Umschlingungstrieb mit einem über zwei Kegelscheibenpaare laufenden Umschlingungsmittel Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Umschlingungstrieb mit einem über zwei Kegel- scheibenpaare laufenden, z.
B. als Keilriemen oder als Metallgliederkette ausgebildeten Umschlingungs- mittel, bei dem<B>je</B> zwei ein Kegelscheibenpaar bil dende Kegelscheiben mittels einer Kerbhülse mit einander drehfest aber axial gegeneinander verschieb bar verbunden und auf einer Welle gelagert sind und das Umschlingungsmittel durch Axialverschiebung einer Kegelscheibe jedes Kegelscheibenpaares durch eine Anpressvorrichtung mit einer vom übertragenen Drehmoment abhängigen Axialkraft selbsttätig an die Reibflächen der Kegelscheiben <RTI
ID="0001.0017"> angepresst wird, wobei die von der axial verschiebbaren Kegelscheibe über das Umschlingungsmittel auf die andere Kegelscheibe übertragene Anpresskraft von der Welle aufgenom men wird.
Die bekannten Umschlingungstriebe dieser Art weisen einen wesentlichen Nachteil auf. Ihre Kegel scheiben müssen. nämlich zur Vermeidung eines Kippens bzw. eines Verkantens mit relativ langen, rohrartigen Naben versehen sein, so dass die<B>Ab-</B> messungen und das Gewicht derartiger Umschlin- gungstriebe verhältnismässig gross sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Auf gabe zugrunde, diesen Nachteil der bekannten Um- schlingungstriebe zu vermeiden und einen Um- schlingungstrieb derart auszubilden und zu gestalten, dass gegenüber dem Bekannten eine wesentliche Raum- und Gewichtsersparnis möglich ist.
Erfindungsgemäss ist dies dadurch erreicht, dass auf der Welle eine mit dieser fest verbundene Stütz scheibe vorgesehen ist, gegen welche sich die die Anpresskraft aufnehmende Kegelscheibe in axialer Richtung in der Nähe ihres Umfangsrandes abstützt, und dass diese Kegelscheibe an der Stützscheibe auch in radialer Richtung abgestützt und drehbeweglich geführt ist, so dass eine Führung der Kegelscheibe durch die Welle selbst mittels der Nabenbohrung vermieden ist.
Zweckmässig ist die Kegelscheibe unter Zwischen schaltung von Wälzkörpern an der Stützscheibe drehbeweglich geführt. Dabei kann zur übertragungo der Axialkräfte und zur übertragung der Radial- kräfte <B>je</B> ein Wälzlager vorgesehen sein. Ebensogut ist es aber auch möglich, dass zur übertragung sowohl der Axial- als auch der Radialkräfte ein Schräg kugellager dient.
Vorzugsweise sind die Stützscheibe und die Welle aus einem Stück gefertigt.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, dass auf dem Umfang der an der Stützscheibe ge führten Kegelscheibe ein Sicherungsring vorgesehen ist, dessen die Stützscheibe überragender Teil nach innen umgebördelt ist.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind auf der Zeichnung dargestellt und im folgenden beschrieben.
Es zeigen: Fig. <B>1,</B> 2 und<B>3</B> einander entsprechende Schnitte durch drei verschiedene Ausführungsformen<B>je</B> eines Scheibensatzes eines Kegelscheiben-Umschlingungs- triebes.
Fig. <B>1</B> zeigt ein Kegelscheibenpaar <B>1,</B> 2 für einen Umschlingungstrieb mit einer aus einzelnen me tallischen Druckkörpern zusammengesetzten Keil- rollenkette <B>3</B> als Kraftübertragungsmittel. Die mit einer nicht gezeichneten Anpressvorrichtung ver sehene Kegelscheibe<B>1</B> ist drehbeweglich und axial verschiebbar auf der Welle 44 angeordnet.
Eine eben falls lose auf der Welle 4 sitzende Kerbhülse <B>5</B> greift einerseits in Keilnuten<B>6</B> in der Wellenbohrung der Kegelscheibe<B>1</B> und anderseits in Keilnuten<B>7</B> in der Wellenbohrung der Gegenscheibe 2, so dass beide Kegelscheiben<B>1,</B> 2 unter sich drehfest verbunden, aber axial gegeneinander verschiebbar sind. Auf der Welle 4 ist erfindungsgemäss eine mit dieser fest ver bundene Stützscheibe<B>8</B> vorgesehen, gegen welche sich die die Anpresskraft aufnehmende Kegelscheibe 2 in axialer Richtung in der Nähe des Umfangsrandes abstützt. Auch in radialer Richtung ist diese Kegel scheibe 2 an der Stützscheibe<B>8</B> abgestützt und ge führt.
Mit Rücksicht auf die beim Einkeilen der Kette<B>3</B> auftretenden hohen Kräfte erfolgt die<B>Ab-</B> stützung der Kegelscheibe 2 an der Stützscheibe<B>8</B> vorzugsweise unter Zwischenschaltung von Wälz körpern. In der gezeichneten Darstellung werden die Axialkräfte über in einem Käfig geführte Kugeln<B>9</B> und die Radialkräfte über Rollen<B>10</B> auf die Stütz scheibe<B>8</B> übertragen. Die Stätzscheibe <B>8</B> kann mit der Welle 4 aus einem Stück hergestellt sein oder aber auch durch Aufschrumpfen oder auf andere geeignete Weise mit der Welle verbunden werden.
Durch die feste Verbindung der Stützscheibe mit der Welle lässt sich der Querschnitt der Stütz scheibe so gestalten, dass gegenüber der bisher übli chen Ausführung der Kegelscheibe mit Nabenansatz eine erhebliche Verkürzung der Gesamtlänge des Umschlingungstriebes und eine dementsprechende Gewichtsminderun- erreicht wird.
Da auch durch den Fortfall der langen Nabe als der die elastische Ver formung der Welle wesentlich bestimmende Bauteil der Angriffspunkt der Resultierenden aus den Kipp kräften näher zu der Mittellinie zwischen den Kegel scheiben gerückt ist, ergibt sich weiterhin bei gleicher Dimensionierung eine erhöhte Steifigkeit des Systems Welle-Kegelscheiben.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die Kegelscheibe 12 unter Zwischenschaltung eines so wohl Axial- als auch Radialkräfte aufnehmenden Schrägkugellagers<B>19</B> an der Stützscheibe<B>18</B> dreh beweglich geführt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist auch die mit einer vom Drehmoment abhängigen Axialkraft durch Axialverschiebung der Kegelscheibe <B>11</B> das Umschlingungsmittel an die Reibflächen der Kegelscheiben<B>11,</B> 12 anpressende Anpressvorrich- tung dargestellt.
Den in die Stirnfläche der Nabe der Kegelscheibe<B>11</B> eingearbeiteten Anpresskurven 20 stehen gleichartige Anpresskurven 21 auf der Stim- fläche einer fest mit der Welle 14 verbundenen Kur venmuffe 22 gegenüber.
Die Einleitung eines Dreh moments in die Welle 14 bewirkt, dass in an sich bekannter Weise die Kegelscheibe<B>11</B> mit einer der Grösse des Drehwinkels entsprechenden Kraft an den als Umschlingungsmittel vorgesehenen Keilriemen<B>13</B> gepresst wird und diesen an die Kegelscheibe 12 an- presst. Die Kraftübertragung von den Anpresskurven 21 auf die Anpresskurven 20 erfolgt dabei mittels Wälzkörper<B>23.</B> Die axiale Verkürzung der Bauteile durch die Stützscheibe geht aus einem Vergleich der Baulängen 44 und 45 der Kegelscheiben<B>18</B> und<B>11</B> in Fig. 2 hervor.
Fig. <B>3</B> zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Hierbei geschieht die Abstützung der Kegelscheibe<B>32</B> an der Stützscheibe<B>38</B> in axialer Richtung entsprechend der Ausführung nach Fig. <B>1</B> ebenfalls unter Zwischenschaltung von in einem Käfig geführten Kugeln<B>39.</B> Die Abstützung in radialer Richtung erfolgt dagegen nicht durch Rollen, son- dem in diesem Fall durch Kugeln 40.
Die Kugeln 40 sind gleichzeitig auch zur übertragung von Axial- kräften geeignet, so dass die Kegelscheibe<B>32</B> auf zwei konzentrischen Laufkreisen axial abgestützt wird und dadurch im Vergleich zu Fig. <B>1</B> eine höhere Steifig- keit gegen elastische Verformung erhält. Umgekehrt könnte auf diese Weise die Kegelscheibe<B>32</B> bei gleichbleibender Steifigkeit in der Baulänge gegen über Fig. <B>1</B> noch weiter reduziert werden.
Im Gegen satz zu dieser Ausführung, bei der nur zwei Kugel lager<B>39,</B> 40 vorgesehen sind, können auch<B>je</B> nach den konstruktiven Gegebenheiten drei und mehr Lager vorgesehen sein.
Um einen Abfallen der Kegelscheibe <B>32</B> von der Stützscheibe<B>38</B> zu vermeiden, wenn das Umschlin- ,u a ngsmittel zwecks gelegentlicher Unterhaltungs- oder Reparaturarbeiten ausgebaut ist, können Mittel zur Verbindung der beiden Scheiben vorgesehen sein. In Fig. <B>3</B> ist beispielsweise ein Sicherungsring 41 vorgesehen, der an der Kegelscheibe <B>32</B> befestigt ist und mit einem nach innen umgebördelten Rand die Stützscheibe<B>38</B> übergreift.
Als Umschlingungs- mittel ist bei dieser Ausführung eine Doppelrollen- kette <B>33</B> vorgesehen. Zur Vereinfachung der Ferti gung können die Kegelscheiben<B>31</B> und<B>32</B> auch als annähernd gleiche Teile hergestellt werden, wobei die verschiebbare Kegelscheibe<B>31</B> erst nachträglich einen rohrförmigen Nabenansatz 42 erhält, der bei spielsweise durch Schrauben 43 an der Kegelscheibe befestigt werden kann.
Um eine Kippmöglichkeit der die Anpresskraft aufnehmenden Kegelscheiben mit Sicherheit bei jedem übersetzungsverhältnis auszuschalten, wird der grösste Laufkreisdurchmesser des Axiallagers zweck mässig mindestens so gross gewählt wie der Durch messer des Kreises, auf dem die Resultierende aller von dem Umschlingungsmittel auf die Kegelscheibe übertragenen Axialkräfte angreift.
Da dieser Kreis im allgemeinen kleiner ist als der grösste Laufkreis- durchmesser des Umschlingungsmittels, kann die Stützscheibe einen wesentlich kleineren Aussendurch messer erhalten als die Kegelscheiben, wie dies auch in der Zeichnung dargestellt ist.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Es sind noch an dere Anordnungen und Kombinationen von Wälz- körpern denkbar. Ebensogut ist es aber auch möglich, auf eine Zwischenschaltung von Wälzkörpem ganz zu verzichten, so dass sich die Kegelscheiben 2, 12,<B>32</B> direkt gegen die Stützscheiben<B>8, 18, 38</B> abstützen.
Belt drive with a belt running over two pairs of conical pulleys. The present invention relates to a belt drive with a belt running over two pairs of conical pulleys, e.g.
B. as a V-belt or a metal link chain, in which two conical pulleys forming a pair of conical pulleys are connected to each other by means of a notch sleeve so that they are non-rotatable but axially displaceable against each other and are mounted on a shaft and the belt is carried by Axial displacement of a conical pulley of each conical pulley pair by a pressing device with an axial force dependent on the transmitted torque automatically on the friction surfaces of the conical pulleys <RTI
ID = "0001.0017"> is pressed, the contact pressure transmitted from the axially displaceable conical pulley via the belt to the other conical pulley being absorbed by the shaft.
The known belt drives of this type have a major disadvantage. Your cones need to be sliced. namely be provided with relatively long, tubular hubs in order to avoid tilting or tilting, so that the dimensions and the weight of such wrapping drives are relatively large.
The present invention is therefore based on the task of avoiding this disadvantage of the known loop drives and of training and designing a loop drive in such a way that a substantial saving in space and weight is possible compared to the known.
According to the invention, this is achieved in that a support disc firmly connected to this is provided on the shaft, against which the conical disc absorbing the contact force is supported in the axial direction near its peripheral edge, and that this conical disc is also supported on the support disc in the radial direction and is rotatably guided, so that a guidance of the conical disk through the shaft itself by means of the hub bore is avoided.
The conical disk is expediently guided in a rotatable manner on the support disk with the interposition of rolling elements. A roller bearing can be provided for the transmission of the axial forces and for the transmission of the radial forces. However, it is just as well possible that an angular contact ball bearing is used to transmit both the axial and radial forces.
The support disc and the shaft are preferably made in one piece.
It has proven to be particularly advantageous that a locking ring is provided on the circumference of the conical disk guided on the support disk, the part of which protruding beyond the support disk is flanged inward.
Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing and described below.
These show: FIGS. 1, 2 and 3, corresponding sections through three different embodiments of a pulley set of a conical pulley belt drive.
Fig. 1 shows a pair of conical pulleys <B> 1, </B> 2 for a belt drive with a wedge roller chain <B> 3 </B> composed of individual metallic pressure bodies as a power transmission means. The conical disk <B> 1 </B> provided with a pressing device (not shown) is rotatably and axially displaceable on the shaft 44.
A notch sleeve <B> 5 </B>, which is also loosely seated on the shaft 4, engages on the one hand in keyways <B> 6 </B> in the shaft bore of the conical disk <B> 1 </B> and on the other hand in keyways <B> 7 in the shaft bore of the counter disk 2, so that the two conical disks 1, 2 are non-rotatably connected, but can be axially displaced against one another. According to the invention, on the shaft 4 there is provided a support disc 8 firmly connected to this, against which the conical disc 2, which absorbs the contact force, is supported in the axial direction in the vicinity of the peripheral edge. This conical disk 2 is also supported in the radial direction on the support disk 8 and leads.
In consideration of the high forces occurring when the chain <B> 3 </B> is wedged in, the conical disk 2 is supported on the supporting disk 8, preferably with the interposition of rolling bodies. In the illustration shown, the axial forces are transmitted to the support disk <B> 8 </B> via balls <B> 9 </B> guided in a cage and the radial forces via rollers <B> 10 </B>. The support disk 8 can be made in one piece with the shaft 4, or it can also be connected to the shaft by shrinking it on or in another suitable manner.
Due to the fixed connection of the support disc to the shaft, the cross-section of the support disc can be designed in such a way that the overall length of the belt drive and a corresponding reduction in weight is achieved compared to the previously usual design of the conical disc with hub attachment.
Since the removal of the long hub as the component which essentially determines the elastic deformation of the shaft, the point of application of the resultant from the tilting forces has moved closer to the center line between the conical discs, the same dimensioning results in an increased rigidity of the shaft system -Tapered pulleys.
In the embodiment according to FIG. 2, the conical disk 12 is rotatably guided on the support disk 18 with the interposition of an angular contact ball bearing 19 which absorbs both axial and radial forces. In this exemplary embodiment, the pressure device pressing the belt against the friction surfaces of the conical disks 11, 12 with an axial force dependent on the torque by axial displacement of the conical pulley 11 is also shown.
The pressure curves 20 machined into the end face of the hub of the conical disk 11 are opposed to pressure curves 21 of the same type on the end face of a curve sleeve 22 firmly connected to the shaft 14.
The introduction of a torque into the shaft 14 has the effect that, in a manner known per se, the conical pulley <B> 11 </B> is pressed against the V-belt <B> 13 </B> provided as a belt with a force corresponding to the size of the angle of rotation and this is pressed against the conical disk 12. The force is transmitted from the pressure curves 21 to the pressure curves 20 by means of rolling elements 23. The axial shortening of the components by the support disk is based on a comparison of the overall lengths 44 and 45 of the conical disks <B> 18 </B> and <B> 11 </B> in FIG. 2.
Fig. 3 shows a third embodiment of the invention. Here, the conical disk <B> 32 </B> is supported on the support disk <B> 38 </B> in the axial direction according to the embodiment according to FIG. 1, likewise with the interposition of a cage Balls 39. In contrast, the support in the radial direction is not provided by rolling, but in this case by balls 40.
The balls 40 are at the same time also suitable for the transmission of axial forces, so that the conical disk 32 is axially supported on two concentric running circles and thus a higher one compared to FIG. 1 Maintains rigidity against elastic deformation. Conversely, in this way the conical disk <B> 32 </B> could be reduced even further in terms of the overall length compared to FIG. <B> 1 </B> while maintaining the same rigidity.
In contrast to this embodiment, in which only two ball bearings 39, 40 are provided, three or more bearings can also be provided depending on the structural conditions.
In order to prevent the conical disk 32 from falling off the support disk 38 when the wrapping means, among other things, is removed for the purpose of occasional maintenance or repair work, means for connecting the two disks be provided. In FIG. 3, for example, a securing ring 41 is provided which is fastened to the conical disk <B> 32 </B> and engages over the supporting disk <B> 38 </B> with an inwardly beaded edge .
In this version, a double roller chain <B> 33 </B> is provided as the belt. To simplify production, the conical disks <B> 31 </B> and <B> 32 </B> can also be manufactured as approximately the same parts, with the displaceable conical disk <B> 31 </B> only subsequently having a tubular hub extension 42 is obtained, which can be attached to the conical disk by screws 43, for example.
In order to reliably eliminate the possibility of tilting the conical disks absorbing the contact force with every transmission ratio, the largest running circle diameter of the axial bearing is expediently chosen to be at least as large as the diameter of the circle on which the resultant of all the axial forces transmitted by the belt to the conical disk acts.
Since this circle is generally smaller than the largest running circle diameter of the belt, the supporting disk can have a significantly smaller outer diameter than the conical disks, as is also shown in the drawing.
The invention is not restricted to the exemplary embodiments described. Other arrangements and combinations of rolling elements are also conceivable. However, it is just as well possible to completely dispense with the interposition of rolling elements, so that the conical disks 2, 12, <B> 32 </B> are supported directly against the support disks <B> 8, 18, 38 </B> .