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Riemenscheibenwechselgetriebe mit zwischen Kegelscheibenpaaren laufendem
Ubertragungsriemen Die Erfindung betrifft ein Riemenscheibenwechselgetriebe mit
zwischen Kegelscheibenpaaren laufendem Übertragungsriemen und selbsttätiger Anpressung
der Kegelscheiben an den Riemen mittels der Umfangskraft des Riemens unmittelbar
verhältnisgleicher Axialkräfte, die für jedes Scheibenpaar unmittelbar verhältnisgleich
der Summe der an beiden Kegelscheibenpaaren wirkenden Drehmomente sind. Damit bei
derartigen Getrieben die Axialdrücke nicht in voller Höhe von Kugeldrucklagern aufgenommen
werden müssen, sind im Hauptpatent bereits Bauarten angegeben worden, bei denen
auf mechanischem Wege mit Hilfe von Hebeln und auf hydraulischem Wege die axial
wirkenden Druckkugellager entlastet oder ganz überflüssig gemacht werden. Die vorliegende
Erfindung stellt nun eine besonders günstige Bauart mit mechanischer Entlastung
der Druckkugellager dar. Sie hat gegenüber den früher angegebenen Bauarten den Vorteil,
daB die Führung der
Kegelscheiben aufeinander besonders unelastisch
ist, daß trotz einseitiger Bauweise des Getriebes eine symmetrische Bewegung der
Kegelscheiben jedes Paares erzeugt wird und daß alle Kraft übertragenden Teile der
Anpreßeinrichtung mit besonders großer Sicherheit ausgeführt werden können, trotzdem
gegenüber den früher angegebenen Bauarten Raum und Gewicht gespart wird. Ein ganz
besonderer Vorteil ist es, daß trotz der symmetrischen Bewegungen der Kegelscheiben
nur ein Paar von Regelhebeln gebraucht wird und daß diese Regelhebel nur einen Bruchteil
der Festigkeit haben müssen, die bei den früheren Bauarten notwendig war. Eine Folge
dieser Verbesserung ist es, daß gegenüber der im Hauptpatent angegebenen Bauweise
eine Verminderung der Übertragungsverluste im Getriebe um etwa ein Drittel erreicht
werden kann, so daß es durch die neue raumsparende und dabei festere Bauart möglich
ist, in der gleichen Getriebegröße gegenüber der Bauweise gemäß dem Hauptpatent
noch einmal 50% Mehrleistung zu übertragen.
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Die Erfindung besteht darin, daß für die symmetrische Axialverschiebung
der Kegelscheiben jedes Scheibenpaares auf jeder Welle ein gegen Axialverschiebüng
gesichertes und in einer Radialebene verschiebbares Keilstück angeordnet ist, dessen
symmetrisch zur Bewegungsrichtung liegende Keilflächen je an einer gleich geneigten
Schrägfläche der Naben der beiden Kegelscheiben anliegen und das in einer Schrägführung
einer undrehbar aber axial verschieblich auf den Naben gelagerten Hülse geführt
ist, auf welche die von den Drehmomenten der beiden Kegelscheibenpaare herrührenden
Axialkräfte wirken, derart, daß die Axialverschiebungen der Hülse dazu senkrechte
Bewegungen des Keilstücks und damit entsprechende Axialbewegungen der beiden Kegelscheiben
hervorrufen. Die Verschiebungsrichtung der Keilstücke in ihren Radalebenen ist beliebig,
sie kann insbesondere tangential oder radial sein. Zweckmäßig werden mehrere symmetrisch
um jede Getriebewelle angeordnete Keilstücke und eine entsprechende Mehrzahl von
Schrägflächenpaaren an den Naben der Kegelscheiben vorgesehen. Dabei können die
Keilstücke tangential um jede Getriebewelle angeordnet sein und Teile eines Ringes
bilden, der in Schrägführungen der Hülse geführt ist. Im besonderen empfiehlt sich
eine Bauart, bei der die um jede Getriebewelle angeordneten Keilstücke durch in
einem Ring gelagerte Rollenpaare mit zur Wellenachse radialen Achsen der Rollen
gebildet sind. Um auch die Reibung des Ringes in seiner Schrägführung recht niedrigzuhalten,
können die Ringe in den Schrägführungen der Hülsen durch auf radial stehenden und
an den Ringen befestigten Achsen sitzende Rollen geführt sein.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt Abb. I in schematischer Darstellung die erste Ausführung
in Draufsicht auf ein Getriebe, wobei ein Längsschnitt durch eine Getriebewelle
nach der Linie I-I um 9o° in die Zeichenebene geklappt eingezeichnet ist, Abb. 2
die zweite Ausführung in einem Längsschnitt durch eine Getriebewelle und Abb. 3
eine abgewickelte Draufsicht auf die Naben der Kegelscheiben, einen die als Keilstücke
wirkenden Rollen tragenden Ring und eine Hülse, in Richtung des Pfeiles A in Abb.
2 gesehen.
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Das Getriebe weist zwei in einem Gehäuse I gelagerte Wellen :2 und
3 auf, die sich mit je einem Absatz an das linke Lager des Gehäuses I legen und
dadurch von rechts nach links wirkende Axialdrücke aufnehmen können. Die Welle 3
trägt eine axial und drehbar beweglich gelagerte Kegelscheibe 4, auf deren Nabe
IIo eine zweite Kegelscheibe 5 axial verschieblich aber undrehbar mit ihrer Nabe
III auf einem Führungskeil II2 gleitet. In gleicher Weise ist auf der Welle 2 eine
Kegelscheibe 6 mit Nabe II3 und auf dieser eine zweite Kegelscheibe 7 mit Nabe II4
gelagert. Zwischen beiden Kegelscheibenpaaren läuft ein Übertragungsriemen Io. Die
Nabe IIo der Kegelscheibe 4 weist eine als Schraubenfläche ausgebildete Schrägfläche
II5 und die Nabe III der Kegelscheibe 5 eine der Schrägfläche II5 in Richtung der
Wellenachse symmetrisch gegenüberliegende als Schraubenfläche ausgebildete Schrägfläche
II6 auf, so daß beide Schrägflächen zwischen sich einen tangential verlaufenden
Keilraum einschließen. In diesem Keilraum sitzt ein Keil II7, der mit seinen Keilflächen
an den Schrägflächen II5 und II6 anliegt und mit einem radial gerichteten Führungszapfen
II8 ein Loch in einer die Naben IIo und III übergreifenden Hülse II9 durchdringt,
die drehbar, aber gegen axiale Verschiebung gesichert auf der Welle 3 sitzt. Diese
Hülse verhindert axiale Verschiebungen auch des Keiles II7 und erlaubt diesem nur
tangentiale Bewegungen in einer zur Wellenachse senkrechten Radialebene. Der Zapfen
ragt in einen Schrägschlitz I2o einer Hülse I2I, die axial verschiebbar, aber undrehbar
auf der Nabe III gelagert ist und auf einem Führungskeil I22 gleitet. Der Zapfen
II8 liegt an den beiden Wänden I23 des Schrägschlitzes I2o an. Bei Axialverschiebungen
der Hülse I2I wird der Keil II7, der diesen Axialbewegungen ja in Achsrichtung nicht
folgen kann, durch den Schrägschlitz i20 in seiner Radialebene verschoben, wobei
er sich zwischen den Schrägflächen 115 und 116 der Naben i io und i i i bewegt.
Bei Verschiebung in der durch den Pfeil 1:24 angegebenen Richtung drängt der Keil
117 die Schrägflächen auseinander, wodurch die beiden Kegelscheiben 4 und 5 einander
genähert werden. Bei Bewegung des Keils in entgegengesetzter Richtung können sich
die Schrägflächen 115 und 116 einander nähern, wodurch sich die Kegelscheiben 4
und 5 unter dem Druck des Übertragungsriemens io voneinander entfernen können.
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Die entsprechende Einrichtung auf der Welle :2 wird durch einen Keil
125 mit Zapfen 126; Schrägflächen
I27 und I28 an den Naben II3
und II4, eine Hülse I29 und einen in ihr angebrachten Schrägschlitz 130 gebildet.
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Die Hülse 121 wird auf der Welle 3 einerseits unmittelbar durch einen
Drucklagerring I3I und andererseits mittelbar durch einen zweiten Drucklagerring
I32 axial abgestützt und angepreßt. Der Drucklagerring I32 führt in axialer Richtung
einen Ring 133, der mittels Keilflächen 134 in der im Hauptpatent beschriebenen
Weise auf die Hülse 121 wirkt. Die entsprechenden Stützmittel für die Hülse I29
auf der Welle 2 sind ein Drucklagerring I35, ein zweiter Drucklagerring I36, ein
Ring I37 und Keilflächen I38.
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Die beiden Drucklagerringe I3I und I36 sind mifeinander durch einen
zweiarmigen Hebel I39, die Drucklagerringe I32 und I35 miteinander durch einen zweiarmigen
Hebel I40 verbunden. Beide Hebel, die rahmenartig ausgebildet sind und oben und
unten an den Ringen angreifen, sind auf einem Bock 141 schwenkbar gelagert, der
durch eine im Gehäuse I sitzende Stiftschraube I42 nach links verschoben werden
kann. Durch die Hebel I39 und 140 werden die an jeder Welle als Folge der Drehmomente
auftretenden Axialdrücke in der im Hauptpatent dargelegten Weise auch auf die Kegelscheiben
auf der anderen Welle übertragen.
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Die Hebel I39 und I4o sind über ihre Angriffsbolzen auf den Drucklagerringen
I36 und I35 hinaus verlängert und unter Zwischenschaltung eines Ausgleichshebels
143 an einem mit Muttergewinde versehenen Bock I44 angelenkt, der auf einer Gewindespindel
145 mit Handrad 146 sitzt. Durch das Handrad können die Hebel zur Regelung gemeinsam
verstellt werden, ohne daß die zur Übertragung der Axialdrücke notwendige Scherenbewegung
der beiden Hebel gegeneinander behindert ist. Zum Nachstellen des Übertragungsriemens
braucht nur der Bock I4I durch die Stiftschraube I42 nach links auf die Kegelscheiben
zu verschoben zu werden. Dadurch werden auch die beiden Hülsen 121 und 129 nach
links verschoben und mittels der Keile II7 und I25 die Schrägflächen der Naben auseinandergespreizt
und die Kegelscheiben selbst einander genähert, was zur Erhöhung der Riemenspannung
führt.
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Bei der Ausführung nach den Abb. 2 und 3 ist zwischen die Naben IIo
und III der beiden Kegelscheiben 4 und 5 eine Wälzlagerung I47 eingeschaltet, die
die beiden Kegelscheiben undrehbar, aber axial besonders leicht beweglich miteinander
verbindet. Die symmetrischen Schraubenflächen II5 und II6 sind in mehrfacher Anordnung
an besonderen Ringteilen I48 und I49 angebracht, die auf den Scheibennaben IIo bzw.
III undrehbar befestigt sind. Die mit den Schraubenflächen II5 und II6 zusammenwirkenden
Keilstücke sind durch Rollenpaare I5o gebildet, die mit zu der Wellenachse radialen
Achsen in einem als Rollenkäfig dienenden Ring I5I gelagert sind. Der Ring I5I trägt
radiale Zapfen I52, auf denen mittels Lagernadeln I53 Rollen I54 sitzen. Diese Rollen
greifen in schraubenförmige Führungsschlitze I55 der Hülse I2I, die gegen Drehung
gesichert axial verschieblich auf dem Ringteil I49 sitzt. An der Hülse I2I greift
mittels des Drucklagerringes I3I der Hebel 139 an, während die vom Hebel 140 übertragene
Axialkraft durch den Drucklagerring I32 auf den Ring 133 übertragen und von
diesem mittels Schrägflächen I34, zwischen denen hier Kugeln I56 angeordnet sind,
auf die Hülse I2I wirken. Der Ring I33 ist über einen Zwischenring I57 undrehbar,
aber axial verschieblich mit der Welle 3 verbunden. Die Summe der an der Hülse 121
und damit an den Rollen 154 auftretenden Axialkräfte wird über Kugeln I58 und den
Zwischenring I57 sowie einen Sprengring I59 in die Welle 3 eingeleitet und durch
das axial geführte Wellenlager I6o auf das Gehäuse I übertragen.