DE1960350A1 - Keilriemen fuer Getriebe mit stufenlos veraenderbarem UEbersetzungsverhaeltnis - Google Patents

Description

• Beschreibung Die Erfindung betrifft einen Keilriemen, der vornehmlioh zur Xbertragung hoher Antriebskräfte bei Getrieben mit stufenlos veränderbarem Übersetzungsverhältnis gedacht ist. Der Keilriemen läuft auf Riemenscheiben mit gehärteten Stahllauffläohen und mit Spritzölsohmierung.
• Die bekannt Übertragungselemente dieser Art und für diesen Verwendungssweok sind Gummikeilriemen mit und ohne Querstützen und Ketten mit gehärteten Druokballen. Die Gummikeilriemen können keine sehr hohen Drehmomente übertragen und haben bei der gewünschten kompakten Bauweise auoh nioht die erforderliche Lebensdauer. Die wie Ketten aufgebauten Üertragungselemente sind in der Herstellung sehr teuer und weisen konstruktiv bedingt relativ hohen Verschleiß und störende Betriebsgeräuschentwicklung auf.
• Nach der Erfindung besitzt der Riemen eine Wicklung eines Stahlseil-oder Glasfasergürtels, die von einer Vielzahl stabförmiger gehärteter Querstützkörper getragen wird, welche über an ihren Enden befindliche Druakballen unmittelbar die aus den Umfangekräften des Riemens resultierenden Querkräfte auf konisohen Flächen der Riemensoheiben abstützen.
• Die rechtwinkelig zur Wicklung angeordneten Querstützkörper können mit jener durch einen elastoplastischen Umguß und ein Kord- oder Drahtgeflecht oder eine Vernietung zu einer elastischen Einheit verbunden sein.
• Die Querstützkörper sind stabförmig, vorzugsweise mit trapezähnliohen Querschnitt, und weisen an den beiden seitlichen Enden als Druckballen ausgebildete Flachelauf, welche sich im Betrieb auf den konischen Fläohen der Eeilriemensoheiben abstützen. In dem mittleren Bereioh zwischen den Druckballen tragen sie die Seilwicklung, welche den Zuggurt des Riemens darstellt. Diese liegt zweckmäßigerweise in der neutralen Zone des Riemens, da sie in ihrer Länge unveränderlich ist. Die neutrale Zone wird. durch die theoretischen Berührungspunkte der Querstützkörper mit den kpniBehen Flächen der Riemenscheiben bestimmt. Die im Riemen ani1endeni einanderTrtützkörper berühren einander bei der bevorzugten Ausbildung der Erfindung nur an je zwei Stellen in unmittelbarer Nähe der Druokballen und sind im mittleren Bereioh schlanker, so daß ein Spalt zwischen je zwei benachbarten Stutzkörpern entsteht.
• Die Flächen für die gegenseitige Berührung können zylindrisch ballig sein, vorzugsweise nach der Form einer Evolvente, auf welcher sich der theoretische 3erührungspunkt der Körper bei Biegung des Riemens durch AbwSlsen bewegt. Eine andere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Form der 3erührungsflächen benachbarter Stützkörper von der einer Evolvente abweicht, und zwar in dem Sinn, daß bei Krümmungsänderung des Riemens in dem betreffenden Abschnitt desselben der Ruhespannungszustand des Zuggurtes dadurch verändert werden kann.
• Die Stützkörper können in Weiterbildung der Erfindung an den Wälzflächen je eine Mulde bzw. einen Höcker aufweisen, welche ineinandergreifen und wie eine Verzahnung wirken. buf diese Weise wird verhindert, daß sich der Riemen in seiner Langsachse verwinden kann und daß sich einzelne Stützkörper gegeneinander verschieben können.
• Im mittleren Bereich des Riemens kann ein elastoplastischer Eunststoffanguß um Stützkörper und Seilgürtel so angebracht werden, daß er sowohl die einzelnen Seile als auoh die Stützkörpermittelteile vollkommen umschließt und den Riemen dadurch elastisch zusammenhglt. Dabei sollte sich jedooh die kontinuierliche Verbindung benachbarter Stützkörper auf die Umgebung der neutralen Zone beschränken.
• Es ist auoh möglich, die Stützkörper mit der Wicklung zusätzlich durch ein Gefleoht aus Kord oder Draht miteinander zu verbinden. Schließlich können Stützkörper und Wicklung durch eine plastische Verformung der ersteren, ähnlich einer Vernietung, miteinander verbunden werden. Zwisohlen die Windungen der Wicklung ragen sohmale Wülste aus den Mittelteilen der Stützkörper, die nach dem AuSbringen der Wioklung über dieser flsohgepreßt werden.
• Die Wioklung besteht in jedem Fall am besten aus mehreren, in sich geschlossenen Seilsträngen.
• Durch das lückenlose Aneinanderliegen der Qaerstützkörper besteht die Möglichkeit, den Riemen mit Vorspannung der Wicklungherzustellen, wodurch sioh die BetriebskrXfte in L§ngsriohtung des Riemens teilweise über die Berührungssfellen der Stützkörper abstützen können und dadurch nioht in voller Größe vom Kunststoffumguß örtlich auf den Seilgürtel übertragen werden müssen. Die Vorspannungsverhältnisse beim Betrieb des Riemens lassen sich konstruktiv durch die Gestaltung der Abwälzflächen der Querstützkörper beeinflußen, wobei die Vorspannung auch über einen Teilumfang des Riemens mit dessen augenblickliohem Krümmungsradius zur abstimmung gebracht werden kann. Hierzu erhalten die Abwälzflächen der Querstützkörper dann eine von der Evolventenform abweichende Krsnng. Die Erfindung soll naohfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung an Ausführungsbeispielen erläutert werden. Es zeigen: Fig. 1 ausschnittsweise einen Radialschnitt, eine Riemenscheibe und einen Keilriemen nach der Erfindung mit Kunststoffumguß der Seilwicklung, Fig. 2 ein Detail der Fig. 1, aber mit ineinandergreifenden Stützkörpern, Fig. 3 ein Detail der Fig, 1, aber mit einem Drahtgeflecht zum Zusammenhalt von Seilwicklung und Stüt zkörpern, Fig. 4 ein Detail der Fig. 1, aber mit flachgepreßten Höckern zwischen den Windungen, Fig. 5 einen Axialschnitt durch die Anordnung nach Fig. 1 längs der Linie II - II, Fig. 6 ein Axialschnitt durch dit Einordnung nach Fig. 3 längs der Linie VI - VI und Fig. 7 einen Axialsohnitt durch eine weitere Ausfthrungsform.
• Die Fig. 1 und 5 veranschaulichen eine verstellbare Eeilriemenscheibe mit einer an der Welle 1 fest angeordneten und einer auf der Welle axial verschieblichen Kegelscheibe 2 bzw. 3, in die ein Keilriemen nach der Erfindung eingespannt ist. Die Seilwioklung des Keilriemens ist mit 4 bezeichnet und jeder Stützkörper mit 5. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 5 sind die Seile mit einem elastoplastischen Kunststoffumguß 6 versehen, der zugleioh eine Verbindung zwischen der Seilwicklung 4 und den Stützkörpern 5 herstellt.
• Nach Fig. 7 sind zwischen die einzelnen Seile 4 radial nach außen ragende schmale Wülste 7 über den Seilen flachgepreßt.
• Naoh den Fig. 3 und 6 werden Seilwicklung 4 und Stützkörper 5 durch ein Drahtgeflecht 8 zusammengehalten.
• Fig. 2 zeigt, wie die Stützkörper 5 a an ihren Wälzflächen mittels Mulden 9 und Höckern 10 miteinander verzahnt sind.
• Allen Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Riemens sind folgende Vorteile gegenüber den bekannten Konstruktionen gemeinsam: - Geräuschärmerer Lauf als die kettenähnlich gebauten Ubertragungselemente, da der Abstand der theoretischen Berührungspunkte benachbarter Stützkörper auf den Keilriemenscheiben kleiner gehalten werden kann.
• - Niedrigere Herstellungskosten, da nahezu keine zerspanende Bearbeitung erforderlioh.
• - Kompaktere Bauweise als bei Gummikeilriemen, da die Mindestriemenlänge für eine geforderte Lebensauer wegen der Spritzölsohmierung und -kühlung kleiner gehalten werden kann und die Kraftübertragung nicht die hohe Druck- und Schubbeanspruohung des elastoplastisohen Stoffes erfordert.

Claims (9)

1. Ansprüche

   Keilriemen für Getriebe mit stufenlos veränderbarem 8bersetzungsverhältnis zur Verwendung an Riemenscheiben mit gehärteten Stahllaufflächen und Spritzölsohmierung, dadurch gekennzeichnet, daß der Keilriemen zur Ubertragung der Zugkräfte eine Wicklung eines Stahlseil- oder Glasfasergürtels besitzt, die von einer Vielzahl stabförmiger gehärteter Querstützkörper (5) getragen wird, welohe über an ihren Enden befindliohe Druckballen (5a) unmittelbar die aus den Umfangskräften des Riemens resultierenden Querkräfte auf konischen Flächen der Riemenscheiben (2,3) abstützen.
2. 2. Keilriemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wioklung (4) des die Umfangskräfte übertragenden Gürtels in unmittelbarer Nähe der neutralen Zone des Riemens liegt.
3. 3. Keilriemen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querstützkörper in lückenloser Vielzahl aneinander liegen, wobei benachbarte Stützkörper einander an zwei Stellen berühren, die in unmittelbarer Nähe der Druokballen (5a) liegen und sich auch in oder nahe der neutralen Zone des Riemens befinden, wobei die Stützkörper (5) in ihrem mittleren Bereioh sohlanker sind, so daß zwirohen zwei benachbarten Stützkörpern in der Mitte ein Hohlraum entsteht.
4. 4. Keilriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeiehnet, daß die Berührungsflächen zwischen benachbarten Stützkörpern (5a) nach der Form einer Evolvente ausgebildet sind.
5. 5. Keilriemen nach einem der AnrUche 1 bis 3, daduroh gekennzeichnet, daß die Form der 3erührungsfiäohen benachbarter Stützkörper (5a) von der einer Rvolvente abweicht, und zwar in dem Sinn, daß bei XrUmmungsänderung des Riemens in dem betreffenden abschnitt desselben der v spannungszustand des Zuggurtes daduroh verändert werden kann.
6. 6. Keilriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkörper (5) an den gegenseitigen Berührungsfläohren je eine Mulde (9) bzw. einen Höcker (io) besitzen können, welche ineinander greifen und wie eine Verzahnung wirken.
7. 7. Keilriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Zuggurt (4) und Stützkörper (5) durch einen elastoplastischen Kunststoffumguß (63 derart miteinander verbunden sind, daß sowohl die einzelnen Seile (4) des Gurtes als auch die Mittelteile der Stützkörper von dem Umguß umhüllt sind, daß sich jedoch die kontinuierliohe Verbindung benachbarter Stützkörper auf die nächste Umgebung der neutralen Zone des Riemens beschränkt.
8. 8. Keilriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, daduroh gekennzeichnet, daß die Seile (4) des Zuggurtes mit den Querstützkörpern durch ein Gefleoht aus Kord oder Draht (8) verbunden sind.
9. 9. Keilriemen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Seilstränge des Zuggurtes mit den Querstützkörpern durch eine plastische Verformung ähnlich einer Vernietung der ersteren verbunden werden, und zwar in der Weise, daß aus den Auflagefläohen der Querstützkörper (5) für die Wicklung zwischen den Seilsträngen (4) derselben wulstartige Erhebungen (7) hindurchragen, welche nach Fertigwickeln oder -legen des Riemens flachgedrückt sind.