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Reibungsgetriebe.
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung an Reibrollengetrieben mit automatischer Anpressung der Rollkörper. Es sind Reibungsgetriebe für koaxiale Wellen bekannt, bei welchen ein Satz von Rollkörpern zwischen zwei oder mehreren Laufringen abrollt, so dass die beiden Wellen mit verschiedener Geschwindigkeit und eventuell auch entgegengesetztem Drehsinn umlaufen. Ferner ist bekannt, bei derartigen Getrieben eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses während des Betriebes durch Verschieben der Laufringe oder auch durch Verschwenken der scheibenförmigen Rollkörper herbeizuführen.
Weiters wurde versucht die Anpressung der Laufringe an die Rollkörper der jeweils zu übertragenden Kraft proportional zu ändern um eine gleitungsfreie Übertragung zu gewährleisten. Insbesondere wurde vorgeschlagen, einen oder mehrere Laufringe mit einer Anpressvorrichtung zu verbinden, welche aus einem Kranz von Kugeln besteht, die ineinander gegenüberliegenden Vertiefungen zweier Ringe so gelagert sind, dass diese Ringe beim Verdrehen gegeneinander sich in axialer Richtung voneinander entfernen bzw. einen Druck in axialer Richtung ausüben. Zum Verdrehen der Ringe wurde
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des Getriebes ein, oder der Wirkungsgrad war ungünstig. Das Getriebe wurde unzulässig heiss und schon nach ganz kurzer Betriebszeit begann die Zerstörung des Getriebes durch Ausbröckeln der Laufflächen.
Es wurde nun gefunden, dass ganz bestimmte Verhältnisse in den Abmessungen der Getriebeteile sowie deren geometrischer Anordnung zueinander gewählt werden müssen, um ein praktisch brauchbares
Getriebe zu erhalten. Solche erfindungsgemäss ausgeführte Getriebe haben eine günstigeren Wirkunggrad ergeben und sind gegen Gleiten sicherer als die bisher gebräuchlichen derartigen Getriebe. Fig. 1 stellt einen Längsschnitt durch ein Getriebe dar, bei welchem als Rollkörper Kugeln verwendet werden.
1 und 2 sind die Laufringe, 3 die Rollkörper. Die automatische Anpressvorrichtung besteht aus mehreren bombierten Walzen 5 (der Deutlichkeit halber ist nur eine dargestellt), welche beim Verdrehen des Ringes 4 gegenüber dem Ring 1 auf den schrägansteigenden Flächen 6 und 7 abrollen und hiebei den Laufring 1 nach rechts, den Anpressring 4 nach links drücken. Die sehrägansteigenden Flächen 6 sind direkt in den Laufring 1 geschliffen, doch könnte ebenso auch ein zum Anpressring 4 symmetrischer besonderer Ring vorgesehen sein, der seinerseits mit dem Laufring 1 entsprechend verbunden ist.
Der Rollkörper 3 berührt die Ringe 1 und 2 bei Belastung in je einer kleinen Druckfläche, deren Druckschwerpunkte mit 11 und 12 bezeichnet sind. Die Tangente an das Laufringprofil im Druckschwerpunkt 11 schneidet die Laufringachse im Punkt 13 und der zwischen den Punkten 11 und 13 liegende Tangentenabschnitt ist mit a bezeichnet. Die Rolle 5 der Anpressvorrichtung berührt die schräge Fläche 6 im Punkt (genauer auch wieder in einer kleinen Druckfläche, deren Druckschwerpunkt S ist), die Fläche 7 ebenso in Punkt 9. Die Resultierende aller Druckkräfte des Wälzkörpers 5 auf die Fläche 6 fällt in die Verbindungslinie der Punkte 8 und 9.
In Fig. 2 ist ein Getriebe mit schwenkbaren Rollkörpern und einer automatischen Anpressvorrichtung im Längsschnitt schematisch dargestellt. 1 bezeichnet wieder den inneren Laufring, 2 den äusseren Ring, 3 eine der schwenkbaren Rollen in der Mittellage, während die obere und untere Endlage der Rolle strichliert gezeichnet ist. Der Berührungspunkt der
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der Anpressvorrichtung sind mehrere zur Getriebeachse symmetrisch verteilte Kugeln 15 verwendet, von denen der Deutlichkeit halber nur eine, in zwei um 900 voneinander abstehenden Stellungen gezeichnet ist. Die schrÅagansteigenden Flächen 16 sind nur auf der Seite des Ringes 1 vorhanden, während der Anpressring 14 mit einer glatten Drehfläche 17 an die Kugeln 15 anliegt.
Der Berührungspunkt der Kugel 15 mit der Fläche 16 ist mit 18, jener mit der Fläche 17 ist mit 19 bezeichnet. Die Resultierende aller Druckkräfte der Wälzkörper 15 auf die Fläche 16 fällt in die Verbindungslinie 18-19. In Fig. 3 ist eine der Fig. 2 ähnliche Anordnung perspektivisch dargestellt. Der Innenring ist mit 1 bezeichnet, der Aussenring ist weggelassen, von den Rollkörpern ö ist nur einer gezeichnet. Ebenso ist nur ein Anpresswälzkörper 15 gezei. hnet und auch der Anpressring 14 ist weggelassen. Der Rollkörper 3 berührt den Laufring 1 in der Druckfläche 21, welche ungefähr die Form einer kleinen Ellipse hat und strichliert eingezeichnet ist. Die Resultierende aller Druckkräfte geht durch den Druckschwerpunkt 11 der Fläche 21.
Die Tangente an das Laufringprofil im Punkt 11 schneidet die Achse im Punkt M und der Tangenten-
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die gleichen wie in Fig. 2. In beiden Fig. 2 und 3 ist der Radius des Berührungspunkten (Druckschwerpunktes) 18 in bezug auf die Getriebeachse mit l'bezeichnet. Ferner ist der Winkel, den die Druckrichtung und die Axialrichtlmg im Punkt 18 einschliessen, mit fc, der Winkel zwischen dieser Druekrichtung und der Tangentialrichtung im Punkt 18 an den Kreis mit Radius 'mit')) bezeichnet.
In der Fig. 1 ist keiner dieser Winkel zu sehen, weil beide in dieselbe projezierende Ebene fallen. In
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Tangentialrichtung an den Kreis eingetragen und die bezüglichen Winkel der Druckrichtung mit # und # bezeichnet.
Um nun ein Getriebe zu erhalten, welches den Bedingungen praktischer Betriebssicherheit bei hohem Wirkungsgrad entspricht, wird erfindungsgemäss das Verhältnis des Tangentenabschnittes a
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das zwanzigfache Verhältnis des cosinus des Tangentenwinkels zum cosinus des Axialwinkels s.
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Voraussetzung hiefür ist noch die Verwendung stählener Laufbahnen und Rollkörper in mehr oder weniger geschmiertem Zustand.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Reibungsgetriebe, bei welchem mehrere gleiche, fix oder schwenkbar gelagerte stählerne RoHkörper zwischen den stählernen Laufflächen mindestens zweier Ringe oder Scheiben abrollen und wobei mindestens einer dieser Laufringe axial und radial frei beweglich gegenüber einer Welle angeordnet und mit einer Anpressvorrichtung verbunden ist, welche aus einem Satz von zwei oder mehreren Wälzkörpern zwischen den schrägansteigenden Flächen zweier Ringe besteht, die beim Verdrehen gegeneinander in axialer Richtung auseinander gedrückt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis des Tangentenabschnittes (a) der Berührungctangente zwischen den Rollkörpern (3) und dem Laufring (1) zum Druckpunktsradius (1')
des Anpresswälzkörpers (5, 15) grösser ist als das neunfache und kleiner
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