DE2522033A1

DE2522033A1 - Treibscheibentriebwerk

Info

Publication number: DE2522033A1
Application number: DE19752522033
Authority: DE
Inventors: Johannes Augustus Rinio; Rodolph Tanson
Original assignee: Greifzug Hebezeugbau GmbH
Current assignee: Greifzug Hebezeugbau 5070 Bergisch-Gladbach GmbH
Priority date: 1975-05-17
Filing date: 1975-05-17
Publication date: 1976-11-25
Also published as: IL49478A; BR7603108A; BE840784R; AU1332576A; DE2522033C2; ZA762339B; JPS51141958A; CH605394A5; JPS625879B2; AU515573B2; IT1062960B; US4345741A; DD123587A6; GB1543760A; CA1061322A; ES447932A2; FR2316492B2; US4193311A; CS222225B2; LU74853A1

Description

!-btentanwalf

522033

8011 Pöring/München Commerzbank München

Hubertusstrasse 20 4406120

Telefon (08106) 21 76

Telegramme Postscheck München

PATENTMENGES Zomeding 307487-803

GREIFZUG GESELLSCHAFT ' '· "^a' 1975

FÜR HEBEZEUGBAU MBH
5070 Bergisch-Giadbach

FÜR HEBEZEUGBAU MBH Mein Zeichen: G

TREIBSCHEIBENTRIEBWKRK

Zusatzanmeldung zu dem Hauptpatent Nr. P 22 58 833.6

Die Erfindung betrifft ein Treibscheibentriebwerk mit einer Treibscheibe, welches insbesondere als Mehrzweckzug mit durchlaufendem Seil verwendet werden kann, wobei die Treibscheibe aus zwei gegeneinander geneigten Scheibenteilen besteht, von denen jede an ihrem Umfangsrand mit einem Seilrillenteil versehen ist und wobei die Scheibenteile an dem das Seil tragenden Scheitelpunkt ihres Umfangsrandes gegeneinander gepresst sind und wobei in der NaTie des Umfangrandes der Scheibenteile mehrere elastisch nachgiebige Klemmvorrichtungen aus der Oberfläche der Scheibenteile verteilt angeordnet sind und wobei die Scheibenteile an mindestens einer dem das Seil tragenden Scheitelpunkt gegenüberliegenden Stelle durch eine Spreizvorrichtung auseinander gedrückt sind.

Ein Treibscheibentriebwerk nach der Hauptpatentanmeldung kann, bei einer Anwendung als Mehrzweckzug mit durchlaufendem Seil, immer vorteilhaft anstelle eines unter gleichen Bedingungen arbeitenden Triebwerkes mit einer herkömmlichen Seilrolle verwendet werden, insbesondere aber wenn die Seilbelastung eine einsaitige ist und im allgemeinen wenn das Seil an einer oder an beiden Seiten nicht gespannt ist, weil es oft vorkommen kann, dass die Haftreibung zwischen Seil und Seilrolle nicht reicht, das erforderliche, auf letztere ausgeübte Drehmoment zu übertragen.

Dennoch, das von einem solchen Triebwerk übertragene Drehmoment liegt zwar, dank der Anwendung von Klemmvorrichtungen höher als

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üblich, ist aber durch verschiedenartige, for die Uebertragung des Nennmomentes nicht unvermeidliche Reibungskräfte vermindert.

Diese Reibungsverluste und der entsprechende, beidseitige Verschleiss des Seiles und der Treibscheibe rühren hauptsächlich von folgenden Ursachen her:

a) der Umschlingungswinkel des Seiles auf der Treibscheibe beträgt nur 180° und folgend ist der spezifische Druck, welcher auf die Seilrillenfläche durch die Seilbelastung entsteht, relativ hoch, umso mehr wenn das Seil nur an einer Seite belastet ist. Dementsprechend ist der Verschleiss erheblich;

b) da der Zugwert des Seiles, wegen dessen kleinen Umschlingungswinkels, besonders bei einseitiger Belastung, relativ hoch ist, wird auch ein anderer Nachteil schwerwiegender, den an sich alle herkömmlichen Seilscheiben, diejenigen mit einer Keilrille nicht ausgenommen, aufweisen, welcher durch die sehr unterschiedliche Zugbeanspruchung des Seiles auf dessen Lauf über die Scheiben bedingt ist, und zwar die Veränderlichkeit der Längung des Seiles in seinen einander folgenden Abschnitten, das dadurch bedingte (geringe) Hochklettern des Seiles in der Rille ("Seilschleichen") und der entsprechende beidseitige Verschleiss;

c) um die Treibscheiben imstande zu setzen, das erforderliche, vom Motor erzeugte Drehmoment zu übertragen werden Druckrollen eingesetzt und die starke Anpresskraft, die diese auf die Scheibenteile ausüben, lässt sich indan Druckrollenlagern bedeutende Reibungswiderstände entwickeln,

d) der Umschlingungsbogen ist deswegen relativ ungünstig, dass die, übrigens unvermeidlichen, Reibungsverluste, die durch die Verformung des Seiles an den Auf-und Ablaufrollen und die gegenseitige Reibung der Seildrähte entstehen, auf ein Bogenmass von nur 2 bezogen werden müssen;

e) die Treibscheiben sind relativ kostspielig und so erscheint ihre vom Verschleiss beeinträchtigte Lebensdauer umso kürzer.

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Zweck dieser Erfindung ist, die erwähnten Nachteile wesentlich zu verringern bzw- zu beseitigen und somit gleichzeitig eine höhere Leistungsübertragung und eine längere Lebensdauer des Treibscheibentriebwerkes, Gegenstand der Hauptpatentanmeldung, gewa"hrzuleisten. Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor,:

a) die Ausbildung der unteren Partie der Seilrille der Treibscheibe nach der Erfindung derart, dass dabei die Drehmomentübertragung bedeutend höher als bei den üblichen Rillenformen ist;

b) die Ausbildung der oberen Partie der Seilrille der Treibscheibe nach der Erfindung derart, dass das "Seilschleichen" auf der Rillenfläche und dessen Nachteile zumindest verringert werden;

c) die Anwendung derartiger Klemmvorrichtungen, dass der Klemmdruck auf die Scheibenteile aus einer gegenseitigen Wirkung der Scheibenteile selbst erfolgt.

d) die Anwendung eines reibfesten, einen hohen Reibwert aufweisenden Materials, womit die Flanken und, unter Umständen, der Boden der Rille belegt werden können. Eine solche Ausführung bietet gleichzeitig den Vorteil an, dass es nicht mehr nötig ist, eine oder mehrere Treibscheiben zu ersetzen, als diese wegen des unvermeidlichen, wenn auch so verringerten Verschleisses unbrauchbar geworden sind: es genügt, die Rille der betreffenden Treibscheiben, bei einem relativ unbedeutenden Aufwand auszufüttern. Die Lebensdauer der Treibscheiben, und des Treibscheibentriebwerkes, wird nahezu unbegrenzt.

e) das Zusammenwirken einer zweiten, herkömmlichen (vorzugsweise mit einer Keilrille versehenen) oder einer zweiten, auch nach dieser Hauptpatentanmeldung ausgestalteten Treibscheibe, welche in denselben Sinn und bei derselben Geschwindigkeit der ersten läuft, wobei z.B., beide Treibscheiben am Umfangsrand zwei Zahnkränze tragen, welche im Eingriff stehen oder gemeinsam von einem auf der Antriebswelle gelagerten Ritzel angetrieben werden, und wobei das Seil normal oder nach einem (geraden oder umgekehrten "S" verläuft.

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Weitere Vorteile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand von in Zeichnungen dargestellten Ausfithrungsbeispielen näher erläutert»- Es zeigen:

Fig. 1 die Kombination, im Schnitt, einer ersten erfindungsgemässen Treibscheibe mit glatter Seilrille, bei abgenommenem zweiten ringförmigen Scheibenteil, und einer normalen Scheibe mit Keilrille, im Schnitt;

Fig. 2 eine erste, bei der Treibscheibe der Fig. 1 angewandte Klemmvorrichtung mit Spiralfeder, im Schnitt;

Fig. 3 eine zweite erfindungsgema'sse Treibscheibe mit unterschnittener Rille, im Schnitt;

Fig. 4 eine Vorderansicht derselben Treibscheibe der Fig. 3»

Fig. 5 eine dritte erfindungsgema'sse Treibscheibe, auch mit unterschnittener Rille, im Schnitt;

Fig.6 die Kombination zweier gleichen erfindungsgemässen Treibscheiben in einer vierten Ausföhrungsform, mit zusammengesetztem Rillenprofil, wobei oben eine Vorder- und unten eine Innenansicht, bei abgenommenem zweiten, ringförmigen Scheibenteil, derselben dargestellt sind;

Fig. 7 ein erfindungsgemässes, bei den Treibscheiben der Fig. 6 angewandtes zusammengesetztes Rillenprofil;

Fig. 8 eine komparative Darstellung der Flanken - und Bodenabnutzung der in Fig. 7 dargestellten Seilrille;

Fig. 9 eine schematische Darstellung der Ausfütterung einer Seilrille mit glatten bzw. unterschnittenem bzw. zusammengesetztem Profil;

Fig. 10 eine zweite, bei den Treibscheiben der Fig. 6 angewandte Klemmvorrichtung mit Blattfeder, im Schnitt;

Fig. 11 die Kombination zweier gleichen erfindungsgemässen Treibscheiben in einer fünften AusfCIhrungsform, auch mit zusammengesetztem Profil, auch in einer Vorder-und Innenansicht;

Fig. 12 eine dritte, bei den Treibscheiben der Fig. 11 angewandte

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Klemmvorrichtung mit kreisbogenförmigen Blattfedern, im Schnitt,

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Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte Treibscheibentriebwerk

10 besteht aus zwei, von einem Gehäuse umfassten Treibscheiben-

11 und 12, die erste deren mit einer üblichen, z.B. trapzeförmigen Rille versehen ist, während die zweite nach der Erfindung ausgestaltet ist und sich aus einem ersten Scheibenteil 13, der von einer am Gehäuse gelagerten Achse getragen wird, und aus einem^ zweiten, ringförmigen Scheibenteil 14, welcher von dem ersten getragen ist und in seiner Drehbewegung mitgenommen wird, zusammensetzt.

Die Antriebswelle des Treibscheibentriebwerkes ist mit der ersten Treibscheibe 11 drehschlüssig (und mit dem Gehäuse drehbar) verbunden, während der erste Scheibenteil der zweiten Treibscheibe 12 auf einer am Gehäuse befestigten Achse drehbar, z.B. durch Rollenlager, gelagert ist. Dabei sind beide Scheiben durch zwei Zahnkränze miteinander gekuppelt, welche an den respektiven Umfangsrädern angebracht sind und im Eingriff stehen. Somit kann auch die Scheibe 12 von der Antriebswelle über die Treibscheibe angetrieben werden und mit dieser zur Drehmoment-Uebertragung mitwirken.

Die Scheibenteile der zweiten Treibscheibe 12 sind je mit einem Teil der Seilrille versehen. Ein erster, auf dem Scheibenteil 13 angeordneter Rillenteil 13a setzt sich aus einer, ringförmigen, zu der Scheibenachse senkrechten Fläche und aus einer zu der Scheibenachse parallelen Fläche zusammen, während der andere, auf dem Scheibenteil 14 befindlicher Rillenteil 14a lediglich aus einer ringförmigen, zu der Scheibenachse senkrechten Fläche besteht.

Der ringförmige Scheibenteil 14, welcher von dem Scheibenteil getragen ist, wird gegen denselben durch eine im Bereich des das Seil tragenden Scheitelpunktes 15 angeordnete oder durch mehrere über den Umfangsrand gleichmässig verteilte Spiral-Druckfedern 16 zugedrückt. Jede Feder ist um eine Haltebuchse 17 herumgewickelt, die eine abgesetzte Bohrung 18 aufweist, und stützt sich auf die Innenfläche deren Endflansches 19 während die Büchse selbst mit ihrem Bohrungsabsatz 20 auf die Innenfläche 21 des

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des Kopfes einer durch die Buchse gehenden Schraube 22 aufgelegt ist, welche durch eine Bohrung 23 des ringförmigen Scheibenteils 14 geht und in eine Gewindebohrung des Scheibenteils 13 gerade unterhalb der Seilrille 13a, 14a eingeschraubt ist. Dabei ist in der Bohrung des Scheibenteils 14 eine Abstandhtflse 24 mit einem kleinen radialen Spiel eingelegt, welche den Scheibenteil 14 in einem kleinen Abstand von der Haltebuchse 17 hält und über welche die Haltebuchse 17 durch die Schraube 22 an den ersten Scheibenteil 13 befestigt werden kann.

An der Stelle, die dem Mittelpunkt des Ums chi ingungsbogen des Seiles gegenüberliegt, tritt eine Spreizrolle 25 ähnlich der Führungsrolle ^Z der Hauptpatentanmeldung mit einem vorstehenden Umfangsring 25a zwischen die beiden, zu der Scheibenachse senkrechten Seilrillenflachen ein, welche dazu dient, die Scheibenteile 13 und 14 voneinander in einem bestimmten Abstand zu halten, derart, dass das Seil unbehindert in die Rille einläuft und aus derselben ausläuft.

In der Nähe des geometrisch vorbestimmten Ablaufs des Seils von der zweiten Treibscheibe sind zwei quer zum Seil verstellbare Elemente 26 und 27 angeordnet. Diese treten der Wirkung der Seilsteifigkeit entgegen, welche, wie bekannt, aus der elastischen Steifigkeit und aus der Reibungssteifigkeit besteht. Bei dem Ablauf würde die erste, infolge der Elastizität der zur ursprünglichen Form zustrebenden Drähte, nach aussen und die zweite, in folge der Reibung der Drähte, nach innen das Seil ausweichen lassen. Nun, wegen der unterschiedlichen Eigenschaften der verschiedenen Seilarten muss es unbestimmt bleiben, ob die elastischen oder die Reibungskräfte überwiegend sind und übrigens kann es nicht genau festgestellt werden, an welcher Stelle sich das Seil von der Bodenpartie der Seilrille abhebt. Jedenfalls, gleich ob sich das Seil nach innen oder nach aussen sich zu wenden sucht, widersetzt sich das eine oder das andere Lenkelement dagegen.

Anechliessend ist ein am Gehäuse 28 befestigtes Führungsrohr 29 angeordnet, welches das Seil bis zum Austritt vom Treibscheiben-

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triebwerk führt und so vermeidet, dass durch ein gegenseitiges Streifen des Seiles und einer Treibscheibe, das eine und/oder die andere beschädigt wird. Ein ähnliches, zu demselben Zweck dienendes Rohr 30 ist zwischen dem Eintritt des Seiles in das Treibscheibentriebwerk und dessen Auflauf auf die erste Treibscheibe 11 angeordnet.

Die Anordnung der beschriebenen Treibscheiben ist nicht willkürlich: das belastete Seil 31 muss erst auf die Scheibe 11 mit trapezförmiger Rille auflaufen. Andernfalls ist mindestens mit Betriebsstörungen zu rechnen: wenn das Seil 31 erst auf die Treibscheibe 12 nach der Erfindung aufläuft und diese einen etwas kleineren Durchmesser aufweist als die Linie nach der das Seil in der trapezförmigen Rille der anderen Scheibe je nach seinem Durchmesser verläuft, so wird der Seilzug zwischen den beiden Treibscheiben zu gross und wenn der Durchmesser derselben erfindungsmässigen Treibscheibe etwas grosser als der eine der o.e. Verlaufslinie ist, so hat das Seil die Neigung in der trapezförmigen Rille hochzuklettern und wegen der somit verringerten Haftreibung zu rutschen. Bei einseitiger Belastung wurde übrigens die Treibfähigkeit der an zweiter Stelle angeordneten Scheibe mit Keilrille ganz ausbleiben. Ein Treibscheibentriebwerk in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsform kann also nur in dem Fall verwendet werden, dass das Seil belastet ist und dass die Seilbelastung in der Richtung des Pfeils P erfolgt, z.B., zum Heben oder Senken einer Last, aber ohne leeren Rücklauf des Seiles.

Bei dieser Ausführungsform kann es aber vorkommen, dass aufgrund eines unregelmässigen Verschleisses der Seiloberfläche der zweite Scheibenteil geringfügig verdreht oder radial verschoben wird und in Berührung mit dem Abstandrohr gelangt. Die so entstandene Reibung kann die Wirkung der Klemmelemente teilweise oder ganz aufheben und die Treibfähigkeit der Treibscheibe wird dann um die zu den Rillenflanken erfindungsgemäss zugehörenden Haftreibung kleiner.

Eine zweite, in den Figuren 3 und 4 dargestellte Ausführungsform

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der Erfindung beseitigt diesen Nachteil dadurch, dass der zweite Scheibenteil 32 nicht, wie bei der ersten Ausführung, lediglich durch radial symmetrische Komponenten der auf der Seiloberflache entstandenen Reibungskräfte in der Stellung gehalten wird, die sich am besten zu der Momentübertragung eignet, sondern hauptsächlich dadurch, dass der zweite Scheibenteil 32 von einem zu, der Scheibenachse parallelen Vorsprung 33 des ersten Scheibenteils 31 getragen ist. Um eine einwandfreie Wirkung der Klemmelemente zu gewähren sind ausserdem Kugeln 34 vorgesehen, welche in zylindrischen, mit dem ersten Scheibenteil coaxialen, zu dem einem und dem anderen Scheibenteil gehörenden und paarweise gegenüberstehenden Rillen 35,35 gelagert sind, wodurch sich der zweite Scheibenteil 32 fast reibungslos axial bewegen kann. Übrigens ist ein Auslaufen der Kugeh 34 von einer an dem ersten Scheibenteil 31 befestigten Scheibe 45 verhindert.

Wenn aber die einseitige Neigung des zweiten Scheibenteils 32 gegen eine radiale Ebene unerwünscht wäre, und ebenso die Tatsache, dass durch die seitliche Stellung der Kugeln 34 gegenüber der Seilebene bei der Kraftübertragung nachteilige Momente entstehen, so können in einer dritten Ausfuhrungsform, wie in Fig. 5 gezeigt, zwei symmetrische, auch auf je einer Reihe Kugeln 39 gelagerte Scheibenteile 37, 38 vorsehen, wobei die entsprechenden Kugeln 39 paarweise in Rillen 40, 41 axial rollen können, welche aufjcem Umfangsrand 42 eines dritten Scheibenteils 43 gleichmässig verteilt sind und beidseitig eine spherische Anschlagfläche 44a, 44b aufweisen. Wie aus der Figur ersichtlich ist wird es dadurch erreicht, dass die beiden Scheiben 37, 38 infolge des Federdrucks eine gleiche Neigung gegen die Scheibenmitte annehmen, sodass sich die entstandenen Momente gegenseitig abheben.

Eine vierte in den Figuren 6 bis IQ dargestellte Ausführungsform gewährt in noch höherem Masse die Vorteile der Erfindung. Das Treibscheibentriebwerk 50 besteht aus zwei nach der Erfindung ausgestatteten Treibscheiben 51, 52 denen je eine Spreizrolle 53 bzw. 54 und ein Paar Lenkelemente 55a, 55b bzw. 56a, 56b

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- 10 zugeordnet sind.

Eine einseitige Belastung kann dann entweder nach dem Pfeil se oder nach dem Pfeil ^.gerichtet sein: die jeweilig an zweiter Stelle angeordnete Treibscheibe besitzt eine eigene, von dem Seilzug unabhängige Treibfähigkeit und wirkt in beiden Belastungsfällen mit der anderen Treibscheibe zu der Drehmoment-Übertragung mit. Durch diese, der erfindungsgemSssen Treibscheibe eigene Treibfähigkeit kann ein Treibscheibentriebwerk in der vierten Ausföhrungsform, nicht nur den leeren Rücklauf eines vertikalen oder unter einem beliebigen Winkel geneigten Seiles bewirken, sondern auch die Last waagerecht entlang ein nicht gespanntes Seil in der einen oder in der anderen Richtung bewegen.

Die in den Figuren 7 und 8 dargestellte Seilrille 57 der vierten Ausführungsform weist eine Form auf, welche sich aus Abschnitten der drei gebräuchlicheren Rillenformen zusammensetzt und zwar aus denjenigen, welche die grösste Treibfä*higkeit bei dem kleinsten Verschleiss besitzen.

Es kann nicht unnütz sein, an Folgendes zu erinnern:

- eine Seilrille mit glatter Bodenfläche hat den kleinsten, nur von dem Stoff der Reibfläche und dem Zustand derselben bedingten Reibwert U. .Für Drahtseile auf Gusseisen kann// ^ 0,09 betragen. Hierbei leidet das Seil sehr darunter, dass seine untere Partie sich auf den Rillenboden plattdrückt und ebenso beträchtlich ist der Verschleiss der Seilrille, da die auf einen sehr schmalen Streifen konzentrierte Normalkraft einem hohen spezifischen Druck entspricht;

- eine halbrunde Rille passt sich am besten der Seilfläche an und hat einen etwas grösseren, aber bei weitem nicht den grössten Reibwert, z.B.,M. = 0,15. Der Verschleiss ist als mittelmassig zu bewerten und ist, wie der entsprechende spezifische Druck, annähernd parabolisch auf der (halbrunden) Kontaktfläche verteilt,

- eine unterschnittene Rille hat zwar einen günstigeren Reibwert (fast doppelt als der der halbrunden), aber in bezug auf den

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Verschleiss ist sie noch ungünstiger als die halbrunde, weil der Andruckdiagramm, auch parabolisch, eine zentrale, das Seil mit annähernd normalen Kräften stützende Partie nicht aufweist, so dass der spezifische Druck ein höherer ist.

- die Keilrille besitzt zwar die grösste Treibfähigkeit ( 2-bis 4-mal m.B. auf die halbrunde und 3-bis 5-mal m.B. auf die glatte Rille), bedingt aber einen raschen Verschleiss des Seiles und der Rillenflanken, wodurch sich der Reibwerk zu einem kleineren, mit dem der unterschnittenen Rille vergleichbaren reduziert;

- auch die oben beschriebene Rillenform ISsst in bezug auf die Treibfähigkeit etwas zu wünschen übrig. Der Reibwert ist tatsächlich gegenüber dem der glatten Rille vergrössert, aber nur dank dem erfindungsgemässen Anpressdruck.

Die obenerwähnte, in der vierten Ausfuhrungsform der Erfindung angewendete und in Fig. 7 dargestellte Seilrille 57 setzt sich aus folgenden Abschnitten zusammen:

- Der Rillenboden 58 ist vom ersten Scheibenteil 59 getragen und besteht aus einem kreisbogenförmigen, dem Seil konzentrischen, annähernd 30° betragenden Abschnitt, welcher links der Seilmitte angeordnet und sich an der einen und an der anderen Seite an je einem flachen, axial gerichteten Abschnitt anschliesstf

- die erste und die zweite Flankenpartien, welche dem ersten bzw. dem zweiten Scheibenteil 59,60 gehören, bestehen aus zwei gegenüberliegenden kreisbogenförmigen, dem Seil konzentrischen, annähernd 30° betragenden Abschnitten 61, 62 deren Mitte auf einem axial gerichteten Durchmesser liegt. Diese Abschnitte schliessen sich nach unten und nach oben an zwei flache,, je einen 15°- Winkel mit der Scheibenmitte bildende Abschnitte tangential an, welche über eine Abrundung auf zwei radiale, nach aussen abgerundete Flächen übergehen.

Die Wirkung und die Vorteile der einzelnen Rillenabschnitte sind ersichtlich. Das Seil 63 wird grusstenteils von dem Rillenboden 58 im Bereich des kre isbogen förmigen Abschnittes und von der

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benachbarten Partie des tangential angeschlossenen flachen Abschnittes getragen. Somit ruft einerseits der dem Seilzug entsprechende Andruck des Seiles auf die kreisbogenförmige Partie der Kontaktfla*che Reibungskräfte hervor, welche wie bei der halbrunden Rille nach einem parabolischen Diagramm verteilt, aber nur in dessen halben zentralen, vorteilhaftesten Partie enthalten sind, wodurch das Seil nicht wie bei flacher Rillenbodenflache, plattgedrückt wird. Andererseits widersetzt sich der angeschlossene flache Abschnitt dem seitlichen, axial gerichteten Schub des bogenförmigen Rillenabschnittes auf dem zweiten Scheibenteil 60 nicht uns so können sich in beiden gegenüberliegenden bogenförmigen Rillenflankenabschnitten 61, 62 Reibungskrä'fte entwickeln, welche auch nach einem parabolischen Diagramm verteilt, auch in dessen zentralen Partie enthalten sind und so die Kontaktflachen am besten schonen.

Bei näherer Betrachtung des Vorganges der Drehmomentübertragung kann man aber erkennen, dass sich das Seil 63, durch den Seilzug geringfügig ovalisiert, desto mehr je grosser der Seilzug ist, und seinen Druck von der oberen auf die untere Hälfte des kreisbogenförmigen Abschnittes und auf den schrägen Abschnitt versetzt. Der gesamtenTreibfÄhigkeit der Flanken entspricht dann ein günstiger Reibwert = 0,35 (für Drahtseile auf gusseisernen Scheiben). Dadurch ist aber nicht, wie normalerweise bei Keilrillen, ein grosser Verschleiss verursacht, denn die Klemmwirkung, und folgend die vom hohen Druck bedingte, starke Verformung, ist ja erfindungsgemäss begrenzt: wenn die axiale Komponente der zu einer Rillenflanke normalen Kraft die Kraft der Federn übersteigt, dann treibt sie die Scheibenteile 59,60 auseinander, genug um den seitlichen Anpressdruck des Seiles 63 wieder soviel zu verringern dass er der Federkraft gleich wird.

Diese günstige Wirkung der unteren geneigten Flankenflachen bleibt auch dann bestehen, als ein bestimmter in bezug auf die normalen Rillen unter gleichen Bedingungen sehr kleiner Verschleiss aufgetreten ist. Wie es das Beispiel der Fig. 5 zeigt, entspricht einem Verschleiss des Rillenkodens von 0,3mm ein

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seitlicher Verschleiss von nur 0,08mm, wobei die Ausgestaltung der Rille und die durch die Erfindung erreichte, begrenzte Keilwirkung praktisch unverändert bleiben.

Durch die Ausgestaltung der oberen Ha'lfte der Flankenabschnitte wird schliesslich das 'Seilschleichen' praktisch beseitigt: eine Wanderung des Seiles kann nur im äusserst geringen, durch· die Ovalisierung desselben freigewordenen Raum stattfinden, da sich die Flankenflächen 61, 62 einem weiteren Seilklettern widersetzen. Das Seil 63 kann übrigens an der Einlaufstelle in die Rille frei einlaufen und an der Auslaufstelle die Rille frei verlassen, da die radial gerichteten Endflächen der Seilrille von der dort zu diesem Zweck angeordneten Spreizrolle 53 zurückgeschoben werden.

Fig. 9 zeigt eine Rille, die mit einem reibfesten und einem hohen Reibwert aufweisenden Material 64 belegt ist.

Der Anpressdruck ist durch eine zweite, in den Figuren 6 und IO dargestellten Ausführungsform der Klemmvorrichtung nach der Erfindung gewährt, welche sich aus einen ader mehreren, an den ersten Scheibenteil 59 angebrachten Klemmelementen 65 zusammen wobei jedes Klemmelement 65 aus einer oberhalb der Nabe 66 angeschraubten Blattfeder mit einem oder mehreren Blattern besteht. Diese weist in einer aus Gewichtsgrflnden bevorzugten Bauart eine Form auf, deren Breite konstant und deren Profil nach einer kubischen Parabel ausgebildet ist.

Diese Art Feder besitzt, wie bekannt, eine längs der Feder konstante Widerstandsfähigkeit und leistet somit die grösste Kraft bei dem geringsten Gewicht. Uebrigens ist eine solche Feder konstruktiv nicht besonders aufwendig, denn sämtliche für ein oder mehrere Treibscheibentriebwerke erforderlichen Blattfedern aus einer einzigen, vorangefertigen Stange aus Federstahl ausgeschnitten werden können. Jede Feder ist ursprünglich kreisbogenförmig und der Radius des Kreisbogens ist so gewählt, dass die auf dem Scheibenumfang verteilte Federkraft, bei flachzurückgebogenen Federn auf das Seil 63 den zum günstigsten Betrieb des Treibscheibentriebwerkes vorbestimmten Druck auszuüben vermag.

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Die Anpressvorrichtung dieser zweiten AusfOhrungsform vermag wie die der ersten Ausführungsform den erforderlichen Druck auf das Seil "von innen", statt, durch die der Hauptpatentanmeldung vorgeschlagene Anwendung von im Gehäuse gelagerten Druckrollen, "von aussen", auszuüben. Darüberhinaus bietet diese Ausführungsform folgende Vorteile an:

1. Die Kraft jedes Anpresselementes 65 ist in einem sehr breiten Bereich, und zwar vn O kg. bis zu der Streckgrenze einstellbar und die Anpressvorrichtung kann somit bei Seilen verwendet werden, für welche je nach ihrer Art und Durchmesser ein ganz verschiedener Druck zulässig ist;

2. Die Kraft jedes Anpresselementes 65 kann in dem ganzen obenerwähnten Bereich von O kg bis zu der Streckgrenze bei einfachem Anziehen oder Lockern der Halte-und Einstellschraube 67 mit grösster Genauigkeit den erforderlichen Druck herbeischaffen und dieser bleibt, da das Anpresselement 65 von keinerlei zu der Feder zugeordneten Teilen durch Reibung in seiner Wirkung gehemmt werden kann, konstant;

3. Der Raumbedarf des Gehäuses wird dank der in bezug auf Federn anderer Art viel kleineren, von der Blattfeder bedingten Tiefe beträchtlich, z.B. um ein Drittel herabgesetzt und um so grosser wird die Handlichkeit des Treibscheibentriebwerkes, was oft für die Wahl des einen oder des anderen Apparates ausschlaggebend ist;

4. Das Gewicht des Treibscheibentriebwerkes wird auch in bedeutender Weise reduziert und das nicht nur dadurch, dass eine Blattfeder mit gleichmässiger Festigkeit in bezug auf Federn anderer Art, bei gleicher Kraft und gleicher (elastischen) Durchbiegung, ein kleineres Gewicht aufweist - denn das Material ist ja, anders als bei den anderen Federn, in den einanderfolgenden, quer zu der Biegerichtung liegenden Querschnitten gleichmassig und bei keiner, in einer anderen Ebene als in der der Biegung liegenden Verformungskomponente beansprucht, sondern auch weil keine Zubehörteile erforderlich sind und weil das Ge-

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häuse, wie oben angedeutet, eine wesentlich kleinere Tiefe hat;

5. Der Gestehungspreis eines Klemmelementes in dieser Ausführungs· form ist bezüglich des Gestehungspreises der Klemmelemente mit anderen Federn dadurch stark (zu einer anderen Grössennummer) herabgesetzt, dass er wesentlich nur von der Blattfeder bedingt ist, also mit Ausschluss (von der Halte-und Einstellschraube und von dem entsprechenden, in dem zweiten Scheibenteil geschnittenen Gewinde abgesehen) jediglichen Zubehörteils und jediglicher aufwendigen Aribringungsarbe it; _;

6. Ein Klemmelement kann,dank dem ausserat breiten Einstellungsvermögen nicht nur, wie bereits erwähnt, in einem bestimmten Treibscheibentriebwerk für verschiedenartige und verschieden grosse Seile, sondern Überhaupt in dem einen oder in dem anderen Treibscheiben triebwerk, also bei verschiedener Treib fcfhigkeat, angewendet werden. Folglich wird durch eine voraussichtlich grössere serienmäßige Anfertigung der Gestehungspreis weiter herabgesetzt und die Lagerungskosten nahezu abgeschafft.

Der zweite, ringförmige Scheibenteil 60 weist einen wesentlich rechteckigen Querschnitt auf und ist von den Federn 65 gleichzeitig getragen und gegen das Seil 63 an dem zu der Spreizrolle 53 entgegengesetzten Punkte gedruckt. Dabei ist die zu der Achse des zweiten Scheibenteils 60 zugewandte Seitenfläche 68 des Ringes 60, welche sich auf einer am freien Ende der Federn 65 befindlichen Auflagefläche 69 stützt, gegen dieselbe Achse unter einem flachen, dem Durchmesser des angewandten Seiles 63 ent sprechenden Winkel/^ geneigt, derart dass diese Seitenfläche 68 bei einem durchschnittlichen Wert des Seildurchmessers und des winkeis/2 zu der Achse des ersten Scheibenteils 59 parallel und lh einem kleinen Abstand von dem auf dessen Umfang liegenden Rillenboden 58 ist. Folgend ist die zu derselben Seitenfläche 68 senkrecht angeordnete Rillenflanke 62 zu der Hittelebene des ersten Scheibenteils 59 im wesentlichen parallel und der Mittelebene des zweiten Scheibenteils 60 unter demselben Winkel β geneigt, dessen Wert durch die Formel

β m arc sin » - d

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zu ermitteln ist, wo s_ die Breite der Spreizrolle 53 d_ der Seildurchmesser und D_ der dem Kontaktpunkte der Spreizrolle 53 und des zweiten Scheibenteils 60 entsprechende Durchmesser ist.

Eine fünfte in den Figuren 11 und 12 dargestellte Ausführungsform gestattet es, das Seil 70 noch weiter zu schonen und gewährt ihm eine noch grossere Lebensdauer dadurch, dass dasselbe nicht wie bei der ¹S¹- Seilführung, einer Gegenbiegung ausgesetzt ist. Das Treibscheibentriebwerk besteht aus zwei gleichen, von einem Gehäuse umfassten Treibscheiben 71, 72, welche mit je zwei Seilrillen 73, 74 nach der Erfindung versehen sind und jede Treibscheibe 71, 72 setzt sich aus einem ersten Scheibenteil 75 der mit einer am Gehä'use gelagerten Welle drehschlüssig verbunden ist, und aus zwei ringförmigen Scheibenteilen 76, 77 die von dem ersten getragen sind und in seiner Drehbewegung mitgenommen sind, zusammen.

Die Drehachsen der Treibscheiben 71 ,72 sind unter einem gehörigen, flachen Winkel/? geneigt, derart, dass das Seil 70 völlig frei und ohne jeden seitlichen Zwang von der einen Treibscheibe zu der anderen übergehen und um die beiden Treibscheiben zweimal laufen kann.

Beide Treibscheibenwellen ragen aus dem Gehä'use an derselben Seite hinaus und auf ihren Verlängerungen sind Zahnräder festgekeilt, die gemeinsam von einem auf der Antriebswelle gelagerten Ritzel angetrieben werden. Somit drehen sich die beiden Treibscheiben 71, 72 in demselben Sinn und bei derselben Geschwindigkeit und wirken beide zur Drehmomentübertragung mit.

Zweckma*ssig sind die Zahnräder getrennt von den Trennscheiben 71, 72 in einem eigenen, abgedichteten Gehäuse enthalten, damit sie gehörig geschmiert werden können, ohne dass dadurch die naheliegenden Treibscheiben 71, 72 in ihrer TreibfÄhigkeit beeinträchtigt werden.

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Claims

PATENTANS PRUECHE

1.; Treibscheibentriebwerk mit einer Treibscheibe, insbesondere iflr Mehrzweckzüge mit durchlaufendem Zugseil, wobei die Treibscheibe aus zwei gegeneinander geneigten Scheibenteilen besteht, von denen jeder an seinem Umfangsrand einen Seilrillenteil trägt, und die Scheibenteile an dem das Seil tragenden Scheitelpunkt * ihres Umfangrandes gegeneinandergepresst werden und in der Nähe des Umfangrandes der Scheibenteile mehrere elastisch nachgiebige Klemmvorrichtungen auf der Oberfläche der Scheibenteile verteilt angeordnet sind und die Scheibenteile an mindestens einer dem das Seil tragenden Scheitelpunkt gegenüberliegenden Stelle durch eine Spreizvorrichtung auseinandergedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der von dem ersten Scheibenteil getragene Seilrillenteil mindestens eine zu der Scheibenachse parallele Fläche und mindestens eine zu der Scheibenachse senkrechte Fläche aufweist und dass der von dem zweiten Scheibenteil getragene Seilrillenteil mindestens eine der Scheibenachse senkrechte Fläche aufweist.

2. Treibscheibentreibwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die von dem ersten Scheibenteil getragene, zu der Scheibenachse parallele Seilrillenfläche an der zu dem zweiten Scheibenteil zugewandten Seite an eine kreisbogenförmige, mit dem Seil konzentrische Fläche tangential anschliesst und dass die zu der Scheibenachse senkrechten Flächen beider Scheibenteile über eine Abrundung zu je einer gegen die Scheibenmitte geneigten Fläche zugehen, welche sich an ihrem unteren Ende an je eine kreisbogenförmige, mit dem Seil konzentrische, gegenüber den axialgerichteten Durchmesser symmetrische Fläche anschliesst, an deren unterem Ende eine zweite gegen die Scheibenmitte geneigte Fläche tangential angeordnet ist.

3. Treibscheibentriebwerk nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Flanken der Seilrille aus einem eine höhere Treibfähigkeit aufweisenden Material bestehen.

4. Treibscheibentriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibenteile in der Nähe des Umfangrandes durch eine oder durch mehrere gleichmässig verteilte Klemmvorrichtungen

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gegeneinander gepresst sind, welche sich unmittelbar oder mittelbar auf beide Scheibenteile stützen.

5. Treibscheibentriebwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Scheibenteil ringförmig ist und auf dem anderen, auf der Scheibenachse drehbeweglich gelagerten Scheibenteil drehschlüssig und axialbeweglich gelagert ist.

6. Treibscheibentriebwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass beide Scheibenteile ringförmig sind und auf einen anderen,, auf der Scheibenachse drehbeweglich gelagerten Scheibenteil drehschlüssig und axialbeweglich gelagert sind.

7. Treibscheibentriebwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Klemmvorrichtung aus einer oder mehreren Blattfedern besteht, welche an einem Scheibenteil einstellbar befestigt sind und den anderen Scheibenteil gegen den ersten in der Nähe des das Seil tragenden Umfangrandes pressen.

8. Treibscheibentriebwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Klemmvorrichtung aus wenigstens einer einteiligen oder mehrteiligen Blattfeder besteht, deren Enden sich auf je einen Scheibenteil stützen und welche durch einen oder mehrere zapfen mit den Scheibenteilen axialbeweglich verbunden ist.

9. Treibscheibentriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Treibscheibe mit einer zweiten Treibscheibe mitwirkt, bei derselben Geschwindigkeit der ersten Treibscheibe drehbeweglich ist.

10. Treibscheibentriebwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass beide Treibscheiben an ihrem Umfangsrand je einen Zahnkranz aufweisen und dass diese beiden Zahnkränze im Eingriff stehen.

11. Tre ibs ehe ibentr iebwerk nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass beide Treibscheiben mit zwei oder, mehreren Rillen versehen sind.

12. Treibscheibentriebwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Treibscheibe der ersten Treibscheibe identisch ist.

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13. Treibscheibentriebwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Seilrille der ersten Treibscheibe eine Keilrille ist.

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