Vorrichtung zur Erzielung automatischer Anpressung bei Reibungsgetrieben. Es ist bekannt, Reibungsgetriebe mit einer Vorrichtung zu versehen, welche den An- pressdruck der im Reibungseingriff stehen den Teile je nach der Höhe der zu übertra genden Umfangskraft. regeln, so dass mit dem Steigen und Sinken der Belastung des Getriebes auch die Anpresskraft steigt und fällt. Der Zweck dieser Vorrichtungen ist ein Gleiten der im Reibungseingriff stehen den Teile zu verhindern.
Insbesondere ist vorgeschlagen worden, eine der Umfangskraft proportionale axiale Anpresskraft dadurch zu erhalten, dass man zwei Scheiben oder Ringe an den einander zugekehrten Seiten mit einem Kranz von Vertiefungen versieht, und zwischen je zwei derartig einander gegenüberliegende Ver tiefungen eine Kugel lagert. Werden dann die Scheiben gegeneinander verdreht, so rol len die Kugeln auf den schrägansteigenden Flächen der Vertiefungen ab und drücken die Ringe in axialer Richtung auseinander mit einer Kraft, welche proportional der zur Verdrehung der Ringe aufgewendeten Um fangskraft ist.
Es hat sich nun gezeigt, dass diese Form einer Aupressvorrichtung in der Praxis mei stens versagt, insbesondere für Verwendung bei Reibungsgetrieben aus gehärtetem Stahl. Der Grund des Versagens wurde bisher nicht richtig erkannt, und die hierauf bezüglichen Vorschläge sind mehr eine gestellte Auf gabe als eine Lösung derselben.
Zunächst sollen die richtigen Grundlagen einer vollkommenen Lösung kurz angeführt werden. Eine Anpressvorrichtung der er wähnten Art überträgt zwei Arten von Kräften, und zwar eine Umfangskraft und eine axiale Kraft. Beide sind auf so viele Einzelkräfte verteilt, als Kugeln zwischen den Ringen angeordnet sind. Nun erfordert das mit der Anpressvorrichtung verbundene Reibungsgetriebe zum klaglosen Arbeiten eine Belastung, welche möglichst gleich mässig längs des ganzen Umfanges, unbe dingt aber symmetrisch in bezug auf die Drehaxe sein muss.
Die von der Anpressvor- richtung übertragenen axialen Teilkräfte sollen also untereinander bleich sein, da sonst Schiefstellen und Verklemmen der Getriebeteile und schliesslich ein Gleiten und Zerstören des Getriebes erfolgt.
Die obige Bedingung wird von den bisher be schriebenen Anpressvorrichtungen nicht ein behalten, weil einerseits keine Mittel vorge sehen sind, um ein gleichmässiges Anliegen aller Kugeln zu gewährleisten, und ander- eits eine Kontrolle und Verbesserung dieser Fehler bei den angegebenen Konstruktionen kaum möglich ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine Vorrichtung zur Erzielung einer auto matischen Anpressunb -der im Reibungsein- griff stehenden Teile bei Reibungsbetrieben, bestehend aus einem Satz von Rollkörpern, welche zwischen zwei Ringen ineinander ge- genüberliegenden Vertiefungen gelabert sind und beim Verdrehen der Ringe ge;
enein- ander diese in axialer Richtung auseinander drücken, welche dadurch gekennzeichnet ist., dass je ein Rollkörper zwischen je zwei un- ahh.änbigenDruckkörpern bel,a.bert:
ist und die hierbei entstehenden zwei Systeme von Druckkörpern in je einem kä.figartiben Trä- ger belagert sind, zum Zweck, ein gleich mässiges Anliegen aller Rollkörper zu er- möglirchen.
Fib. 1 zeigt eine Ausführungsform im Längsschnitt, Fig. 2 eine Hälfte derselben in Ansicht. 1 bezeichnet einen zylindrischen Druckkörper des linken Systems, ? einen ebensolchen Druckkörper des rechten Sy stems. Zwischen ihnen liebrt in 1,-egelförini- gen Vertiefungen die Kugel 3.
Alle Druck körper 1 sind in einem käfigartiben Trag ring 4 vereinigt, ebenso die Druckli:örper 3 in dem Trabring 5. Die Druckkörper sind aus gehärtetem Stahl, die Tragringe aus beliebigem, auch weichem 'Material lierge- stellt. Es ist angenommen, dass sechs Kugeln <B>(</B>3) vorhanden sind.
Um ein exaktes Arbeiten der Varriehtung zu ermöglichen, müssen nun alle Kugeln auch in unbelastetem Zustand gleichmässig in den Vertiefungen anliegen. Abgesehen davon, dass die Kugeln selbst genau Bleichgross sein müssen, ist erforder lich, dass je zwei Bohrungen in den Trab- -ringen -1 und 5, in welchen die Druckkör per 1 und \? gelabert sind, genau überein ander lieben.
Dies lässt sich ohne Schwierig- keit dadurch erreichen, dass diese Bolirtinbi#n bleichzeitig herbestellt werden. Weiters müs sen die Drtiekhö rper, bezw. deren End- flächen, welche die Kugeln berühren, in gleicher Höhe lieben.
Dies lässt sich bei der vorliegenden Ausführung dadurch erreichen, dass allen Druclihörpern durch Einpressen die bleiche Labe erteilt wird.
In diesem Falle können die Unterlagsplatten 6 und 7 weg- bleiben, und die Übertragung der axialen Kraft von den 1)ruclclz-örpern auf die Trab ringe erfolgt nur durch die Kleinmung fin den Tragringen selbst. Diese Art der Be- festigung der Druclzlz-örper in tlen Trab ringen ist nicht sehr zuverlässig, und es ist sicherer,
die Einstellung durch ein Schrau bengewinde 8 zu bewirken, wie es in der untern Hiilfte der Fiä. 1. dargestellt i'st. Das Gewinde 3 befindet sich direkt im Tragring 4'.
Am einfach#1en und billigsten ist es riher. alle Druckkörper auf dieselbe Dicke ztz sehlevfen und be',',en eine gemeinsame Unter- lagspLatte 6 bezw. 7 abzustützen. Diese Unterlagsplatte kann dabei mit irgend einem Getriebeteil aus einem Stück bestehen.
Die Trabringe 4und 5 dienen dann nur zur Cher- trab ng der Umfanggskraft auf die Druckkör per, sowie zum Festhalten derselben in der richtigen Lage zueinander, während der ganze axiale Druck von der Unterlagsplatte aufgenommen wird. Diese Anordnung ist im obern Teil der Fib, 1 und in der Fib. dargestellt.
In Fib. 1 war als Berührungsfläche der Druckkörper mit, der Kugel eine Kegelfläche dargestellt. Für die 'Tassenfabrikation- ist eine Dachfläche <B>10,</B> wie sie in der Fic. 3 da.rbestellt ist, leichter herstellbar, da. viele Druckkörper auf einmal geschliffen werden können. In diesem Fall ist es jedoch not wendig, die Druckkörper 1 am Verdrehen zu verhindern, was eintritt., wenn die Kugeln 3 nicht im Mittelschnitt berührt.
Der vor- liegenden Anordnung gemäss erfolgt dies durch Anschleifen von ein oder zwei ebenen Fläche" 11 aii clen zylindrischen Druckkör pern und durch einen zur Sicherung dienen den Ansatz 9. In Fig. 3 und 4 ist nur eine Hälfte der Vorrichtung und unter Weglas sung der Kugeln dargestellt. 1 ist wieder der Druckkörper, dessen Berührungsfläche 10 dachförmig geschliffen ist, 4 der dazu gehörige Tragring.
Die Unterlagsplatte 6 besitzt einen Ansatz, welcher als Sicherungs ring 9 sich über die plangeschliffenen Teile 11 der Druckkörper legt.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt und Fig. 6 eine teilweise Ansieht einer Ausführungs form, bei welcher der axiale Druck der Druckkörper direkt .auf den Tragring über tragen wird, also eine besondere Unterlags- platte vermieden ist.
Der Druckkörper 1 ist mit zwei verschiedenen Querschnitten 1 und 1' ausgelührt, von denen 1' zur Fixierung der richtigen Lage des Druckkörpers dient, während der Ansatz des stärkeren Teils 1 sich gegen den Tragring 4 abstützt und auf diese Weise den Druck überträgt. Insbeson dere bei der Anwendung von Dachflächen ist diese Anordnung vorteilhaft, da es leicht ist, vollkommen gleiche Dicke der Ansätze der Druckkörper 1 zu erhalten, während die Bohrungen für 1' in den Tragringen gemein sam hergestellt werden können. In den Fig. 5 und 6 sind die Berührungsflächen je doch als Kegel dargestellt.
Um die Herstellung der Druckkörper noch weiter zu vereinfachen, können diesel ben auch prismatischen Querschnitt. erhalten. Fig. 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 1.6 und 17 zeigen verschiedene derartige Ausführungs formen, und zwar: Fig. 7 einen teilweisen Schnitt und Fig. 8 eine Teilansicht der linken Hälfte der Fig. 7 bei Verwendung von rechteckig prismatischen Druckkörpern 1, welche in ebensolchen Löchern des Tragringes 4 ge lagert sind. Der axiale Druck wird auf die Unterlagsplatte 6 übertragen. Als Berüh rungsflächen sind Dachflächen vorgesehen.
Die beiden Seitenflächen der Druckkörper (die kürzeren Seiten des Rechteckes in Fig. 8) und die Dachflächen können für ein ganzes Paket von Druckkörpern, welche -da bei mit der grösseren Rechtecksfläche auf einander liegen, gleichzeitig und mit dersel ben Aufspannung hergestellt werden, so .dass eine absolute Gleichheit aller Druckkörper bei geringsten Kosten erzielt wird.
Da die Lage der Kugeln 3 in radialer Richtung zwischen den Dachflächen nicht fixiert ist, wie dies bei Kegelflächen von selbst der Fall ist, so .müssen sie durch einen Käfig 16 in der richtigen Labe, das ist in gleichem Abstand von -der Tragringaxe er halten werden.
Statt in den Tragringen viereckige Löcher herzustellen, wie dies in der Fig. 8 gezeigt ist, lässt sich auch direkt aus den prisma tischen Druckkörpern unter Zwischenlage von sektorenförmigen Stücken 12 ein Ring zusammensetzen. Fig 9 zeigt diese Anord nung in teilweiser Ansicht. 2 sind die pris matischen Druckkörper, 12 die sektoren- förmigen Zwischenstücke. Durch den aussen darüber gepressten Tragring 15 wird das Ganze zusammengehalten. Um dem System mehr Festigkeit zu geben, kann auch noch ein innerer Tragring 5 eingepresst werden.
Fig. 10 und 11, sowie 12 zeigen eine Ausführung, bei welcher die prismatischen DrucklLörper selbst von sektorenförmigem Querschnitt sind. In diesem Fall lassen sich die Druckkörper ohne Zwischenlagen zu einem: Ring zusammensetzen, der nur :durch den aussen und innen aufgepressten Trag ring 14 und 4 bezw. 15 und 5 (in der Fig. 10 und 11) zusammengehalten wird. Fig. 12 zeigt eine Teilansicht der nebeneinanderlie- genden Druckkörper 1 nach abgenommenem äusserem Tragring 14.
Die Druckkörper; vor welchem die Kugeln 3 -dargestellt sind, stützen sich an ihrem rückwärtigen Ende gegen die Unterlagsplatte 6 ab: In Fig. 10 ist weiters dargestellt, wie die Tragringe 4, 14, 5, 15 als Käfig bezw: Führungsbahnen für die Kugeln 3 ausge bildet werden können, um einen besonderen Käfig zu vermeiden. In Fig. 11 sind als Berührungsflächen Schraubeniläclien' ange- nommen, welche angewendet werden müssen, wenn relativ grosse Verdrehungswinkel der Tragringe gegeneinander in Betracht kommen.
Fig. 13 stellt einen aus sektorenförmigen Druckkörpern 2 zusammengesetzten Ring dar, wobei als Berührungsflächen Kegel flächen angenommen sind, welche sich leichter herstellen lassen als Schrauben flächen, günstigeres Abrollen der Kugeln 3 ergeben als einfache Dachflächen und ausser dem einen besonderen Käfig überflüssig machen.
Fig. 1.1 stellt einen teilweisen Schnitt und Fig. 15 eine Ansicht einer Ausführung mit rechteckig prismatischen Druckkörpern dar. Der in Fig. 1.1 dargestellte Schnitt ist nach b-b der Fig. 15 geführt. Die Druclzkörper sind in nach aussen offenen Nuten des innern Tragringes 4 gelagert und durch einen über gepressten Ring 14 zusammen gehalten. Ihren axialen Druclz übertragen sie auf die gemeinsame Unterlagsplatte 6.
Diese Anord nung ist eine der günstigsten für die Her stellung. da beliebig viele innere 'Pragringe 1 auf einmal genutet werden können, also untereinander vollkommen gleich und aus tauschbar sind. - Fig. 16 zeigt einen Schiritt und Fig. 17 eine Ansicht einer ähnlichen Anordnung, jedoch unter Vermeidung einer besonderen Unterlagsplatte für den axialen Druck und Verwendung von Druckkörpern mit zwei ver schiedenen Querschnitten.
Die Druckkörper sind mit dem kleineren Querschnitt 2' in ra dialen Nuten 13 des Tragringes 5 geführt und stützen sich .mit dem Ansatz des grö sseren Querschnittes 2 gegen denselben Trag ring 5, so dass dieser auch den axialen Druck aufnehmen muss. Der äussere Tragring 1.5 hält. die Druckkörper 2 in ihrer Lage fest. Fig. 18 zeigt einen Schnitt durch den Tragring von Fig. 17 nach c-c, die Druck körper sind nicht geschnitten, und Kugeln 3 sind als Wälzkörper angenommen.
Als Be rührungsflächen sind Dachflächen,dargestellt; ,jedoch der in diesem Fall erforderliche Käfig für die Kugeln 3 weggelassen, um die Zeich nung nicht undeutlich zu machen. In Fig. 19 ist ein Schnitt. und in Fig. 20 eine teilweise Ansicht einer Anordnung dar gestellt, welche ähnlich der Fig. 11 ist,
je doch als Wälzkörper statt Kugeln bombierte Walzen verwendet. Diese Walzen sind mit 3 bezeichnet. Der Vorteil der höheren Belast barkeit bei Mralzen gegenüber Kugeln ist bekannt. Die Walzen können zwischen Dachflüchen oder zwischen Schraubenflächen zur Anwendung kommen; Kegelflächen sind ungeeignet. Ausserdem braucht .die Walze eine Führung, welche in Fig. 19 direkt durch die Tragringe 4-1d, 5-l5 gebildet wird.
Zu diesem Zweeh muss jedoch die äu ssere Stirnfläche der Walze konvex sein, wie es auf der Zeichnung übertrieben dargestellt ist. Der Radius darf aber höchstens gleich sein dein Innenradius des äussern Führungs- ringes 14.
Fig. 21 zeigt die gleiche Anordnung im Schnitt, jedoch mit einem besonderen Füh rungskäfig für die Walzen.
Fig. 22 stellt einen teilweisen Schnitt durch eine #lusfiilirungsform mit zylindri- schen Walzen dar. 1 und ? sind die sekto renförmigen Druekkörper, welche zwischen den Tragringen -1 und 1.1 bezw. 5-15 ein- gespannt zu denken sind.
Der axiale Druck wird auf die Unterlagplatten 6-7 übertra- gen. Die Berülirung@flüche der Druckkörper muss etwas konvex gc@v(ilbl sein, um ein Ver- klommen der zt-lindri,sclten Walzen zu ver meiden.
Fig. 23 zeigt den Käfig 16-16, welcher durch Bolzen 17 zu-sammengehalten wird und zur Erhaltung der richtigen Lage der zylindrischen Walzen dient.
Fig. 21 und 25 zeigen eine Anordnung, bei welcher ein System der zylindrischen Druckkörper 1 in Bohrungen des Tragrin ges d verschiebbar wie Kolben in einem Zylinder gelagert sind. Unter fliesen Kolben entstehen dann Hohlräume 18, welche durch Kanäle 19 miteinander in Verbindung ste hen. Sämtliche Hohlräume 18 und Kanäle 19 sind mit einer Flüssigkeit gefüllt. Es werden sich dann beim Belasten der Vor richtung alle Druckkörper so einstellen, dass sie gleiche axiale Kräfte übertragen, da die Flüssigkeit den Ausgleich der Druckunter schiede bewirkt.
In Fig. 25 sind .die Verbin dungskanäle 19 strichliert dargestellt. Die zum Einfüllen der Flüssigkeit erforder lichen Üffnungen sind in der Zeichnung weg gelassen.
Da eine dauernd gute Dichtung der Druckkörper 1 in dem Tragring 4 erfordert wird, so kann es vorteilhaft sein, diese durch Anwendung von Membranen zu erzielen.
Fig. 26 und 27@stellen eine solche Aus führung dar. Da .die Verschiebungen der Druckkörper beim Druckausgleich ziemlich klein sind, so ist die Verwendung von Mem branen zulässig. In Fig. 26 überträgt der Druckkörper seine axiale Kraft auf die Membrane 20, welche die mit Flüssigkeit ge füllte Kammer 18 nach vorn zu abschliesst. Alle Kammern 18 des Unterlagsringes 6 sind durch Kanäle 19 .miteinander in Ver bindung. Fig. 27 zeigt eine Teilansicht der selben Anordnung.
Eine Ausführungsform mit einer gemeinsamen Membran, welche als Ring unter sämtlichen Druckkörpern durchläuft und eine einzige, gleichfalls ring förmige Kammer abschliesst, ist als un wesentliche Änderung nicht auf der Zeich nung dargestellt worden.