AT141664B - Reibrädergetriebe. - Google Patents

Description

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  Reibrädergetriebe. 



   Es sind Reibradgetriebe bekannt, bei denen auf der gemeinsamen Achse der Antriebs-und Abtriebswelle, in folgendem Getriebeachse genannt, zwei Reibräder liegen, zwischen denen die Kraftübertragung durch zwei teller-oder scheibenartige Reibscheiben erfolgt, die auf einer starr gelagerten, senkrecht zur Getriebeachse stehenden Achse lose drehbar gelagert sind und in ihrer   Aehsrichtung,   also 
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 räder anzupressen. Um dieses Anpressen möglichst proportional zur übertragenen Kraft zu bewirken, so dass ein Gleiten der Reibräder vermieden wird. ist schon vorgeschlagen worden, diese Anpressung durch das Drehmoment einer der Getriebewellen regeln zu lassen. 



   Bei den bisher bekannten Anordnungen war jedoch eine richtige Bemessung der Anpresskraft nur für ein einziges, bestimmtes Drehzahlverhältnis vorhanden ; wurden jedoch zwecks Änderung des Drehzahlverhältnisses die Reibräder in der Richtung der   Getriebeachse   verschoben, so ergab sich entweder eine ungenügende Anpresskraft an den Eingriffsflächen oder eine Überlastung derselben ; demzufolge trat entweder Gleiten der Reibräder oder eine rasche Zerstörung derselben ein. 



   Zur Vermeidung dieser Nachteile wird gemäss vorliegender Erfindung die Umfangskraft, die die Träger für die Reibscheiben um die Getriebeachse zu verdrehen trachtet, in eine Kraft umgesetzt, die die Reibscheiben an die Reibräder anpresst. Die Reibseheiben werden hiebei auf einer beweglichen Achse gelagert, die so angeordnet ist, dass sie eine Drehung um die   Getriebeachse   ausführen kann, wobei sie sieh im wesentlichen in einer Ebene bewegt, welche senkrecht zur Getriebeaehse steht.

   Erfindungsgemäss können auch mehr als zwei Reibseheiben mit den beiden Reibrädern in Eingriff gebracht werden, wobei jedoch jede einzelne dieser Reibscheiben frei drehbar auf einer Achse gelagert ist ; alle diese Reibscheibenachsen sind dann so angeordnet, dass sie im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene liegen. die senkrecht zur Getriebeachse steht und jede der   Reibscheibenaehsen   kann eine Drehung um die Getriebachse ausführen. Ist nun das eine Reibrad mit der Antriebswelle, das andere mit der Abtriebswelle verbunden, so haben die Reibscheiben das Bestreben, um die Getriebeachse umzulaufen und üben. wenn sie an dieser Drehung gehindert werden, eine Kraft aus, welche erfindungsgemäss zur Erzeugung oder Regelung der auf jede der Reibscheiben in radialer Richtung wirkenden Anpresskraft verwendet wird.

   Die Reibscheibenachsen sind weiters so gelagert, dass jede von ihnen eine geringe Bewegung in einer radialen Ebene senkrecht zur erstgenannten, allen Reibscheibenachsen gemeinsamen Ebene ausführen kann, so dass die auf jede der Reibscheiben in radialer Richtung ausgeübte Anpresskraft auf die Berührungspunkte mit den beiden Reibrädern in jenem Verhältnis verteilt wird, welches durch die Abstände dieser Berührungspunkte von der Reibscheibenmitte bestimmt ist. 



   Eine solche Anordnung gestattet ein konstantes Verhältnis zwischen Anpresskraft und   Umfangs-   kraft für jeden der Berührungspunkte zwischen Reibrädern und Reibscheiben und auch für jede Stellung derselben im Verhältnis zueinander zu erzielen, so dass bei allen Drehzahlverhältnissen Gleiten des Getriebes oder   übermässige   Belastung desselben ausgeschlossen sind. 



   In den Zeichnungen sind mehrere beispielsweise Ausführungsformen des Anmeldungsgegenstandes dargestellt. Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Ausführungsform in waagrechtem Schnitt und in Ansicht, die Fig. 3 und 4 eine weitere   Ausführungsform   in lotrechtem und waagrechtem Schnitt, die Fig. 5 und 6 eine dritte Ausführungsform in Ansicht bzw. teilweisem lotrechtem Schnitt und in waagrechtem Schnitt und die Fig. 7 und 8 eine vierte   Ausführungsform   in gleicher Darstellungsweise. 

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   Gemäss den Fig. 1 und 2 sind die beiden Reibräder   1.   2 je mit den in   den Lagern. 5, 5'drehbaren   Wellen   3,   4 verbunden, von denen eine die treibende, die andere die getriebene Welle darstellt. 



   Die Welle 4 ist zum Teil als Hohlwelle ausgeführt und umgreift die Welle 3. Senkrecht zur Welle S befindet sieh die Achse 6,6', die mittels der Nabe 7 und der Büchse 8 lose drehbar auf der Welle 3 gelagert ist. Auf den beiden Halbachsen 6,6'sind die beiden Reibscheiben   10,   10'gleichfalls lose drehbar auf 
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 abgestützt. Die Laufringe 12, 12'der   Drucklager 11, 11'sind ballig   und mit Unterlagsscheiben 13 versehen. so dass sieh die Laufringe der Lager innerhalb bestimmter enger Grenzen frei einstellen können. Jede   Unterlagsseheibe   13 besitzt eine Kerbe oder Rinne 19, in die rechts und links von der Achse 6 bzw.   6'   je eine Nase 20 eines unten gegabelten Hebels 14 eingreifen kann.

   Beide Hebel 14 weisen ferner zwei weitere Nasen 21,   22 auf, die   auf einer Druckplatte 15 aufliegen. Letztere kann in ihrer Lage durch eine Schraubenmutter 16 eingestellt werden, die auch dazu dient, die Reibscheiben 10. 10'von Haus aus mit einer gewissen Vorspannung an die Reibräder 1, 2 anzupressen. Zur Erhöhung dieser Wirkung 
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 der Hebel   14.   also zwischen den Platten 13 und 15. eine Feder eingeschaltet werden. welche jedoch der Deutlichkeit halber auf der Zeichnung weggelassen wurde. 



   Beide Hebel 14 werden   zweckmässigerweise   nicht jeder einzeln abgestützt, sondern sind über einen gemeinsamen Ausgleichshebel 76 mit einem Festpunkt 18 verbunden. Von den beiden Gelenken 17 des Ausgleichshebels 16 führen beiderseits Verbindungsstangen 14'zu den Hebeln 14. 



   Angenommen, dass die Welle 3 die Antriebswelle darstellt und im Sinne des Pfeiles der Fig. 2 
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 Reibscheiben und Reibrädern im   Verhältnis   der Abstände dieser Punkte von der Reibscheibenmitte bzw. von der geometrischen Achse 6, 6'. Die Berührung erfolgt natürlich in Wirklichkeit nicht punktweise, sondern in kleinen   Flächen.   Als massgebender Punkt für den Abstand gilt dann der Schwerpunkt dieser   Berührungsflächen.   



   Die Verschiebung der Reibräder 1, 2 zur Erzielung verschiedener Drehzahlverhältnisse kann entweder in bekannter Weise durch Verschieben dieser Räder selbst erfolgen, oder es wird. bei feststehenden Reibrädern und Wellen. die Achse   6.   6'samt den beiden Reibscheiben in der   Längsrichtung   der Wellen   3,   4 verschoben. 



   Die Lagerung der Reibscheiben 10.   M' auf einer   gemeinsamen Achse erlaubt nur eine Drehzahl- änderung in bestimmten Grenzen, da die Mitte der Reibscheiben von den Reibrädern nicht bestrichen werden kann. Es ist jedoch wichtig, dass die beiden Reibscheiben ein und dieselbe geometrische Drehachse haben, welche ausserdem die Getriebeachse schneidet, da sich sonst für jede Reibscheibe ein anderes Drehzahlverhältnis ergibt, wodurch Gleitverluste entstehen. Da nun bei Belastung eines solchen   lie-   triebes ganz erhebliche Kräfte an den Reibseheiben auftreten, die sie aus ihrer normalen Lage zu verdrängen suchen, so ist die bisher bekanntgewordene Lagerung der Reibscheiben für solche Fälle völlig unzureichend.

   Es werden daher   erfindungsgemäss   die Reibscheiben vorteilhaft in einem gemeinsamen Ring gelagert, dessen Achse mit der Getriebeachse zusammenfällt. 



   Eine solche Anordnung ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Die beiden Reibräder sind auch hier mit 1 und   2.   die beiden Getriebewellen   mit : J und   4 bezeichnet. Die Reibscheiben 23, welche die Be-   wegungsübertragung durchführen.   laufen auf in Büchsen 27 drehbar gelagerten Achsstummeln   24.   Die   Büchsen   27 sitzen in aussen nach einer   Kugelfläche   geschliffenen Dmckscheiben 26 der Druckkugellager 25. 



  Mit diesen   Kugelflächen   passen die Druckscheiben 26 in die kugelig geschliffene Innenseite des   Druek-   ringes   28,   der sie beide   umschliesst.   Es ist ersichtlich, dass sich durch diese Lagerung die Achsstummel24 und damit die Reibseheiben   23   um so genauer radial zur Getriebeachse einstellen, je grösser die radiale Pressung zwischen den Reibseheiben und den Reibrädern ist. Um zu verhindern, dass die   Reibscheiben 2. 3   samt ihren   Dmcklagern 2-5,   26 unter der Wirkung der Umfangskraft im Druckring 28 wandern, ist in diesem für jede Büchse   27   eine geeignete   Bohrung   oder Ausnehmung vorgesehen.

   Diese Ausnehmungen sind so gehalten, dass jeder Aehsstummel 24 samt seiner Büchse 27 in einer durch die   Getriebeachse   gehenden Radialebene eine geringe Einstellbewegung ausführen kann. dass jedoch jede Bewegung senkrecht zu dieser Ebene ausgeschlossen ist. 



   Der Druckring 28 kann in einfacher Weise zentrisch zur Getriebeaehse drehbar gelagert sein. etwa durch   Lagerschilder 29,   die sich seitlich an ihn anlegen und ihn mittels je vier Backen 30 zentrieren. Das Anpressen der Reibscheiben 2. 3 erfolgt durch geringe Deformation des Druckringes   28.   und die Zentrierbacken 30 müssen daher an jenen Stellen angebracht sein, welche bei der an sieh geringen 

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 Deformation ihre Entfernung von der Getriebeachse am wenigsten ändern. Diese Stellen schliessen mit der Achse der Reibscheiben 23 Winkel von etwa   450 ein.   Der Druckring 28 wirkt mit einer geringen Vorspannung auf die Reibscheiben   23.

   Um   ihn am Umlaufen um die Getriebewelle zu verhindern, ist er von zwei Klemmschuhen   H,-H   umgeben, die einerseits durch die Lasche   32.   anderseits durch die 
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 Druck weiter auf die Reibscheiben 23. Durch geeignete Bemessung der wirksamen Hebelsarme kann auch hier das günstigste Verhältnis zwischen Anpresskraft und   Umfangskraft   in den Berührungspunkten a,    < '   erhalten werden, welches Verhältnis sodann für alle Stellungen der Reibräder relativ zur Reibscheibenachse, also für alle   Drehzahlverhältnisse.   erhalten bleibt. 



   Wird der Druckring 28 freigegeben. so läuft er um die   Getriebeaehse     um,   und es findet keine Kraftübertragung zwischen den Wellen 3 und 4 statt. Vermöge dieser Eigenschaft kann das Getriebe auch als Kupplung verwendet werden, indem man nach Bedarf den Druckring 28 festhält oder freigibt. Selbstverständlich muss dabei die Klemmvorrichtung ebenfalls mitumlaufen   können.   damit der Druck auf den Ring 28 immer in Richtung der Reibscheibenachse ausgeübt wird. 



   Die Fig. 5 und 6 zeigen eine Anordnung, bei der drei Reibscheiben. 36 mit den beiden Reibrädern   if. 2   in Berührung gebracht sind. Im übrigen ist die Anordnung ganz ähnlich jener nach den Fig. 3 und 4. 



  Die Reibscheiben.   36   sind auch hier in einem gemeinsamen, sie umschliessenden Ring gelagert und werden durch elastische Deformation dieses Ringes an die Reibräder 1, 2 angepresst. Die Lagerung der Reibscheiben 36 in ihren Drucklagern ist ganz gleich wie bei den Fig. 3 und 4 ausgebildet, so dass sie nicht näher beschrieben werden muss. Die   Kugpllagerdruckringe   sind auch hier aussen kugelig ausgebildet und passen in die entsprechend ausgebildete   Innenfläche   des gemeinsamen   Ringes. 37, . 37',   der nach einer zur Getriebeaehse senkrechten Ebene geteilt ist, um die Montage zu ermöglichen. Die beiden Ringhälften   3     37'sind durch Schrauben 38   od. dgl. zusammengehalten.

   Der Ring ist an der   Stelle. 39   aufgeschnitten und aussen mit zwei Nasen 40 versehen. Durch ein   rahmen- oder klammprartiges Schloss 41   und einen Spreizhebel 42 können die beiden Nasen 40   gegeneinandergedrüekt   werden, wobei durch das damit verbundene Zusammenspannen des Ringes 37. 37'auch die Reibscheiben 36 gegen die   Reibräder 1.. ?   gepresst werden. 



   Wird der Spreizhebel 42 in einem Widerlager   4 : ;   festgehalten und die Antriebswelle 3 gedreht. so sucht sich der Ring 37, 37' in gleicher Richtung zu verdrehen. Hiebei wird durch den Spreizhebel 42 eine Klemmkraft auf die beiden Nasen 40 ausgeübt, deren Grösse einerseits vom übertragenen Drehmoment, anderseits vom Hebelarmverhältnis des Hebels 42 abhängt. 



   Die soeben beschriebene Anordnung hat gegenüber der in Fig. 3 und 4 dargestellten den weiteren Vorteil, dass eine besondere Lagerung und Zentrierung des Ringes   37,   37'unterbleiben kann, da sich der Ring vermittels der Reibscheiben 36 selbst zentriert. Dieses Selbstzentrieren tritt bei Anordnung von mehr als zwei Reibscheiben auf. da dann der Ring nach jeder Richtung durch die Reibscheiben selbst gehalten und in seiner Lage festgelegt ist. Auch bei dieser Anordnung kann die Veränderung des Drehzahlverhältnisses entweder durch Verschieben eines oder beider Reibräder 1, 2 oder aber durch axiales Verschieben des Ringes 37, 37' erfolgen. 



   Bei allen bisher beschriebenen Ausführungsformen waren die beiden Reibräder 1, 2 je mit der   Antriebs- bzw. Abtribswelle verbunden. wodurch sich eine Kr aftübertragung mit entgegengesetzter   Drehrichtung der beiden   Wellen. 3. 4 ergibt.   Bei der Anordnung nach den Fig. 7 und 8 wird hingegen eine Kraftübertragung mit gleichem   Umlaufsinn   beider Wellen erzielt. Bei   dieser Ausführungsform   sind vier Reibscheiben 49 im gemeinsamen Ring 50 angeordnet. 1 bezeichnet das treibende Reibrad. 



    .'1   dessen Welle. Das zweite Reibrad 44 sitzt auf der bei 48 drehbar gelagerten Hohlwelle 45. die eine 
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 lagern und   Führungsbüchsen   gelagert, so wie dies in den vorhergehenden Beispielen beschrieben wurde. Der Ring 50 kann hier einteilig sein, da eine Montage ohne weiteres möglich ist. Bei 51 ist der Ring aufgeschnitten und das eine Ringende ist zu einer Nase 52 ausgebildet. Eine Klammer   53, welche an   
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 schaltung eines Spreizhebels 55. der beim Verdrehen ein Auseinanderspreizen von 52 und 53 bewirkt. Der Spreizhebel 55 hat einen   kurbelförmigen   Arm 56, der mit einem Zapfen 57 in einen radialen Schlitz 58 der Nabe 60 eingreift. Die Nabe 60 besitzt mehrere, z.

   B. drei klauenförmige Arme 59. die den Ring 50 
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 Betrag verdreht, so wird durch den radialen Schlitz 58 der Spreizhebel 55,56 verdreht. was ein Zusammenspannen des Ringes 50 bewirkt. Die Nabe 60 ist auf der Abtriebswelle 62   längsverschieblich.   jedoch nicht verdrehbar gelagert, da die Nabe 60 mit Leisten in Längsnuten   6. 3 der   Welle 62 eingreift. Die 
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 die Nabe 60 und mit ihr der   Ring 50   samt den   Reibscheiben- ? in Richtung   der Getriebeaehse verstellt werden kann. 



    Die Arbeitsweise dieser Einrichtung ist die folgende : Wird die Welle J angetrieben und die Bremse- ?.   



  47 nicht betätigt, so dreht sich das Reibrad 44 in entgegengesetzter Richtung vom Reibrad 1 und die Abtriebswelle 62 steht still, gleichgültig, in welcher Stellung sich die Reibräder   1,     44   befinden bzw. welche axiale Stellung die Nabe 60 gerade einnimmt. Wird nun das Bremsband 47 angezogen, so steht das Reibrad   44   still und die Reibseheiben 49 samt ihrem   Trägerring   50 sind gezwungen,   umzulaufen.   



  Die Drehung des Ringes 50 wird durch den   Spreizhebel a5, 56 auf   die Nabe 60 und von dieser auf die Abtriebswelle 62 übertragen. Da die Umfangskraft über den Spreizhebel   Ja,     56   geleitet wird, so wird dieser entsprechend der Grösse dieser Kraft mehr oder weniger verdreht, d. h. die Reibscheiben 49 werden mehr oder weniger an die Reibräder   1,     44   angedrückt. Die Umlaufzahl des   Ringes-50   und somit auch der Abtriebswelle 62 hängt von der relativen Stellung der Reibräder 1, 44 zur Mitte der Reibscheiben 49 ab. Steht beispielsweise die Reibseheibenmitte gerade in Berührung mit dem Reibrad 44, so wird der 
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 um ihre Achsen drehen, ohne jedoch um die Getriebeachse umzulaufen.

   Wird die Nabe 60 samt Ring    < ?'   nach oben hin verstellt (Fig. 8), so wird die Welle 62 mit zunehmender Geschwindigkeit in Drehung versetzt. 



   Es ist   selbstverständlich,   dass überall die Antriebswelle und die Abtriebswelle vertauscht werden können, ohne dass dadurch an der Funktion des Getriebes etwas geändert wird. 



   PATENT-ANSPRÜCHE : ]. Reibrädergetriebe mit zwei koaxialen Reibrädern und die Kraftübertragung zwischen denselben bewirkenden, um zur Reibräderachse im Wesen senkrechte Achsen drehbaren Reibscheiben, gekennzeichnet durch eine die Reibscheiben an die Reibräder anpressende Vorrichtung, die mit   dell   Reibscheibenträgern verbunden ist und durch das Drehmoment betätigt wird, das die Reibscheibenträger um die Reibräderachse zu verdrehen trachtet.

Claims (1)

1. 2. Reibrädergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibseheibenträger um die Reibräderaehse drehbar sind und bei ihrer Drehung eine Klemmvorrichtung betätigen, die die Reibscheiben an die Reibräder anpresst.

   3. Reibrädergetriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche EMI4.2 4. Reibrädergetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibseheibenträger auf der Antriebs- oder (und) der Abtriebswelle drehbar gelagert ist.

   5. Reibrädergetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Reibscheiben in einem zur Reibräderaehse senkrecht stehenden Ring gelagert sind. EMI4.3 umgreifende Lagerschilder (29), durch die der Tragring (28) für die Reibscheiben geführt wird.

   7. Reibrädergetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragring (28) für die Reibseheiben (23) durch an einzelnen Stellen angreifende Backen (30) zentriert ist.

   8. Reibrädergetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibseheiben in ihrem Träger in einer durch die Reibräderachse gehenden Ebene frei einstellbar gelagert sind.

   9. Reibrädergetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragring (.'37 :. 37') fÜr die Reibscheiben nach einer zur Reibräderachse senkrechten Ebene geteilt ist ! " 10. Reibrädergetriebe nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung aus einem den bzw. die drehbaren Reibscheibenträger mit einem Fixpunkt verbindenden Gestänge besteht.

   11. Reibrädergetriebe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die am Reibscheibenträger angreifenden Gestängeteile der Klemmvorrichtung bei ihrer Verdrehung vermöge einer Keiloder Spreizwirkung einen Anpressdruck auf die Reibscheiben ausüben.

   12. Reibrädergetriebe nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Reibseheibenträger (6, 6') zwei über einen Ausgleichshebel (16) an einem Fixpunkt (18) angelenkte Hebel (14) angreifen, die bei ihrer Verdrehung mittels nasenartiger Vorsprünge (20, 21, 22) od. dgl. eine Spreizwirkung ausüben.

   13. Reibrädergetriebe nach den Ansprüchen 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung unter Zwischenschaltung eines deformierbaren, die Reibscheiben tragenden Ringes auf die Reibscheiben wirkt.

   14. Reibrädergetriebe nach Anspruch 13, mit einem geschlitzten, zusammenspannbaren Ring, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring als Träger für die Reibscheiben ausgebildet ist.

   15. Reibrädergetriebe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung aus an den deformierbaren Tragring (28) umgebenden Schuhen (31) besteht, die den Tragring in Richtung der Reibscheibenachsen (24) zusammendrücken.

   16. Reibrädergetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung EMI4.4 <Desc/Clms Page number 5>

   17. Reibrädergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zu übertragende Kraft vom umlaufenden Reibscheibenträger fa) abgenommen wird und eines der beiden Reibräder (44) feststellbar ist.

   18. Reibrädergetriebe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangskraft vom Reibscheibenträger (50) über eine Klemmvorrichtung (55, 56) für die Reibscheiben auf die Abtriebswelle (62) übertragen wird.

   19. Reibrädergetriebe nach den Ansprüchen 13 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemm- vorrichtung aus einem kurbelförmigen Spreizorgan (55, 56) besteht, das einerseits auf den Tragring (50) wirkt und anderseits in einen Schlitz (58) eines die Abtriebswelle (62) mitnehmenden Organs (60) eingreift.

   20. Reibrädergetriebe nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch ein Verbindungsglied (59, 60), das mit dem Reibscheibenträger (50) drehbar, aber nicht axial verschiebbar, hingegen mit der Abtriebswelle (62) axial verschiebbar, aber nicht verdrehbar gekuppelt ist.

   21. Reibrädergetriebe nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsglied (59, 60) zwecks Änderung des Übersetzungsverhältnisses willkürlich axial verschiebbar ist.

   22. Reibrädergetriebe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass eines der beiden Reibräder (44) mit einer willkürlich bremsbaren Bremsscheibe (46) verbunden ist.