AT140952B - Vorrichtung zur Regelung der Anpreßdrücke, insbesondere für Reibungsgetriebe. - Google Patents

Description

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    VorrieMuMg zur Regehmg dpi'Aupressdriieke, insbesondere für Reibungsgetriehe.   



   Die   Erfindung betrifft eine Vorrichtung xur   Regelung bzw. Erzeugung   von Anpressdrücken   mittels eines oder mehrerer durch die Vorrichtung geleiteter   Drehmomente   bzw.   Imfangskräfte.   Eine solche   Vorrichtung   ist insbesondere zur Anwendung bei Reibungsgetrieben bestimmt, bei denen ein Druck in axialer Richtung auf in Reibungseingriff stehende Teile, z. B. zweier gegenüberliegender Laufring an einen Satz zwischengeschalteter Reibrolle, wirkt.

   Dadurch, dass die Anpresskraft sieh annähernd proportional mit dem jeweiligen   Drehmoment     ändert.   wird bei verschiedener Belastung des Getriebes einerseits ein Gleiten der in Reibungseingriff stehenden Teile und anderseits ein im Verhältnis zur jeweiligen Belastung unzulässig hoher   Anpressdruck,   der zu einem raschen Verschleiss dieser Teile führen   würde.   vermieden. Die   Anpressvorriehtungen weisen meistens gegeneinander   bewegliche Teile mit Schrägoder   Schraubenfläehen   auf, die bei den durch das hindurchgeleitete Drehmoment bewirkten geringen (virtuellen) Relativbewegungen mittels Keilwirkung eine axiale Verschiebung erzwingen.

   Diese Teile führen somit gegenseitige Schraubenbewegungen aus, deren axiale Komponente die genannten Anpresskräfte liefert. Zur Vermeidung schädlicher Reibungswiderstände werden zwischen die genannten Schrägoder Schraubenflächen vielfach Kugeln oder Rollen geschaltet. 



   Die Erzeugung grosser   Anpressdrücke   mittels solcher   Anpressvorrichtungen   begegnet vielfachen Schwierigkeiten, u. zw. teils wegen der ziemlich kleinen Keilwinkel der Schrägflächen, teils wegen der ungenügenden Kraftwege. über die der gewünschte Axialdruck ausgeübt werden kann, ohne dass die Vorrichtung versagt. Es ist somit wegen der notwendigerweise begrenzten Ausmasse derartiger   Anpress-   vorrichtungen schwierig, mit ihnen eine genügend grosse Arbeit zu leisten. 



   Eine weitere Schwierigkeit ergibt sich bei Reibungsgetrieben mit veränderlichem Übersetzungsverhältnis. Derartige Getriebe erfordern meist eine Abhängigkeit des ausgeübten Anpressdruckes vom   jeweiligen Übersetzungsverhältnis, welche Abhängigkeit   von der früher erwähnten   Abhängigkeit   des   Anpressdruckes   von der Grösse des übertragenen Drehmoments erheblich abweicht. 



   Gemäss der Erfindung werden die genannten Schwierigkeiten dadurch vermieden, dass zwei oder 
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 sind gleichgerichtete axiale Kräfte verstanden, die voneinander unabhängig sind und sich zu einer resultierenden Kraft zusammensetzen, die den auf das Getriebe bzw. die anzupressenden Teile wirkenden Axialdruck darstellt. Dieser resultierende Axialdruck ergibt sich somit als Summe der Einzeldrücke und 
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 druck aus   Einzeldrucken   zusammenzusetzen, die teilweise negatives Vorzeichen besitzen, so dass der resultierende   Axialdruek nicht   nur aus Summen. sondern auch aus Differenzen von Einzeldrücken gebildet werden kann.

   Die einzelnen   Anpressvorrichtungen   werden derart relativ zueinander angeordnet. dass sie in axialer Richtung, d. h. in der Richtung der Einzeldrücke, gegenseitige Relativbewegungen ausführen können, wodurch ein selbsttätiger Ausgleich zwischen den   Einzeldrücken   erzielt wird. Die gegenseitige   Unabhängigkeit   der einzelnen Anpressvorrichtungen wird dadurch vervollständigt, dass auch die Grösse der durch das bzw. die Drehmomente in Richtung der   Umfangskräfte   bewirkten Relativbewegungen der einzelnen   Anpressvorrichtungen   voneinander unabhängig sind. 



   Es ist möglich, die einzelnen   Anpressvorrichtungen   hinsichtlich des übertragenen   Drehmomentes   hintereinander (in Serie) zu schalten, so dass also ein einziges Drehmoment nacheinander so oft zur Bildung von axialen Einzeldrücken herangezogen wird, als   Anpressvorrichtungen   vorhanden sind. Da sich, wie gesagt, sämtliche dieser   Einzeldrücke   summieren, so kann je nach Anzahl der   Anpressvorrichtungen   ein ganz erheblicher resultierender Anpressdruck erzeugt werden. 

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 versehen. In den entstehenden Kerben sind die Kugeln J gelagert. die durch einen (nicht gezeichneten) Käfig in ihrer   Lage festgehalten werden.

   Ein Zwischenring   7 ist gegenüber der Welle 7   vollkommen frei   drehbar und trägt auf seiner linken   Seitenfläche   ebenfalls Schrägflächen 6, die mit jenen des Ringes 3   übereinstimmen.   Auf der rechten Seitenfläche stützt sich der Zwischenring 7 mittels einer Kugelreihe 8 
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 Kugelbahnhalbmesser - annähernd gleich gewählt wie bei Fig. 2 und 3. so ergibt sich ein Gesamtaxialdruck, der rund doppelt so gross ist wie bei Fig. 2. Die Hubhöhe ist dabei die gleiche wie bei   Fig. 2.   
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 und 2 zirka doppelt so gross als zwischen den Ringen nach   Fig. 2.   



   In Fig. 7 und im Diagramm nach Fig. 8 sind die Übertragungsverhältnisse der Ausführungsform nach Fig. 6 dargestellt. Verwendet man einen grösseren Keilwinkel für die   Sehrägflächen.   etwa rund den doppelten wie vorher. so ergibt sieh bei einem Verdrehwinkel von x =   45" eine Hubhiihe   von rund   -7t1, wobei   die Druckkraft für jede der beiden   Anpressvorrichtungen   auf die Hälfte gefallen ist. Die Gesamtkraft ist also diesfalls gleich wie bei Fig. 2. Da jedoch durch die Parallelschaltung der Axialkräfte die Belastung für jede der beiden Kugelreihen ; 13 gegeniiber der Fig. 2 auf die Hälfte gefallen 
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 messers der Fig. 2 beträgt.

   Bleibt die Hubhöhe h1 unverändert, so kann man bei einem doppelten Keilwinkel mit einem Verdrehwinkel von rund 7.   22'5'" das Auslangen   finden und sonach statt vier Paar   Schrägflächen   deren acht unterbringen. Es sind also gegenüber der Anordnung der Fig. 2 viermal soviel 
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 im selben Verhältnis vergrössert werden. Für einen solchen Fall ist die Anordnung der Schrägflächen und   die.Abrollung   eines Schnittes längs der Kugelhahn in Fig. 9 und 10 dargestellt. 
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 gungen gegeneinander aus. und es entstehen daher zwischen ihren Nuten und den Nasen des Rohres 9   Reibungskräfte,   die in der   Bewegungsrichtung   der Ringe 7. 10 wirken und somit die   erzielbare Anpress-   kraft vermindern.

   Man kann diese Reibung weitgehend vermindern, wenn man nach den Fig. 11 und 12 die Kupplung dieser beiden Ringe durch Kugeln bewirkt. Die gleichen Teile bzw. Teile mit gleicher 
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 auf seinem äusseren Umfange zylindrische Längsnuten 15, welchen ebensolche Nuten 16 auf der Innenseite des Ringes 10' gegenüberliegen. mehrere Kugeln 17 übertragen die Umfangskraft zwischen diesen Ringen ohne nennenswerte Reibungsverluste. Um die Wirkung der beiden   Anpressvorrichtungen     un-   abhängig voneinander regulieren zu können, sitzt auf dem   Ring 3'ein Ring 3", der durch   eine Schrauben-   muttrI'18 auf   dem inneren Ring 3' axial verschoben werden kann.

   Es kann natürlich auch noch ein System von Federn vorgesehen sein. welches in bekannter Weise mit beiden Anpressvorrichtungen parallel der in Serie arbeitet. 
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 wirken. die nach Art üblicher Druckkugellager die   Ringe 22, 23   tragen.   Gegen jeden dieser Ringe drücken   zwei weitere Ringe   24   bzw.   2 : ;, die an   ihrer rechten Seite mit   Schrägflächen versehen   sind. Diese Schräg- 
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   schaffen.

   In Fig. 31 ist   eine Kurve   A3"=k1D1 @ k2D2 gestrichelt gezeichnet, die bei kleinen Geschwin-   digkeiten eine geringere Überlastung und bei grossen Geschwindigkeiten eine etwas höhere Überlastung 
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 änderungen des Traktionskoeffizienten anszugleichen. Es wurde weiter oben gesagt, dass die Kurve A0 einem konstanten Traktionskoeffizienten entsprechen würde. Da bei grossen Geschwindigkeiten der Traktions- 
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 hindert arbeiten kann.

   Ein weiterer Unterschied gegenüber Fig. 11 besteht auch darin. dass die Druck-   kugellager 46 und 61   mit einer   verhältnismässig   grossen Drehzahl umlaufen. welche der Summe der Geschwindigkeiten der An- und Abtriebswelle 45 bzw. 40 entspricht, während bei Fig. 11 die Drucklager nur die kleinen   Verdrehungen der Anpressvorrichtungen   bzw. der Schrägflächen gegeneinander ausgleichen müssen und daher   wesentlich   schwächer gebaut sein können. 



   Nachdem nun in Fig. 17 gezeigt wurde. wie die Anpressvorrichtungen zweier Teile mit entgegen- 
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 möglichkeit von Anspressvorrichtungen ist hier sehematiseh durch Rechtecke samt Diagonalen dargestellt. während in Fig. 23 die entsprechende bauliche Anordnung eines Ausführungsbeispieles dargestellt ist. Eine rohrförmige Antriebswelle 75 treibt über eine   Anpressvorrichtung 80   die Zwischenwelle 64   an.   auf welcher die Laufringe 65. 66 angeordnet sind. die die gleiche Drehzahl und Drehrichtung wie die 
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 und in entgegenesetzter Richtung um. Die Rollen 68 des ersten Getriebes sind in einem auf der Welle 64 frei drehbaren Träger bzw. Käfig   7'2 etwa   mit festem, unveränderlichem Neigungswinkel gelagert. Ein Bremsband 73 gestattet, den Rollenträger 72 festzuhalten.

   Die Rollen 69 des zweiten Getriebes sind in 
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   Bekanntlieh läuft, solange der Rollenträger   7. S frei umlaufen kann.   das Getriebe eer bzw. ist als ausgekuppelt zu betrachten. Hingegen wird eine Kraftübertragung durch Fixieren des Rollenträgers 72 mittels der Bremse 73 erzielt. Für die Erzielung einer Axialkraft, welche stets den Erfordernissen des 
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 Welle 64 übertragene Drehmoment steht in festem Verhältnis zum Drehmoment des Laufringes 67. da die Rollen 68 ein unveränderliches   Übersetzungsverhältnis   herstellen. Man kann daher als zweites 
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 Es unterliegt aber dem gleichen Gesetz und ergibt im Diagramm die gleiche Kurve wie jenes des Laufringes 67,   unabhängig   davon, ob   der Träger   72 stillsteht oder rotiert. 



   Bei der bauliehen Anordnung nach Fig. 23 ist vorausgesetzt, dass sieh im Getriebe bei 76 keine   Anpressvorriehtung befindet und dass der Laufring 66 mit der Welle 64 starr verbunden ist. Das antreibende   

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 den beiden Laufringen 215, 216 sind mehrere schwenkbare Rollen 217 in einem Träger 218 angeordnet. Die   Anpressvorrichtung   211, 212, 213, 214 stützt sich mittels des Drucklagers 226,227 gegen das Gehäuse 228 ab. Der Laufring 216 stützt sich mittels des Drucklagers   229, 230   gleichfalls gegen das Gehäuse 228 ab.

   Die Anpressvorrichtung 219, 220, 221 findet ihr Widerlager in dem Drucklager 231. 232 das sich gegen eine auf der Welle   270 aufgeschraubte Mutter 233 abstutzt.   



   Trotzdem die beiden   Anpressvorrichtungen   örtlich hintereinander liegen, so arbeiten doch beide 
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 anlegen. Durch diese Hebel   : 254   wird   der Axialdruck der Anpressvorrichtung 239. 240. 241   vergrössert auf den Laufring 23J übertragen. Die gesamte vom Laufring   2^3il   auf die Schwenkrollen   237 ausgeübte   Axialkraft ist demnach wieder die   Summe   der von beiden Anpressvorrichtungen erzeugten Drücke. 



   Es ist ersichtlich, dass die in Fig. 30 beschriebene Anordnung gleiche Resultate ergeben würde. wenn keine Hebelübertragung vorhanden wäre, sondern die Stangen 233 die Axialkraft, etwa mittels einer ringförmigen Platte, direkt auf das Drucklager 255, 256 übetragen würden. Selbstverständlich   müsste diesfalls die volle Axialkraft schon durch   die Scheibe 242   ausgeübt   werden. 



    PATENT-ANSPRÜCHE:   
1. Vorrichtung zur Regelung der Anpressdrücke, insbesondere für Reibungsgetriebe, mit in Kerben von relativ zueinander beweglichen Teilen angeordneten Wälzkörpern, dadurch gekennzeichnet, dass 
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Claims (1)

1. Richtung der (axialen) Einzeldrucke gegeneinander beweglich sind.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpressvorrichtungen durch EMI9.3

   4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpressvorrichtungen hinsichtlich des von ihnen übertragenen Drehmomentes hintereinander (in Serie) geschaltet sind, so dass ein einziges Drehmoment nacheinander mehrmals zur Bildung von (axialen) Einzeldrücken dient.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Anpressvor- lichtungen (106, 107) von verschiedenen Getriebeteilen (94. 105). gegebenenfalls mit verschiedenen Drehzahlen, betätigt werden (Fig. 24).

   6. Vorrichtung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet. dass durch die einzelnen Anpressvor- richtungen (112, 119) verschiedene Drehmomente (D2, u.D1) bertragen werden (Fig. 25).

   7. Vorrichtung nach den Ansprüchen l und 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Anpressvor- richtung mindestens zwei Druckplatten aufweist und dass. in Richtung der übertragenen Umfangskraft gesehen, die Druckplatte am Ausgang der ersten Anpressvorrichtung mit der Druckplatte am Eingang der zweiten Anpressvorrichtung axial verschieblich. jedoch nicht verdrehbar verbunden ist und so fort EMI9.4

   8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Anpressvorrichtung mindestens zwei Druckplatten aufweist und dass, in Richtung der übertragenen Umfangskraft gesehen, die Druckplatte am Ausgang der ersten Anpressvorrichtung mit der Druckplatte am Eingang der zweiten Anpress- vorrichtung starr verbunden ist (Fig. 16). EMI9.5 <Desc/Clms Page number 10> 10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 und 9. dadurch gekennzeichnet, dass die übereinander angeordneten Anpressvorrichtungen durch in axiale Rillen (15) eingelegte Kugeln (in) miteinander axial verschieblich auf Drehung gekuppelt sind (Fig. 11. 12). EMI10.1

   13. Vorrichtung nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpressvorrichtungen versetzt gegenüberliegende Druckplatten (30, 31, 30', 31' usw.) aufweisen (Fig. 16).

   14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der (axiale) Einzeldruck einer oder mehrerer Anpressvorrichtungen unter Zwischenschaltung einer Hebelübersetzung, die zweckmässig aus radial gestellten Hebeln besteht, auf die anzupressenden Teile wirkt (Fig. 27. 30). - 15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 14. dadurch gekennzeichnet. dass jede Anpressvorrichtung mit dem Getriebe durch ein nur seinem Einzeldruck unterworfenes und von den übrigen Anpressvorrichtungen unabhängiges System von Druckübertragungsteilen verbunden ist. EMI10.2 der Wirkung der Drehmomente (D1, bzw. D2) der Laufringe stehen.

   17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Anpressvor- richtungen unter der Wirkung von mit dem Übersetzungsverhältnis des Getriebes veränderlichen Dreh- momenten stehen.

   18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Laufring mit einer An- pressvorrichtung verbunden ist.

   19. Vorrichtung nach den Ansprüchen 16 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Laufringe auf seine zugehörige Anpressvorrichtung unter Zwischenschaltung einer Übersetzung (Dreh- EMI10.3

   20. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass auf der einen Seite des Reibungsgetriebes zwei übereinander angeordnete Anpressvorrichtungen angeordnet -ind. von denen die eine auf den benachbarten Laufring (36) unmittelbar und die andere auf den gegenüberliegenden Laufring (37) über eine Hohlwelle (39) wirkt (Fig. 17).

   21. Vorrichtung nach Anspruch 16. dadurch gekennzeichnet ; dass die Übertragung des axialen Einzeldruckes einer oder mehrerer Anpressvorrichtungen durch ein das Reibungsgetriebe umgreifendes Gehäuse erfolgt (Fig. 24-30).

   22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass beiderseits des Reibungsgetriebes angeordnete Anpressvorrichtungen einerseits durch die Getriebeachse, anderseits durch das Gehäuse miteinander verbunden sind (Fig. 29. 30).