DE2404385C3 - Stufenlos einstellbare Keilriemenscheibe - Google Patents

Description

Bei bekannten Keüriemenscheiben der im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung (DT-OS 18 09 065, DT-OS 15 50 788) kommt es bei der axialen Relativbewegung der Naben zu entsprechenden Gleitbewegungen in der Lagerung der beweglichen Nabe. Zur Herabsetzung der dabei auftretenden Gleitreibung und des damit verbundenen Gleitverschleißes werden besondere Lagermaterialien verwendet, die trockenschmierende Eigenschaften haben und verschleißrcsistent sind.

Es besteht ein ständig zunehmender Bedarf an ungeschmiert bzw. mitTrockenschmionini; ,irbcitenden

Keüriemenscheiben mit veränderlichem Übertragungsverhältnis, welche ohne Erneuerung der Lager über lange Zeit betriebsfähig bleiben. Wünschenswert ist eine Betriebslebensdauer von 20 000 bis 30 000 Stunden ohne unzulässigen Verschleiß. Die bekannten Keilriemenscheiben verschiedener Ausführungen von mit Trockenschmierung arbeitenden Gleitlagern haben eine Betriebslebensdauer von unterschic.d'ichcr Größe, gewöhnlich jedoch von nicht mehr als 5 J)O bis 10 000 Stunden, bis unzulässig starker Verschleiß eingetreten ist, weil durch die auftretenden Gleitbewegungen selbst bei hoch verschleißfestem Lagermaterial und entsprechenden Trockenschmiermittcln ein Gleilverschleiß nicht vollständig zu vermeiden ist. Diese Lagermaterialien werden daher durch den Schmiervorgang nach und nach abgetragen. Je größer die Belastung der Riemenscheibe und je größer das Spiel und damit die Gleitbewegungen zwischen den tragenden Flächen sind um so kürzer ist. die Lebensdauer einer solcher trockcngeschmierten Riemenscheibe.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstel lung besteht somit darin, eine Riemenscheibe zi schaffen, bei welcher die Lagerung der axialverstellba rcn Scheibenhälfte eine mögliehst große Lebensdaue durch Vermeidung der Gleitreibung hat.

<*> Im Hinblick :iuf den eingangs erwähnten Bedarf um auf die erwähnten Schwierigkeiten geht die F.rfinduni von einer Untersuchung der bei Keilriemenscheiben fü drehzahl veränderliche Aniriebsiibortiv.gung zwangsläii Ii).' aultretenden verwickelten Bewegungsvorgänge au:

Aufgrund der bei dieser Untersuchung gewonnene Erkenntnisse schallt die Krfindui >' eine trockenarhc K^-HtIc Keilriemenscheibe, weicht ohne unzulässige Verschleiß ('Ihm (.lic .iivesircbte lietricbslebensdauc

von 20 000 bis 30 000 Stunden hin betriebsfähig bleibi.

Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Lagermaterials in Form radial steifer, jedoch axial und in Umfangsrichtung elastisch nachgiebiger Tragpläuchen haftet das Lagermaterial, welches an der einen Nabe festgelegt ist, ohne Gleitschlupf an der anderen Nabe. Die Relativbewegungen der Naben in Umfangsrichtung und/oder Axialrichtung während des Betriebs werder. durch die in diesen Richtungen vorhandene elastische Nachgiebigkeit der Tragplättchen über entsprechende Schubverformungen aufgenommen. Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird ausgenutzt, daß der Lastpunkt in der Lagerung der Riemenscheibe während des Betriebs aufgrund des einseitigen Riemenzuges dauernd wandert. Dadurch werden beim Umlaufen der Naben und der Tragplättchen die Lagerkräfte nacheinander von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Tragplättchen übertragen, so daß die Schubverformungen in den Tragplättchen elastisch rückgängig gemacht werden können, sobald das entsprechende Tragpläuchen von den Lagerkräften entlastet is; und mit seiner steilen Kontaktschicht von der Fläche derjenigen Nabe, an dem es festgelegt ist. abhebt. Dieses Rückstellen der Tragplättchen in Umfangsrichtung und/oder Axialrichtung der Naben kann dann stattfinden, ohne daß dabei die Koniaktfläehc der Tragpläuchen mit der zugeordneten Nabenfläche in Berührung steht. Entsprechend fehlt auch eine Gleitreibung bei einer solchen Rückstellung. Dadurch entfällt auch der mit einer Gleitreibung einhergehende Verschleiß.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angeführt. In diesem Zusammenhang sind unrundc bzw. vicleckigc Nabenqucrsehnittsformen zur Führung der axialverschiebbaren Kegel scheibenhälfte bei Kegclscheibcn allgemein bekannt. Für Lagerungen anderer Bauteile ist es auch an sich bekannt, das Lagermaierial aus einzelnen, tings der Nabe verteilt angeordneten Lagerplatten aufzubauen und gegebenenfalls mehrere Schichten unterschiedli-'.her Steifigkeit und Elastizität für die Lagcrpläuchen vorzusehen.

Bei diesen bekannten Lagern >st jedoch die erfindungsgeniäßc Lehre bereits deshalb nicht verwirklicht, weil sie nicht wie eine Riemenscheibe unter ihrem Riemenzug nur einseitig belastet sind.

Die Erfindung i\t anhand von Ausführungsbcispielcn zusammen mit der Zeichnung naher erläutert. Darin zeigt so

Fig. I eine teilweise im Schnitt gezeigte Seitenansicht mit ei was übertriebener Darstellung des Vorkuiv tens der beweglichen Scheibcnhälfie und ihre¹ Nabe .111 einer Keilriemenscheibe für drehzahlvcriiiiderliche Antriebsübertragung unter der Belastung eines gespannten Keilriemen·-.

Fig. 2 und 3 Quersehnittsansiehlen zur t.rläuierung der Bewegung der Nabe der beweglichen Scheibenhälite gegenüber der der festen Schcibenhälfie unter der Belastung durch einen gespannten Keilriemen. <x>

F i g. 4 ouH' (,)iK-iscb i'iuii'M'.'hl einer u'sfei' ,juI einer beweglichen NaIn-eiii τ Kiemenst'l>eibe,

I'ig.¹') eine Ij'iit'ssil liiti.in.sii'hi einer beweglichen NmLk- ilei Kn. uciwheihc in verkleinci leiv. Malist,il>,

Fig. b und 7 vergiolJet 10 I eil -SchnitUtiisichlcii vun (>s aufgeklehten bminici \<'\\ 11 aj plättchen al·- Lagenn.iU-rial,

ι·'ΐ.» κ ,Mn- '! eil-Naunttansiel·'. als Bcr-.picl Im ein« Riemenscheibe od. dgl. mit Wellenkeil,

Fig.9 bis 12 teilweise schematisierte Stirnansichten eines Beispiels für eine drehzahlveränderliche Riemenscheibe mit vieieckiger Nabe,

F i g. 13 eine Schrägansicht einer in den Ausführungen nach Fig.9 bis 12 verwendeten Plättchenanordnung und

Fig. 14 eine Schrägansicht von in einer vieleckigen Nabenbohrung angebrachten Plättchen der in Fig. 13 dargestellten Art.

In Fig. 1 bis 3 sind zunächst die Relativbewegungen zwischen den Teilen einer insgesamt mit 20 bezeichneten Keilriemenscheibe für drehzahlveränderliche Antriebsübertragung schematisch dargestellt. Die Keilriemenscheibe 20 hat eine zusammen mit einer (nicht gezeigten) Welle drehbare Innennabe 21 mit einer an einem Ende derselben sitzenden konischen Scheibenhälfte 22, an welcher sich ein Keilriemen 23 mit einer Flanke in Anlage befindet. Eine axial auf der Innennabc 21 verschiebliche zweite Scheibenhälfte 24 hat eine damit einstückige Außennabe 25, weiche mit ihrer Bohrung auf den Innennabe 2t geführt ist.

Die bewegliche Scheibenhälfte 24 ist gewöhnlich von einer die Außennabe 25 umgebenden Druckfeder 26 m Anlage am Keilriemen 23 belastet. In Fig. 2 und i sind die beiden Naben der Riemenscheibe vergrößert dargestellt.

Unter der Belastung durch die Feder 26 in Anlage am Keilriemen 23 wird die bewegliche Scheibenhälfie nv\ ihrer Außennabe 25 verkantet, so daß sich die Außennabe 25 an den beiden Enden ihrer Bohrung 27 .m einander diametral und ;liagonal gegenüberliegen..;..';! Stellen ;iund tin Anlage ar. der Innennabc 2t. Das Spiel /wischen eier äußeren und der inneren Nabe 25 h/H. 21 ist an den Punkten <i und b also aufgehoben. Dabei hat sich der Punkt b gegenüber einem Punkt b an der äußeren Nabe vorwärts und der Punkt ;i gegenüber einem Punkt a' rückwärts verlagert. Die Relativbewegung zwischen der äußeren und der inneren Nabe 2i bzw. 21 verläuft also radial und axial. Die Größe de; Axialbewegiing ist dabei direkt proportional /u clei radialen Lageveränderung und eine Funktion des Zwischenraums /wischen den beiden Naben und de:· I .änge der äußeren Nabe 25.

Zwischen den beiden Naben findet noch eine weitere. verwiekeUe Relativbewegung statt, welche anhand von F i g. 2 und J erläutert ist. in I i g. 2 besteht /wischen der inneren und der äußeren Nabe ein gleichmäßiger, ringlörmiger Zwischenraum 28. Es sei angenommen, daß die beiden Naben in F i g. 2 und i durch eine (nicht gezeigte) Verzahnung gegeneinander unvcrdrehhar gehalten sind. Die Punkte c. c\ d. d' und c. c' bleiben dancr bei der Drehung der Riemenscheibe ständig .iiif jeweils einem gemeinsamen Radius. In Fig. 3 ist die Riemenscheioe durch die Spannung eines Keilriemens quer belastet und das Spiel an Jen Punkten d, c/'auf Null verringert. Dadurch hat sicn der Punkt c' in Umfangsrichtung gegenüber dem Punkt c ve. schoben, während der Punkt c' in gleicher Weise, jedoch in der entgegengesetzten Richtung gewandert ist. Nimmt man ■lie l'iinkie c und c als den Anfang und das Fndc der gegensc'^gen Berührung /w'sehen der inneren und der äußeren N.ibe 21 bzw. 25 an, dann erstreckt sieh also die K'Hiul·.il'iiiche /wischen den beiden Naben über einen Binden '.¹OIi ¹H)". In diesem Falle ist die V'erselv.ebung Λ-iischen den l'unkicn rund 1' sowie c und r'gleich sin ■V mal dem Zwischenraum 2H. was bei Λ — 45" unu ..■mein /\\ isdiem ;r..iin \on 0.127 mm

0,707 χ 0,127 = 0,0889 mm ergibt. Bei einer Drehung der Riemenscheibe um 90" beträgt die Relativbewegung der Teile unter gegenseitiger Berührung das Doppelte, also 0,1778. Solange zwischen den I eilen ein radiales Spie! vorhanden und das tragende Material komprcssibel ist, findet diese wenn auch kleine Gleitberührung und der dadurch verursachte Verschleiß der Nabenleile 25 und 21 zwangsläufig statt.

Es wurde eingangs festgestellt, daß herkömmliche, mit Trockenschmierung arbeitende Keilriemenscheibe!! für drehzahlveränderliche Antriebsübertragung aus den gebräuchlichen Werkstoffen höchstens fünf- bis zehntausend Betriebsstunden lang betriebsfähig bleiben. Dies beruht auf dem zwischen den Teilen vorhandenen Spiel und den sich daraus ergebenden, anhand von Fig. 1 bis 3 erläuterten Rclativbewegungen. Jedoch ist es möglich, den Verschleiß der Teile praktisch bis auf Null zu verringern, so daß eine vergleichbare, trockengeschmierte Riemenscheibe ohne Auswechseln oder Erneuern von Teilen eine Bctriebslebcnsdauer von zwanzig- bis dreißigtausend Stunden haben kann.

Fig.4 bis 7 /eigen dies an einer Keilriemenscheibe für drehzahlverändcrlichc Antriebsübertragung mit einer axial verstellbaren Außcnmbe 29 und einer axial unbeweglichen Innennabe 30. Wie man in F i g. 4 bis b erkennt, sind mehrere, etwa acht oder mehr, einzeln geformte dünne Tragplättchen 31 in gegenseitigem Umfangsabsiand in den ringförmigen Zwischenraum zwischen der inneren und der äußeren Nabe 30 bzw. 29 eingesetzt. Die Plättchen 31 haben jeweils eine Schicht 32 aus einem elastischen, gummiartigen Werkstoff, welcher vorzugsweise durch ein Kleb- oder Bindemittel in der Bohrung 33 der Außennabe 29 befestigt ist. Die Plättchen haben ferner eine innere Kontaktschicht 34 aus einem Material mit hohem Modul, etwa Polyethylenterephthalat, glasverstärktem Epoxyd-Kunststoff oder einem gleichwertigen, relativ starren Werkstoff. Aufgrund dieses laminierten Aufbaus sind die Plättchen in Radialrichtung ziemlich steif, während sit- in Axutl- und Umfangsrichtung ausreichend nachgiebig sind, um die zwangsläufig zwischen der Außen- und der Innennabe auftretenden Relativbewegungen ohne Gleitberührup.g und damit ohne Reibungsverschleiß zu ermöglichen. Durch die Nachgiebigkeit der Plättchen vermögen die Naben ihre Relativbewegungen unter Übertragung von bei der Belastung der Riemenscheibe auftretenden Scherkräften in Axial- und Umfangsrichtung durch die Plättchen auszuführen. Die steifen Kontaktschichten 34 widerstehen dem Bestreben der kompressiblen Schicht 32, unter Druck in allen Richtungen auseinander zu fließen. Wird ein solches Auseinanderfließen unter großer Belastung nicht verhindert, so entsteht dabei eine innere Reibung in den Plättchen, unter deren Einwirkung sie schließlich zerreißen und zerrieben werden. Die gummiartige Schicht 32 ist sowohl mit der Kontaktschicht 34 als auch mit der Bohrung der Außennabe 29 Ober ein Bindemittel verbunden. Wie man in Fig.5 erkennt, sind die Plättchen 31 vorzugsweise zunächst den beiden Enden der Bohrung in der Außennabe 29 angeordnet, da hier, wie vorstehend anhand von F i g. 1 erläutert, die höchsten Belastungen auftreten.

Die im Betrieb einer Keilriemenscheibe für drehzahlveränderliche Antriebsübertragung auftretenden Relativbewegungen in Axial- und Umfangsrichtung zwischen der äußeren und der inneren Nabe 29 bzw. 30 sind im Laufe einer Umdrehung nur klein. Da die laminierten Plättchen 31. nachgiebig und begrenzt kompressibel sind, kehren sie beim Eintritt in die belastungsfrcic Zone selbst in ihren entspannten Zustand zurück, in welchem sie den größten radialen Zwischenraum 28 im wesentlichen ausfüllen. Die einzelnen Plättchen 31 kommen beispielsweise am Punkt r in Anlage an der ^ Innennabe 30 und nehmen bei der Drehung der Riemenscheibe um 90" bis /um Punkt edie zwangsläufige Verschiebung in Umfangsrichtung zwischen den Naben 29 und 30 auf. Am Punkt c wird die Belastung der

ij Riemenscheibe aufgehoben und das Plättchen 31 kehrt in seinen entspannten Zustand zurück. Solange die Belastung anhält, tritt zwischen der Kontaktschicht 34 und der Innennabe 30 kein Reibungsverschleiß auf, da die gummiartige Schicht 32 der Plättchen innerhalb der durch die Relalivbewcjningen vorgegebenen Grenzen soweit nachgeben, daß die Bewegungen ohne Glcitberührung zwischen der Kontaktschicht und der Innennabe stattfinden können.

Auch beim Verstellen des wirksamen Durchmessers

2u der Keilriemenscheibe durch axiale Verschiebung der Scheibenhälfte 20 mittels einer herkömmlichen Vorrichtung tritt keine Gleitberührung zwischen den Kontaktschichten 34 der Plättchen und der Innennabc 30 auf. Dazu sei angenommen, daß sich die Scheibenhälfte 20 in 10 see um 25.4 mm in Axialrichtung bewegen soll. Während dieser 10 see vollführt die Riemenscheibe normalerweise etwa 300 Umdrehungen, so daß sich die Scheibenhälfte pro Umdrehung also txir über etwa 0.0838 mm zu bewegen braucht. Selbst wenn die Axialbewcgung pro Umdrehung das Zehnfache betrüge, könnten die Plättchen 31 bei jeder Umdrehung weit genug in Axialrichtung nachgeben, um das Auftreten von Gleitreibung zu verhindern, da ja die Plättchen nur jeweils über nicht mehr als eine Drittel-Umdrehung in Anlage ander Innennabe sind.

Bei äußerst geringer Belastung der Keilriemenscheibe könnten die starren Kontaktschichten 34 der Plättchen weggelassen und diese ganz aus gummiartigem Material gefertigt und über ein Bindemittel an der

^ Außennabc befestigt werden. In gewissen Fällen, wiederum bei sehr geringer Belastung, könnten zunächst den Enden der Außennabc 29 in deren Bohrung 33 eingesetzte geschlossene Ringe aus gummiartigem Material ausreichen, die erforderliche vcrschleißfreic Beweglichkeit in Axial- und Umfangsrichtung zu gewährleisten.

Im Hinblick auf die Verringerung der Gefahr eines Versagens der Verbindung zwischen den Schichten des Plättchens unter hoher Belastung und auf eine

Verringerung der Hartspannung, welche anscheinend proportional der Dicke der nachgiebigen Schicht dei Plättchen zunimmt, sind Plättchen mit dem in Fig./ gezeigten Aufbau bevorzugt In dieser Ausführung ist ii der Bohrung der Außennabe 29 über ein Bindemittel eil

Plättchen 35 befestigt, dessen Kontaktschicht 36 au: Epoxyd-Material mit Glasfüllung hergestellt ist De übrige Teil des Plättchens 35 ist aus einande abwechselnden Schichten 37 und 38 aus gummiartigen Material bzw. aus einem steifen Werkstoff, beispielswei

se dünnem Stahlblech, aufgebaut Bei einem solche Aufbau ist das Plättchen beträchtlich höher belastbai bevor es zerrieben werden kann. Je höher der Modi der steifen Zwischenschichten) 38 im Inneren de Plättchens und der Kontaktschicht 36, als um so höhe

erwies sich die Belastbarkeit des Plättchens. Die in de Plättchen jeweils verwendete Menge des gummiartige Materials ist proportional der Größe der in eine vorgegebenen Keilriemenscheibe auftretenden Bew(

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gungen. )e größer die Keilriemenscheibe ist, um so größer sind auch die Relativbewegungen zwischen der inneren und der äußeren Nabe in Axial- und Umfangsrichtung. Die Relativbewegungen sind auch um so größer, je größer das Radialspiel zwischen den ^s Naben ist. Die Anzahlen der nachgiebigen und steifen Schichten in einem Plättchen 35 ist also in Abhängigkeit von den vorstehend angeführten Gegebenheiten veränderlich. An dieser Stelle ist zu bemerken, daß die Plättchen 31 oder 35 nicht unbedingt an der äußeren oder auch an der inneren Nabe 29 bzw. 30 der Keilriemenscheibe befestigt zu sein brauchen. Sie könnten auch an beiden Außenseiten jeweils eine feste Kontaktschicht und dazwischen einander abwechselnde nachgiebige und steife Schichten haben. '

Fig.8 zeigt eine Innennabe 39. auf welcher eine Außennabe 40 durch einen in eine Nut 42 darin eingreifenden Wellenkeil 4t axial beweglich geführt ist. Unter Auslassung der Stelle, an welcher der Keil 41 sitzt, sind den Plättchen 31 oder 35 entsprechende Tragplüttchcn 43 in gegenseitigen Umfangsabständcn in dem ringförmigen Zwischenraum um die Innennabe 39 herum angeordnet. An den einander gegenüberstehenden Seiten der Nut 42 sind weitere Plättchen 44 mit einander zugekehrten Kontaktschicht 45 angebracht. Bei dieser Anordnung kann eine Glcitvcrschiebung im Betrieb der Keilriemenscheibe nur zwischen den Konlaktsehiehten 45 und dem Keil 41 stattfinden, und dies auch nur beim Verstellen der Drehzahlübertragung. Im normalen Betrieb mit gleichbleibender Hinstellung der Riemenscheibe tritt keine Gleitbewegung und damit kein Verschleiß auf. da die Tragplättchen 43 und 44 die Relativbcwcgungcn zwischen der inneren und der äußeren Nabe in Axial- und Umfangsrichtung in der vorstehend anhand von F i g. 4 bis 6 erläuterten Weise ermöglichen.

F.inc besonders vorteilhafte Ausführungsform einer verstellbaren Keilriemenscheibe ist in F i g. 9 bis 14 der Übersichtlichkeit halber teilweise schematisiert dargestellt. Die Außcnnabc 46 der Keilriemenscheibe hat hier eine vicleckigc Bohrung 47, und die dazugehörige Innennabe 48 hai eine komplementäre Querschnittsform. Die Bohrung 47 und die Innennabe 48 sind der Einfachheit halber mit quadratischer Querschnittsform dargestellt, sie können aber auch sonstige Viclcckforni haben.

F i g. 9 zeigt einen Zustand, in welchem die Keilriemenscheibe kein Drehmoment überträgt, dabei jedoch einander gleichen Zugkräften 7Ί und Tl aufgrund der Spannung des Keilriemens unterworfen ist. Dabei wird ^⁰ die Außennabe 46 in der in Fig. 1 anhand einer inneren und äußeren Nabe mit kreisförmigem Querschnitt dargestellten Weise verkantet. F i g. 9 ist eine Siirnansicht der inneren und äußeren Naben an der dem Keilriemen abgewandten Seite. In F i g. 9 werden ^s5 aufgrund der vom Keilriemen ausgeübten Zugkräfte Tl und 72 einander gleiche und gleichmäßig verteilte Druckkräfte auf die Flächen a und dausgeübt, wie durch die Pfeile 49 angedeutet. Die Flächen b und c der inneren Nabe 48 sind unbelastet. Im Bereich dieser ^⁰ Flächen ist ein relativ großer Zwischenraum zwischen der inneren und der äußeren Nabe vorhanden. Zwischen den ebenen Flächen a, b, c und d und den ihnen gegenüberstehenden ebenen Flächen der eckigen Bohrung 47 sind rechteckig laminierte Plättchen 50 mit ** einem dem der Plättchen 35 ähnlichen Aufbau angeordnet Ein solches Plättchen 50 ist in F i g. 13 dargestellt. In dem in Fig.9 dargestellten Zustand ist zwischen den unbelasteten Flächen b und c und den zugeordneten Plättchen 50 ein gewisser Zwischenraum 51 vorhanden, während die den Flächen a und d zugeordneter. Plättchen 50 druckbelastet sind, so daß hier kein Zwischenraum vorhanden ist.

Die einzelnen Plättchen 50 haben vorzugsweise jeweils eine für die Anlage an der betreffenden Fläche der inneren Nabe 48 bestimmte Kontaktschicht 52 sowie einander abwechselnde Schichten 53 und 54 aus nachgiebigen und steifen Werkstoffen der vorstehend beschriebenen Art. Die äußere Schicht 53 aus gummiartigem Material ist vorzugsweise mit der betreffenden Fläche der Bohrung 47 verklebt und die Kontaktschichten 52 der Plättchen 50 sind jeweils einer Fläche a. b. c oder d der Innennabe zugekehrt. Die Plättchen 50 sind vorzugsweise in ihren Kontaktschichten 52 und in den anderen Schichten mit Ausnahme der Befesügungsschichl 53 durch Längs- und Quernuten 55, 56 unterteilt und durch die Klebschicht 53 zusammengehalten. Durch diese Unterteilung der Plättchen ergibt sich die Wirkung mehrerer tiinzelpläuchen. wie der Plättchen 31 in der ersten Ausführungsform, anstelle der eines einzigen durchgehenden Plätichens. Die voneinander getrennten Tcilpläitchen vermögen im Vergleich zu einem durchgehenden größeren Plättchen Scherkräften in Axial- und Umfangsrichtung der Keilriemenscheibe besser nachzugeben. In jedem Falle sind die den Flächen u. b. cund dgegenüberstehenden Plättchen von den jeweils benachbarten unabhängig und getrennt, so daß sie die zwangsläufigen Relativbcwcguncen zwischen der inneren und der äußeren Nabe besonders wirksam aufzunehmen vermögen.

In Fi g. 10 ist die Keilriemenscheibe aus der in F i g. 9 gezeigten Stellung um 60" wcitergedreht. so daß die Belastung nun anders verteil! ist. Dank der Nachgiebigkeit des in Fig. 10 mit 50a bezeichneten Plättchens gegenüber Scherkräften hat sich die äußere Nabe 46 um das durch die Größe des Zwischenraums dargestellte Maß nach rechts verlagert. Der Zwischenraum ist nun nicht mehr an der Fläche b sondern an der Fläche d vorhanden. Während dieses Vorgangs stand das Plättchen 50a dauernd unter Druckbelastung, so daß bei der Verlagerung der äußeren gegenüber der inneren Nabe keinerlei Gleitbewegung stattfand. Vielmehr fand die Verlagerung unter Ausnützung der Nachgiebigkeit des Plättchens 50a gegenüber den Scherkräften statt. Bei der weiteren Drehung der Keilriemenscheibe wird dann ein Punkt erreicht, an dem die Fläche a frei von Belastung ist. so daß das Plättchen 50a zu seiner ursprünglichen Form zurückkehrt, in welcher es nach einer Drehung um 180° erneut belastbar ist. In Fig. 10 ist durch die ungleiche Länge der auf die Flächen a und b gerichteten Pfeile die relative Verteilung der Belastung in der dargestellten Winkelstellung angedeutet.

Wirkt auf die bewegliche Scheibenhälfte der Riemenscheibe ein Drehmoment ein, so ergibt sich die in F i g. 11 angedeutete Lastverteilung. Aufgrund der Verdrehung der äußeren Nabe 46 relativ zur inneren Nabe 48 verschwindet der Zwischenraum, so daß sich nun alle vier Plättchen 50 gleichzeitigen Anlage an der inneren Nabe befinden. Bei der Übertragung von kleinen Drehmomenten mit kleinem wirksamen Durchmesser der Riemenscheibe kann noch ein Zwischenraum der in Fig. 10 gezeigten Art vorhanden sein, wobei sich die Ecken 57 und 58 auf den Plättchen abstützen, die Ecken 59 und 60 jedoch nicht in Anlage bzw. unbelastet sind. Bei der Drehung der Riemenscheibe unter hoher Drehmomentbelastung werden die

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einzelnen Plättchen 50, wie durch die Pfeile in Fig. Il und 12 dargestellt, während jeder Umdrehung im Wechsel zwischen einer höchsten und einer niedrigsten Belastung beansprucht. Dabei geschieht die zwangsläufige Relativbewegung zwischen der inneren und der äußeren Nabe unter Ausnützung der Fähigkeit der Plättchen 50, sich zusammenzudrücken und gegenüber Scherkräften elastisch nachzugeben. Dabei ergibt sich

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zwischen den Flächen der inneren Nabe 48 bzw. deren Ecken und den Tragschichten 52 der Plättchen 50 keinerlei Gleitbewegung, da eine solche dank der Nachgiebigkeit der Plättchen verhindert ist. Somit bat die in Fig. 9 bis 14 dargestellte vieleckigc Ausführung im wesentlichen die gleiche Wirkungsweise wie die zunächst beschriebenen Ausführungen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. StuFenlose einstellbare Keilriemenscheibe mit einer Innennabe und einer darauf axial verstellbaren Außennabe, wobei zwischen der Innennabe und der Außennabe ein Zwischenraum zur Aufnahme eines rings der Innennabe angeordneten, trocken arbeitenden Lagermaterials vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagermaterial aus einer Mehrzahl von einzelnen, rings der Innennabe (21, 30, 39, 48) verteilt angeordneten Tragplättchen (31,50) gebildet ist, die an der einen Nabe (21,30,39, 48 bzw. 25, 29, 40, 46) festgelegt und an der der anderen Nabe zugekehrten Fläche eine steife Kontaktschicht (34, 36, 52) aufweisen und die radial zur Nabenachse steif und sowohl in Umfangsrichtung als auch in Axialrichtung der Naben elastisch nachgiebig sind

2. Keilriemenscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Tragpläitchen (31) in gegenseitigen Abständen über eine stoffliche Verbindung in der Bohrung (27) der äußeren Nabe (25) befestigt sind.

3. Keilriemenseheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplättchen (31) in zwei getrennten Gruppen zunächst einander gegenüberliegenden Enden der Bohrung (33) der äußeren Nabe (29) angeordnet sind.

4. Keilriemenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Naben (21 bzw. 25) zylindrisch sind und daß die Tragplättchen (31) zur Anpassung an die Form der Naben zylindrisch gekrümmt sind.

5. Keilriemenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Naben (48 bzw. 46) nicht-kreisförmigen Querschnitt haben und daß die Form der Tragplättchen (50) der des Zwischenraums zwischen der inneren und der äußeren Nabe angepaßt ist.

6. Keilriemenscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Naben (48 bzw. 46) vieleckige Querschnittsform mit einander paarweise gegenüberstehenden ebenen Flächen haben und daß die aus einzelnen ebenen Plättchenanordnungen (50) gebildeten Tragpläitchen in den Zwischenräumen (51) zwischen einander gegenüberstehenden ebenen Flächen angeordnet sind.

7. Keilriemenscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede ebene Plättchenanordnung (50) eine aus relativ steifem Werkstoff geformte Kontaktschicht (52) und eine Körperschicht aus einem elastischen Material aufweist, welche unter Einfluß von paralk! .:■; den Flächen verlaufenden Scherkräften nachgiebig ist.

8. Keilriemenscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Plättchenanordnung (50) mehrschichtig aus einer steifen Kontakischicht (52) und einander abwechselnden Schichten (53, 54) aus elastischen und steifen Werkstoffen unter der Kontaktschicht aufgebaut ist und in <lcr Kontaktschicht sowie in wenigstens einer der einander abwechselnden Schichten Längs- und Qiiernuten (55 bzw. 56) aufweist, (lurch welche sie in cmc Anzahl von l.iti/.elplättchen unterleib ist, welche gegenüber parallel zu den ebenen Flächen d;iiauf einwirkenden Scherkräften einzeln elastisch nachgiebig und dabei weitgehend widerstandsfähig liegen normal /ti den ohenen Flächen wirkende Dnickkräfie sind.

9 Keilriemenscheibe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen durch Nuten (55, 56) unterteilten Plättchenanordnungen (50) jeweils länglich rechteckig sind und jeweils eine Anzahl von rechteckigen Einzelplättchen aufweisen.

10 Keilriemenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Tragplättchen (35) jeweils eine dünne Kontaktschicht (36) aus einem steifen Werkstoff und einen die Kontaktschicht tragenden, aus einander abwechselnden Schichten (37, 38) aus elastischen und steifen Werkstoffen aufgebauten Körper haben.

11. Keilriemenscheibe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die steife Kontaktschicht (36) aus einem Kunststoffmaterial ist und daß die einander abwechselnden Schichten (37, 38) aus einem Kunststoffmaterial bzw. aus einem gummiartigen Material sind.