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Publication number: DEV0006622MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 10. Dezember 1953 Bekanntgemacht am 27. Oktober 1955

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regulierung der Riemenspannung an einem stufenlos verstellbaren Drehzahlvariator mit endlosen Keilriemen, die über zwei im Durchmesser verstellbare Riemenscheiben laufen, wobei die Verstellung der beiden Riemenscheibendurchmesser durch je einen mit den Riemenscheiben umlaufenden elektrischen Stellmotor erfolgt, derart, daß bei Zunahme des Durchmessers der einen Riemenscheibe derjenige der anderen Riemenscheibe entsprechend abnimmt.

Bei solchen Drehzahlvariatoren besteht keine zwangläufige Kupplung zwischen den Durchmesserverstellvorrichtungen der beiden Riemenscheiben.

Es ist deshalb möglich, daß bei nicht synchronem Lauf der beiden Stellmotoren die Keilriemen zu lose oder zu straff gespannt werden. Außerdem verändert sich die Spannung der Keilriemen nach längerer Laufzeit durch Dehnung und Verschleiß an den auf den Riemenscheiben anliegenden Seitenwänden.

Nach der Erfindung werden diese Mängel dadurch behoben, daß die Riemenspannung von zwei unter Federspannung stehenden Rolfen abgegriffen wird, deren Achsdistanz sich entsprechend der Riemen-Spannung verändert, Und daß diese Veränderung der Adhsdistanz zur Betätigung von Steuerkontakten ausgenutzt wird, die über

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Schaltmittel die Stromzufuhr zu einem der beiden Stellmoloren unterbrechen, bis die normale RiemcnspaniHing erreicht ist.

In den Zeichnungen ist beispielsweise eine Ausführungsform des Erfmdiingsgegenstandes dar-

Fig. ι zeigt eine schematische Darstellung der unter Federspannung stehenden Rollen mit den Steuerkontakten;

ίο Fig. 2 zeigt das Schaltschema der Riemenspannvorrichtung.

In den Zeichnungen sind nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Teile dargestellt.

Im Allsführungsbeispiel ist 1 die treibende Riemenscheibe von konstanter Drehzahl, 2 die getriebene Riemenscheibe. Diese sind durch mehrere endlose Keilriemen 3 miteinander verbunden. Es sei vorausgesetzt, daß der Drehzahl variator in beiden Drehrichtungen arbeiten kanu. Dies hat zur Folge, daß in der gezeichneten Drehrichtung der treibenden Riemenscheibe 1 das rechte Riementriuinn stärker gespannt ist als das linke, während bei umgekehrter Drehrichtung das linke Trumm stärker gespannt wird. Das ganze Spannrollensystem ist an zwei festen Achsen 4 und 5 gelagert. Die Spannrollen 6 und 7 hängen an den schwenkbaren Armen 8 und 9 und werden durch die Feder 10, die im Führungsrohr 11 untergebracht ist und auf den Stempel 1 2 drückt, gegen die l>eidenTrumms der Keilriemen gedrückt. Am Führungsrohr 11 ist ein Kästchen 13 mit beiden Endschaltern 14 und 15 befestigt. Der Stempel 12 trägt einen Dorn 16, der bei Verschiebung der Spannrollen infolge zu schwacher bzw. zu starker Spannung der Keilriemen 3 den Endschalter 14 bzw. 15 betätigt.

Das grundsätzliche Schaltschema des Drehzahlvarialors zeigt Fig. 2. Die Riemenscheibe 1 ist mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor gekuppelt.

Sie ist ferner, wie bereits erwähnt, mit einem umlaufenden elektrischen Stellmotor ausgerüstet, der auf bekannte und daher nicht näher beschriebene Weise segmentartige Führungskörper für die Keilriemen in radialer Richtung verschiebt, wodurch sich der wirksame Durchmesser der Riemenscheibe verändert. Der Stellmotor der Riemenscheibe wird vorzugsweise als Dreiphasen-Planmotor ausgebildet. Au der Riemenscheibe 1 ist ferner eine an sich ebenfalls bekannte Differentialvorrichtung^ angebracht, die ermöglicht, einen Kontaktstift 18 in Funktion des veränderlichen Durchmessers der Riemenscheibe axial zu deren Achse zu verstellen. Der Kontaktstift 18 gleitet auf einem mit einer Gleichstromquelle 19 verbundenen Nachlaufwiderstand 20. Jeder Stellung des Kontaktstiftes 18 auf dem Widerstand 20 entspricht somit ein bestimmter wirksamer Durchmesser der Riemenscheibe 1.

Diese und die grundsätzlich gleich aufgebaute getriebene Riemenscheibe 2 sind über die beiden Uinkchrsehütze 21 und 22 mit den drei Phasen /\'.S"/' eines Drehstromnetzes verbunden, wobei auf die übliche Weise durch Vertauschen zweier Phasen der Netzzuführuugsleitung erreicht wird, daß der Stellmotor der Riemenscheibe 2 immer im umgekehrten Drehsinn läuft als derjenige der Riemenscheibe 1. Diese Phascnvertauschung erfolgt in den beiden Umkehrschützen 21 und 22. Der Steuerstromkrcis der beiden Umkehrschützc enthält neben dem Nachlaufwiderstand 20 einen zu diesem parallel geschalteten Regulierwiderstand 23, die beide auf ein polarisiertes Relais 24 wirken. Dieses leitet die Gleichstromsteuerspannung entweder über den Kontakt 24,, auf das Hilfsrclais 25 oder über den Kontakt 24,, auf das Hilfsrclais 26. Hilfsrclais 25 verursacht ein Abfallen der Drehzahl der Riemenscheibe 2, indem es die Steuerspannung von der Spannungsquelle 29 auf das Schütz 21 schaltet, derart, daß die drei Kontakte 2i_ft geschlossen werden, wodurch der Stellmotor der Riemenscheibe 1 deren Durchmesser verkleinert. Gleichzeitig schließt es drei Kontakte 22„ im Schütz 22, wodurch der Stellmotor der Regelscheibe 2 deren Durchmesser vergrößert. Hilfsrelai's 26 wirkt in gleicher Weise auf die Kontakte 2i_u, 22,, und bewirkt dadurch ein Ansteigen der Drehzahl der Riemenscheibe 2.

hi den geschilderten Steuerstromkrcis sind nun noch die beiden Hilfsrelais 27 bzw. 28 eingeschaltet, die λ'οη den Kontakten 14 bzw. 15 der Riemenspannrollen betätigt werden.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Soll die Drehzahl der Riemenscheibe 2 erhöht werden, so wird der Einstellhebel 23,, des Regulierwiderstandes 23 aus der gezeichneten Lage nach links (Richtung —) verschoben. Dadurch entsteht eine positive Potentialdifferenz zwischen dem Kontaktstift 18 des Nachlauf Widerstandes 20 und dem Einstellhebel 23,,, die über das polarisierte Relais 24 miteinander leitend verbunden sind. Der dadurch in dieser Leitung fließende Gleichstrom verursacht das Schließen des Kontaktes 24,, im Relais 24. Dadurch spricht das Hilfsrelais 26 an, welches seinerseits über die normalerweise immer geschlossenen Kontakte der Hilfsrelais 27 und 28 die Kontakte 22_/; und 2i„ der Schütze 22 und 21 schließt. Der Stellmotor der Riemenscheibe 2 läuft nun an und verkleinert deren Durchmesser, während gleichzeitig der Stellmotor der Riemenscheibe 1 deren Durchmesser vergrößert. Dies hat zur Folge, daß der Kontaktstift 18 der Differentialvorrichtung 17 auf dem Nachlaufwiderstand 20 nach links läuft. Die vorhandene Potentialdifferenz zwischen Kontaktstift 18 und Einstellhebel 23,, wird dadurch immer kleiner. Sobald sie den Wert Null erreicht, oft net im Relais 24 der Kontakt 24^, worauf das Relais 26 sofort die Kontakte 22_ft und 2i„ abfallen läßt, so daß die Stromzufuhr zu den Stellmotoren unterbrochen wird. Die Riemenscheibe 2 läuft nun mit der gewünschten höheren Drehzahl.

Wenn während der Verstellperiode die Keilriemen 3 infolge ungleichen Laufes der Stellmotoren beispielsweise zu straff gespannt werden, so schließt der Dorn 16 die Kontakte des Endschalters 15 an den Spannrollen. Dadurch wird die Wicklung im Hilfsrelais 28erregt, und dieses unterbricht die Stromzufuhr zum Schütz 21. Die Kontakte 2i₍, öffnen deshalb, und die Stromzufuhr zum Stellmotor

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der Regelscheibe ι wird unterbrochen. Deren Durchmesser wird nun so lange nicht mehr größer, bis die Riemenspannung wieder den normalen Wert erreicht hat und der Endschalter 15 geöffnet wird. Wenn die Riemenspannung zu gering wird, so schließen die Kontakte des Endschalters 14. Dadurch spricht das Hilfsrelais 27 an und unterbricht die Stromzufuhr zum Schütz 22. Dies hat zur Folge, daß der Durchmesser der Riemenscheibe 2 nicht mehr kleiner wird, bis die Keilriemen wieder genügend gespannt sind und die Kontakte des Endschalters 14 wieder öffnen.

Wenn die Drehzahl der Riemenscheibe 2 kleiner werden soll, spiel't sich ein analoger Vorgang ab.

Der Einstellhebel 23_a wird zu diesem Zweck aus der gezeichneten Lage nach rechts (Richtung +) verschoben, wodurch im polarisierten Relais 24 der Kontakt 24_a geschlossen wird. Dadurch schaltet das Hilfsrelais 25 ein, welches die Kontakte 22_a und 2i_& schließt. Riemenscheibe 1 verkleinert dadurch ihren Durchmesser, während Riemenscheibe 2 entsprechend größer wird. Bei zu straffer Riemenspannung unterbricht der Endschalter 15 über das Relais 28 die Stromzufuhr zu den Kontakten 22_a.

Die Riemenscheibe 2 vergrößert dadurch ihren Durchmesser bis zum Erreichen der normalen Riemenspannung nicht weiter, während umgekehrt bei zu losen Keilriemen der Endschalter 14 das Relais 27 beeinflußt, das über die Kontakte 2i_ft den Stellmotor der Riemenscheibe 1 stillsetzt, bis die Keilriemen wieder normal gespannt sind.

Nach der beschriebenen Schaltung wirkt die Regulierung der Riemenspannung nur während der Dauer der Drehzahländerung. Der praktische Betrieb hat bewiesen, daß diese Anordnung vorteilhaft ist, da bei starken Schwankungen des vom Drehzahlvariator übertragenen Drehmomentes ein allzuhäufiges Ansprechen der Riemenspannvorrichtung vermieden wird.

Claims

Patentansprüche:.

1. Vorrichtung zur Regulierung der Riemenspannung an einem stufenlos verstellbaren Drehzahlvariator mit endlosen Keilriemen, die über zwei im Durchmesser verstellbare Riemenscheiben laufen, wobei die Verstellung der beiden Riemenscheibendurchmesser durch je einen mit den Riemenscheiben umlaufenden elektrischen Stellmotor erfolgt, derart, daß bei Zunahme des Durchmessers der einen Riemenscheibe derjenige der andern Riemenscheibe entsprechend abnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Riemenspannung von zwei unter Federspannung stehenden Rollen (6, 7) abgegriffen wird, deren Achsdistanz sich entsprechend der Riemenspannung verändert, und daß diese Veränderung der Achsdistanz zur Betätigung von Steuerkontakten ausgenutzt wird, die über Schaltmittel die Stromzufuhr zu einem der beiden Stellmotoren unterbrechen, bis die normale Riemenspannung erreicht ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Rollen (6, 7) schwenkbar über Haltemittel (8,9) an Fixpunkten (4, 5) gelagert sind.

Angezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 270 097.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen