DE885185C

DE885185C - Adjustable V-belt pulley

Info

Publication number: DE885185C
Application number: DEM10951A
Authority: DE
Inventors: Ernst Hutzenlaub
Original assignee: Mueller Wilhelm H & Co KG
Current assignee: Mueller Wilhelm H & Co KG
Priority date: 1951-09-12
Filing date: 1951-09-12
Publication date: 1953-08-03

Description

Verstellbare Keilriemenscheibe Es sind Keilriemengetriebe gebräuchlich, bei denen entweder auf der Antriebswelle oder der angetriebenen Welle oder auch auf beiden Wellen Keilriemenscheiben angeordnet sind, bei denen zumindest die eine Scheibenhälfte gegen Verdrehung gesichert, aber in axialer Richtung verschüebbar auf der Welle gelagert ist und unter der Einwirkung eines Federdruckes gegen die andere Riemenscheibenhälftegeführt wird, so daß die beiden Scheibenhälften einen dem Federdruck entsprechenden Flankenanpressungsdruck auf den Keilriemen ausüben. Es kann auch vorkommen, daß beide Hälften einer Keilriemenscheibe in axialer Richtung beweglich sind und jeweils unter Federdruck stehen.Adjustable V-belt pulley V-belt drives are common, where either on the drive shaft or the driven shaft or also V-belt pulleys are arranged on both shafts, in which at least one Disk half secured against rotation, but displaceable in the axial direction is mounted on the shaft and under the action of spring pressure against the other pulley halves is guided so that the two pulley halves one Apply flank contact pressure corresponding to the spring pressure on the V-belt. It can also happen that both halves of a V-belt pulley in the axial direction are movable and are each under spring pressure.

Bei den heute üblichen Anordnungen derartiger verstellbarer Keilriemenscheiben ist jedoch beim Lauf des Keilriemens auf dem größten Durchmesser der Scheibe die Federkraft wesentlich geringer als beim Lauf des Riemens auf dem kleinsten Durchmesser. Die Federkraft nimmt zwischen diesen beiden Endstellungen stetig zu bzw. ab. Damit verändert sich die Anpressungskraft der Keilflankenflächen der Scheiben auf den Riemen, d. h. die Übertragungskraftverhältnisse sind über den Regelbereich nicht konstant. Dieser Umstand findet seine Ursache wohl hauptsächlich in baulichen Beschränkungen, indem es nicht gelang, genügend weiche Federn in den Regelscheiben der Keilriemengetriebe unterzubringen.With the arrangements of such adjustable V-belt pulleys that are customary today however, when the V-belt runs on the largest diameter of the pulley, the The spring force is much lower than when the belt is running on the smallest diameter. The spring force increases or decreases steadily between these two end positions. In order to changes the contact pressure of the wedge flank surfaces of the washers on the Strap, d. H. the transmission force ratios are not beyond the control range constant. This circumstance is probably mainly due to structural restrictions, by failing to find enough soft springs in the regulating pulleys of the V-belt drive accommodate.

Da es technisch vorteilhaft ist und bei großen Steuerbereichen der Umfangsgeschwindigkeiten von über r : 1,2 hinaus erforderlich wird, die Übertragungskraftverhältnisse in jeder Lage des Riemens, also vom Lauf auf dem kleinsten Durchmesser bis zum Lauf auf dem größten Durchmesser möglichst konstant zuhalten, hat sich die Erfindung die Lösung dieser Aufgabe in technischer Hinsicht zum Ziel gesetzt: Wenn die annähernde Konstanterhaltung des Anpressungsdruckes nicht gelingt, müßte man zu überdimensionierten Keilriemenqüerschnitten schr@eiten"die nicht nur eineVerteuerun:g mit sich bringen, sondern schon allein im Hinblick auf die erwünschte Anwendung kleinstmöglicher Durchmesser vermieden werden sollten.As it is technically advantageous and for large tax areas the Circumferential speeds of more than r: 1.2 are required, the transmission force ratios in every position of the belt, from the barrel on the smallest diameter to the barrel on the largest diameter Keeping it as constant as possible has become a thing of the past the invention aims to solve this problem from a technical point of view: If the approximately constant maintenance of the contact pressure does not succeed, would have to you go to oversized V-belt cross-sections "which are not just an increase in price: g bring with them, but simply with a view to the desired application smallest possible diameter should be avoided.

Um dem erstrebten Ziel näherzukommen, ist bereits versucht worden:, durch Anwendung von Druckfedern von sehr hoher Gangzahl den Federdruckunterschied beim Lauf des Riemens auf den verschiedenen Durchmessern nicht sehr wechseln zu lassen. Diese Maßnahme stellt fraglos eine Verbesserung dar: Sie wird jedoch, ohne in ausreichender Weise den gewünschten technischen Erfolg zu bringen, erkauft durch eine für die meisten Antriebsaggregate sehr unerwünschte Bauart in die Breite, d. h. mit einem zusätzlichen nicht unbeträchtlichen Platzbedarf. Auch ist bei dieser An-Ordnung eine maßgebliche Verteuerung des Regelgetriebes nichtvermeidbar.In order to get closer to the desired goal, the following has already been tried: by using compression springs with a very high number of turns, the spring pressure difference when running the belt on the different diameters do not change very much permit. This measure is undoubtedly an improvement: it will, however, without Bringing the desired technical success sufficiently at the expense of a design that is very undesirable for most drive units in terms of width, d. H. with an additional not inconsiderable space requirement. Also with this one An order a significant increase in the price of the variable speed gearbox is unavoidable.

Demgegenüber wird erfindungsgemäß die An, Ordnung so, getroffen, däß die für die Verstellung der Keilriemenscheiben maßgeblichen Federn als Zugfedern ausgebildet sind, deren Länge mehrfach größer ist als der Verstellbereich der Keilflankenscheiben. Vorzugsweise sind als Zugfedern strangförmige Gummizugfedern vorgesehen, die an ihren Enden, verdickt oder schläufenförmig ausgebildet oder mit an- bzw. einvulkanisierten metallischen Befestigungsteilen ausgestattet sind zur Verbindung der Federenden mit den Riemenscheibenteilen. Die allgemeine Anordnung ist dabei, so, daß diese Gummizugfedern unter Vorspannung entsprechend eingehängt, die beiden. Keilflankenscheiben mit der erforderlichen Kraft gegeneinanderpressen und ihre Länge so groß bemessen bzw. ihre Anordnung so getroffen ist, daß sich der Einfluß des Verste:llweges der Scheibenhälften auf die Federkraft nicht nennenswert bemerkbar macht.In contrast, according to the invention, the order is made so that the springs that are essential for adjusting the V-belt pulleys as tension springs are formed, the length of which is several times greater than the adjustment range of the wedge flank washers. Cord-shaped elastic tension springs are preferably provided as tension springs, which are attached to their ends, thickened or loop-shaped or with vulcanized or vulcanized metallic fastening parts are equipped to connect the spring ends with the pulley parts. The general arrangement here is such that this Elastic tension springs are appropriately suspended under pretension, both of them. Wedge washers Press against each other with the necessary force and measure their length so large or their arrangement is made in such a way that the influence of the path of understanding of the Disk halves on the spring force makes not noticeable.

Neben der bereits obenerwähnten Verbesserung der Durchzu:gskraft über den gesamten Regelbereich, verbunden mit der Verwendung kleinstmöglicher Riemenquerschnitte, ergibt sich auch ein ruhiger Riemenlauf, was sieh neben der Betriebsannehmlichkeit auch im Sinne der Erreichung einer guten Lebensdauer des Keilriemens auswirkt. Der Platzbedarf für die Gummifedern ist gering. Nach außen können die Regelscheiben durch ebene oder nur wenig gewölbte Abdeckbleche zu einem wohlgeformten. Ganzen vervollständigt werden, wodurch die Gummifedern auch geschützt werden. Die gleichmäßige Wirkung der Gummifedern erlaubt auch das sichere Bestreichen eines großen Regelbereiches.In addition to the above-mentioned improvement in throughput over the entire control range, combined with the use of the smallest possible belt cross-sections, there is also a smooth belt run, which is seen in addition to the operating convenience also in terms of achieving a good service life of the V-belt. Of the Space requirement for the rubber springs is low. The regulating wheels can move outwards through flat or only slightly curved cover plates to a well-formed one. Entire can be completed, which also protects the rubber springs. The even one The effect of the rubber springs also allows the safe coverage of a large control range.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt Abb. i einen Querschnitt durch eine Riemenscheibe mit U-förmig geführten Gummizu.gfedern, Abb. 2 einen Querschnitt durch. eine Riemenscheibe mit einer Verbindung von Gummizug- und -druckfedern, Abb. 3 und q. die beiden Endstellungen einer Riemenscheibe mit Gummizugfedern in abweichender Anordnung, Abb, 5 und 6 die beiden Endstellungen von verstellbaren Riemenscheiben für Mehrfachriemen.Several exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing shown. Fig. I shows a cross section through a U-shaped pulley guided rubber springs, Fig. 2 a cross-section through. a pulley with a connection of elastic tension and compression springs, Fig. 3 and q. the two end positions a pulley with elastic tension springs in a different arrangement, Fig, 5 and 6 die both end positions of adjustable pulleys for multiple belts.

In den Abbildungen sind mit i bezeichnet die Keilflankenscheiben, mit 2 die Antriebswelle, mit 3 der Keilriemen, mit q. eine der über den. Durchmesser der Scheiben verteilt angeordneten Gummizugfe:dern. Der Keilriemen 3 ist im Interesse eines großen Regelbereiches breiter gewählt.; als es bei Keilriemen für feste Übersetzungsverhältnisse üblich ist. In Abb. i ist in vollausgezogenen Linien die Lage des Keilriemens auf dem größten Scheibendurchmesser dargestellt. Die Regelung des Übersetzungsverhältnisses erfolgt in bekannter Weise durch Verschiebung einer der beiden Keilflankenscheiben i in axialer Richtung. Mit unterbrochenen Linien ist die Stellung der rechten Keilflankenscheibe angedeutet, bei welcher der K,eilriemen auf dem kleinsten Scheibendurchmesser läuft; und somit der andere Grenzwert des Übersetzungsverhältnisses erreicht ist.In the figures i denote the wedge flank washers, with 2 the drive shaft, with 3 the V-belt, with q. one of the about the. diameter Elastic bands distributed around the panes. The V-belt 3 is in the interest a broader control range chosen .; than is the case with V-belts for fixed gear ratios is common. In Fig. I, the position of the V-belt is shown in full lines the largest pulley diameter shown. The regulation of the gear ratio takes place in a known manner by shifting one of the two wedge flank disks i in the axial direction. The position of the right wedge flank washer is shown in broken lines indicated in which the K-belt runs on the smallest pulley diameter; and thus the other limit value of the transmission ratio has been reached.

Di.e Federspannung, welche die Keilflänkenscheiben I zusammenführt, wird durch mehrere auf den Umfang verteilte Gummizugfedern q. aufgebracht, die bei der Anordnung nach Abb. i sehr lang ausgeführt und U-förmig um die Umlenkrollen 5 geführt sind. Ihre Enden sind verdickt und vorzugsweise auch durch Einvulkanisieren .einer Metallkugel verstärkt. Mit diesen Enden werden sie in. schlitz- oder hakenförmige Aufnahmen der Keilflankenscheiben i einsgehängt, und zwar unter nicht unbeträchtlicher Vorspannung. Zieht sich der Riein-en 3 durch entsprechende Steuerung der hier nicht gezeichneten anderen Riemenscheibe aus der gezeichneten Lage mehr nach innen, so bewegt sich die rechte Keilflankenscheibe i nach rechts, entgegen der Spannung der Gummizugfeder ¢. Hierbei wird die Gummizugfeder q. zwar auch verlängert, so daß die Federkraft zunimmt. Da die Feder .a. aber sehr lang ist, hält sich die Veränderung der Federkraft in verhältnismäßig engen Grenzen, so daß sich der Anpressungsdruck durch dieKeilflanken des Riemens 3 bei Veränderung des Cbersetzungsverhältnisses dementsprechend auch nur wenig ändert.The spring tension, which brings the wedge flank washers I together, is supported by several elastic tension springs q distributed over the circumference. applied to the The arrangement according to Fig. i is very long and U-shaped around the pulleys 5 are performed. Their ends are thickened and preferably also by vulcanization Reinforced by a metal ball. With these ends they are slotted or hook-shaped Recordings of the wedge flank washers i hooked in, and that under not inconsiderable Preload. If the Riein-en 3 does not pull itself through appropriate control of the here drawn other pulley from the drawn position more inward, like this the right wedge washer i moves to the right, against the tension of the Elastic spring ¢. The elastic tension spring q. although also extended, so that the spring force increases. Since the spring .a. but is very long, the change persists the spring force in relatively narrow limits, so that the contact pressure through the wedge flanks of the belt 3 when the transmission ratio is changed accordingly changes little.

Bei der Anordnung nach Abb. 2 wird die federnde Zusammenführung der Keilflankenscheiben durch eine Kombination von Gummizug- und -druckfedern erreicht. Die in diesem Fall kürzeren Gummizugfedernq. sind mit ihren verdickten Enden an Hebeln 7 eingehängt, deren Anlenkungastellen8 am Außenrand der Keilflankenscheiben liegen. In ihren mittleren Teilen stützen diese Hebel 7 sich mit Hilfe- der Zapfen 9 auf Gummipuffer io ab, so daß diese im Sinne von Druckfedern beansprucht werden. Die Druckpuffer io bringen. ihre Federkraft entgegen der Zugbeanspruchung der Zugfeder 4 zur Auswirkung, wodurch erreicht wird, daß in der höchsten Stellung des Keilriemens 3 die im Gummizugstrang d. wirkende Zugkraft praktisch die gleiche ist wie in der Stellung des Keilriemens auf kleinstem Durchmesser.In the arrangement according to Fig. 2, the resilient merging of the Wedge-flank washers achieved by a combination of elastic and compression springs. The elastic tension springs, which are shorter in this case. are on with their thickened ends Levers 7 hooked, their articulation points8 on the outer edge of the wedge-flank washers lie. In their middle parts, these levers 7 are supported with the help of the pegs 9 on rubber buffers io, so that these are stressed in the sense of compression springs. Bring the pressure buffer ok. their spring force against the tensile stress of the mainspring 4 on the effect by which it is achieved that in the highest position of the V-belt 3 in the elastic cord d. acting tensile force practically the same is like in the position of the V-belt on the smallest diameter.

Die Abb. 3 und .4 zeigen die beiden Endstellungen einer abweichenden Anordnung. Hierbei sind die Gummizugfedern 4, welche je nach der notwendigen Höhe des Gesamtanpressungsdruckes in Abhängigkeit von derKraftübertra.gung, der Umfangsgeschwindigkeit usw. in einer Anzahl zwischen drei bis sechs oder mehr über den Umfang der Scheiben verteilt angeordnet werden, unter Vorspannung mit ihren Enden in entsprechende Schlitze der Keilflankenscheiben eingesetzt. Diese Gummizugfedern 4 liegen mit dem größten Teil ihrer Länge auf den um die Achsen 6 schwenkbar nach außen gelagerten Stahlblechlamellen 5. Beim Lauf des Keilriemens auf dem größten Durchmesser gemäß Abb,4 befinden sich die Keilflankenscheiben i in der engsten Stelle zueinander. Durch das Zusammenschieben der Scheiben bedingt sind die Stahlblechlamellen 5 in ihre höchste Spitzbogenstellung gelangt und haben durch die zwangsweise Mitnahme der Gummizugstränge deren gleichbleibende Länge bewirkt und damit die Konstanthaltung der durch die Vorspannung der Zugfedern d bewirkten Zugkraft.Figs. 3 and 4 show the two end positions of a different one Arrangement. Here are the elastic tension springs 4, which depending on the necessary height the total contact pressure depending on the power transmission, the peripheral speed etc. in numbers between three to six or more around the circumference of the disks are arranged distributed, under tension with their ends in corresponding slots of the wedge-shaped washers are used. These elastic tension springs 4 are the largest Part of its length on the sheet steel lamellae, which are pivoted to the outside around the axes 6 5. When the V-belt is running on the largest diameter as shown in Fig. 4, there are the wedge washers i in the narrowest point to each other. By pushing them together Due to the discs, the sheet steel lamellas 5 are in their highest pointed arch position reached and have their constant due to the forced entrainment of the elastic cords Length causes and thus the keeping constant by the pretension of the tension springs d caused tensile force.

Abb.3 zeigt dagegen die Lage beim Lauf des Flachkeilriemens auf kleinstem Durchmesser. Die Lamellen 5, über denen jeweils die vorgespannte Gummizugfeder q. liegt, befinden sich in ihrer innersten Lage. Aus einem Vergleich der Abb.3 und .4 ist ersichtlich, daß durch die zwangsweise Führung der Gummizugstränge durch die Lamellenpaare über den gesamten Regelbereich hinweg die gleiche nur von der Vorspannung an sich abhängigen Zugkraft auftritt, da die Länge der Gummizug federn konstant bleibt.Figure 3, on the other hand, shows the situation when the flat V-belt is running on a very small scale Diameter. The lamellae 5, over which the pretensioned elastic tension spring q. are in their innermost position. From a comparison of Figures 3 and .4 it can be seen that by forcing the elastic cords through the pairs of lamellas over the entire control range the same only from the Preload is dependent on the tensile force, since the length of the elastic band springs remains constant.

In den Abb. 5 und 6, welche Schnitte durch die gleiche Mehrfachscheibenanordnung in den beiden Endstellungen zeigen, ist dargestellt, daß U-förmig geführte Zugstränge gemäß der Abb. i mit Vorteil auch bei Mehrfachscheiben Verwendung finden können, wobei sich eine sehr einfache Gesamtanordnung ergibt.In Figs. 5 and 6, which are sections through the same multiple disk arrangement show in the two end positions, it is shown that U-shaped tension cords according to Fig. i can also be used with advantage for multiple panes, which results in a very simple overall arrangement.

An Stelle von Gumtnizugfedern können auch stählerne Schraubenfedern verwendet werden, ohne daß damit der Rahmen der erfindungsgemäßen Anordnungen verlassen wird. Im allgemeinen wird man jedoch Gummifedern den Vorzug geben, da sie eine größere Arbeitsaufnahmefähigkeit haben und größere Bruchsicherheit bieten infolge eines günstigeren Verhältnisses zwischen Betriebsdehnung und Bruchdehnung. Sie lassen sich auch leichter umlenken und zeigen keine Neigung zum Schwingen infolge der ihnen als Werkstoffeigenschaft innewohnenden Eigendämpfung.Steel coil springs can also be used instead of rubber tension springs can be used without leaving the scope of the arrangements according to the invention will. In general, however, rubber springs will be preferred because they are larger Have work capacity and offer greater break resistance as a result of a more favorable ratio between operational elongation and elongation at break. You let also deflect more easily and show no tendency to swing as a result of them inherent attenuation as a material property.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Adjustable pulley with at least one axially movable wedge-flank disk under the action of a spring force, characterized in that the springs are designed as tension springs (q.), whose Length is several times greater than the adjustment range of the wedge-shaped washers.

2. V-belt pulley according to claim i, characterized in that the springs are cord-shaped elastic tension springs (.l.) Are formed, which are thickened or loop-shaped at their ends or equipped with vulcanized, metallic fastening points for Connection of the spring ends to the wedge-shaped washers (i).

3. V-belt pulley according to claims i and 2, characterized in that the tension springs (q.) are U-shaped are guided, with their ends near the outer edge of the V-belt pulley are captured while their middle. Parts of the spline washers (i) are rotatable stored rollers (5) are performed. V-belt pulley according to claims i and 2, characterized in that the tension springs (d.) are connected at their ends to levers (7) which are hinged near the outer edge of the wedge flank washers (i) and with their middle part against rubber buffers (io), which are on the Support the wedge-shaped washers. 5. V-belt pulley according to claims i and 2, characterized characterized in that the tension springs lying essentially in the axial direction (.4) lie against the guide links (5) when the wedge-shaped washers move together (i) cause the tension springs to deflect outwards. 6. V-belt pulley according to claims i and 2, characterized in that, in the case of multiple arrangements of the Belt drive only has one set of tension springs (d.) Between the outermost movable wedge flanks are stretched.