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.Hydraulically adjustable V-belt pulley transmission The invention
refers to a hydraulically adjustable V-belt pulley transmission in which
a V-belt pulley half fastened with its hub on the end of a shaft
a hydraulic cylinder in a hub cavity in front of the shaft end face
receives, on one of the free end face of the shaft-mounted V-belt pulley half
upstream and mediated by shaft-parallel journals with the on the
Hub of the shaft-mounted V-belt pulley half, axially displaceable second V-belt pulley half
connected adjusting flange is held and its piston is axially relative to the shaft
is supported, the working medium through an axial bore of the cylinder cover
is supplied and discharged.
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.In a proposed transmission of this type, the piston is in
housed in the cavity of the hub of the V-belt pulley half attached to the wool
Piston-cylinder arrangement by means of a roller bearing that transmits axial forces
the hub is supported while the cylinder is mediated by its cover
a longitudinal force -transmitting roller bearing is held on the adjusting flange. at
With this arrangement, the hydraulic piston-cylinder arrangement does not take part in the rotary movements
part of the V-belt pulley. This arrangement allows the pressure medium of the piston-cylinder arrangement
through a permanently connected supply line. Such arrangements were therefore
deemed particularly useful. However, experience has confirmed that this
the longitudinal bearings that transmit the axial pressures of both the piston and the cylinder
operationally high stresses are subjected, so that either the durability
to be desired-n or particularly large dimensions of the arrangement can be selected
which are often not justifiable for structural reasons.
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.In a known V-belt pulley adjustable by a hydraulic linkage
is the axially adjustable pulley half on the hollow
Shaft out longitudinally displaceable and penetrating with a longitudinal slot of the shaft
Coupled cross pin, a piston engages in the middle, which is in the hollow shaft
is longitudinally movable. A cylinder guiding the piston is firmly attached to this,
in its cover a supply pipe for the pressure medium with the aid of a stuffing box arrangement
is introduced sealed. In a further known, by means of a hydraulic
The adjustable pulley linkage is a cap-shaped pulley on the shaft
Cylinder set, which acts directly as a piston secondary part of the
the shaft engages axially displaceable V-belt pulley half. The one with the
The shaft rotating cylinder of this arrangement is the pressure medium over a in one
Gland sealed nipple fed. Here, as in the case of the aforementioned
known design, the member supplying the pressure medium on the V-belt pulley
only held with the intermediary of the nipple penetrating the stuffing box.
This therefore has to absorb relatively high mechanical loads and
therefore requires a large diameter, so that on the sealing surfaces of the stuffing box
high circumferential speeds occur. This at least affects durability
the seal.
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.The invention is based on the object of a hydraulically adjustable
To create V-belt pulley transmission of the type described above, in which the
Cylinder and piston bearings that are subject to high stresses are eliminated.
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.This is achieved according to the invention in that the one at the front end
the shaft supporting piston leading cylinder is attached to the adjusting flange
and the longitudinal bore of its cylinder cover is a tube that conducts the pressure medium
with close bearing play and the outside to accommodate one against the outer surface
of the tube-fitting seal is expanded, with the end of the tube in
a rotationally fixed mediating the connection of the line carrying the working medium
held nipple is firmly inserted, which is rotatable in the outer part of the cylinder cover
and is axially supported.
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.In this arrangement, the piston-cylinder arrangement revolves with the pulley, so that no bearings are required to take up substantial axial pressures. The tube supplying the pressure medium can therefore have a very small outer diameter, because it is practically not subjected to any mechanical stresses, because the nipple that holds the foot end of the tube is supported by a bearing directly opposite the cylinder cover that is used during operation - which absorbs the mechanical stresses. The load on the flexible seal between the stationary and the circumferential parts is only slight, because the tube fits into the longitudinal bore of the cylinder with tight bearing play, so that a certain seal already arises here, which significantly reduces the stress on the downstream elastic seal. It is particularly expedient in such arrangements to mount the nipple that carries the pressure medium by means of a roller bearing in the cylinder cover. Then only low frictional stresses occur, and a very tight bearing clearance can be maintained over the long term, whereby mechanical stresses are kept away from the tube that introduces the pressure medium, although this has only very little clearance with respect to the rotating parts. The arrangement according to the invention makes it possible, as experience has confirmed, for the tube which introduces the pressure medium and which is mounted with a tight fit in the cylinder cover , to select an outer diameter below 4 mm, preferably 3 mm, so that even at high angular velocity the Belt pulley only incur relatively low circumferential speeds, for which a simple, flexible seal is sufficient in the long term. The length of the central longitudinal bore of the cylinder cover in which the tube is mounted is expediently chosen as long as possible in the interest of reducing the stresses on the flexible seal, namely at least about twice as large as the outer diameter of the tube.
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.In the drawing, the subject matter of the invention is shown in an exemplary embodiment. 1 shows an adjustable V-belt pulley in longitudinal section, FIG. 2 shows a detail of the arrangement according to FIG. 2 on a larger scale. 1 in longitudinal section.
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.In the arrangement shown in the drawing, a shaft 10 is supported by means of a roller bearing 11 in a bearing sleeve 12 which may be connected to a supporting wall 13. On the offset free end 14 of the shaft 10 , the free end region 15 of the hub 16 of a V-belt pulley half 17 is arranged and secured against rotation by a feather key 18 or the like. The hub 16 is axially fixed on the shaft end 14 by a screw 20 engaging a threaded bore 19 extending from its front end with the intermediary of a washer 21. A V-belt pulley half 22 is arranged axially displaceably on the outer circumferential surface of the hub 16, 15. In this pin 23 extending parallel to the axis are fixed, which grasp through bores in the V-belt log half 17. The free ends of the pins 23 are received in an adjusting flange 24 which, with a central collar 25, engages in the free interior space of the hub 16 upstream of the shaft end 14 and bears a threaded hole. This takes on the one hand the end of a cylinder 27 of a hydraulic piston-cylinder arrangement arranged within the hub interior 26 and on the other hand a cylinder cover 28 assigned to it, a seal 29 being connected between the front end of the cylinder 27 and the end of the cylinder cover 28 facing it. In the cylinder 27 , a piston 30 is displaceable, which at one end rests against the head of the screw 20 in a non-positive manner. The print medium. is fed through the cylinder cover 28. In its area facing the working space of the piston-cylinder arrangement, this has a central longitudinal bore 31 , the diameter of which may preferably be 3 . The bore 31 is of the piston-cylinder arrangement extends at its end remote the working space and here a resilient seal includes 32. In an outer side recess 3 of the cylinder cover 28 is 32 outside abstätzenden ring body 34 supported, a roller bearing 35 through the intermediary of a seal, the on the other hand, is fixed by means of a snap ring 36. The bearing 35 has a nipple 37 in which a tube 38 is fastened which penetrates the seal 32 and protrudes into the bore 31 , with only a slight bearing play being provided here. A pipe 39 , which supplies the pressure medium, is connected to the nipple 37. The length of the tube 38 is expediently dimensioned so that it penetrates the entire length of the bore 31 , this length being at least twice the diameter, preferably approximately eight times the same. The flexible seal 32 can be designed in the manner of a lip seal.
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.When the belt pulley is in operation, the effective diameter is determined by the longitudinal position of the V-belt pulley half 22 with respect to the V-belt pulley half 17 . This can be freely selected by means of the hydraulic linkage of the piston-cylinder arrangement 27, 30 , because according to the amount of the respective pressure medium introduced, the cylinder 27 is advanced more or less far in relation to the axially fixed piston 30 , the adjusting flange 24 and mediated by the Pin 23 the V-belt pulley half 22 is taken. The piston 30 and the cylinder 27 as well as the adjusting flange 24 and the cylinder cover 28 participate in the rotary movement of the V-belt pulley. In contrast, the nipple 37 is held with the tube 38 held in it. In this case, the sealing of the tube 38 with respect to the cylinder cover 28 does not cause any difficulties because the tube 38 can have a very small diameter because it is practically not subject to any mechanical stresses because these are absorbed by the bearing 35. In addition, in the embodiment shown, the stress on the flexible seal 32 is particularly low, because the tight running fit of the tube 38 with respect to the bore 31 produces a certain seal that limits the stress on the seal 32.