H. Leinweber (1930-7« Dipl.-Ing. Heinz Zimmermann Dipl.-Ing. A. Gf. v. Wengersky

Rosental 7 ■ D-8000 München 2

2. Aufgang (Kustermann-Passage) Telefon (089) 2603989 Telex 528191 lepatd Telegr.-Adr. Leinpat München

29. Juni 1981

den

Unser Zeichen

zsd/Efm 840/81

Klöckner-Humboldt-Deutz AG Zweigniederlassung Fahr 7702 Gottmadingen

Keilriemengetriebe

Die Erfindung bezieht sich auf ein Keilriemengetriebe mit einem treibenden und einem angetriebenen Keilriemenrad, von denen mindestens eines in Bezug auf das andere zur Veränderung der Riemenspannung verstellbar ist.

Bei herkömmlichen Ausführungen hat es sich als notwendig erwiesen, mit Hilfe eines zusätzlichen dritten Spannrades, das unter Federbelastung konstant das eine Trum des Keilriemens quer beaufschlagt, für einen einwandfreien Reibschluß des Keilriemens mit den Keilriemenrädern zu sorgen. Hierdurch wird der Keilriemen jedoch einer zusätzlichen Richtungsänderung unterworfen, die ein vorzeitiges Altern des Riemens zur Folge hat. Es ist zwar möglich, auf eine derartige aufwendige Spannradanordnung zu verzichten; es bedarf dann jedoch einer laufenden Oberprüfung der Riemenspannung, um letztere bei Riemendehnung bzw. Verschleißerscheinungen rechtzeitig nachstellen zu können.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Keilriemengetriebe der eingangs genannten Art so weiter auszubilden, daß - ohne den Keilriemen einer zusätzlichen Richtungsänderung unterwerfen zu müssen - selbsttätig für eine optimale Keilriemenspannung gesorgt ist.

Das Keilriemengetriebe nach der Erfindung, bei dem diese Aufgabe gelöst ist, zeichnet sich im wesentlichen dadurch aus, daß ein Stellmotor vorgesehen ist, der über eine Feder auf einen Träger des verstellbaren Keilriemenrades im Sinne einer Vergrößerung der Keilriemenspannung einwirkt und daß der Feder ein den Stellmotor steuerndes, auf die Größe der Federkompression ansprechendes Steuerelement zugeordnet ist.

Bei diesem Getriebe ist sichergestellt, daß ohne zusätzliche Richtungsänderung stets eine ausreichend große Reibanlage des Keilriemens an den beiden Keilriemenrädern vorhanden ist.

Das Keilriemenrad kann dabei auf einem schlittenartig ausgebildeten und eine Linearführung ermöglichenden Keilriemenradlager angeordnet sein. Als in baulicher Hinsicht besonders einfach hat sich jedoch eine kreisbogenförmige Führung des Keilriemenradlagers erwiesen, und zwar durch eine solche Ausgestaltung des Getriebes, bei der der Träger des verstellbaren Keilriemenrades durch einen Schwenkarm mit dem Keilriemenradlager gebildet ist.

Auch hier ist eine Konstruktion denkbar, bei der der Stellmotor eine Art Schlittenführung umfasst, die über die Feder die Beaufschlagung des Schwenkarms ermöglicht. Als konstruktiv und funktionell besonders einfach hat es sich in weiterer Ausgestaltung jedoch herausgestellt, wenn der Schwenkarm über einen schwenkbaren Zwischenhebel beaufschlagbar ist, an dem der Stellmotor angelenkt ist. Dabei ist es in fertigungstechnischer

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und baulicher Hinsicht besonders günstig/ wenn der Schwenkarm und der Zwischenhebel auf einer gemeinsamen Schwenkachse gelagert sind.

Um den beengten Platzverhältnissen im Bereich des Schwenkarms, bedingt durch die im Durchmesser relativ großen Keilriemenräder Rechnung zu tragen, die die Mittelbare Schwenkarmbeaufschlagung erschweren, hat es sich als sehr zweckmäßig erwiesen, wenn der Schwenkarm einen quer abstehenden Winkelhebel umfasst, an dem die sich am Zwischenhebel abstützende Feder angreift.

Als betriebsmäßig sehr vorteilhaft hat sich eine Ausführung herausgestellt, bei der der Stellmotor durch einen eine Spindel antreibenden Elektromotor gebildet ist, in dessen Stromkreis ein das Steuerelement bildender Endschalter liegt. Stattdessen ist u.a. auch eine günstige Konstruktion ausführbar, die sich dadurch auszeichnet, daß der Stellmotor durch eine hydraulisch betätigbare Kolben-Zylinder-Einheit gebildet ist, in deren Druckmittelkreis ein das Steuerelement bildendes Steuerventil liegt.

Die Erfindung befasst sich in weiterer Ausbildung mit einem solchen Getriebe, bei dem den Keilriemenrädern ein Reibradpaar zugeordnet ist, das bei gegenseitiger Annäherung unter Entspannung des Keilriemens eine Drehrichtungsumkehr bewirkt. Erfindungsgemäß ist hierbei der Stellmotor im Sinne einer Umkehr der Wirkungsrichtung umsteuerbar. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, durch einfache Drehrichtungsumkehr des Stellmotors eine Annäherung der Reibräder des Reibradpaares bis zu deren gegenseitiger Berührung nach unmittelbar vorausgehender Keilriemenentspannung herbeizuführen. Während bei gespanntem und damit wirsamen Keilriemen beide Getrieberäder gleichsinnig umlaufen, bringt die Inbetriebnahme der Reibräder eine Drehrichtungsumkehr des angetriebenen Getrieberades mit sich. Diese Drehrichtungsumkehr ist bei Einsatz des - 4 -

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erfindungsgemäßen Getriebes auf steuerungstechnisch besonders einfache/und in baulicher Hinsicht kostensparende Weise möglich.

Dabei hat es sich in weiterer Getriebeausgestaltung als sehr vorteilhaft herausgestellt, wenn dem Stromkreis des einen Gleichstrommotor umfassenden Stellmotors ein die Umkehr der Drehrichtung ermöglichender Polumkehrschalter angeordnet ist. Zweckmäßigerweise wird der durch den Endschalter herbeigeführten Stromkreisunterbrechung dadurch auf einfache Weise Rechnung getragen, daß dem dem Polumkehrschalter nachgeschalteten Endschalter eine Diode parallel geschaltet ist.

Die auf vorstehend erläuterte Weise mögliche Drehrichtungsumkehr ist insbesondere beim Reversieren des Einzugs von Häckselmaschinen von Bedeutung. Dort kann bei erfindungsgemäßer Getriebeausbildung das Umschaltgetriebe, z.B. bei angehängten Geräten, weit vom Schleppersitz entfernt sein und läßt sich dennoch vom Fahrer - selbst in geschlossener Fahrerkabine - bequem fernbedienen. Da der Reversiervorgang nur kurze Zeit dauert, kann das dabei auftretende Durchrutschen des Keilriemens auf den Keilriemenrädern ohne Nachteile in Kauf genommen werden.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, auf die bezüglich der Offenbarung aller nicht im Text beschriebenen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht des erfindungsgemäßen Getriebes,

Fig. 2 eine Vorderansicht des Getriebes nach Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schaltplan zur Veranschaulichung des Stellmotor-Stromkreises .

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, umfasst das Keilriemengetriebe ein ortsfest gelagertes, angetriebenes Keilriemenrad 1 und ein treibendes Keilriemenrad 2. über beide Keilriemenräder ist in üblicher Weise ein Keilriemen 3 geführt. Das treibende Keilriemenrad 2 wird über ein Kardangelenk 4 von einer Welle 5 aus angetrieben. Das Kardangelenk 4 ermöglicht eine Verstellung des treibenden Keilriemenrades 2 quer zu seiner Achse, d.h. relativ zum angetriebenen Keilriemenrad 1, um die Spannung des Keilriemens 3 verstellen zu können.

Das treibende Keilriemenrad 2 weist ein Keilriemenradlager 6 auf, das am einen Ende eines Schwenkarms 7 vorgesehen ist. Letzterer ist um eine ortsfeste Schwenkachse 8 verschwenkbar gelagert. In der Nähe der Schwenkachse 8 ist de r/Schwenk arm 7 mit einem quer abstehenden Winkelhebel 9 versehen. Auf der Schwenkachse 8 ist ferner ein Zwischenhebel 10 schwenkbar gelagert, an dessen freiem Ende ein Stellmotor 11 angreift. Im veranschaulichten Beispiel besteht der Stellmotor aus einem Gleichstrommotor 12, der über ein Vorgelege 13 eine Spindel 14 antreibt, deren freies Ende am Zwischenhebel 10 angelenkt ist. Zwischen den Zwischenhebel 10 und den Winkelhebel 9 ist eine Feder 15 eingeschaltet, über die der Winkelhebel 9 beim Ausfahren der Spindel im Sinne einer Verschwenkung des Schwenkarms 7 unter Spannung des Keilriemens 3 vom Stellmotor 11 aus beaufschlagt wird. Die schraubenwendeIförmige Feder 15 ist durch einen Schraubbolzen 16 durchsetzt, der den Zwischenhebel 10 mit dem Winkelhebel 9 derart koppelt, daß beim Einfahren des Stellmotors 11 der Winkelhebel 9 vom Zwischenhebel 10 mitgeführt wird.

Um beim Ausfahren des Stellmotors 11 letzteren selbsttätig abzuschalten, sobald der Keilriemen 3 die gewünschte Spannung erreicht hat, ist auf dem Winkelhebel 9 ein Steuerelement in Form eines Endschalters 17 vorgesehen.

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Aus Fig. 3 geht hervor, daß der Endschalter 17 im Stromkreis des Gleichstrommotors 12 liegt. Die Feder 15 wird vom Stellmotor 11 beim Spannen des Keilriemens 3 komprimiert. Erreicht die Kompression die der gewünschten Keilriemenspannung entsprechende Größe, spricht der Endschalter 17 an und öffnet über seinen Schaltkontakt den Stromkreis. Nach Maßgabe des Verschleisses bzw. der Längung des Keilriemens 3 im Laufe seines Einsatzes kann nach einiger Zeit der Schwenkarm 7 unter der Wirkung der Feder 15 ausweichen. Dementsprechend vergrößert sich auch der Abstand zwischen dem Winkelhebel 9 und dem Zwischenhebel 10, und die Keilriemenspannung nimmt ab. Bei Unterschreiben einer bestimmten Keilriemenspannung schließt sich der Kontakt des Endschalters 17, und letzterer sorgt über den Stellmotor 11 für ein selbsttätiges Nachspannen des Keilriemens 3.

Fig. 2 zeigt am deutlichsten, daß den Keilriemenrädern 1 und ein Paar koaxialer Reibräder 18 und 19 zugeordnet ist. Bei gegenseitiger Annäherung unter Entspannung des Keilriemens 3 gelangen die Reibräder 18 und 19 miteinander in Berührung und bewirken eine Drehrichtungsumkehr.

Zur Steuerung der Drehrichtungsumkehr mit Hilfe des Stellmotors 11 ist letzterer im Sinne einer Umkehr der Wirkungsrichtung umsteuerbar. Der Stromkreis des Gleichstrommotors 12 umfasst deshalb einen Polumkehrschalter 20. Wie Fig. 3 zeigt, lassen sich mit Hilfe dieses Schalters 20 die Pole der Gleichstromquelle 21 in Bezug auf die Anschlüsse des Gleichstrommotors 12 vertauschen.

Um auch bei betätigtem Endschalter, d.h. bei offenen Endschalterkontakten den Gleichstrommotor 12 mit entgegengesetzter Drehrichtung anlaufen lassen zu können, ist dem Endschalter 17 eine Diode 22 parallelgeschaltet.

BezugsZeichenaufstellung

I Keilriemenrad 2

3 Keilriemen

4 Kardangelenk

5 Antriebswelle

6 Keilriemenradlager

7 Schwenkarm

8 Schwenkachse

9 Winkelhebel

10 Zwischenhebel

II Stellmotor

12 Elektromotor

13 Vorgelege

14 Spindel

15 Feder

16 Schraubbolzen

17 Endschalter

18 Reibrad

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20 Polumkehrschalter

21 Gleichstromquelle

22 Diode

Leerseite

Claims

Patentansprüche :

(1.1 Keilriemengetriebe mit einem treibenden und einem angetriebenen Keilriemenrad (2, 1), von denen mindestens eines in Bezug auf das andere zur Veränderung der Riemenspannung verstellbar ist/ dadurch gekennzeichnet, daß ein Stellmotor (11) vorgesehen ist, der über eine Feder (15) auf einen Träger (7) des verstellbaren Keilriemenrades (2) im Sinne einer Vergrößerung der Keilriemenspannung einwirkt und daß der Feder (15) ein den Stellmotor (11) steuerndes, auf die Größe der Federkompression ansprechendes Steuerelement (17) zugeordnet ist.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Träger des verstellbaren Keilriemenrades (2) durch einen Schwenkarm (7) mit dem Keilriemenradlager (6) gebildet ist.

3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm (7) über einen schwenkbaren Zwischenhebel (10) beaufschlagbar ist, an dem der Stellmotor (11) angelenkt ist.

4. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm (7) und der Zwischenhebel (10) auf einer gemeinsamen Schwenkachse (8) gelagert sind.

5.Getriebe nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm (7) einen quer abstehenden Winkelhebel (9) umfasst, an dem die sich am Zwischenhebel (10) abstützende Feder (15) angreift.

6. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Stellmotor (11) durch einen eine Spindel (14) antreibenden Elektromotor (12) gebildet ist, in dessen Stromkreis ein das Steuerelement bildender Endschalter (17) liegt.

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Ί. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor durch eine hydraulisch betätigbare Kolben-Zylinder-Einheit gebildet ist, in deren Druckmittelkreis ein das Steuerelement bildendes Steuerventil liegt.

8. Getriebe nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis mit einem den Keilriemenrädern zugeordneten Reibradpaar (18, 19), das bei gegenseitiger Annäherung unter Entspannung des Keilriemens (3) eine Drehrichtungsumkehr bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellmotor (11) im Sinne einer Umkehr der Wirkungsrichtung umsteuerbar ist.

9. Getriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis des einen Gleichstrommotor (12) umfassenden Stellmotors (11) ein die Umkehr der Drehrichtung ermöglichender Polumkehrschalter (20) angeordnet ist.

10. Getriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem dem Polumkehrschalter (20) nachgeschalteten Endschalter (17) eine Diode (22) parallel geschaltet ist.