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Reibradgetriebe mit variabler Übersetzung
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einem Punkt, sondern in einer kleinen Fläche berühren, verursacht wb in dieser ein Gleiten, die so- genannte"Bohrreibung". Im Leerlauf sind die Gleitgeschwindigkeiten kleiner, als wenn Umfangskraft zu
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verursachten Gleitgeschwindigkeiten sind bei grösserer Berührungsfläche ebenfalls grösser. Es geht somit mit erhöhter Sicherheit gegen Ermüdung des Materials eine stärkere Abnutzung einher, wenn nicht die Bohrwinkelgeschwindigkeit zum Verschwinden gebracht wird. Hiezu muss die Berührungsebene der Räder durch den Schnittpunkt ihrer Achsen gehen.
Dies ist bei der Erfindung in einfacher Weise erfüllt, u. zw. in zwei Punkten des Übersetzungsbereiches genau, im übrigen so, dass #b nur etwa 3 - 5% von #g beträgt, während bisher bekannte variable Reibradgetriebe, von vereinzelten abgesehen, Werte von 50 bis 95% aufweisen. Die Vermeidung des "Bohrens" erhöht entscheidend die Lebensdauer und ermöglicht unter Umständen schmierungslosen Betrieb, wodurch die Leistungsfähigkeit eines Getriebes steigt.
Aus Fig. 2 der deutschen Patentschrift Nr. 156244, aus der deutschen Patentschrift Nr. 872709 und aus der franz. Patentschrift Nr. l. 060. 647 sind Reibradgetriebe bekannt, bei denen die Bohrreibung nicht in zwei, sondern nur in einem Punkt des Übersetzungsbereiches verschwindet (oder annähernd verschwindet so dass besonders an den Grenzen dieses Bereiches beträchtliche Bohrreibung auftritt. Im ersten Fall arbeitet mit einem Antriebs- und einem Abtriebskonus, deren Achsen und Spitzen zusammenfallen, je eines von zwei ebenfalls kegeligen Reibrädern zusammen, die durch eine gemeinsame, schrägliegende, zwecks Übersetzungsänderung in Richtung der Berührungserzeugenden verschiebbare Welle gekuppelt sind.
Im zweiten Fall schneiden sich die Achsen von Antriebs- und Abtriebskonus unter einemtechten Winkel in einem Punkte in der Nähe der Konusspitzen und die Kraftübertragung erfolgt durch nur ein einziges, an beide Konen gepresstes, zwecks Überseizungsänderung quer verschieblich gelagertes Reibrad mit etwa ring- förmiger Reibfläche. Im dritten Fall haben Antriebs-und Abtriebskonus etwa dieselbe Lage wie im ersten Falle, die Kraftübertragung erfolgt jedoch durch nicht miteinander gekuppelte kugelige Reibräder, deren jedes auf einer andern, zwecks Übersetzungsänderung um einen festen Punkt schwenkbaren, die Konusachse stets schneidenden Achse sitzt und beide Konen berührt.
Die an Hand der Ausführungsbeispiele nach Fig. 2 und 3 erläuterte Erfindung bezieht sich ebenfalls auf variable Reibradgetriebe, die sowohl auf der treibenden Welle 1 als auch auf der getriebenen
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Welle 2, deren beide Achsen sich in einem Punkt schneiden, je einen Konus 3 bzw. 4 sitzen haben, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Spitzen beider Konen genau oder fast zusammenfallen und mit letzteren je ein kugeliges Reibrad 5 bzw. 6 auf gemeinsamer Verbindungswelle 7 zusammenarbeitet, deren Achse zwecks Übersetzungswechsel in der Achsebene der beiden Konen bewegt wird bzw. schwenkbar ist und dabei in zwei Punkten des Übersetzungsbereiches, z.
B. sowohl bei (oder in der Nähe) der grössten als auch der kleinsten Übersetzung (voll bzw. strichliert gezeichnet) bzw. zweckmässig etwa um je ein Viertel des Gesamtübersetzungsbereiches davon entfernt, durch die gemeinsame Spitze beider Konen geht. Diese beiden ausgezeichneten Stellungen des aus den Rädern 5,6 und der Welle 7 bestehenden Radsatzes liegen naturgemäss symmetrisch zur Winkelhalbierenden jener Konuserzeugenden, die von denRädern 5 bzw. 6 berührt werden. Man erkennt aus Fig. 2 oder 3, dass selbst inmitten des Über- setzungsbereiches wb nur wenige Prozente von Wg ausmachen kann (strichpunktiert gezeichnet).
Bei der erfindungsgemässen Art des Übersetzungswechsels beschreiben die Mittelpunkte der kugeligen Reibräder Gerade, die sich in einem Punkt schneiden. Der Körper 8, in dem der Radsatz 5,6, 7 ge-
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gemacht. Sie rollt bei Übersetzungswechsel auf einer festen Bahn 10 ab, die parallel ist zur Bahn des Rollenmittelpunktes. Dadurch wird der Lagerkörper 8 erfindungsgemäss so abgestützt, dass die Anpressung an beiden auf Welle 7 sitzenden Reibrädern gleich gross ist.
Um das Rutschen auch bei Überlastung zu vermeiden und dennoch eine befriedigende Lebensdauer der Räder und ihrer Lager sowie einen hohen Teillastwirkungsgrad zu erzielen, soll die Anpressung der Reibräder proportional der gerade zu übertragenden Umfangskraft sein, die sowohl vom Belastungsmoment als auch von der gerade bestehenden Übersetzung abhängt. Die Ausführungsform des erfindungsgemässen Getriebes gemäss Fig. 2 verwendet die bei Reibradgetrieben an sich bekannte Spreizkugelkupplung, um eine dem Belastungsmoment proportionale Anpressung zu erzielen, u. zw. ist diese Kupplung zwischen der axial unverschieblich gelagerten treibenden Welle l und der Motorwelle 11 eingeschaltet, die axial um wenige Millimeter verschieblich ist.
Bei Übertragung eines Drehmomentes wollen die zwischen Schrägflächen eingelegten Spreizkugeln 12 die Wellen 1 und 11 axial auseinandertreiben, wobei die auf 11 ausgeübte Axialkraft über ein Kugellager 13 auf das Querhaupt 14 und durch Zugstangen 15 auf den Hebel 16 übertragen wird. Der Hebel 16 stützt sich auf einer Rolle 17 und der erfindungs- gemäss als Hebel ausgebildeten Führungsbahn 10 für die Rolle 9 ab. Durch geeignete Wahl der Lage des Drehbolzens 18 für den Hebel 10 wird die Anpressung der Übersetzung angepasst. Zur stets nöti- gen, wenn auch geringen Initialanpressung ist eine Feder 19 vorgesehen.
Die Anpassung der Anpressung an Drehmoment und Übersetzung kann in mannigfach anderer Weise erfolgen, beispielsweise wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Hier ist die Bahn 10 für die Rolle 9 ein Teil des Getriebegehäuses, dafür bildet die Lagerung des treibenden Konus zusammen mit dem Ständer des Antriebsmotors einen Arm 20. der um eine Achse schwenkbar ist, die durch die gemeinsame Spitze der beiden Konen 3 und 4 oder in deren Nähe verläuft. Innen im Arm 20 ist Welle 1 axial unverschieblich, die Motorwelle 11 etwas axial verschieblich gelagert ; die zwischen den Wellen 1 und 11 wieder vorgesehene Spreizkugelkupplung überträgt ihre drehmomentproportionale Axialkraft auf die Motorwelle und mittels Kugellager. 13 auf den Hebel 21, der auf dem Arm 20 gelagert ist und über den Lenker 22 mit dem Getriebegehäuse in Verbindung steht.
Statt wie inFig. 2 und S'kann die Anpressung auch von dem elektrodynamischen Drehmoment aufden Motorstator abgeleitet werden. Er ist diesfalls um die Motorwelle pendelnd auszuführen.
PATENTANSPRÜCHE
1. Reibradgetriebe mit variabler Übersetzung, mit je einem Konus auf der treibenden und auf der getriebenen Welle mit verschiedenen, jedoch in einer Ebene liegenden Achsen, dadurch gekennze ich ne t, dass die Spitzen beider Konen (3,4) genau, oder fast zusammenfallen und mit letzteren je ein kugeliges Reibrad (5,6) auf gemeinsamer Verbindungswelle (7) zusammenarbeitet, deren Achse zwecks Übersetzungswechsel in der Achsebene der Konen schwenkbar ist und dabei in zwei Punkten des Übersetzungsbereiches, z. B. sowohl bei oder in der Nähe der grössten als auch der kleinsten Übersetzung, durch die gemeinsame Spitze der Konen geht.
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