NL8802669A - Transmissieketting voor een continu variabel kegelschijfdrijfwerk. - Google Patents

Description

Transmissieketting voor een continu variabel kegelschijfdrijfwerk.

De uitvinding heeft betrekking op een transmissieketting met een aantal tot een eindeloze ketting gesloten schakels voor een continu variabel kegelschijfdrijfwerk, omvattende in iedere schakel een stel evenwijdig naast elkaar gelegen, van twee op steekafstand van elkaar gelegen schalmopeningen voorziene, plaatvormige schalmen, loodrecht op het schalmvlak lopende en door de naast elkaar gelegen schalmopeningen gestoken scharnierpennen, waarbij om elke scharnierpen in hoofdzaak om en om een schalm van de ene schakel en van de volgende schakel zijn aangebracht, waarbij de kettingeinden aan elkaar verbonden zijn om een eindeloze ketting te vormen, en tevens omvattende ten minste een dwarsplaat per schakel, welke dwars-plaat in hoofdzaak van constante dikte en trapeziumvormig is en een rechthoekig venster heeft, waarvan de lange zijden evenwijdig lopen met de evenwijdige zijden van het trapezium en de korte zijden van het venster een zodanige lengte hebben dat de naast elkaar gelegen schalmen van een schakel met geringe speling door het venster heen steekbaar zijn en op zodanige afstand van elkaar gelegen zijn dat met enige speling het gehele stel naast elkaar gelegen schalmen opneembaar is, en waarbij de beide korte schuine zijkanten van iedere dwarsplaat eind-oppervlakken vormen die als wigvormige wrijvingsvlakken samenwerken met de kegeloppervlakken van de kegelschijven, en waarbij er middelen zijn die elke dwarsplaat in kettinglangsrichting opsluiten ten opzichte van het opgenomen stel schalmen.

Een transmissieketting van het bovenbeschreven soort is bekend uit EP-A-0 127 266. Hoewel er in de afbeeldingen van deze publikatie meer dan één dwarsplaat per schakel van de ketting is afgebeeld, vermeldt de tekst dat toepassing van slechts één dwarsplaat per schakel mogelijk is. De dwarsplaat of de dwarsplaten van iedere schakel worden in de langs-richting van de ketting opgesloten door de uitstekende einden van de scharnierpennen. Dit betekent dat de effectieve trekkracht in de ketting slechts via de korte stukjes lijnaanraking tussen de einden van de scharnierpennen en de dwarsplaten op deze worden overgebracht, waarna de trekkracht via de zijflanken van de dwarsplaten op de kegelschijven van het drijfwerk worden doorgeleid. Het zal duidelijk zijn dat deze korte lijnaanraking een hoge Hertze contactspanning in het materiaal veroorzaakt en bij kettingen welke voor een lange levensduur bestemd zijn, gemakkelijk tot ontoelaatbare slijtage, pitting en speling leidt. Daarbij dient voor ogen gehouden te worden dat bij het doorlopen van de drijvende kegelschijf de dwarsplaten met hun ene zijde tegen de voorlopende scharnierpen gedrukt worden en bij het afgeven van het draai-moment aan de andere kegelschijf na het doorlopen van de speling met hun andere zijde tegen de achterlopende scharnierpen aanslaan. Ten gevolge van dit afwisselend tegen de voorlopende pen en tegen de achterlopende pen aanslaan van de dwarsplaten en het daarbij doorlopen van de speling, zodat hier telkens slagachtige belastingstoten optreden, wordt niet alleen de levensduur belangrijk verminderd, doch ook de geluidsproduktie verhoogd. Verder kunnen de dwarsplaten enigszins kantelen om de schakel waarop zij gemonteerd zijn. Zij hebben immers enige speling tussen de voorlopende en achterlopende scharnierpennen waartussen zij opgesloten zijn en daarom moet het venster in de dwarsplaat ook enige speling in radiale richting ten opzichte van de ketting hebben boven de breedte van de schalmen. Op zich is enige bewegingsvrijheid van de dwarsplaten ten opzichte van de ketting niet ongewenst, opdat de loop van de ketting tussen en om de kegelschijven zo goed mogelijk zelfcentrerend zij, zonder dat daarop de dwarsplaten een ongunstige invloed uitoefenen, doch anderzijds zijn de bewegingsmogelijkheden van de dwarsplaten ten opzichte van de ketting bij de bekende ketting zodanig dat zij gemakkelijk leiden tot ontoelaatbare spelingen, schranken, slijtage en geluidsproduktie.

Ten slotte zij op nog een nadeel gewezen, dat slechts bij de allergrootste nauwkeurigheid van de fabrikage van weinig belang zou kunnen zijn. Hierbij wordt gedoeld op het feit dat de aanrakingslijn van de zijflanken van de dwarsplaten tussen de flanken van de kegelschijven niet gemakkelijk bij alle verschillende overbrengverhoudingen van het drijfwerk op precies dezelfde radius ligt als waarop de scharnierpennen van de ketting op datzelfde moment bewegen. Indien hierbij enige verschil optreedt, hetgeen gemakkelijk het geval kan zijn ten gevolge van onnauwkeurige fabrikage of gedurende de levensduur optredende slijtage, oefent dit een koppel op de dwarsplaat uit ten opzichte van de betrokken schakel van de ketting, dat de dwarsplaat tot kantelen in de looprich-ting dwingt ten opzichte van de schalmen van de betrokken schakel. Het spreekt vanzelf dat dit verschijnsel tot veel extra slijtage en geluidsproduktie leidt.

De uitvinding beoogt nu de bovengenoemde nadelen zoveel mogelijk weg te nemen en/of te verminderen. Volgens de uitvinding wordt daartoe de in de aanhef omschreven transmissieketting daardoor gekenmerkt, dat de middelen voor het opsluiten van elke dwarsplaat ten opzichte van het opgenomen stel schalmen gevormd worden door een tweetal in het schalm-vlak gelegen nokken per langszijde van elke schalm, welke nokken ter weerszijden van het midden van de schalm uitsteken en tussen zich in een groef vormen, en dat de grootste breedte van de schalm gemeten tussen de toppen van twee tegenover elkaar gelegen nokken kleiner is dan de schuine afstand door het venster in de dwarsplaat tijdens montage (demontage) van een stel schalmen in (uit) het venster van de dwarsplaat, terwijl daarbij alle schalmen-min-één hellend of rechtstandig naast en tegen elkaar naar één zijde van het venster in de dwarsplaat zijn geschoven en de laatste schalm in genoemde schuine stand evenwijdig aan zichzelf in (uit) het venster gevoerd of gezwenkt wordt.

(Ter verduidelijking van de gebruikte benamingen van de ketting, de losse schalmen en de losse dwarsplaten, zie de definities aan het begin van de figuurbeschrijving).

Bij behoud van stijve gesloten dwarsplaten, kunnen aldus schalmen met effectieve opsluit- en steunnokken voor de dwarsplaten worden toegepast, omdat hun montage en demontage verzekerd is. Voor de radiale opsluiting van de dwarsplaten ten opzichte van de gemonteerde ketting, moeten zowel de omtreksranden van het venster, als de bodems van de groeven in de schalmen, na het eventuele harden, nauwkeurig op maat glad afgewerkt worden.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm zijn verdere verbeteringen van de opsluiting van de dwarsplaten op de ketting mogelijk, gecombineerd met een eenvoudiger vormgeving en bewerking van de schalmen. Deze wordt daardoor gekenmerkt, dat ten minste één van de groeven in de schalmen zich V-vormig in de richting van de top van de nokken verwijdt, en dat de vlakken van de lange zijden van iedere dwarsplaat van corresponderende V-vormige zijvlakken zijn voorzien, waarbij de ten opzichte van een in een transmissie gemonteerde ketting in radiale zin binnenste V-vormige zijvlakken van de schalmen respectievelijk de dwarsplaat als zelfzoekende en zichzelf centrerende draagvlakken in bedrijf bij het doorlopen van de omspannen boog spelingvrij samenwerken.

Aldus worden aan ten minste één langszijde van elke schalm een tweetal nokken aangebracht, tussen welke nokken een V-vormige groef gevormd is voor de opname van de lange zijde van de dwarsplaten welke daartoe eveneens voorzien zijn van corresponderende V-vormige zijvlakken. Ojndat, mede met het oog op de symmetrie van de schalmen en dwarsplaten, in de praktijk veelal de voorkeur gegeven zal worden aan toepassing van beide groeven in V-vorm in iedere schalm, zal in de navolgende beschrijving hiervan worden uitgegaan. Het zal de vakman duidelijk zijn, dat bij toepassing van slechts één V-vormige groef per schalm, de andere groef bijvoorbeeld evenwijdige zijvlakken kan hebben. Bij ongespannen ketting of op de rechte parten van een gespannen of in bedrijf zijnde ketting zijn beide V-vormige langszijden van de dwarsplaten met geringe speling opgesloten in de V-groeven van de schalmen. Bij gemonteerde ketting kunnen derhalve de dwarsplaten een geringe beweging in radiale richting loodrecht op de richting van de ketting maken alvorens dank zij de zelfzoekende en zichzelf centrerende vorm van de V-vormige vlakken één van de lange zijden van de dwarsplaat zich vastzet in de V-groeven van het naast elkaar gelegen stel schalmen van de betrokken schakel. In een dergelijke situatie is de gehele radiale speling derhalve aanwezig in de buitenste V-groef van de schalmen in het geval van een gemonteerde ketting. Theoretisch zou daarbij de speling tussen de beide zijvlakken van de buitenste V aan elkaar gelijk moeten zijn, omdat de centrering in de binnenste V-groef daarvoor zorgt. Dit kenmerk van de uitvinding is van wezenlijk belang bij het doorlopen door de ketting van de omspannen boog van beide kegelschijven waartussen de ketting gespannen is. Omdat bij het doorlopen van de omspannen boog de voor- en nalopende schakels als reactie op de trekkracht in de ketting onderworpen zijn aan een radiaal naar binnen gerichte kracht, zullen de schalmen van de schakel bij het afsteunen tegen de schijven via de dwarsplaat zich met de V-groef zelf centreren ten opzichte van de betrokken dwarsplaat en zal de radiaal binnengelegen V-groef spelingvrij zijn. Dit verschijnsel treedt in bedrijf altijd op, omdat de voorspanning op de beide kegelschi jven steeds een grote trek-voorspanning op de ketting uitoefent, ook al zou er geen nuttig koppel doorgeleid worden en de transmissie onbelast lopen. Tijdens het doorlopen van de omspannen boog van de schijven werkt er bovendien een veelal grote centrifugale versnelling op de dwarsplaten, welke eveneens een bijdrage levert aan het stevig gecentreerd aanliggen van de dwarsplaat tegen de binnenste V-groef van de schalm. Hoewel bij het inlopen vanaf een rechte part tussen de schijven de door de ketting doorlopen kromtestraal snel wordt aangenomen en derhalve de radiale krachten ook snel beginnen toe te nemen, hebben de dwarsplaten voldoende gelegenheid zichzelf in de V-groeven te centreren en tegelijkertijd zich vast te klemmen met hun als wrijvingsvlakken uitgevoerde zijvlakken tussen de kegelschijven.

Volgens de uitvinding worden een aantal van de nadelen van de bekende ketting opgeheven. Doordat elke dwarsplaat in theorie draagt op alle schalmen van de betrokken schakel, zal de vlaktedruk ertussen en derhalve de slijtage veel geringer zijn dan bij de bekende ketting, zo- dat ook de levensduur vele malen langer kan zijn. Omdat de ligging van een dwarsplaat in de opeenvolgende groeven van een aantal naast elkaar gelegen schalmen op zich een statisch overbepaalde constructie is en er bovendien fabrikagetoleranties zijn, zal in de praktijk na enige inloop-slijtage en inloopzetting de dwarsplaat in hoofdzaak gedragen worden op de flanken van de meer in dwarsrichting van de ketting buitengelegen schalmen. Daardoor neemt de buiging van de dwarsplaten af die het gevolg is van enerzijds het vastklemmen van de wrijvingsvlakken tussen de kegelschijven op de buitenzijden van de korte zijden van de dwarsplaten en anderzijds de meer naar het midden van de dwarsplaat toe gelegen aan-grijppunten van het stel schalmen. Tegenover de bekende ketting echter bestaat de krachtsoverdracht tussen de ketting en elke dwarsplaat uit een aantal discrete zijvlakken van de V-groeven en is derhalve vele malen groter.

De tweede verbetering bestaat daaruit, dat elke in de radiaal binnenste V-groeven van de schalmen van de ketting vastgeklemde dwarsplaat bij het overbrengen van het draaimoment van de aandrijvende schijf op de aangedreven schijf, niet meer van aanlegvlak verwisselt, zodat de daarbij optredende stoten volledig vermeden zijn en tevens het daarbij optredende lawaai en de slijtage.

Op zich is uit het Amerikaanse octrooischrift 4.569.671 een soortgelijke transmissieketting bekend met dwarsplaten, waarbij elke schalm slechts van radiaal naar binnen gerichte nokken is voorzien, welke tussen zich in een groef insluiten met evenwijdige zijden. In deze groef vallen één of meerdere dwarsplaten. Volgens deze publikatie worden de dwarsplaten uitsluitend door deze nokken in langsrichting van de ketting opgesloten en gecentreerd. Dit vindt uiteraard altijd met een zekere speling in bewegingsrichting van de ketting plaats, zodat het eerdergenoemde bezwaar van het telkens veranderen van het aanlegvlak bij de overgang van de aandrijvende schijven naar de gedreven schijven en omgekeerd, blijft bestaan. Omdat de dwarsplaten met een zekere speling in de groef tussen de nokken vallen, kunnen zij ook in zekere mate schranken ten opzichte van de bijbehorende schalmen van de beschouwde schakel, zodat ook dit eerdergenoemde bezwaar maar ten dele is opgelost. De vlakken welke de effectieve krachtoverbrenging uitvoeren tussen de schalmen en de dwarsplaat, hebben hier echter vergelijkbare oppervlakken als volgens de uitvinding, zodat dit bezwaar van de eerdergenoemde ketting verminderd is, Als bezwaar blijft evenwel dat het draagpunt van de wrijvingsvlakken van de dwarsplaten tussen de kegelschijven in veel gevallen verder radiaal naar buiten zal liggen, en wel op een radius ongeveer overeenkomend met die waarop de scharnierpennen de omspannen boog doorlopen, dan de draagvlakken van de dwarsplaten in de groef. Dit oefent een ongunstig koppel uit op de dwarsplaten ten opzichte van de schalmen, hetgeen de slijtage zal verhogen en daarenboven een onnodig belastend draaimoment uitoefent op de schalmen van iedere schakel.

Zoals eerder gesteld is, zal bij het inlopen van een ketting in een kegelschijf de dwarsplaat zichzelf centrerend spelingvrij gaan aanliggen tegen de vlakken van de binnengelegen V-groeven van de schalmen, hetgeen meerdere voordelen met zich meebrengt, zoals boven is toegelicht. Bij het uitlopen echter van de ketting uit een kegelschijf, zal de ketting zelf gemakkelijk de baan van de rechte part gaan volgen, geholpen door de centrifugaalversnelling. De dwarsplaat, welke geklemd is tussen de kegelschijven, zal echter trachten met de schijf mee te roteren en zal derhalve de flanken van de binnenste V-groef verlaten en door de ketting via de radiaal buitenste V-groeven uit de kegelschijf getrokken worden om met de ketting mee te bewegen. Indien dit optreedt, ondanks de op de dwarsplaten werkende centrifugaalversnelling, zal de dwarsplaat daardoor van aanlegvlak wisselen tussen de radiaal binnenste V-groef bij het inlopen van de kegelschijf en de buitenste V-groef bij het uitlopen van een kegelschijf. Dit is uiteraard sterk afhankelijk van de diameter waarop de ketting door iedere kegelschijf loopt. Hoe kleiner de radius van de doorlopen boog over de kegelschijf, hoe groter de kans dat dit gebeurt. Op zich behoeft dit geen groot bezwaar te zijn, omdat zich tussen de flanken van de V-groeven smeerolie bevindt, welke dank zij de vorm van de V-groeven in sterke mate dempend werkt. Indien dit verschijnsel echter onder omstandigheden tot overmatige geluidproduktie zou leiden, dan is het van voordeel om volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding de tophoek van de V-vormige groeven tussen circa 7° en 20“ te vervaardigen, zodat de centrering zelfremmend is. Hierdoor zal, tezamen met de invloed van de centrifugaalversnelling, de dwarsplaat langduriger in de radiaal binnenste V-groef aan blijven liggen, zowel bij het verlaten van een omspannen boog van een kegelschijf als bij het doorlopen van de rechte parten. Hierdoor wordt de bovengenoemde eventuele geluidproduktie ten minste voor een deel weggenomen.

Op zich is uit de Britse octrooiaanvrage 2.088.517 een soortgelijke transmissieketting bekend, voorzien van dwarsplaten, waarbij deze dwarsplaten echter reeds bij de fabrikage van de ketting worden vastgeklemd over een stel naast elkaar gelegen schalmen van de betrokken schakel. Er is bij deze constructie van de ketting geen mogelijkheid dat zowel de dwarsplaten als de schalmen zich ten opzichte van de ketting in bewegingsrichting , noch in dwarsrichting ten opzichte van de ketting kunnen zoeken, laat staan zichzelf centreren. Tevens toont deze publikatie een uitvoering met twee nokken aan elke langszijde van de schalm, waartussen (bij gemonteerde ketting) vanaf beide dwarszijden middendoorgedeelde halve U-vormige dwarsplaten klemmend opgeperst zijn. Deze vormen bovendien geen stabiele stijve vormvaste constructie. Hierdoor worden aan de fabrikage van de in deze Britse octrooiaanvrage beschreven ketting uitermate hoge eisen gesteld, welke in de praktijk bij seriefabrikage moeilijk zullen zijn aan te houden, terwijl de constructie op zich reeds zwak is.

Zoals eerder is toegelicht, zullen in bedrijf de dwarsplaten volgens de uitvinding ten minste bij het doorlopen van de omspannen bogen van de kegelschijven gecentreerd en spelingvrij dragen in de binnenste V-groeven van de schalmen. Daarbij hebben de schuine draagvlakken van de dwarsplaat in de radiaal buitenste V-groeven van de schalmen een vergrote en relatief grote speling. Kantelen van de radiaal buitengelegen zijde van een dwarsplaat ten opzichte van de bijbehorende schalmen zou een ontoelaatbare beweging veroorzaken van de binnenste lange zijde van de dwarsplaat in de radiaal binnenste V-groeven van de schalmen. Omdat de flanken van de V-groef daarbij beide aanliggen, zou dit een met sterke wrijving gepaard gaande beweging zijn, welke ook grote slijtage zou veroorzaken en een ontoelaatbare warmteontwikkeling met zich mee zou brengen. Hoewel de kans dat dit optreedt gering is, kan het risico daarvan aanzienlijk worden verminderd door volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding ten minste de radiaal buitenste V-vormige groef van elke in een ketting gemonteerde schalm te doen uitlopen in evenwijdige zijden en waarbij de ermee samenwerkende lange zijden van de dwarsplaten een ermee corresponderende doorsnede met evenwijdige zijden hebben. Onafhankelijk van de radiale positie van de dwarsplaat in de bijbehorende schalmen, zullen de evenwijdige flanken van de groef steeds een constante speling houden met de evenwijdige vlakken van de dwarsplaat. Hoewel theoretisch ten gevolge van de in bedrijf optredende centrifugaal-versnelling, genoemde evenwijdige zijden van de groeven slechts bij de radiaal buitengelegen groeven noodzakelijk zijn, is het van voordeel om zowel de radiaal buitenste alsook de binnenste groeven aldus uit te voeren. Daarmee blijft de schalm symmetrisch, zodat er bij de montage geen fouten gemaakt kunnen worden.

Het zal voor de vakman duidelijk zijn dat de niet nader omscbreven scharnierpennen zowel massieve ronde pennen kunnen zijn als ook de bekende over elkaar afrollende "halve pennen". De laatste hebben een vaste onbewegelijke aanligging met hun rugzijde in de openingen van de schalmen, zodat aldaar geen speling en wrijving en slijtage optreedt. Met hun naar elkaar toegekeerde cilindrische vlakken rollen zij speling-vrij tegen elkaar af wanneer de ketting overgaat van de gestrekte positie naar de gekromde positie en terug.

Verdere kenmerken van de uitvinding zullen duidelijk worden aan de hand van de bijgevoegde conclusies en de navolgende figuurbeschrijving van een voorkeursuitvoeringsvorm als voorbeeld.

Fig. 1 a en lb tonen schematisch een continu variabel kegelschijf-drijfwerk volgens de stand van de techniek, waarin de ketting volgens de uitvinding toepasbaar is.

Fig. 2 toont op sterk vergrote schaal een gedeeltelijk doorgesneden transmissieketting volgens de uitvinding.

Fig. 3 toont schematisch een dwars doorgesneden transmissieketting volgens doorsnede III-III van fig. 2 in de positie tussen kegelschijven.

Fig. 4 toont een vooraanzicht en een zijaanzicht van een dwarsplaat volgens de uitvinding.

Fig. 5 toont een schalm in vooraanzicht en in zijaanzicht.

Fig. 6 toont op vergrote schaal details van een schalm en een dwarsplaat volgens de uitvinding in een gewijzigde uitvoeringsvorm.

Fig. 7 toont een bekende transmissieketting van een type dat enige overeenkomst vertoont met de transmissieketting volgens de uitvinding.

In de navolgende figuurbeschrijving en ook in de voorgaande beschrijving zijn ter verduidelijking de volgende definities gehanteerd:

Van ketting (gestrekt)_Van losse schalm_Van losse dwarsplaat evenwijdig aan looprichting: langsrichting langshartlijn langs-, lange zijde dikte evenwijdig aan scharnier- assen: dwars- dikte langs- loodrecht op langs-en dwarsrichting: radiaal- breedte korte zijde

In de figuren la en lb zijn schematisch een continu variabel kegel-schijfdrijfwerk van het type volgens de uitvinding afgeheeld. De schematisch weergegeven ketting 1 kan van het verderop beschreven type volgens de uitvinding zijn. De overbrenging is getekend in een positie met de uiterste overbrengverhouding, waarbij de kegelvormige schijven 2a, 2b van de ene poelie, de rechter in de figuren, zo dicht mogelijk bij elkaar gebracht zijn d£, zodat de ketting op de grootste straal R de omspannen boog doorloopt. De andere poelie, de linker in de figuren, is afgebeeld op de kleinste straal r, welke door de ketting doorlopen kan worden, waartoe de beide kegelschijven 3a, 3b zover mogelijk van elkaar verwijderd zijn d^. De voor het instellen van de schijven benodigde mechanismen zijn op zich bekend en zijn derhalve niet nader toegelicht. Slechts wordt erop gewezen dat van het ene stel schijven de afstand bijvoorbeeld hydraulisch en bestuurbaar ingesteld wordt en dat de schijven van de andere poelie steeds onder een kracht staan, welke de kegelschijven naar elkaar toedrukt. Daardoor staat de transmissieketting 1 onder alle omstandigheden, zowel bij stilstand als in bedrijf, zowel in leegloop als bij het overbrengen van een nuttig draaimoment, altijd in beide parten onder trekspanning. Hoe groter het overgebrachte koppel is, hoe meer het ene part (het trekkende part) extra belast wordt en het andere (het "slappe" part) ontlast wordt. Van het toegepaste soort transmissieketting 1 zijn schematisch een aantal schalmen 4 aangeduid, welke met behulp van scharnierpennen 6 met elkaar verbonden zijn tot een eindeloze gesloten ketting. Zoals gebruikelijk bij dit soort kettingen, zijn er in elke schakel een aantal (niet-weergegeven) schalmen 4 naast elkaar aangebracht. In het midden van elk stel naast elkaar gelegen schalmen 4 van iedere schakel zijn schematisch weergegeven dwarsplaten 5 gemonteerd. Deze dwarsplaten zijn van niet-weergegeven schuine zijkanten voorzien, welke de wrijvingsvlakken vormen waarmee de ketting via de dwarsplaten contact maakt met de kegeloppervlakken van de kegelschijven. Ten einde het hinderlijke en ongewenste polygooneffect dat principieel bij kettingen altijd optreedt, zoveel mogelijk te verminderen, dienen de schakels een zo kort mogelijke steek te hebben, zodat de onderlinge afstand tussen de dwarsplaten 5 zo klein mogelijk wordt. Dit wordt op bekende wijze bereikt wanneer er een groot aantal schalmen per schakel naast elkaar aangebracht wordt, zodat de afschuifbelasting in de scharnierpennen over een zo groot mogelijk aantal doorsneden verdeeld en de buigspanning verminderd wordt. Deze kunnen dan van kleinere diameter zijn, waardoor de schalmen wederom kleiner kunnen zijn en de steek van de ketting gereduceerd kan worden. De grenzen van verkleining worden hierbij vooral bepaald door produktietechnische en montagetechnische mogelijkheden. Omdat bij afnemende steek van de ketting het aantal actieve dwarsplaten toeneemt, vormen de dwarsplaten op zich geen beperking voor de miniaturisering. Daarbij neemt het aantal onderdelen van de transmissieketting weliswaar toe, doch het polygooneffect en daarmee het in bedrijf opgewekte geluidsniveau, neemt aanzienlijk af.

In fig. 2 is op sterk vergrote schaal schematisch een drietal schakels afgebeeld van een transmissieketting volgens de uitvinding zoals deze de omspannen boog tussen kegelschijven doorloopt. Daarbij dient voor ogen gehouden te worden dat er voortdurend een trekkracht P staat op de ketting, zodat er bij het doorlopen van de omspannen boog door de ketting een radiaal naar binnen gerichte kracht wordt uitgeoefend op de dwarsplaten, welke de ketting in de V-groeven tussen de kegelschijven drukt. Dank zij de wrijving welke bij deze radiale kracht behoort, kan een draaimoment van de ketting op de schijven of omgekeerd worden uitgeoefend.

Bij de navolgende verdere bespreking van fig. 2 wordt eveneens verwezen naar fig. 3, 4 en 5 in verband met de detaillering van de onderdelen. Fig. 5 toont een schalm 4 waarvan er een achttal volgens het in fig. 3 afgebeelde voorbeeld, naast elkaar gemonteerd zijn in de als voorbeeld beschreven ketting. Elke schalm is in wezen langwerpig met afgeronde einden, alwaar zich de openingen 42 bevinden voor het doorlaten van de scharnierpennen 6. De schakels van de ketting hebben een steek 7, gelijk aan de afstand tussen de middelpunten van de schalmopeningen 42. Op de lange zijden van de schalm zijn aan elke zijde een tweetal nokken 43 aangebracht, welke tussen zich in een V-groef 44 insluiten, waarvan de zijvlakken met 46 zijn aangegeven. Tussen de naar elkaar toegerichte V-groeven 44 is het lijf 41 van de schalm 4 ingesnoerd, waarop later bij de bespreking van fig. 6 wordt teruggekomen. De schalmen zijn vervaardigd door bijvoorbeeld fijnstansen of normaalstansen plus gedeeltelijk naslijpen uit veredelbaar plaatstaal zoals schematisch is aangegeven met 45.

Om een stel naast elkaar gelegen schalmen zoals deze in een ketting gemonteerd zijn, is een dwarsplaat 5 gemonteerd volgens fig. 2, 3. In fig. 4 is een dergelijke dwarsplaat gedetailleerd weergegeven. Hij is in hoofdzaak trapeziumvormig met de evenwijdige zijden van het trapezium als lange zijden 51 en de schuine zijden van het trapezium als korte zijden 52. Symmetrisch in elke dwarsplaat 5 is een rechthoekig venster 54 aangebracht, zodat de dwarsplaat raamvormig is. De zijvlakken 53 van de korte zijden 52 zijn met een zekere ruwheid bewerkt en gehard om als wrijvingsvlakken dienst te doen in samenwerking met de kegeloppervlakken van de kegelschijven 2 en 3. Ter vereenvoudiging is in de figuren niet aangegeven dat de zijvlakken 53 een weinig geknikt of gekromd zijn ten einde het draagvlak tussen de kegelschijven te concentreren in een klein discreet vlak, zoals algemeen bekend is. Bij in een ketting gemonteerde dwarsplaat liggen deze discrete wrijvingsvlakken in de omgeving van of op de verbindingslijn tussen de scharnierpennen van de betrokken schakel. Volgens de uitvinding zijn de langszijvlakken 56 van de dwarsplaat 5 over de gehele lengte naast het venster 54 voorzien van afgeschuinde vlakken 55. Deze vlakken 55 liggen onder eenzelfde V-hoek als de vlakken 46 van de V-groeven in de schalmen 4 waarmee zij in de ketting samenwerken.

In de gestrekte parten van een ketting volgens de fig. la en lb zijn de gemonteerde dwarsplaten 5 met een geringe speling enigszins verschuifbaar in dwarsrichting en in radiale richting gemonteerd op de schakels die elk bestaan uit een aantal naast elkaar gemonteerde schalmen. In fig. 2 echter is de'situatie afgebeeld waarbij de ketting de omspannen boog tussen twee kegelschijven doorloopt. De speling Sj tussen de V-vlakken 55 van de dwarsplaat en de zijvlakken 46 van de radiaal binnengelegen V-groef 44 in de schalm 4 is nu gereduceerd tot nul, dank zij de werking van de zelf-zoekende en zelf-centrerende schuine vlakken van de V, onder invloed van de radiaal naar binnen gerichte krachten werkende op de schalm en de naar buiten gerichte krachten werkende op de dwarsplaat. De beide spelingen Sj zijn derhalve altijd gelijk aan nul. Dit betekent dat de radiaal aan de buitenzijde gelegen spelingen $2 tussen de V-flanken 46 en 55 verdubbeld zijn. Dank zij het feit dat in bedrijf de radiaal binnengelegen spelingen Sj beide steeds nul zijn, kan er geen relatieve beweging meer optreden tussen de dwarsplaten 5 en de bijbehorende schalmen 4, ook niet ten gevolge van het wisselen van de overgebrachte krachtrichting tussen de aandrijvende kegelschijven en de aangedreven kegelschijven. Dit reduceert in belangrijke mate de lawaai-produktie en de slijtage. Er kan bovendien op een ander belangrijk voordeel gewezen worden van de constructie van de uitvinding boven bekende constructies, namelijk, zoals duidelijk uit fig. 2 blijkt, zijn de enige elkaar rakende draagvlakken tussen de dwarsplaat en de schalmen, de schuine V-vlakken 46 en 55, Alleen deze dienen derhalve bij de fabrikage slijtvast en glad te zijn, bijvoorbeeld door ze te harden en zonodig te slijpen. Het binnenvlak 58 van de vensteropening 54 in de dwarsplaat 4 behoeft volgens de uitvinding niet nabewerkt te worden na het stansen, evenmin als de voetafrondingen 47 van de V-groeven in de schalm. Bij bekende constructies moesten deze vlakken veelal eveneens worden nabewerkt. De korte zijkanten 59 van de vensteropening 54 van de dwarsplaten 5 behoeven na het stansen evenmin te worden nabewerkt, omdat, zoals uit fig. 3 blijkt, deze vlakken geen belasting opnemen en hoogstens een geleidingsfunctie vervullen voor de uiterste schalmen van de ketting.

Er worden in het algemeen voor dit soort transmissiekettingen twee verschillende typen ketting toegepast, namelijk kettingen met eenzelfde aantal schalmen van schakel tot schakel. Dit betekent dat de langshart-lijn van de ketting in feite een weinig heen en weer zigzagt van schakel tot schakel. De stijfheid van de ketting is hierbij van schakel tot schakel dezelfde, doch omdat de belasting van schakel tot schakel niet precies over het midden loopt, doch telkens over een schalmdikte verspringt, zal de ketting onder belasting de neiging hebben om in zeer geringe mate S-vormig te gaan staan en S-vormig te slijten. De andere veelal toegepaste ketting is de symmetrische, waarbij de schakels om en om n en n + 1 schalmen hebben. Hierbij is de elasticiteit van schalm tot schalm verschillend, doch de hartlijn blijft nauwkeurig recht en de slijtage van de ketting zal derhalve symmetrisch zijn. Beide kettingen hebben hun bovenbeschreven nadelen, doch zij zijn in de praktijk beide goed bruikbaar en geschikt voor een lange levensduur. In fig. 3 is een doorsnede door een asymmetrische ketting weergegeven. Zoals blijkt, heeft de dwarsplaat bij de afgebeelde schakel aan de linker zijde een aanzienlijk grotere speling dan aan de rechter zijde en in de volgende schalm van de ketting is het juist andersom. Opdat er geen klemmen kan optreden en de dwarsplaten 5 van schakel tot schakel de juiste positie tussen de kegelschijven 2a en 2b kunnen zoeken bij het inlopen van de omspannen boog, is er in het venster 54 Van de dwarsplaat zowel links als rechts een speling welke dit zoeken mogelijk maakt. Dit is zowel bij de symmetrische als bij de afgebeelde asymmetrische ketting het geval.

Er kan nog op een ander voordeel van de uitvinding gewezen worden. Ten gevolge van het aanbrengen van de schuine V-kanten 55 aan de dwarsplaten zal men om poduktietechnische redenen bij voorkeur het middengedeelte van de korte zijden 52 verjongd uitvoeren, zoals uit fig. 4 blijkt. Daardoor kan bij het eventuele slijpen van de V-vlakken 55 de slijpsteen ongestoord alle vlakken bestrijken. Zoals blijkt uit fig. 2 kan daardoor een speling optreden tussen het einde Cin langsrich-ting gezien) van een schalm en de eerstvolgende dwarsplaat. Hiermee wordt onder andere bereikt dat bij gemonteerde ketting de opsluiting van de dwarsplaten ten opzichte van de schalmen van een schakel in dwars-richting plaatsvindt door het vlak 41 (fig. 5) van de schalm zolang de afstand Sg positief is, in plaats van door de geringe eindoppervlakken van opeenvolgende schalmen wanneer Sg negatief zou zijn gekozen. Het laatste geval brengt nogal eens extra slijtage met zich mee, omdat de beide betrokken schalmeinden niet in één vlak behoeven te liggen en bovendien scherpe randen zouden kunnen hebben. Er blijkt ook uit dat er ruimte gewonnen is om hetzij de steek en daarmee de schakellengte nog verder te verkorten en/of steviger uitgevoerde scharnierpennen toe te passen. Het voorgaande met betrekking tot de afstand Sg geldt voor beide soorten kettingen. De bereikte winst ten opzichte van dwarsplaten zonder verjonging van de korte zijden volgens de stand van de techniek blijkt duidelijk uit fig. 2.

Fig. 6 toont een verder verbeterde voorkeursuitvoeringsvorm volgens de uitvinding van de samenwerking tussen de schalmen en de dwarsplaten. Daarbij zijn de vier nokken 43 van de schalmen verder verlengd tot een nok 48. De V-vormige groef 44 met de zijvlakken 46 tussen de nokken 43, zet zich tussen de nokverlengingen 48 voort als groef met evenwijdige zijvlakken 49. Deze sluiten met een speling Sg aan elke zijde de evenwijdige zijvlakken 56 van de dwarsplaten op. De positie van de dwars plaat ten opzichte van de schalm zoals afgebeeld in fig. 6 komt overeen met die van de middelste schalm in fig. 2, dat wil zeggen bij het doorlopen van de omspannen boog tussen een tweetal kegelschijven. Dat betekent dat de spelingen Sj aan de radiaal binnengelegen zijde van de ketting gelijk aan nul is, waardoor er spelingen Sg blijven tussen de evenwijdige vlakken van de nokverlengingen 48. Zoals dat ook in verband met fig. 2 is toegelicht, is aan de radiaal buitengelegen zijde een symmetrische speling S2 aanwezig tussen de schuine V-vlakken van de dwarsplaat en de V-groef in de schalm. Deze speling is relatief groot, zoals toegelicht is bij fig. 2. De spelingen Sg echter tussen de zijvlakken 56 van de dwarsplaat en de zijvlakken 49 van de nokverlengingen 48 blijven echter constant en gering. Het doel hiervan is om tijdens het inlopen en doorlopen van de baan tussen de schijven, te voorkomen dat de dwarsplaat toch nog een weinig zou kantelen ten opzichte van de schalm. Dit zou uiteraard grote slijtage veroorzaken op die plaatsen waar de speling gelijk aan nul is. Dit wordt voorkomen door de spelingen S3 positief doch gering te houden. Van de bijbehorende V-groeven zullen nu de vlakken 46 en 49 geslepen moeten worden, terwijl hetzelfde geldt voor de vlakken 55 en 56 van de dwarsplaten.

Verder ie in fig. 6 een indruk gegeven van de belastingverdeling zoals deze in de schalmen optreedt. Omdat bij een continu variabel kegelschijfdrijfwerk waarin de transmissieketting volgens de uitvinding wordt toegepast, er in de ketting steeds een relatief grote trek-voor-spankracht heerst, welke nog verhoogd wordt door het nuttig over te brengen koppel in de trekkende part van de ketting, dient met de dimen-sionering van de schalmen daarmee in het bijzonder rekening gehouden te worden. Immers de schalmen worden volgens de uitvinding ingesneden door de beide V-groeven 44 en de afgeronde uitlopen 47 van de V-groeven. Globaal dient daar een afstand H aan materiaal te blijven staan, welke gelijk is aan tweemaal de materiaalhoeveelheid h van de schalmen om de scharnierpennen. De vormfactoren welke van invloed zijn op de trekspan-ning zijn daarbij dan globaal verdisconteerd.

Toepassing van de V-groeven voor de opname van de dwarsplaten in de schalmen, geeft nog een ander voordeel en wel een betere beveiliging van de ketting tegen schranken tussen de kegelschijven. Het is bekend dat het betrokken soort transmissiekettingen af en toe de neiging vertoont om "scheef te lopen" of te schranken, dat wil zeggen dat de scharnierpennen en de dwarsplaten niet precies loodrecht staan ten opzichte van de langshartlijn van de ketting. Dit treedt vooral op bij kettingen waar de dwarsplaten met blijvende speling in de groeven liggen, zodat de dwarsplaten niet corrigerend kunnen inwerken tegen het schranken. Aangezien volgens de uitvinding echter de spelingen bij het doorlopen van de omspannen boog tussen de kegelschijven met kracht tot nul gebracht wordt, wordt er daarmee op de vlakken 46 van elke schalm een corrigerend terugstelkoppel uitgeoefend indien er sprake is van beginnend schranken. Gebleken is dat met de schalm/dwarsplaat-combinatie volgens de uitvinding het risico van schranken praktisch volledig is weggenomen.

Ten slotte toont fig. 7 een bekende ketting, waarvan tot heden slechts commercieële documentatie bekend is geworden. Hij vertoont een zekere overeenkomst met de ketting volgens de uitvinding, omdat de dwarsplaten, naast een opsluiting met hun einden tussen de scharnierpennen, in kettinglangsrichting zijn opgesloten tussen nokken op de schalmen. De schalmen zijn daartoe echter, in tegenstelling tot de onderhavige uitvinding, elk slechts voorzien van slechts nokken aan één zijde van de bijbehorende dwarsplaat. Door de schalmen om en om te monteren wordt er een onderbroken groef verkregen met evenwijdige zijkanten, waardoorheen de lange zijde van de dwarsplaat loopt. De dwarsplaat wordt daarmee over zijn lengte afwisselend aan zijn voorlopende en achterlopende zijde gesteund en slechts door de helft van het aantal schalmen. De evenwijdige zijden van de virtuele groef zijn wat hun afstand betreft onderworpen aan een sommering van toleranties, zodat de opsluiting van de dwarspla-ten tussen de om en om aangebrachte nokken zeer onnauwkeurig is. Eenzelfde sommering van slijtages treedt in bedrijf op, zodat de opsluiting tussen de nokken meer oriënterend is dan plaatsbepalend. Daarnaast blijken de dwarsplaten ook nog opgesloten te zijn tussen de scharnierpennen zelf, met een afwijkende sommering van toleranties, waarvoor dezelfde nadelen van kracht zijn, zoals eerder besproken in samenhang met EP-A-Q 127 266. Het is duidelijk dat de voordelen bereikt met de V-groeven volgens de uitvinding wanneer toegepast bij deze bekende constructie onbereikbaar zouden zijn ten gevolge van de sommering van de vele toleranties bij deze bekende ketting.

Wat de montage betreft lijkt de montage van deze bekende ketting eenvoudig, omdat de schalmen van weerszijden in het venster van de dwarsplaat gestoken kunnen worden, waarna de scharnierpennen worden ingestoken, maar vergissingen met de om en om te monteren schalmen lijken niet uitgesloten.

Wat betreft de ketting volgens de uitvinding, daarbij stelt de gemechaniseerde montage voorwaarden, waaraan door de dimensionering van de schalmen en dwarsplaten ten opzichte van elkaar voldaan kan worden. Deze zijn omschreven in de conclusies. Bij toepassing van de voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding met V-groeven wordt extra ruimte gewonnen omdat de laatste schalm in de schuine stand in (uit) het venster om een punt gezwenkt kan worden dat gevormd wordt door de V-groef welke de verjongde korte zijde 52 van de dwarsplaat met speling opneemt. Deze extra beschikbare ruimte kan gebruikt worden voor vergroting van de montageruimte en/of voor versteviging van de schalm en/of de dwarsplaat.

Claims (6)

1. Transmissieketting (1) met een aantal tot een eindeloze ketting gesloten schakels voor een continu variabel kegelschijfdrijfwerk, omvattende in iedere schakel een stel evenwijdig naast elkaar gelegen, van twee op steekafstand (7) van elkaar gelegen schalmopeningen (42) voorziene, plaatvormige schalmen (4), loodrecht op het schalmvlak lopende en door de naast elkaar gelegen schalmopeningen gestoken scharnierpennen (6, 6a, 6b), waarbij om elke scharnierpen in hoofdzaak om en om een schalm van de ene schakel en van de volgende schakel zijn aangebracht, waarbij de kettingeinden aan elkaar verbonden zijn om een eindeloze ketting te vormen, en tevens omvattende een dwarsplaat (5) per schakel, welke dwarsplaat in hoofdzaak van constante dikte en trapeziumvormig is en een rechthoekig venster (54) heeft, waarvan de lange zijden (58) evenwijdig lopen met de evenwijdige zijden (56, 57) van het trapezium en de korte zijden (59) van het venster een zodanige lengte hebben dat de naast elkaar gelegen schalmen (4) van een schakel met geringe speling door het venster heen steekbaar zijn en op zodanige afstand van elkaar gelegen zijn dat met enige speling het gehele stel naaste elkaar gelegen schalmen opneembaar is, en waarbij de beide korte zijkanten (52) van iedere dwarsplaat (5) eind-oppervlakken (53) vormen die als wrijvingsvlakken samenwerken met de kegeloppervlakken van de kegeischijven, en waarbij er middelen zijn die elke dwarsplaat (5) in kettinglangsrich-ting opsluiten ten opzichte van het opgenomen stel schalmen, aet het kenmerk, dat de middelen voor het opsluiten van elke dwarsplaat (5) ten opzichte van het opgenomen stel schalmen (4) gevormd worden door een tweetal in het schalmvlak gelegen nokken (43) per langszijde van elke schalm, welke nokken (43) ter weerszijden van het midden van de schalm uitsteken en tussen zich in een groef (44) vormen, waarvan de hartlijn loodrecht staat op de schalmhartlijn en dat de grootste breedte van de schalm gemeten tussen de toppen van twee tegenover elkaar gelegen nokken kleiner ie dan de schuine afstand door het venster in de dwarsplaat tijdens montage (demontage) van een stel schalmen in (uit) het venster van de dwarsplaat terwijl daarbij alle schalmen-min-één hellend of rechtstandig naast en tegen elkaar naar één zijde van het venster in de dwarsplaat zijn geschoven en de laatste schalm in genoemde schuine stand evenwijdig aan zichzelf in (uit) het venster voerbaar of zwenkbaar is.

2. Transmissieketting volgens conclusie 1, «et het kenmerk, dat ten minste één van de groeven in de schalmen zich V-vormig in de richting van de top van de nokken verwijdt, en dat de vlakken (56) van ten minste één van de lange zijden (51) van iedere dwarsplaat (5) van corresponderende V-vormige zijvlakken (55) zijn voorzien, waarbij de ten opzichte van een in een transmissie gemonteerde ketting in radiale zin binnenste V-vormige zijvlakken (46) van de schalmen (4) respectievelijk de dwarsplaat (5) als zelfzoekende en zichzelf centrerende draagvlakken in bedrijf bij het doorlopen van de ontspannen boog spelingvrij samenwerken .

3. Transmissieketting volgens conclusie 2, «et het kemerk, dat de tophoek van de V-vormige groeven (44) tussen circa 7° en 20° bedraagt, zodat de centrering zelfremmend is.

4. Transmissieketting volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat beide V-vormige groeven (44) van elke schalm (4) zover naar de sehalmhartlijn doorlopen dat de resterende afstand (H) tussen de bodems (47) van deze beide naar elkaar toegerichte V-vormige groeven in hoofdzaak gelijk is aan tweemaal de radiale materiaaldikte (h) van elke schalm rondom de schalmopeningen (42),

5. Transmissieketting volgens één of meer van de conclusies 2 en volgende, met het kenmerk, dat ten minste de radiaal buitenste V-vormige groef van elke in een ketting gemonteerde schalm uitloopt in evenwijdige zijden (49) en dat de ermee samenwerkende lange zijden (57) van de dwarsplaten (5) ermee corresponderende doorsneden hebben, één en ander zodanig dat bij tegen elkaar aanliggende (S^), zelfzoekende, V-vormige draagvlakken tussen de schalmen en de dwarsplaat, de radiaal buitenste combinatie van de lange zijde (56) van de dwarsplaat (5) met de buitenste V-groeven van de schalmen een opsluiting met geringe speling (Sg) tussen de evenwijdige zijden (56, 49) vormt.

6. Transmissieketting volgens één of meer van de conclusies 2 en volgende, met het kenmerk, dat, uitgaande van een willekeurige gemonteerde kettingschakel met een stel schalmen en de beide gemonteerde scharnierpennen, de om de voorste en achterste scharnierpen gemonteerde aansluitende voorlopende en nalopende schalmen van de naburige schakels, tussen elkaar een zodanige afstand (S^) hebben, dat deze groter is dan de lokale materiaaldikte (dS2) van de ter plaatse gemonteerde dwarsplaat (5), één en ander zodanig dat daardoor elke opeenvolgende dwarsplaat op de gemonteerde ketting om en om in de ene en de andere dwars-richting speling heeft ten einde de ketting correct in het hartvlak van de V-groef van het kegelschijfdrijfwerk te geleiden.