-
Regelgetriebe mit einstellbaren Kegelscheiben Die Erfindung betrifft
Regelgetriebe mit einstellbaren Kegelscheiben fur im Querschnitt symmetrische oder
asymmetrische Keilriemen, wobei mindestens eine Scheibe eines Scheibenpaares in
axialer Richtung verstellbar ausgebildet und die andere fest auf der Getriebeachse
angeordnet ist.
-
Regelgetriebe der genannten Art sind bekannt. Abgesehen von der axialen
Verstelluarkeit sind die verstellbaren Scheiben aber radial gegenüber der anderen
Scheibe bzv. der Getriebeachse fixiert und zwar entweder durch Keile, Paßfedern
oder Mitnehmerbolzen. Die Fixierung durch Mitnehmerbo.lzen erfolgt dabei mit- den
Ziel, die Getriebeachse von Paßfederkeilen frei zu halten, so daß zwischen Scheibennabe
und Achse verschleiß nd korrosionsfeste LagerbUchsen als Kunststoff-Metallkomponenten
vorgesehen werden -können,- die der Anbringung
von Paßfedern entgegenstehen.
Wenn man also derartige Büchsen anbringen will, um eine weitgehende Wartungsfreiheit
und damit größere Betriebssicherheit zu erzielen, hat man bisher den baulichen Aufwand
der Anbringung von Mitnehmerbolzen in rauf genommen, abgesehen davon, daß auch die
Fixierung der Verstellscheibe durch Paßfedern, die eine axiale Verstellung zulassen,
einen beträchtlichen Arbeitsaufwand darstellt.
-
Hier Abhilfe zu schaffen ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, d.h.,
es soll ein Getriebe der genannten Art geschaffen werden, daß bei mindestens gleicher
Leistungsfähigkeit diesen baulichen Aufwand nicht erforderlich macht und damit gegf.
auch die an sich bekannte Möglichkeit des Enbaus verschleiß- und korrosionsfester
LagerbUchsen der genannten Art ermöglicht.
-
Diese Aufgabe ist mit einem getriebe der genannten Art gelöst, das
nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß die elnstellbare Scheibe frei
drehbar auf der Scheibenpaarachse angeordnet ist.
-
Bei dieser lösung erfolgt die Mitnahme der lose gelagerten Kegelscheibenhälfte
durch die Anpressung der Kegelscheibenhälfte gegen die teilriemen, infolge der vorhandenen
Keilriemenvorspannung, und sie ist sovohl bei Getrieben für symmetrische als auch
BUr asymmetrische Keilriemen anwendbar.
-
Sie ist jedoch besonders vorteilhaft, wenn asymmetrische Keilriemen
verwendet werden. Hierbei ist der Flankenanpreßdruck etwa das 2- bis 2,5-fache der
Achslast und der Riemenschlupf auch sehr gering. Das Drehmoment wird über die fest
aufgekeilte KeilriemenscheibenhäIfte über die eine Flankenseite des Keilriemens
übertragen, wobei sich aber dieser SlankesaanpreEdruck in gleicher Größenordnung
über die lose gelagerte Kei Iri emenscheibenhälfte an einem Verstellorgan abstützt
Somit wirken beide Kegelscheibenhälften sozusagen als Kupplungsscheibenhälften.
Dauerversuche haben gezeigt, daß sich die tbertragungsverhåltnis-se riemenspannungsmäßig
und temperaturmäßig gegenüber der herkömmlichen Ausführung nicht geändert haben
und die hohe Leistungstbertragung, insbesondere des asymmetrischen Keilriemengetriebes,
gewährleistet ist.
-
Somit entfallen alle bisher bekannten Mitnehmerverbindungen, was eine
Einsparung'von Arbeitszeit an Bearbeitung und Einpassen der Keile bedeutet.
-
Mit einem 2'COuro-Skop*' ist während des Betriebes deutlich zu beobachten,
daß die lose gelagerte Scheibenhälfte gegenüber der fest aufgekeilten Scheibenhälfte
um den Betrag des Keilriemenschlupfes bei Vollast etwa 0,5 bis 0,9% nacheilt.
-
Damit ist es vorteilhaft möglich, einen derartigen Regelscheibensatz
in wartungsfreier Ausfuhrung zu gestalten.
-
Mit der WartungsEreiheit der Regelgetriebe wird die Betriebssicherheit
in ganz bedeutendem Maße erhöht, und es ist erfahrungsgemäß eine Lebensdauer von
mehr als 10.000 Betriebsstunden zu erreichen. Somit gewinnt diese vorgenannte Erneuerung
durch Wegfall der Mitnehmerverbindung jetziger Art und durch das Einsetzen von wartungsfreien
Büchsen an Bedeutung.
-
Nachfolgend wird an Hand einer zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen
die Erfindung näher erläutert.
-
In dieser Darstellung zeigt Fig. 1 im Schnitt ein stufenlos einstellbares
Regelgetriebe mit asymmetrischem Keilriemen und Fig. 2 im Schnitt eine andere Ausführungsform
eines solchen Getriebes.
-
In den Figuren 1 und 2 sind sich entsprechende Teile mit den gleichen
Zahlen bezeichnet.
-
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist die Steckbüchse 1, auf der
alle Regelgetriebsteile montiert sind, auf die Motorwelle 2 (Antriebswelle) aduesteckt.
Die Kegelscheibe 3 mit schwach geneigter Lauffläche ist fest mittels Paßfeder 4
auf die Steckbüchse 1 auBgektilt. Die Kegelscheibe 5 mit stark geneigter Lauffläche
ist radial und axial lose mittels einer wartungsfreien, mehrschichtigen, in die
Bohrung eingepreßten Buchse 5a ohne Mitnehmer-Verbindung gelagert. Die
axiale
Einstellung der Kegelscheibe 5 undodamit die stufenlose Einstellung der Laufdurchmesser
des Keilriemens 6 zwischen den beiden Kegelscheiben 3 und 5 erfolgt in bekannter
Weise mittels einer Stelleinrichtung, bestehend aus einem Kugellager 7, das einerseits
auf der Nabe der Kegelscheibe 5 und andererseits in der Stellnabe 8 gelagert ist.
-
Die Stellnabe 8, die mit einem Halter 9 axialverschieblich, aber radial
mittels Bolzen 10 am Festpunkt 11 fixiert ist, wird durch eine Stellspindel 12 mittels
Handrad 13 betätigt.
-
Die Stellspindel 12 stützt die Stellkräfte mittels Kugellager 14 an
der Steckbüchse 1 ab.
-
In Fig. 2 ist der gleiche Antriebsregelscheibensatz dargestellt wie
in Fig. 1, wobei sich die Getriebe jedoch durch die Verwendung anderer Abtriebskegelscheibensätze
unterscheiden0 In Sig. 1 ist ein Ausgangsregelscheibensatz auf-der Maschinenwelle
15 aufgesteckt, bei der die Kegelscheibe 16 mittels Paßfeder 17 auf der Steckbüchse
18 aufgekeilt ist. Dagegen ist die Kegelscheibe 19 mit ihrer in der Bohrung eingepreßten
wartungsfreien, mehrschichtigen Buchse 19a ebenfalls radial, wie axial verschieblich
auf der Steckbuchse 18 gelagert.
-
Jedoch wird diese Kegelscheibe 19, 1g-deren Nabe beispieelsv!eise
als Drehmomentkurve 19b ausgebildet ist, durch in die Drehmomentkurve hineinragendevkurvenrollen
20 in bekannter Weise mitgenommen. Die Kurvenrollen 20 sind lose drehbar
auf
dem in der Steckbuchse 18 quer befestigten Bolzen 21 gelagert. Die Abstützung der
beiden Kurvenrollen 20 an der Drehmomentkurve 19b erfolgt lastabhängig und dient
als automatische Riemenvorspannvorrichtung in bekannter Weise, wobei, unter vorherigem
leichten Anpreßdruck die Feder 22, die Kegelscheibe 19 gegen den Keilriemen gedrückt
und die erforderliche Riemenvorspannung, die der Größe der momentanen Leistungsübertragung
entspricht, erzeugt wird0 Diese lastabhängige, bzw. drehmomentabhängige Spannvorrichtung
wirkt in diesem Fall zugleich als Mitnehmerverbindung und ist insoweit nicht neu.
-
Dagegen wirkt die Anordnung der Teile des Abtrieosregelscheibensatzes
gemäß Fig0 2 als Reibungskupplung ausgebildete Mitnehmerverbindung, wenn die mittels
Uruckfedern 23 gegen den Keilriemen 6 angepreßte Kegelseneibe 24 sich an der mittels
Paßfeder 25 auf der Steckbuchse aufgekeilten Kegelscheibe 27 abstützt. Die Druckfedern
23 sind im Widerlager 28, das auf der Oteckbüchse 26 befestigt ist, gehalten. Auch
hierbei ist die Bohrung der Kegelscheibe 24 mit einer wartungsfreien, mehrschichtigen
Buchse 24a ausgekleides. Diese Kegelscheibe 24 ist auf der Steckbuchse 26 lose drehbar
und axial verschiebbar, ohne jegliche Mitnehmerverbindung, gelagert.
-
Nur durch die von den Federn 23 erzeugte Anpreßkraft wird einerseits
die Kegelscheibe 24 mitgenommen und andererseits
dient die Federkraft
23 in der Hauptsache, wie bekannt, zur Erzeugung der notwendigen Keilriemenvorspannung
Die Abstützung der Druckfedern 29 am Widerlager 28 kann nach zwei Arten erfolgen.
-
a) mittels Axiallager oder Drucklager b) mittels einer Rutschkupplung
28 Durch Beobachtung während des Betriebes (also während des Laufes mittels Touro-Strop)
kann deutlich erkannt werden, daß beide KegeRscheiben 5 antriebsseitig und 24 abtriebsseitig
gem. Fig. 2 genau um den Betrag des Keilriemenschlupfes von Null bis 1%, je nach
Belastung gegenüber der Kegelscheibe 3, bz. 27, nacheilen (bzw. auch gegenüber der
Steckbuchse 1 oder 26 nacheilen), ganz gleich, ob die Druckfedern 23 mittels Axialkugellager
oder mittels einer Rutschkupplung abgestützt sind.
-
Die Verwendung einer Rutschkupplung 28 als Widerlager 28 Fig. 2 hat
lediglich den Vorteil, daß ein Teil des Drehmomentee von der Eegelscheibe 24 auf
die Steckbüchse 26 übertragen wird.
-
Diese Art der Lagerung der Kegelscheiben-hat den Vorzug, daß Mitnehmeroerbindungea,
wie Paßfedern, Mitnehmerbolzen oder dgl. eingEspart werden und bringt den großen
betrieblichen
Vorteil, daß dieses Keilriemen-Regelgetriebe an-,
wie abtriebsseitig völlig betriebssicher und wartungsfrei bei großer Lebensdauer
ist.
-
Dauerursuche haben bestätigt, daß selbst bei hohen Leistungen über
N = 100 PS der Keilriemenschlupf noch unter 1% und die Keilriemen-Erwärmung noch
unter der zulässigen Grenze liegt, wobei der Keilriemen gleich hohe Lebensdauer
hat, wie bei Keilriemenregelgetrieben herkömmlicher Art.
-
Das gleiche Bauprinzip ist selbstverständlich auch für den Regelscheibensatz
an Getrieben anwendbar, die aus einer Festsdeibe und aus einem stufenlos durch Achsabstandsveränderung
einstellbaren Scheibensatz bestehen, oder auch an Regelgetrieben, an denen eine
Zwangsverstellung für beide Scheibenpaare, d.h. an allen vier Scheiben vorgesehen
ist.
-
Ferner ist das gleiche Prinzip auch an Keilkettengetrieben anwendbar.