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Hydraulisch verstellbares Keilriemenscheibengetriebe Die Erfindung
bezieht sich auf ein hydraulisch verstellbares Keilriemenscheibengetriebe, bei dem
eine mit ihrer Nabe auf dem Ende einer Welle befestigte Keilriemenscheibenhälfte
in einem vor der Wellenstirnfläche liegenden Nabenhohlraum einen hydraulischen Zylinder
aufnimmt, der an einem der freien Stirnfläche der wellenfesten Keilriemenscheibenhälfte
vorgelagerten und unter Vermittlung von wellenparallelen Zapfen mit der auf der
Nabe der wellenfestenKeilriemenscheibenhälfte axial verschiebbaren zweiten Keilriemenscheibenhälfte
verbundenen Stellflansch gehalten wird und dessen Kolben relativ zur Welle axial
abgestützt ist, wobei das Arbeitsmedium durch eine Axialbohrung des Zylinderdeckels
zu- und abgeleitet wird.
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Bei einem vorgeschlagenen Getriebe dieser Art ist der Kolben der in
dem Hohlraum der Nabe der an der Wolle befestigten Keilriemenscheibenhälfte untergebrachten
Kolben-Zylinder-Anordnung mittels eines Axialkräfte übertragenden Wälzlagers an
der Nabe abgestützt, während der Zylinder unter Vermittlung seines Deckels durch
ein Längskräfte -übertragendes Wälzlager an dem Stellflansch gehaltert ist. Bei
dieser Anordnung nimmt die hydraulische Kolben-Zylinder-Anordnung nicht an den Drehbewegungen
der Keilriemenscheibe teil. Diese Anordnung läßt es zu, das Druckmedium der Kolben-Zylinder-Anordnung
durch eine fest angeschlossene Zuleitung zuzuführen. Solche Anordnungen wurden daher
für besonders zweckdienlich gehalten. Die Erfahrung hat jedoch bestätigt, daß hierbei
die die Axialdrücke sowohl des Kolbens als auch des Zylinders übertragenden Längslager
betriebsmäßig hohen Beanspruchungen unterworfen sind, so daß entweder die Dauerhaftigkeit
zu wünsche-n übrig läßt oder besonders große Abmessungen der Anordnung gewählt werden
müssen, die aus baulichen Gründen oftmals nicht vertretbar sind.
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Bei einer bekannten, durch ein hydraulisches Gestänge verstellbarenKeilriemenscheibe
ist deren axial verstellbare Keihiemenscheibenhälfte auf der hohl ausgebildeten
Welle längsverschiebbar geführt und mit einem Längsschlitze der Welle durchgreifenden
Querstift gekuppelt, an dein mittig ein Kolben angreift, der in der hohlen Welle
längsbeweglich ist. Diesem ist fest ein den Kolben führender Zylinder angeschlossen,
in dessen Deckel ein Zuleitungsrohr für das Druckmedium mit Hilfe einer Stopfbuchsenanordnung
abgedichtet eingeführt ist. Bei einer ferner bekannten, mittels eines hydraulischen
Gestänges verstellbaren Keilriemenscheibe ist auf der Welle ein kappenföriniger
Zylinder festgelegt, der den unmittelbar als Kolben wirksamen Nebenteil der auf
der Welle axial verschiebbaren Keilriemenscheibenhälfte übergreift. Dem mit der
Welle umlaufenden Zylinder dieser Anordnung wird das Druckmedium über einen in einer
Stopfbuchse abgedichteten Nippel zugeleitet. Hierbei wird ebenso wie bei der vorerwähnten
bekannten Ausführung das das Druckmedium zuführende Glied an der Keilriemenscheibe
lediglich unter Vermittlung des die Stopfbuchse durchsetzenden Nippels gehaltert.
Dieser hat daher verhältnismäßig hohe mechanische Beanspruchungen aufzunehmen und
bedarf demnach eines großen Durchmessers, so daß an den Dichtungsflächen der Stopfbuchse
hohe Umfangsgeschwindigkeiten anfallen. Diesbeeinträchtigt zumindest die Dauerhaftigkeit
der Abdichtung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydraulisch verstellbares
Keilriemenscheibengetriebe der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem die
hohen Beanspruchungen unterworfenen Lagerungen des Zylinders und des Kolbens fortfallen.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der den sich am Stirnende
der Welle abstützenden Kolben führende Zylinder an dem Stellflansch befestigt ist
und die Längsbdhrung seines Zylinderdeckels ein das Druckmedium zuleitendes Röhrchen
mit engem Lagerspiel aufnimmt und außen zur Aufnahme einer sich gegen die Mantelfläche
des Röhrchens anlegenden Dichtung erweitert ist, wobei das Ende des Röhrchens in
einem den Anschluß der das Arbeitsmedium führenden Leitung vermittelnden drehfest
gehaltenen Nippel fest eingesetzt ist, der im äußeren Teil des Zylinderdeckels drehbar
und axial abgestützt gelagert ist.
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Bei dieser Anordnung läuft die Kolben-Zylinder-Anordnung mit der Keilrieinenscheibe
um, so daß keine Lager erforderlich sind, die wesentliche Axialdrücke
aufzunehmen
hätten. Das das Druckmedium zuführende Röhrchen kann daher einen sehr geringen Außendurchmesser
aufweisen, denn es ist praktisch keinen mechanischen Beanspruchungen unterworfen,
weil der das Fußende des Röhrchens aufnehmende Nippel unmittelbar gegenüber dem
betriebsmäßig umlaufenden Zylinderdeckel durch ein Lager abgestützt ist,- das die
mechanischen Beanspruchungen aufnimmt. Die Belastung der nachgiebigen Dichtung zwischen
den feststehenden und den umlaufenden Teilen ist nur gering, weil das Röhrchen mit
engem Lagerspiel in die Längsbohrung des Zylinders faßt so daß hier schon eine gewisse
Abdichtung anfällt, die die Beanspruchung der nachgeschalteten elastischen Dichtung
maßgeblich herabsetzt. Besonders zweckmäßig ist es bei solchen Anordnungen, den
das Druckmedium zuleitenden Nippel durch ein Wälzlager in dem Zylinderdeckel zu
lagern. Dann treten nur niedrige Reibungsbeanspruchungen auf, und es kann dauerhaft
ein sehr enges Lagerspiel aufrechterhalten werden, wodurch mechanische Beanspruchungen
von dem das Druckmedium einleitenden Röhrchen ferngehalten werden, obwohl dieses
gegenÜber den umlaufenden Teilen nur ein sehr geringes Spiel aufweist. Die erfindungsgemäße
Anordnung ermöglicht es, wie die Erfahrung bestätigt hat, für das das Druckmedium
einleitende Röhrchen das mit engem Laufsitz in dem Zylinderdeckel gelagert ist,
einen unter 4 mm, vorzugsweise bei 3 mm, liegenden Außendurchmesser zu wählen,
so daß selbst bei hoher Winkelgeschwindigkeit der Riemenscheibe nur verhältnismäßig
geringe Umfangsgeschwindigkeiten anfallen, denen auch eine einfache nachgiebige
Dichtung dauerhaft genügt. Die Länge der mittigen Längsbohrung des Zylinderdeckels,
in der das Röhrchen gelagert ist, wird im Interesse einer Herabsetzung der Beanspruchungen
der nachgiebigen Dichtung zweckmäßig möglichst lang gewählt, und zwar wenigstens
etwa zweimal so groß wie der Außendurchmesser des Röhrchens.
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In der Zeichnung ist der Erfmdungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt. Es zeigt Fig. 1 eine verstellbare Keilriemenscheibe im Längsschnitt,
F i g. 2 in größerem Maßstab eine Einzelheit der Anordnung nach F i
g. 1 im Längsschnitt.
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Bei der in der Zeichnung dargestellten Anordnung ist eine Welle
10 unter Vermittlung eines Wälzlagers 11 in einer Lagerhülse 12 abgestützt,
die einer Tragwand 13 angeschlossen sein mag. Auf das abgesetzte freie Ende
14 der Welle 10 ist der freie Endbereich 15 der Nabe 16 einer
Keilriemenscheibenhälfte 17
angeordnet und durch eine Paßfeder 18 od.
dgl. gegen Drehen gesichert. Die Nabe 16 ist auf dem Wellenende 14 axial
durch eine in eine sich von dessen Stirnende her erstreckende Gewindebohrung
19 fassende Schraube 20 unter Vermittlung einer Unterlegscheibe 21 festgelegt.
Auf der äußeren Mantelfläche der Nabe 16, 15 ist eine Keilriemenscheibenhälfte
22 axial verschiebbar angeordnet. In dieser sind sich weRenachsparallel erstreckende
Zapfen 23 festgelegt, die durch Bohrungen der Keilriemenscheit>enhälfte
17 fassen. Die freien Enden der Zapfen 23 sind in einem Stellflansch
24 aufgenommen, das mit einem mittigen Bund 25 in den dem Wellenende 14 vorgelagerten
freien Innenraum der Nabe 16 faßt und eine Gewindebohrung trägt. Diese nimmt
einerseits das Ende eines innerhalb des Nabeninnenraumes 26 angeordneten
Zylinders 27
einer hydaulischen Kolben-Zylinder-Anordnung und anderseits einen
dieser zugeordneten Zylinderdeckel 28 auf, wobei zwischen das Stirnende des Zylinders
27 und das ihm zugewandte Sämende des Zylinderdeckels 28 eine Dichtung
29 geschaltet ist. In dem Zylinder 27 ist ein Kolben 30 verschiebbar,
der sich einendig gegen den Kopf der Schraube 20 kraftschlüssig anlegt. Das Druckmedium.
wird durch den Zylinderdeckel 28 zugeführt. Dieser weist in seinem dem Arbeitsraum
der Kolben-Zylinder-Anordnung zugewandten Bereich eine mittige Längsbohrung
31
auf, deren Durchmesser vorzugsweise bei 3
liegen mag. Die Bohrung
31 ist an ihrem dem Arbeitsraum der Kolben-Zylinder-Anordnung abgewandten
Ende erweitert und enthält hier eine nachgiebige Dichtung 32. In einer außenseitigen
Aussparung 3 des Zylinderdeckels 28 ist unter Vermittlung eines die
Dichtung 32 außenseitig abstätzenden Ringkörpers 34 ein Wälzlager
35 gehaltert, das anderseits mittels eines Sprengringes 36 festgelegt
ist. Das Lager 35 führt einen Nippel 37, in dem ein Röhrchen
38
befestigt ist, das die Dichtung 32 durchdringt und in die Bohrung
31 vorragt, wobei hier ein nur geringes Lagerspiel vorgesehen ist. An den
Nippel 37 ist eine das Druckmedium zuführende Rohrleitung 39 angeschlossen.
Die Länge des Röhrchens 38 ist zweckmäßig so bemessen, daß es die gesamte
Länge der Bohrung 31 durchdringt, wobei diese Länge wenigstens dem Zweifachen
des Durchmessers, vorzugsweise etwa dem achtfachen desselben entspricht. Die nachgiebige
Dichtung 32 kann vom nach Art einer Lippendichtung ausgestaltet sein.
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Beim Betrieb der Riemenscheibe wird der wirksame Durchmesser durch
die Längslage der Keilriemenscheibenhälfte 22 gegenüber der Keilriemenscheibenhälfte
17 bestimmt. Diese ist vermittels des hydraulischen Gestänges der Kolben-Zylinder-Anordnung
27, 30 frei wählbar, denn entsprechend der Menge des jeweils eingeleiteten
Druckmediums wird der Zylinder 27 gegenüber dem axial feststehenden Kolben
30 mehr oder weniger weit vorgeschoben, wobei der Stellflansch 24 und unter
Vermittlung der Zapfen 23 die Keilriemenscheibenhälfte 22 mitgenommen wird.
An der Drehbewegung der Keilriemenscheibe nehmen der Kolben 30 und der Zylinder
27 ebenso wie der Stellflansch 24 und der Zylinderdeckel 28 teil.
Demgegenüber wird der Nippel 37 mit dem in ihm gehalterten Röhrchen
38
festgehalten. Hierbei bereitet die Abdichtung des Röhrchens 38 gegenüber
dem Zylinderdeckel 28
keine Schwierigkeiten, weil das Röhrchen 38 einen
sehr geringen Durchmesser haben kann, denn es unterliegt praktisch keinen mechanischen
Beanspruchungen, weil diese durch das Lager 35 aufgenommen werden. Im übrigen
liegt bei der dargestellten Ausführung die Beanspruchung der nachgiebigen Dichtung
32 besonders niedrig, weil schon der enge Laufsitz des Röhrchens
38 gegenüber der Bohrung 31 eine gewisse Abdichtung erbringt, die
die Belastung der Dichtung 32 begrenzt.