Antriebsvorrichtung mit Elektromotor. Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Antriebsvorrichtung mit einer auf der Reibungs übertragung zwischen einem, von einem Elektro motor angetriebenen, treibenden und einem getriebenen Teil beruhenden Kraftübertra gungsvorrichtung nach dem Patentanspruch des Hauptpatentes. Der Stator des Elektromotors ist daher so drehbar angeordnet, dass das vom Rotor des Motors auf den Stator wirkende Reaktionsmoment den zur Bewegungsübertra gung notwendigen Anpressdruck zwischen trei bendem und getriebenem Teil erzeugt.
Es ist dadurch gekennzeichnet, dass die Welle der treibenden Scheibe auf dem Mantel eines gedachten Kegels verschwenkbar ist, dessen Spitze in der Achse des als Scheibe ausgebildeten getriebenen Teils liegt.
Beiliegende Zeichnung zeigt zwei beispiels weise Ausführungsformen des Erfindungsgegen standes, die im folgenden nur so weit be schrieben sind, als es für das Verständnis der Erfindung notwendig ist. Für alles andere wird auf das Hauptpatent verwiesen. Fig. 1 ist eine Seitenansicht der ersten Ausführungsform, teilweise geschnitten; Fig. 2 ist ein Grundriss zu Fig. 1, teilweise geschnitten; Fig. 3 ist ein Schnitt der zweiten Aus führungsform nach der Linie III-III in Fig.4, welche eine Seitenansicht dieser zweiten Form darstellt.
Fig. "5 ist ein Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 3.
In den Fig. 1 und 2 ist das den Stator tragende zylindrische Gehäuse 1 in den La gern 127 des Ständers 2 mittels seiner Naben 126 drehbar gelagert. Auf der Rotorwelle 128 sitzt das Kegelrad 129, das mit dem Kegel rad 130 zusammenarbeitet. Letzteres sitzt fest auf der Welle 131, die in den Universallagern 132, 133 so gelagert ist, dass die Mittellinie der Welle 131 und diejenige der Rotorwelle 128 sich immer in der Kegelspitze 137 der getriebenen Scheibe 135 schneiden. Das Lager 133 befindet sich in einem Schwenkkörper 134, der lose auf der linken Nabe 126 (Fig. 2) sitzt.
Die getriebene Scheibe 135 mit harter Reibfläche sitzt lose auf der festangeordneten Achse 136. In einem Ansatz dieser Achse 136 sitzt auch das Zager 132, und zwar so, dass die Mittellinie der Welle 131 immer in der Kegelspitze 137 der Scheibe 135 durch die Mittellinie der Achse 136 geht und der Drehpunkt der sich bei der Bewegung des Schwenkkörpers 134 auf einem Kegelmantel verschwenkenden Welle 131 immer diese Ke gelspitze 137 ist. Auf der Welle 131 sitzt die treibende Scheibe 138. Sie ist mit dieser Welle 131 in Antriebsverbindung durch eine Nut 146, in welche ein Keil 139 der Welle 131 eingreift.
Zur stufenlosen Änderung der Drehzahl der Scheibe 135 dient die Verstell stange 140, die von Hand bedient wird, aber auch selbsttätig verstellt werden könnte. Die treibende Scheibe 138 hat eine elastische Reib fläche. Sie berührt die getriebene Scheibe 13 immer längs einer Linie, die durch die Kegel spitze 137 geht.
Auf der linken Nabe 126 sitzt fest ein Zahnrad 141. Dieses arbeitet zusammen mit einem Zahnrad 142, das mittels des Bolzen 143 im Lagersupport 144 drehbar gelagert ist. Der Schwenkkörper 134 trägt einen Zahn kranz 145, der mit denn Zahnrad 142 in Eingriff steht und dessen Drehachse mit der Mittel linie der Rotorwelle 128 zusammenfällt.
Wird nun der Motor unter Strom gebracht, so verdreht- das vom Rotor auf den Stator wirkende Reaktionsmoment letzteren, und mit ihm das Gehäuse 1, etwas. Das Zahnrad 141. verschwenkt über das Zahnrad 142 und den Zahnkranz 145 den Schwenkkörper 134 und mit diesem die Welle 131, so dass die treibende Scheibe 138 gegen die getriebene Scheibe 135 angedrückt wird. Dieser Anpressdruck ändert sich automatisch und gleichsinnig mit dein Reaktionsmoment. Diese Ausführungsform kann für die Drehung der getriebenen Scheibe in beiden Drehrichtungen verwendet werden. Der Teil der Vorrichtung links vorn Support 144 kann in einem öldichten Gehäuse unter gebracht sein. An Stelle der kegeligen kann natürlich auch eine ebene, getriebene Scheibe treten.
Punkt 137 wäre dann der Mittelpunkt der betreffenden ebenen Reibfläche. Zur Änderung der Drehrichtung der getrie benen Scheibe braucht beim oben beschrie benen Beispiel lediglich die Drehrichtung des Motors umgekehrt und der Schwenkkörper 134 so verschwenkt zu werden, dass die Welle 131. in die zu ihrer in Fig. 2 gezeigten Lage symmetrische Stellung auf der andern Seite der Mittellinie der Rotorachse zu liegen kommt.
Bei der in den Fig. 3 bis 5 gezeigten An triebsvorrichtung mit Wendegetriebe braucht zur Imkehrung der Drehung der angetriebenen Scheibe nicht einmal die Drehrichtung des Motors geändert zu werden.
Das drehbar gelagerte Gehäuse 1 ist in diesem zweiten Beispiel am Flansch einer Nabe 150 angeflanscht, und die in der Nabe 150 geführte Welle 151 ist durch eine lösbare Kupplung 152 mit der Rotorwelle verbunden. Die Nabe 150 selbst ist mittels der Kugel lager 153 im Lagerschild 154 gelagert, der seinerseits das Gehäuse 155 schmutz- und öl- dicht abschliesst. Dank dieser Anordnung kann das ganze Getriebe fertig zusammengebaut geliefert und daran z. B. ein vorhandener Flanschmotor bekannter Bauart angeschlossen werden.
Auf der Nabe 1:,0 sitzt wiederum, wie im ersten Beispiel, lose ein Schwenkkörper 156. An diesem sind zwei Zahnsegmente 157, 158 festgeschraubt, von denen, .je nach der Stellung des Schwenkkörpers 156, das eine oder das andere mit einem zwischen den Teilkreisen der Segmente liegenden Zahiritzel 159 zu sammenarbeitet. Dieses sitzt lose auf einem am Lagerschild 154 befestigten Bolzen 160.
Auf der Nabe dieses Ritzels 159 ist ein Ketten rad 161 aufgekeilt, das über eine Kette 162 mit einem auf der Nabe 150 befestigten Ket tenrad 7.63 zusammenarbeitet. Der Antrieb der treibenden Welle 131 vom Kegelrad 129 über das Kegelrad 1.30 und die Universal lager dieser Welle 131 sind gleich wie im ersten Beispiel. Hingegen gibt es hier ausser der einen angetriebenen Scheibe 135 noch eine zweite, 164. Beide Scheiben 135 und 164 sitzen ,lose auf Zapfen 165, die durch die Schrauben 167 gegen Drehen gesichert sind.
Der Lageiliörper 166 für das Lniversal- lagen 132 ist fest mit den Zapfen 165 ver bunden, um eine Drehung dieses Lagers zu verhindern. Auf den Naben der Scheiben 135, 164 sitzende Stirnräder 168 arbeiten mit Stirnrädern 169 der aus dem Gehäuse 155 austretenden Welle 170 zusammen.
Je nach der gewünschten Drehrichtung bringt man nun die treibende Scheibe 138 mit der einen oder der andern der beiden getriebenen Scheiben 135, 164 in Berührung. Das geschieht dadurch, dass man, je nach der gewünschten Drehrichtung, durch Verschwen- ken des Körpers 156 das eine oder das andere der Zahnsegmente 159 in Eingriff bringt. So wird der durch die Umschaltung von der einen getriebenen Scheibe auf die andere notwendige Wechsel in der Schwenkrichtung des Körpers 156 erreicht. Bei dieser Umschaltung gibt es eine Zwischenstellung des Schwenkkörpers 156, in welcher das Ritzel 159 weder mit dem einen noch mit dem andern der beiden Zahn segmente 157 und 158 in Eingriff steht.
Die Wirkungsweise des zweiten Beispiels ist aus obigem und der Zeichnung leicht ver ständlich: Das vom Rotor auf den Stator wirkende Drehmoment verdreht letzteren und mit ihm die Nabe 150 und das Kettenrad 163, welches über die Kette 162 und das Ketten rad 161 das Ritzel 159 dreht. Letzteres ver- schwenkt den Schwenkkörper 156, so dass die treibende Scheibe 138 an die getriebene Scheibe 135 oder 164 angepresst wird.
Das zweite Beispiel wird vorzugsweise in stehender Bauart mit dem Motor oben oder unten verwendet. Man denke sich daher die Fig. 3 bis 5 um 90 gedreht. Auch das erste Beispiel kann in stehender Anordnung montiert werden.
Auch hier soll, wie im Hauptpatent an gegeben, die treibende Scheibe bei beiden Ausführungsformen eine elastische Friktions fläche, vorzugsweise mit etwas bombierter Oberfläche, und die getriebene Scheibe eine harte Friktionsfläche haben. Die treibende Scheibe berührt also die letztere immer längs einer Linie, die durch die Kegelspitze oder den Mittelpunkt der getriebenen Reibfläche geht. Ferner sind auch hier die Verhältnisse so gewählt, dass der durch das Reaktionsmoment zwischen Stator und Rotor erzeugte Druck zwischen treibendem und getriebenem Teil gross genug ist, um schlupffreie Bewegungs übertragung automatisch zu gewährleisten.
Es können auch hier Mittel vorgesehen sein, die erlauben, den Reibschluss zwischen den Scheiben willkürlich, auch im Betriebe, aufzuheben.
Es könnte auch eine kegelige, getriebene Scheibe mit innerer Reibfläche verwendet wer den. Bei der grössten Drehzahl der getriebenen Scheibe, das heisst dann, wenn das treibende Rad ganz in die getriebene Scheibe eingeschoben ist, würden dann die Mittellinien der getrie benen Scheibe und der treibenden Scheibe zusammenfallen.
Es ist selbstverständlich, dass auch hier das Motorgehäuse als Rotor und der Anker als Stator verwendet werden könnte, ohne dass sich am Wesen der Erfindung etwas ändern würde.
Drive device with electric motor. The present invention is a drive device with a transmission device based on the friction between one, driven by an electric motor, driving and a driven part based on the claim of the main patent. The stator of the electric motor is therefore arranged to be rotatable in such a way that the reaction torque acting on the stator from the rotor of the motor generates the contact pressure between the driving and driven parts necessary for the transmission of movement.
It is characterized in that the shaft of the driving disk can be pivoted on the jacket of an imaginary cone, the tip of which lies in the axis of the driven part designed as a disk.
The accompanying drawing shows two exemplary embodiments of the subject matter of the invention, which are described below only as far as it is necessary for understanding the invention. For everything else, reference is made to the main patent. Fig. 1 is a side view of the first embodiment, partly in section; Fig. 2 is a plan view of Fig. 1, partly in section; Fig. 3 is a section of the second imple mentation form along the line III-III in Fig.4, which is a side view of this second form.
FIG. 5 is a section on the line V-V of FIG.
1 and 2, the cylindrical housing 1 carrying the stator is rotatably mounted in the La like 127 of the stator 2 by means of its hubs 126. The bevel gear 129, which works with the bevel gear 130, sits on the rotor shaft 128. The latter sits firmly on the shaft 131, which is mounted in the universal bearings 132, 133 in such a way that the center line of the shaft 131 and that of the rotor shaft 128 always intersect in the cone tip 137 of the driven disk 135. The bearing 133 is located in a swivel body 134 which sits loosely on the left hub 126 (FIG. 2).
The driven disk 135 with a hard friction surface sits loosely on the fixed axis 136. In one approach of this axis 136, the Zager 132 sits, in such a way that the center line of the shaft 131 always in the cone tip 137 of the disk 135 through the center line of the axis 136 goes and the fulcrum of the shaft 131 pivoting on a conical surface during the movement of the pivot body 134 is always this Ke gelspitze 137. The driving disk 138 is seated on the shaft 131. It is in drive connection with this shaft 131 through a groove 146 in which a wedge 139 of the shaft 131 engages.
The adjustment rod 140, which is operated by hand, but could also be adjusted automatically, is used to continuously change the speed of the disc 135. The driving disc 138 has an elastic friction surface. It touches the driven disk 13 always along a line that goes through the cone tip 137.
A gear 141 is firmly seated on the left hub 126. This works together with a gear 142 which is rotatably mounted in the bearing support 144 by means of the bolt 143. The swivel body 134 carries a ring gear 145 which meshes with the gear 142 and the axis of rotation of which coincides with the center line of the rotor shaft 128.
If the motor is now energized, the reaction torque acting from the rotor on the stator rotates the latter, and with it the housing 1, slightly. The gear 141 swivels the swivel body 134 and with it the shaft 131 via the gear 142 and the ring gear 145, so that the driving disk 138 is pressed against the driven disk 135. This contact pressure changes automatically and in the same direction as your reaction torque. This embodiment can be used for the rotation of the driven pulley in both directions of rotation. The part of the device in front of the left support 144 can be placed in an oil-tight housing. Instead of the conical one, a flat, driven disk can of course also be used.
Point 137 would then be the center of the relevant flat friction surface. To change the direction of rotation of the driven disk in the example described above, only the direction of rotation of the motor needs to be reversed and the swivel body 134 swiveled so that the shaft 131 is in the position symmetrical to its position shown in FIG. 2 on the other side comes to rest on the center line of the rotor axis.
In the case of the drive device with reversing gear shown in FIGS. 3 to 5, not even the direction of rotation of the motor needs to be changed to reverse the rotation of the driven disk.
In this second example, the rotatably mounted housing 1 is flanged to the flange of a hub 150, and the shaft 151 guided in the hub 150 is connected to the rotor shaft by a releasable coupling 152. The hub 150 itself is mounted by means of the ball bearing 153 in the end shield 154, which in turn closes the housing 155 dirt and oil-tight. Thanks to this arrangement, the whole transmission can be delivered fully assembled and attached z. B. an existing flange motor of known design can be connected.
As in the first example, a swivel body 156 sits loosely on the hub 1:, 0. Two toothed segments 157, 158 are screwed onto this, of which, depending on the position of the swivel body 156, one or the other with an between the pitch circles of the segments lying gear pinion 159 cooperates. This sits loosely on a bolt 160 fastened to the end shield 154.
On the hub of this pinion 159, a chain wheel 161 is keyed, which works together via a chain 162 with a Ket mounted on the hub 150 Ket tenrad 7.63. The drive of the driving shaft 131 from the bevel gear 129 via the bevel gear 1.30 and the universal bearings of this shaft 131 are the same as in the first example. On the other hand, in addition to the one driven disk 135, there is also a second, 164. Both disks 135 and 164 sit loosely on pegs 165 which are secured against turning by the screws 167.
The position body 166 for the universal position 132 is firmly connected to the journals 165 in order to prevent this bearing from rotating. Spur gears 168 seated on the hubs of disks 135, 164 work together with spur gears 169 of shaft 170 emerging from housing 155.
Depending on the desired direction of rotation, the driving disk 138 is now brought into contact with one or the other of the two driven disks 135, 164. This takes place in that, depending on the desired direction of rotation, one or the other of the toothed segments 159 is brought into engagement by pivoting the body 156. In this way, the change in the pivoting direction of the body 156 that is required by switching from one driven disk to the other is achieved. In this switch, there is an intermediate position of the swivel body 156 in which the pinion 159 is neither with one nor with the other of the two tooth segments 157 and 158 in engagement.
The operation of the second example is easy to understand from the above and the drawing: The torque acting from the rotor on the stator rotates the latter and with it the hub 150 and the sprocket 163, which rotates the pinion 159 via the chain 162 and the chain wheel 161 . The latter swivels the swivel body 156 so that the driving disk 138 is pressed against the driven disk 135 or 164.
The second example is preferably used in a standing type with the engine on top or bottom. So think of FIGS. 3 to 5 rotated by 90. The first example can also be installed in an upright position.
Here, too, as stated in the main patent, the driving disk in both embodiments has an elastic friction surface, preferably with a slightly cambered surface, and the driven disk has a hard friction surface. The driving disk always touches the latter along a line that goes through the tip of the cone or the center of the driven friction surface. Furthermore, the ratios are chosen so that the pressure generated by the reaction torque between the stator and rotor between the driving and driven parts is large enough to automatically ensure slip-free movement transmission.
Means can also be provided here which allow the frictional engagement between the disks to be arbitrarily canceled, even during operation.
A conical, driven disk with an internal friction surface could also be used. At the highest speed of the driven pulley, that is, when the driving wheel is fully inserted into the driven pulley, the center lines of the driven pulley and the driving pulley would then coincide.
It goes without saying that here too the motor housing could be used as the rotor and the armature as the stator without the essence of the invention being changed.