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Publication number: DEV0006622MA
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 10. Dezember 1953 Bekanntgemacht am 27. Oktober 1955Registration date: December 10, 1953. Advertised on October 27, 1955

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

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.The invention relates to a device for regulating the belt tension on a stepless adjustable speed variator with endless V-belt, which has two adjustable in diameter Pulleys run, the adjustment of the two pulley diameters by depending an electric servomotor rotating with the pulleys takes place in such a way that when it increases the diameter of the one pulley that of the other pulley decreases.

Bei solchen Drehzahlvariatoren besteht keine zwangläufige Kupplung zwischen den Durchmesserverstellvorrichtungen der beiden Riemenscheiben.With such speed variators there is no positive coupling between the diameter adjustment devices of the two pulleys.

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. It is therefore possible that the V-belts close if the two servomotors are not running synchronously loosely or too tightly. In addition, the tension of the V-belt changes longer running time due to stretching and wear on the side walls resting on the pulleys.

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 überAccording to the invention, these shortcomings are eliminated by the fact that the belt tension of two Rolls under spring tension is tapped, the axis distance of which varies accordingly the belt tension changed, and that this Change in the adhesion distance is used to actuate control contacts that exceed

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Schaltmittel die Stromzufuhr zu einem der beiden Stellmoloren unterbrechen, bis die normale RiemcnspaniHing erreicht ist.Switching means interrupt the power supply to one of the two setting motors until the normal RiemcnspaniHing is reached.

In den Zeichnungen ist beispielsweise eine Ausführungsform des Erfmdiingsgegenstandes dar-For example, in the drawings is one embodiment the subject of the invention

Fig. ι zeigt eine schematische Darstellung der unter Federspannung stehenden Rollen mit den Steuerkontakten;Fig. Ι shows a schematic representation of the under spring tension rollers with the Control contacts;

ίο Fig. 2 zeigt das Schaltschema der Riemenspannvorrichtung. ίο Fig. 2 shows the circuit diagram of the belt tensioning device.

In den Zeichnungen sind nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Teile dargestellt. In the drawings, only the parts necessary to understand the invention are shown.

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.In the general example, 1 is the driving force Constant speed pulley, 2 the driven pulley. These are through several endless V-belt 3 interconnected. It is assumed that the speed variator in both directions of rotation work canoeing. This has the consequence that in the direction of rotation shown the driving pulley 1 the right belt belt is more tense than the left, while the left strand is reversed is more tensioned. The entire tensioning roller system is mounted on two fixed axes 4 and 5. The tension rollers 6 and 7 are suspended from the pivotable arms 8 and 9 and are controlled by the spring 10, which is accommodated in the guide tube 11 and presses on the punch 1 2, against the l> eidenstrumms the V-belt pressed. On the guide tube 11 is a box 13 with both limit switches 14 and 15 attached. The punch 12 carries a mandrel 16 which, when the tension rollers are shifted, as a result weak or excessive tension of the V-belt 3, the limit switch 14 or 15 is actuated.

Das grundsätzliche Schaltschema des Drehzahlvarialors zeigt Fig. 2. Die Riemenscheibe 1 ist mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor gekuppelt.The basic circuit diagram of the speed variator shows Fig. 2. The belt pulley 1 is coupled to a drive motor, not shown.

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.It is also, as already mentioned, equipped with a rotating electric servomotor, the segment-like guide bodies for the V-belts in a known and therefore not described manner shifts in the radial direction, thereby increasing the effective diameter of the pulley changes. The servomotor of the pulley is preferably designed as a three-phase plane motor. A differential device, which is also known per se, is also attached to the pulley 1, which allows a contact pin 18 as a function of the variable diameter of the To adjust pulley axially to its axis. The contact pin 18 slides on a with a DC current source 19 connected tracking resistor 20. Each position of the contact pin 18 on the resistor 20 thus corresponds to a specific effective diameter of the belt pulley 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.This and the basically identically constructed driven pulley 2 are connected via the two Uinkchrsehützen 21 and 22 with the three phases / 'S' / 'of a three-phase network, whereby the servomotor is achieved in the usual way by interchanging two phases of the Netzzuführuugsleitung The pulley 2 always runs in the opposite direction of rotation than that of pulley 1. This phase exchange takes place in the two reversing contactors 21 and 22. The control current circuit of the two reversing contactors contains, in addition to the follow-up resistor 20, a regulating resistor 23 connected in parallel to it, both of which are connected to a polarized relay 24 This conducts the direct current control voltage either via the contact 24, to the auxiliary gear 25 or via the contact 24, to the auxiliary gear 26. Auxiliary gear 25 causes the speed of the pulley 2 to drop by transferring the control voltage from the voltage source 29 to the Contactor 21 switches in such a way that the three contacts 2i _{ft are} closed, whereby the servomotor of the pulley 1 reduces its diameter. At the same time, it closes three contacts 22 ″ in the contactor 22, as a result of which the servomotor of the regulating wheel 2 increases its diameter. Auxiliary relays 26 act in the same way on contacts 2i _u , 22 ,, and thereby cause the speed of the belt pulley 2 to increase.

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.In the described control current circuits, the two auxiliary relays 27 and 28 are now switched on, the λ'οη the contacts 14 and 15 of the belt idlers be operated.

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.The mode of operation of the device is as follows: If the speed of the belt pulley 2 is to be increased, the setting lever 23 of the regulating resistor 23 is shifted to the left (direction -) from the position shown. This creates a positive potential difference between the contact pin 18 of the follow-up resistor 20 and the setting lever 23 ,, which are conductively connected to one another via the polarized relay 24. The direct current flowing through this in this line causes the closing of the contact 24 ,, in the relay 24. This responds to the auxiliary relay 26, which in turn via the normally closed contacts of the auxiliary relays 27 and 28, the contacts 22 _/; and 2i “the contactors 22 and 21 close. The servomotor of the pulley 2 starts up and reduces its diameter, while at the same time the servomotor of the pulley 1 increases its diameter. This has the consequence that the contact pin 18 of the differential device 17 runs on the tracking resistor 20 to the left. The existing potential difference between the contact pin 18 and setting lever 23 ,, becomes smaller and smaller as a result. As soon as it reaches the value zero, the contact 24 ^ in the relay 24 often net, whereupon the relay 26 immediately drops the contacts 22 _ft and 2 i ", so that the power supply to the servomotors is interrupted. The pulley 2 now runs at the desired higher speed.

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 StellmotorIf, during the adjustment period, the V-belts 3 are tensioned too tightly due to uneven running of the servomotors, for example, the mandrel 16 closes the contacts of the limit switch 15 on the tensioning rollers. As a result, the winding in the auxiliary relay 28 is excited, and this interrupts the power supply to the contactor 21. The contacts 2i ₍ , therefore open, and the power supply to the servomotor

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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.the regulating wheel ι is interrupted. Their diameter is no longer increasing for so long, until the belt tension has reached the normal value again and the limit switch 15 is opened. If the belt tension is too low, the contacts of the limit switch 14 will close responds to the auxiliary relay 27 and interrupts the power supply to the contactor 22. This has to As a result, the diameter of the pulley 2 no longer becomes smaller until the V-belts again are sufficiently tensioned and the contacts of the limit switch 14 open again.

Wenn die Drehzahl der Riemenscheibe 2 kleiner werden soll, spiel't sich ein analoger Vorgang ab.If the speed of the belt pulley 2 is to decrease, an analogous process takes place.

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.The setting lever 23 _a is for this purpose moved from the position shown to the right (direction +), whereby the contact 24 _{a is} closed in the polarized relay 24. This switches on the auxiliary relay 25, which closes _{the contacts 22 a} and 2i _&. Pulley 1 thereby reduces its diameter, while pulley 2 is correspondingly larger. If the belt tension is too tight, the limit switch 15 interrupts the power supply to the contacts 22 _a via the relay 28.

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.The pulley 2 does not increase its diameter until the normal belt tension is reached, while conversely if the V-belts are too loose, the limit switch 14 affects the relay 27, which stops _{the servomotor of the pulley 1 via the contacts 2i ft} until the V-belts are tensioned normally again .

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.According to the circuit described, the regulation of the belt tension only works during the Duration of the speed change. Practical operation has shown that this arrangement is advantageous is, because in the case of strong fluctuations in the torque transmitted by the speed variator, an all too frequent one Response of the belt tensioner is avoided.

Claims

Claims:

1. Device for regulating the belt tension on an infinitely variable speed variator with endless V-belts, which have two adjustable pulleys run, the adjustment of the two pulley diameters by one with the pulley rotating electric servomotor takes place in such a way that with an increase in the diameter of a pulley that of the other pulley decreases accordingly, characterized in that that the belt tension is tapped from two spring-loaded rollers (6, 7) whose axis distance changes according to the belt tension, and that this change the axis distance is used to actuate control contacts that switch the power to one of the interrupt both servomotors until the normal belt tension is reached.

2. Device according to claim 1, characterized in that that the two rollers (6, 7) can be pivoted via holding means (8, 9) at fixed points (4, 5) are stored.

Referred publications:
Swiss patent specification No. 270 097.

1 sheet of drawings