Reibräderwechselgetriebe. Die Erfindung betrifft ein Reibräder wechselgetriebe mit einem treibenden und einem getriebenen Flauptrad, deren Achsen in gleicher Linie liegen, und mindestens zwei Zwischenrädern, die je um eine ausserhalb derselben liegende Achse schwenkbar sind und die Haupträder auf konkaven Wälzflä chen berühren.
Bei Getrieben dieser Bauart findet in den Berührungsstellen zwischen den einzelnen Rädern fast nur reine Wälzbewegung statt. Diese Tatsache ist von grossem Vorteil, da dabei in den Berührungsstellen nur ein sehr geringes Mass von Reibung und Wärme ent steht, was sich nicht nur in besserem Wir kungsgrad und geringerer Abnützung äu ssert, sondern auch darin, dass die Begren zung der übertragbaren Leistung hier viel weniger eng liegt, als bei andern Getrieben.
Bei bekannten Getrieben dieser Bauart sind die Achsen, um welche .die Zwischenrä der schwenken, am Gehäuse fest. Dabei er gibt sich aber der Nachteil, dass es kaum möglich ist, in allen Berührungspunkten ein gleichmässiges Zusammenarbeiten zu erzielen.
Besteht zum Beispiel im radialen Abstand zweier Achsen, um welche zwei Zwischenrä der schwenkbar sind, von der Getriebehaupt achse ein kleiner Unterschied, so wird der von den Haupträdern ausgehende Anpress- druck sich nur auf das eine Zwischenrad ab stützen, während das andere davon unbe lastet bleibt und deshalb an der Kraftüber- tragung nicht teilnimmt.
Oder weisen die beiden Achsen einen kleinen Unterschied in ihrer Lage in achsialer Richtung auf, so wird beispielsweise das eine Hauptrad sich nur auf das Zwischenrad links und das an dere Flauptrad nur auf das Zwischenrad rechts stützen. In jedem der beiden parallel zusammenarbeitenden Kraftwege befindet sich dann ein druckfreier Berührungspunkt, so dass die Kraftübertragung auf beiden We gen versagt.
Die Fehler werden zwar meist nicht so gross sein, dass ein volles Versagen eintritt, aber es wird -loch die Übertragungskraft er heblich herabgesetzt werden. Da mit kleinen Fehlern immer gerechnet werden muss, wird man vorteilhaft darnach trachten, dieselben durch geeignete Massnah men unschädlich zu machen.
Es werden nun erfindungsgemäss die Achsen, um welche die Zwischenräder schwenken, in einem gemeinsamen Körper angeordnet, der gegenüber .der gemeinsamen Getriebeachse zum Ausgleich radialer Fehler Bewegungsfreiheit hat. Es wird dadurch eine freie Einstellbarkeit der Zwischenräder zu den Haupträdern in radialer Richtung er zielt, die einen Druckausgleich in den Be rührungspunkten in dieser Richtung bewirkt.
Zweckmässig werden aber auch Mittel vorgesehen, um den achsialen Fehlern Rech nung tragen zu können. Es könnte dem be schriebenen Ausgleichkörper einfach die Möglichkeit zu einer kleinen :Schwenkung im Betrage des achsialen Fehlers gegeben werden. Besser aber ist, wenn zum Ausgleich achsialer Fehler die Zwischenräder bezw.
deren Achse quer zu letzterer und achsial zum Getriebe eine Verschiebbarkeit besitzen, ohne dass bei dieser Verschiebung die Rich tung der Achsen geändert wird. Neben dem Ziele des vollen Druckausgleiches zwischen den beiden Berührungsstellen des Zwischen rades erreicht man durch dieses Mittel, dass nur eines der beiden Haupträder mit einer den Übertragungsdruck erzeugenden An pressvorrichtung versehen werden muss, indem die Zwischenräder vermöge dieser Beweg lichkeit sich unter dem Einfluss des von der einen Seite wirkenden Druckes mit gleicher Kraft an das andere Hauptrad anlegen,
so dass auch dort die für die Kraftübertragung erforderliche Pressung besteht.
Durch diese Mittel ist eine gleichmässige Druckverteilung auf alle Berührungsstellen gesichert und eine einwandfreie Kraftüber tragung gewährleistet.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbei spiel des Erfindungsgegenstandes samt einer Detailvariante dargestellt.
Fig. 1 zeigt das Reibrädergetriebe in ach- sialem Schnitt; Fig. 2 zeigt dasselbe mit der Einstell einrichtung für den Übersetzungswechsel, zum Teil im Schnitt, Fig. 3 zeigt die Detailvariante in An sieht.
In den lösbaren Stirnwänden 1, 2 eines die Reibräder aufnehmenden Gehäuses 3 sind auf Kugellagern 4, 5 die Wellen 6, 7 ko axial gelagert. Die Welle 6 ist die treibende, die Welle 7 die getriebene Welle. Auf der Welle 6 sitzt lose und achsial verschiebbar das Rad 8, das mittels bekannter Anpress- und Mitnehmervorrichtung mit den Kugeln 10 mit der Scheibe 11 in Verbindung steht, die mit der Welle 6 fest verbunden ist. Die Anpress- und Mitnehmervorrichtung besitzt eine Feder 12, die das Rad 8 immer gegen die Zwischenräder 13, 14 drückt, so dass der Reibungskontakt zwischen diesen Rädern jederzeit gesichert ist.
Das. Rad 9 ist mit der Welle 7 fest ver bunden. Die Wellen 6 und 7 stützen sich in achsialer Richtung über die Stützlager 15, 16 auf die Stirnwände 1, 2 des Gehäuses ab. Die Zwischenräder 13, 14 sitzen lose dreh bar auf den Achsen 17, 18, die mittels Achs zapfen 19, 20 in Lagern .des Körpers 21 ge schwenkt werden können. Der Körper 21 ist in einer Ebene quer zur gemeinsamen Ge triebeachse auf vier am Gehäuse befestigten Bolzen 22, 23 und 24, 25 verschiebbar ge führt, von denen je zwei sich in der gezeich neten Projektion überdecken.
Die Achsen 17, 18 der Zwischenräder stützen sich in Achsial- richtung auf eine Gleitfläche der die Achs zapfen 19, 20 umschliessenden prismatischen Körper 26, 27 und sind längs der Stifte 28, 29 seitlich, also quer zu ihrer Achsrichtung beweglich. Federn 30, 31 drücken die Achsen 17, 18 mit ihren Zwischenrädern immer gegen das Rad 9, so dass der Reibungskontakt auch zwischen den Zwischenrädern und dem Rad 9 immer gesichert ist.
Nach Fig. 3 wird die seitliche Beweglich keit der Achsen 17, 18 der Zwischenräder 13, 14 mit andern Mitteln angestrebt. Die Achsen 17, 18 sind mittels zweier Gelenke 32, 33 mit Laschen 34, 35 verbunden, die anderseits bei 36, 37 an den Körper 26' bezw. 27' angelenkt sind. Es entsteht so ein Gelenkparallelo gramm, das der Achse des Zwischenrades eine seitliche Bewegung gestattet, ohne dass sich die Richtung der Achse dabei ändert. Bei dieser Konstruktion ist der sich der seitlichen Bewegung entgegenstellende Reibungswider stand geringer als bei der erstbeschriebenen. Es erübrigt sich daher auch die Anbringung einer Feder 30, bezw. 31, weil die Kontakt haltung aus diesem Grunde schon durch die Feder 12 gesichert ist.
Die Zwischenräder 13, 14 werden durch eine gemeinsame Stellvorrichtung eingestellt. Diese Vorrichtung umfasst eine Schrauben spindel 40, die drehbar aber nicht axial ver schiebbar im Gehäuse gelagert ist. Auf der Spindel 40 sitzt eine Mutter 41 mit einer quer zur Spindel laufenden Führungsnute 42. In diese Nute greifen Zapfen 43, 44 von Armen 45, 46, die auf den Achszapfen 19, 20 be festigt sind. Durch Drehen der Spindel 40 werden die Achszapfen 19, 20 gleichzeitig gedreht, und dadurch können die Zwischen räder 13, 14 auf eine andere Übersetzung des Getriebes eingestellt werden.
Wird durch die Welle 6 eine Drehbewe gung eingeleitet, so wird unter dem Einfluss des Drehwiderstandes das Rad 8 durch die Anpress- und Mitnehmervorrichtung 10, 11, 12 auf der Welle nach vorn gegen die Zwi schenräder 13, 1.4 geschoben. Die auf die Zwischenräder 13, 14 wirkende Druckkom ponente, die mit der Richtung der Achsen 17, 1.8 einen Winkel einschliesst, schiebt die Achsen 17, 18 quer zu ihrer Richtung in einer Achsialebene des Getriebes gegen das Rad 9, bis der dort hervorgerufene Gegendruck dem die Bewegung einleitenden Druck das Gleich gewicht hält. Die Kräfte der Federn 30, 31 ersetzen dabei den Verlust an Reibung zwi schen den Verschiebegleitflächen.
Auf diese Weise werden die Stützkräfte A und B an jedem Zwischenrad sehr an nähernd unter sich gleich gross. Würde sich aber ergeben, dass die Stützkräfte A und B des Zwischenrades 13 nicht gleich gross wären wie diejenigen des Zwischenrades 14, so würde der Körper 21 sich unter dem Einfluss der Druckdifferenz auf seinen Führungsbol zen 22, 23 und 23, 24 soweit verschieben, bis die Stützkräfte des Zwischenraumes 13 gleich den Stützkräften des Zwischenrades 14 sind.
Auf diese Weise wird erreicht, dass an allen Berührungsstellen zwischen den Rädern ein gleichmässiger Berührungsdruck besteht, so dass dadurch mit dem Getriebe wirklich eine Gesamtkraft übertragen werden -kann, die dem aufgewendeten Druck und dem vollen Reibungskoeffizient entspricht.
Sind statt zwei, wie gezeichnet drei oder mehr Zwischenräder vorhanden, so erhält der den radialen Ausgleich vermittelnde Körper 21 keine Stiftführung mehr sondern eine Ringführung mit radialer Bewegungsfreiheit nach allen Richtungen, wobei Mittel zur Ver hinderung des Mitdrehens des Körpers 21 vorhanden sind. Die Zentrierung gegenüber den Getriebehauptwellen erfolgt dann durch die Zwischenräder selbst.
Durch die angewendeten Mittel wird auch erreicht, dass nur bei einem Hauptrad eine Anpressvorrichtung erforderlich ist, was umso wichtiger ist, als es bei Rädern 9 von der ge zeichneten Form wegen der starken Variation des Berührungsradius nicht möglich ist, mit einer einfachen Anpressvorrichtung die ge wünschte Proportionalität zwischen Anpress- kraft und der Übertragungskraft zu erzielen, wohl aber bei einem Rade von der Form des gezeichneten Rades B. Man wird also vorteil haft die Anpressvorrichtung beim kleineren Rad 8 anbringen und vermeidet dabei Über pressungen in den auf grösseren Radien ge legenen Berührungsstellen des Rades 9.
Friction gear change transmission. The invention relates to a friction wheel change gear with a driving and a driven Flauptrad, the axes of which are in the same line, and at least two intermediate wheels, which are each pivotable about an axis lying outside the same and the main wheels touch on concave Wälzflä surfaces.
In transmissions of this type, there is almost only pure rolling motion in the contact points between the individual wheels. This fact is of great advantage, since there is only a very small amount of friction and heat at the points of contact, which is not only expressed in better efficiency and less wear, but also in the fact that the transferable power is limited here is much less close than with other transmissions.
In known transmissions of this type, the axes around which .die Zwischenrä pivot are fixed to the housing. However, there is the disadvantage that it is hardly possible to achieve even cooperation in all points of contact.
If, for example, there is a slight difference in the radial distance between two axes about which two intermediate gears can pivot from the main transmission axis, the contact pressure from the main gears is only supported on one intermediate gear, while the other is unloaded remains and therefore does not take part in the power transmission.
Or if the two axes have a small difference in their position in the axial direction, for example one main wheel will only be based on the intermediate wheel on the left and the other flaup wheel only on the intermediate wheel on the right. In each of the two parallel working force paths there is then a pressure-free contact point, so that the force transmission fails on both paths.
The errors will usually not be so large that a complete failure occurs, but the transmission force will be considerably reduced. Since small errors must always be expected, it will be advantageous to try to render them harmless by taking suitable measures.
According to the invention, the axes about which the intermediate wheels pivot are arranged in a common body which has freedom of movement in relation to the common transmission axis to compensate for radial errors. It is thereby a free adjustability of the intermediate gears to the main gears in the radial direction he aims, which causes pressure equalization in the loading points of contact in this direction.
However, means are also expediently provided in order to be able to take into account the axial errors. The compensating body described could simply be given the option of a small pivoting in the amount of the axial error. But it is better if to compensate for axial errors, respectively, the intermediate gears.
whose axis transversely to the latter and axially to the transmission can be displaced without the direction of the axes being changed during this displacement. In addition to the goal of full pressure equalization between the two points of contact of the intermediate wheel, this means that only one of the two main wheels has to be provided with a pressing device that generates the transmission pressure, in that the intermediate wheels, thanks to this mobility, move under the influence of the apply one side of acting pressure with the same force to the other main wheel,
so that there is also the pressure required for power transmission there.
These means ensure that the pressure is evenly distributed across all contact points and that the transmission of force is flawless.
In the drawing, a Ausführungsbei is shown game of the subject invention including a detailed variant.
1 shows the friction gear transmission in an axial section; Fig. 2 shows the same with the setting device for the translation change, partly in section, Fig. 3 shows the detailed variant in An sees.
In the releasable end walls 1, 2 of a housing 3 receiving the friction wheels, the shafts 6, 7 are axially supported on ball bearings 4, 5. The shaft 6 is the driving shaft, the shaft 7 the driven shaft. On the shaft 6 sits loosely and axially displaceably the wheel 8, which is connected to the balls 10 with the disk 11, which is firmly connected to the shaft 6, by means of known pressing and driving devices. The pressing and driving device has a spring 12 which always presses the wheel 8 against the intermediate wheels 13, 14, so that the frictional contact between these wheels is ensured at all times.
The. Wheel 9 is firmly connected to the shaft 7. The shafts 6 and 7 are supported in the axial direction via the support bearings 15, 16 on the end walls 1, 2 of the housing. The intermediate gears 13, 14 sit loosely rotatable bar on the axles 17, 18, which can be pivoted by means of axle pins 19, 20 in bearings .des body 21 ge. The body 21 is in a plane transversely to the common Ge transmission axis on four bolts 22, 23 and 24, 25 attached to the housing ge leads, of which two overlap each other in the gezeich designated projection.
The axles 17, 18 of the intermediate gears are supported in the axial direction on a sliding surface of the prismatic bodies 26, 27 surrounding the axle journals 19, 20 and are laterally movable along the pins 28, 29, that is, transversely to their axial direction. Springs 30, 31 always press the axles 17, 18 with their intermediate wheels against the wheel 9 so that the frictional contact between the intermediate wheels and the wheel 9 is always ensured.
According to Fig. 3, the lateral mobility of the axes 17, 18 of the intermediate wheels 13, 14 is sought by other means. The axes 17, 18 are connected by means of two joints 32, 33 with tabs 34, 35, on the other hand at 36, 37 on the body 26 'respectively. 27 'are hinged. The result is a joint parallelogram that allows the axis of the idler wheel to move sideways without changing the direction of the axis. In this construction, the frictional resistance opposing the lateral movement is less than in the case of the first described. It is therefore unnecessary to attach a spring 30, respectively. 31, because the contact attitude is already secured by the spring 12 for this reason.
The intermediate gears 13, 14 are set by a common adjusting device. This device comprises a screw spindle 40 which is rotatably but not axially displaceable ver mounted in the housing. On the spindle 40 sits a nut 41 with a guide groove 42 running transversely to the spindle. In this groove, pins 43, 44 of arms 45, 46, which are fastened to the axle pins 19, 20, engage. By rotating the spindle 40, the stub axles 19, 20 are rotated at the same time, and thereby the intermediate wheels 13, 14 can be set to a different translation of the transmission.
If a Drehbewe movement is initiated by the shaft 6, the wheel 8 is pushed forward against the inter mediate wheels 13, 1.4 by the pressure and driver device 10, 11, 12 on the shaft under the influence of the rotational resistance. The pressure component acting on the intermediate wheels 13, 14, which forms an angle with the direction of the axes 17, 1.8, pushes the axes 17, 18 transversely to their direction in an axial plane of the transmission against the wheel 9 until the counterpressure produced there the movement initiating pressure keeps the balance. The forces of the springs 30, 31 replace the loss of friction between tween the sliding sliding surfaces.
In this way, the supporting forces A and B at each intermediate wheel are very close to the same size. However, if it were found that the supporting forces A and B of the intermediate wheel 13 were not the same as those of the intermediate wheel 14, the body 21 would move under the influence of the pressure difference on its guide bolts 22, 23 and 23, 24 until the supporting forces of the intermediate space 13 are equal to the supporting forces of the intermediate wheel 14.
In this way it is achieved that there is an even contact pressure at all contact points between the wheels, so that a total force can really be transmitted with the gearbox that corresponds to the pressure applied and the full coefficient of friction.
If instead of two, as shown, there are three or more intermediate gears, the body 21 providing the radial compensation no longer receives a pin guide but a ring guide with radial freedom of movement in all directions, with means for preventing the body 21 from rotating. The centering in relation to the main transmission shafts is then carried out by the intermediate gears themselves.
The means used also ensure that a pressing device is only required for one main wheel, which is all the more important as it is not possible with wheels 9 of the ge drawn shape due to the strong variation in the contact radius, with a simple pressing device the desired To achieve proportionality between the contact pressure and the transmission force, but with a wheel of the shape of the drawn wheel B. It is therefore advantageous to attach the pressure device to the smaller wheel 8 and avoid over-pressure in the contact points of the larger radii Wheel 9.