DE3824863A1 - Riemenscheibe fuer ein regelgetriebe - Google Patents
Riemenscheibe fuer ein regelgetriebeInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Riemenscheiben für Regel
getriebe gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Ein solches Regelgetriebe ist aus der FR-PS 25 16 622 be
kannt. In dieser Schrift ist ein Abstandselement zwischen der
Membranfeder und dem beweglichen Flansch eingesetzt, wobei
die Art seines Anbaus an den bewegbaren Flansch nachteilig
ist.
Diese Nachteile bestehen in einem gesteigerten axialen Raum
bedarf, der von diesem Abstandselement herrührt und darin,
daß die Anhaft- oder Klebeoperationen mit oder ohne Verbin
dungsteil, langwierig und schwierig durchzuführen sind und
als Ergebnis zu relativ erhöhten Kosten führen. Wenn darüber
hinaus der Zusammenbau des Abstandselements mit dem bewegba
ren Flansch durch Laschen, Klammern oder Nieten erfolgt, ist
es erforderlich, Abdichtringe vorzusehen, wenn es sich bei
dem Regelgetriebe um ein solches handelt, das durch eine
Fluidquelle gesteuert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu
überwinden und eine verläßliche Verbindung zwischen der Mem
branfeder und dem bewegbaren Flansch sicherzustellen, um eine
fehlerfreie Übertragung des Moments zu gewährleisten.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden
Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die
Membranfeder vollständig mit elastischem Material umhüllt,
wobei der genannte Wulst während der Umhülloperation der Mem
branfeder gebildet wird.
Gemäß einer nächsten Ausführungsform wird die in dem bewegba
ren Flansch vorgesehene Aufnahme von zwei aufeinanderfolgend
in Richtung der Membranfeder und am Umfang des bewegbaren
Flansches ausgeformten Umbiegungen gebildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Aufnahme von
einem Kranz aus Metall gebildet, der um die Enden des Wulstes
und des bewegbaren Flansches herum befestigt ist und dessen
beide Ränder, die nach innen umgelegt sind, eine axiale Klem
mung zwischen dem Wulst und dem Flansch sicherstellen. Dank
dieser verschiedenen Anordnungen bietet die Erfindung Vor
teile, insbesondere durch eine Verminderung des axialen Raum
bedarfs der Anordnung und zwar durch eine Vereinfachung der
Montage durch eine Verbesserung der Dichtung für den Fall,
daß es sich um ein Regelgetriebe handelt, das von einer
Fluidquelle gesteuert wird.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung von in den Figuren dargestell
ten Ausführungsbeispielen der Erfindung. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht eines Axialschnitts durch eine erfin
dungsgemäße Riemenscheibe eines Regelgetriebes,
Fig. 2 eine Darstellung eines durch eine Einrahmung II in
Fig. 1 gekennzeichneten Details in vergrößertem
Maßstab, und
Fig. 3 eine Ansicht analog derjenigen in Fig. 2 betreffend
eine weitere Ausführungsform der Erfindung.
In Fig. 1 ist eine Riemenscheibe 10 A für ein Regelgetriebe
der Bauart dargestellt, wie es in dem oben zitierten Patent
beschrieben ist. Es handelt sich dabei um die treibende Rie
menscheibe dieses Getriebes.
Diese treibende Riemenscheibe 10 A weist eine Nabe 12 auf, die
mittels Schrauben 13 am Ende einer Antriebswelle 14 befestigt
und somit drehfest an ihr festgelegt ist. Um die Nabe 12
herum sind zwei ringförmige Flansche 15 und 16 mit einander
gegenüberliegenden kegelförmigen Flanken zur Aufnahme eines
Keilriemens 11 vorgesehen, von denen zumindest ein Flansch,
im vorliegenden Fall der Flansch 15, bezüglich der Nabe 12
axial bewegbar ist. Der Flansch 16, als fester Flansch be
zeichnet, ist sowohl axial als auch in Umfangsrichtung fest
mit der Nabe 12, beispielsweise durch Verbördeln, verbunden.
Zum Zwecke seiner axialen Bewegbarkeit auf der Nabe 12 weist
der bewegbare Flansch 15 an seinem Innenumfang eine axiale
Hülse 18 auf, die sich zu beiden Seiten des Flansch 15 er
streckt. Diese Hülse 18 ist unter Zwischenschaltung von
Gleitringen 19 verschiebbar auf der Nabe 12 aufgesetzt. Der
bewegbare Flansch 15 wird mittels federnder, in axialer Rich
tung wirkender Rückstellmittel 20 in Richtung des festen
Flansch 16 belastet.
Im vorliegenden Fall werden die Mittel 20 von zwei im wesent
lichen ringförmigen Teilen 21 gebildet, die einander paral
lel, jedoch voneinander getrennt, gegenüberliegen. Diese bei
den Teile 21 werden von zwei Membranfedern gebildet, die von
einem elastischen Material 22, beispielsweise einem Elastomer
umhüllt sind. Diese Umhüllung oder Ummantelung 22 ist mit den
Membranfedern 21 durch Verkleben oder Anhaften, das aus einer
Vulkanisierung herrührt, fest verbunden.
Jede Membranfeder 21 weist einen kreisförmig fortlaufenden
Umfang 23 auf, der einen Belleville-Ring (Tellerfeder) bil
det, sowie einen Zentralbereich 24, der durch Schlitze 25 in
radiale Finger aufgeteilt ist. Diese Membranfedern 21 und die
Umhüllung 22 bilden eine einheitliche federnde Baueinheit mit
variabler Konizität, die mittels der Umfangsteile 23, axial
kippbar gegen den bewegbaren Flansch 15 und die mittels ihres
Zentralbereichs 24 axial kippbar gegen ein Abstützteil 30
anliegt.
Das Abstützteil 30 wird in dem dargestellten Ausführungsbei
spiel von einer sowohl axial als auch hinsichtlich einer Ro
tation fest mit der Nabe 12 verbundenen Scheibe gebildet, die
beispielsweise zu diesem Zweck mit ihrem Innenumfang am
Endabschnitt der Nabe 12 auf der dem festen Flansch 16 abge
wandten Seite durch Verbördeln befestigt ist. Diese Scheibe
30 trägt einen eine Schwungmasse bildenden Ring mit einem
Dämpfungselement aus elastischem Material, das zwischen der
Scheibe 30 und dem Ring 31 angeordnet ist. Dieses Element 32
ist an dem Ring 31 und der Scheibe 30 z.B. angeklebt oder an
gehaftet, wobei diese Anordnung einen Dämpfer 33 bildet, um
die Vibrationen zu dämpfen, die entlang der kinematischen
Kette entstehen können, in der das Regelgetriebe eingeschal
tet ist.
Zwischen dem bewegbaren Flansch 15, der Nabe 12 und der von
den elastischen Mitteln 20 und dem Abstützteil 30 gebildeten
Anordnung ist eine Steuerkammer 35 gebildet. Diese Kammer 35
steht mit einer nicht dargestellten Fluidquelle in Strömungs
verbindung, insbesondere eine pneumatische Überdruck- oder
Unterdruckquelle. Zu diesem Zweck ist mindestens eine radiale
Öffnung in der Hülse 18 vorgesehen, die in einer am Innenum
fang der Hülse 18 ausgebildeten ringförmigen Nut 37 mündet,
die in axialer Richtung verlängert ist. Diese Nut 37 steht
permanent über einen in der Nabe 12 ausgebildeten radialen
Kanal 38 mit einer inneren Ausnehmung 39 in der Nabe in Strö
mungsverbindung. Diese Ausnehmung 39, die sich am der Motor
welle 14 abgewandten Ende der Nabe 12 befindet, ist mittels
eines Stopfens 40 abgedichtet, der zum Zwecke einer Strö
mungsverbindung zwischen der Ausnehmung 39 und der Fluid
quelle mit einem Verbindungsstück 41 ausgerüstet ist.
Gemäß eines wesentlichen Merkmals der Erfindung ist die Um
mantelung 22 aus elastischem Material radial nach außen ver
längert und zwar über die kreisförmigen Abschnitte 23 der
Membranfedern 21 hinweg, um einen Wulst 45 zu bilden. Dieser
radiale Wulst 45 ist bezüglich der Membranfedern axial abge
stuft und steht mit der Ummantelung 22 über zwei ringförmige
Flächen 46 und 47 in Verbindung, die jeweils nach innen bzw.
nach außen gewandt sind.
Die axiale Abstufung des Wulst 45 gibt die Membranfedern 21
des bewegbaren Flansch 15 frei, wodurch es diesen ermöglicht
ist, sich im Verlaufe der Verschiebung des Flanschs frei zu
verformen.
Der Wulst 45 ist in einer Aufnahme 50 eingeschlossen, die
derart in dem bewegbaren Flansch 15 ausgebildet ist, daß ein
Schwenkanschlag für die Membranfedern 21 gebildet wird, und
derart, daß diese zumindest axial mit dem Flansch 15 verbun
den sind.
Gemäß einer ersten Ausführungsform, vergl. Fig. 2, ist der
geneigte Zentralbereich 15 A des bewegbaren Flansch 15 nach
außen durch einen ringförmigen radialen Abschnitt 51 verlän
gert, der in zwei aufeinanderfolgende, im wesentlichen 90°
betragende Abknickungen endet, um jeweils einen axialen Rand
52 und einen nach innen gerichteten radialen Rand 53 zu bil
den. Die inneren Umfangsflächen dieser beiden Ränder 52, 53
begrenzen die Aufnahme 50, in denen der Wulst 45 aufgenommen
ist. Es ist festzustellen, daß die Außenfläche 47 es gestat
tet, den Wulst 45 von dem benachbarten Ende 53 a des Radial
rands 53 freizusetzen und auf diese Weise den Durchgang eines
Werkzeugs zu ermöglichen, um den Wulst 45, wie nachfolgend
näher beschrieben, einzuspannen.
Es wird nun erneut auf Fig. 1 bezug genommen, aus der erkenn
bar ist, daß sich die Ummantelung 22 an ihrem Innenumfang
mittels eines ringförmigen axialen Abstandselements 60 ver
längert, des sich in Richtung auf das Abstützteil 30 er
streckt. In Richtung seines Endabschnitts weist das Abstands
element 60 ein gewelltes Profil , das Wellen 61 mit axialer
Ausrichtung an seinem Außenumfang ausbildet und einen ring
förmigen Vorsprung 62 an seinem Innenumfang auf. Das Abstand
selement 60 ist in einer Aufnahme 65 eingespannt, die auf der
gegenüberliegenden Fläche des Abstützteil 30 ausgebildet ist.
Die Scheibe 30 weist einen axialen Kranz 66 auf, der sich ko
axial zur Nabe 12 erstreckt und Wellen 67 besitzt, die kom
plementär zu den Wellen 61 des Abstandselements 60 ausgeformt
sind. Diese Wellen sind beispielsweise durch Einprägen oder
Einpressen hergestellt. An der Scheibe 30 axial vorstehende
Laschen 68 sind über einen koaxialen Kreis im Inneren des
Kranzes 66 regelmäßig verteilt. Jede Lasche 68 weist auf der
Seite der Ausnehmung 65 und in Richtung seines Endes eine
Nase 69 auf, die durch eine geneigte Fläche 69 a verlängert
ist. Die Aufnahme 65 ist somit durch den ringförmigen Spalt
definiert, der zwischen dem Kranz 66 und den Laschen 68 be
grenzt ist.
Es ist zu bemerken, daß zwischen den Laschen 68 und der Nabe
12 ein Raum gelassen ist, der ausreichend ist, einen freien
Durchgang der Hülse 18 des bewegbaren Flansches während des
sen Verschiebung in Richtung der weitesten Entfernung bezüg
lich des festen Flansches zu gestatten.
Der Zusammenbau der Scheibe 10 a erfolgt in der nachfolgend
beschriebenen Weise:
Der Flansch 16 ist beispielsweise durch Verbördelung auf der
der Motorwelle abgewandten Seite auf der Nabe 12 starr befe
stigt. Der bewegbare Flansch 15 ist unter Zwischenschaltung
von Gleitringen 19 um die Nabe 12 verschiebbar angeordnet.
Die einheitliche federnde Baugruppe 20 ist um die Nabe 12
herum befestigt und mit Hilfe eines nicht dargestellten Werk
zeugs, das sich an dem Ende 53 a des bewegbaren Flansches 15
abstützt, ist der Wulst 45 so deformierbar, daß er in die
Aufnahme 50 des bewegbaren Flansches 15 eingedrückt und darin
gehalten werden kann.
Schließlich ist der Dämpfer 33 um die Nabe 12 angeordnet, wo
bei durch Aufpressen das Abstandselement 50 in der Aufnahme
25 der Scheibe eingeschlossen gehalten ist. Dank der Elasti
zität der Laschen 68 und des Abstandselements 60 dringt die
ses in das Innere der Aufnahme 65, wobei seine Wellen 61 in
die Wellen 67 des Kranzes 66 eingeschoben werden und sein
nach innen ragender Vorsprung 62 den Vorsprung 69 der Laschen
68 hintergreift.
Sobald das Abstandselement 60 an der Scheibe 30 am Boden der
Aufnahme 65 anstößt, ist zu bemerken, daß die Deformation des
Abstandselements 60 ein Zusammenpressen seines Vorsprungs 62
hervorruft, der über die gesamte Länge mit den Laschen 68 in
Kontakt tritt. Durch die Verschachtelung der Wellen 61, 67 ist
das Abstandselement 60 drehfest mit Scheibe 30 verbunden.
Schließlich ist die Scheibe 30 durch beispielsweise Verbör
deln oder Verpressen mit der Nabe 12 verbunden.
Gemäß der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform wird die
Aufnahme 50 von einem um den Außenrand des bewegbaren Flan
sches 15 herum angeordneten Kranz 70 begrenzt, der den Rand
des bewegbaren Flansches 15 und den Wulst 45 umgibt.
An seinen beiden Rändern ist der Kranz 70 radial nach innen
abgebogen, um ein axiales Klemmen zwischen dem bewegbaren
Flansch 15 und dem Wulst 45 sicherzustellen. Während der Mon
tage wird der Wulst 45 mit dem radialen Endabschnitt 51 des
Flanschs 15 derart in Kontakt gebracht, daß deren Endab
schnitte im wesentlichen glatt miteinander abschließen. Der
Kranz 70, dessen eines Ende vorher nach innen abgebogen
wurde, um einen Rand 71 zu bilden, beispielsweise durch pres
sen, wird derart um den Wulst 35 herum gezogen, daß die In
nenfläche 71 des Kranzes 70 in Anlage gegen die Fläche des
Wulstes kommt, die von derjenigen abgewandt ist, die sich mit
dem bewegbaren Flansch 15 in Kontakt befindet. Schließlich
wird das andere Ende des Kranzes 70 nach innen abgeschlagen,
um einen Rand 72 zu bilden, wobei dies beispielsweise durch
eine Rolloperation erhalten werden kann, wodurch der Rand 72
vorteilhafterweise in Kontakt mit einer Abfasung 51 a gerät,
die am Außenrand des bewegbaren Flanschs 15 auf der Seite
ausgebildet ist, die der Wulst 45 abgewandt ist.
Es versteht sich, daß der Wulst 35 in axialer Richtung und
das Abstandselement 60 in radialer Richtung Querschnitte
größerer Abmessungen aufweisen können, als diejenigen der je
weiligen Aufnahmen 50, 65, damit sie durch Einspannungen zu
sammengebaut werden können.
Es ist schließlich noch zu bemerken, daß die federnden Rück
stellmittel 20 mit dem bewegbaren Flansch 50 und dem An
schlagteil 30 fest verbunden sind und eine Vorspannung aus
üben, die es gestattet, den Wulst 45 und das Abstandsteil 60
in ihren jeweiligen Aufnahmen 50, 65 eingespannt zu halten.
Diese Vorspannung wird insbesondere mit der Befestigung der
Scheibe 30 auf der Nabe 12 erzeugt.
Allgemein ist ein Wegbegrenzungsanschlag zwischen dem beweg
baren Flansch 15 und dem Abstützteil 30 vorgesehen, um den
Abstand zwischen den Flanschen 15, 16 der treibenden Riemen
scheibe 10 a zu begrenzen und zu verhindern, daß der Riemen 11
die Riemenscheibe verläßt.
Dieser Anschlag ist vorteilhafterweise mit den elastischen
Rückstellmitteln 20 fest verbunden und bildet einen ringför
migen Vorsprung 100 aus elastischem Material, der sich axial
in Richtung des Abstützteils 30 erstreckt. In dem dargestell
ten Ausführungsbeispiel wird der Vorsprung 100 im Bereich des
umlaufenden Teils 23 der Membranfedern 21 durch das Hüllmate
rial bzw. die Ummantelung 22 gebildet, wobei der Vorsprung
gegen die benachbarte Wand des Trägheitsrings 31 des Dämpfers
30 zur Anlage kommt. Der Vorsprung 100 wird somit von der Um
hüllung 22 getragen und bildet an ihm eine Erhebung.
In den dargestellten Ausführungsformen können die Laschen 68
von einem fortlaufenden Kranz ersetzt werden, der einen Vor
sprung aufweist, um axial das Abstandselement 60 zu halten,
wenn dieser in der Aufnahme 65 eingedrungen ist.
Wenn das Regelgetriebe nicht mit einem Dämpfer 33 ausgestat
tet ist, genügt es für eine solche Ausführungsvariante, daß
sich das Abstützteil 30 radial über eine Länge erstreckt, die
ausreichend ist, um mit dem Vorsprung 100 zusammenzuwirken.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Herstel
larten beschränkt und sie ist sowohl auf die treibende als
auch auf eine angetriebene Scheibe eines Regelgetriebes an
wendbar, wobei letztere von der Bauart sein kann, die wie
oben beschrieben gesteuert wird oder einer solchen die durch
Zentrifugalkraft gesteuert wird.
Claims (6)
1. Riemenscheibe für ein Regelgetriebe, mit einer Nabe und
zwei einander gegenüberliegenden, um die Nabe herum an
geordneten, ringförmigen Flanschen, von denen der eine,
gesteuert von federnden Rückstellmitteln, bezüglich der
Nabe axial bewegbar ist, wobei die Rückstellmittel von
zumindest einem ringförmigen Teil, zum Beispiel einer
Membranfeder gebildet werden, die zum einen an ihrem Um
fangsteil als Belleville-Feder ausgeformt ist, die axial
schwenkbar gegen den bewegbaren Flansch anliegt, und zum
anderen einen durch Schlitze in radiale Finger aufge
teilten Zentralbereich aufweist, der schwenkbar gegen
ein Abstützteil anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der
Umfangsteil (23) der Membranfeder (21) radial durch
einen ringförmigen deformierbaren Wulst (45) aus elasti
schem Material verlängert ist, der in einer in dem
bewegbaren Flansch (15) ausgebildeten Aufnahme (50) ein
gespannt ist.
2. Riemenscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Ummantelung (22) aus federnden Material die
Membranfeder (21) umgibt und über die Membranfeder hin
aus verlängert ist, um den Wulst (45) auszubilden.
3. Riemenscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Aufnahme (50) aus zwei sich aneinander
anschließenden, im wesentlichen ca. 90° betragenden Um
biegungen (52, 53) gebildet wird, die am Außenumfang des
bewegbaren Flansch (15) ausgebildet und zur Membranfeder
(21) gerichtet sind.
4. Riemenscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Aufnahme (50) von einem um den Auße
numfang des bewegbaren Flanschs (15) und den Wulst (45)
herum angeordneten Kranz (70) gebildet wird, wobei die
beiden Ränder (71, 72) des Kranzes (70) nach innen umge
legt sind, um den Wulst (55) gegen den Flansch (50)
axial geklemmt zu halten.
5. Riemenscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der eine der Ränder (71) des Kranzes (70) vor dem
Zusammenbau umgelegt ist und der andere Rand (72) nach
innen verformt wird, wenn der Kranz (70) um den Flansch
(15) und den Wulst (45) herum gelegt ist.
6. Riemenscheibe nach mindestens einem der Ansprüche 2-5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung (22) im
Bereich des Außenumfangs der Membranfedern (21) einen
ringförmigen Vorsprung (100) aufweist, der einen
Anschlag zur Begrenzung des Abstands zwischen den Flan
schen (15, 16) bildet.
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