Schwenkroffengetriebe. Die Erfindung betrifft ein Schwenkrollen- getriebe mit zwei gleiehachsig zueinander an geordneten Hauptreibrädern mit konkaver Mantelerzeugender und schwenkbar zwischen diesen angeordneten übertragungsrollen mit konvexer Mantelerzeugender, die mit den Hauptreibrädern in Reibeingriff stehen,
wobei der Krümmungsradius der Manteler7eugenden der -Cbertragungsrollen kleiner ist als der der Hauptreibräder und die Reibflächen aus sol- ehem. -Material gefertigt sind, dass eine Anlage nur auf einem Teilstück der beiden Erzeugen den zustande kommt.
Die Erfindung bezieht sieh somit nicht, auf Getriebe, bei denen min destens eine der beiden Reibflächen aus sol- ehem Material gefertigt ist oder die Krüm- inungsradien so bemessen sind, dass eine Be- rührun-- auf der ganzen Länge der Mantel erzeugenden eines der beiden Räder erfolgt;
zu dieser letztgenannten Art zählen beispiels weise Getriebe, deren übertragungsrollen mit einer Reibfläche aus Leder, Gummi oder der gleichen versehen sind, und bei denen eine An- la ge <B>d</B>er zum<B>E</B>ingriff kommenden Reibflächen auf der ganzen Länge der Mantelerzeugenden der übertragungsrollen erfolgt.
Der Nachteil der bisher bekannten Getriebe der eingangs beschriebenen Art, bei denen eine Anlage nur auf einem Teilstück (theoretisch in einem Punkt) der beiden Erzeugenden zu stande kommt, besteht darin, dass zwar die Hauptreibräder bei verschiedenen Stellungen der übertragungsrollen auf verschiedenen Tei len ihrer Erzeugenden befahren werden, die Übertragungsrollen jedoch stets an dem glei chen Punkt ihrer Erzeugenden zur Anlage kommen, was eine ungleichmässige Abnutzung zur Folge hat.
Ein weiterer Nachteil dieser Getriebe besteht darin, dass nicht für alle Stellungen der Übertragungsrollen praktisch reine Abrollung erfolgt, was eine erhöhte Er wärmung und Abnutzung des Getriebes zur Folge hat.
Beim Erfindungsgegenstand ist der erst genannte Nachteil vermieden, indem nicht nur die Hauptreibräder, sondern auch die über- tragungsrollen an verschiedenen Punkten ihrer Erzeugenden zur gegenseitigen Anlage kom men. Ferner wird durch die Erfindung ein Getriebe der genannten Art geschaffen, bei dem für alle Stellungen der Übertragungsrol len möglichst weitgehende reine Abrollung herrscht, bei dem eine möglichst gleichmässige Abnutzung erfolgt, und das damit eine gTössere Genauigkeit und Lebensdauer aufweist.
Einige beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden an Hand der beiliegen den Zeichnungen besprochen.
Fig. <B>1</B> bis 4 zeigen die Konstruktion von Erzeugenden der Hauptreibräder.
Fig. <B>5</B> und<B>6</B> zeigen die Reibräder (Haupt- reibräder und Übertragungsrolle) einer bevor zugten Ausführungsform des Getriebes in ver schiedenen Stellungen.
Fig. <B>7</B> und<B>8</B> zeigen verschiedene Rollen lagerungen.
Fig. <B>9</B> ist im wesentlichen ein schematischer Mittelschnitt durch ein ausgeführtes Getriebe. Reine Abrollung herrscht stets dann, wenn die im axialen Schnitt durch die Berührungs punkte der zwei zusammenwirkenden Reib räder an die Mantelerzeugenden dieser Räder g r e ei gten Tangenten durch den Schnittpunkt der Achsen der Reibräder gehen. Es wird<U>ge-</U> fordert, dass dies für alle Stellungen der Über tragungsrollen der Fall ist. Dies ist in Fig. <B>5</B> und<B>6</B> verdeutlicht.
Die zueinander gleich- aehsigen Hauptreibräder sind mit<B>1</B> und 2 bezeichnet, die mit diesen Rädern in Reib eingriff befindliehe Überitragungsrolle ist mit <B>3</B> bezeichnet; die Achsen 4 und<B>5</B> der Haupt- reibräder und der Rolle<B>3</B> schneiden sieh im Punkte II, bzw. 113.
Die Tangenten an die Erzeugenden der Reibräder<B>1</B> bis<B>3</B> in den Berührungspunkten T, und Tl' bzw. T3 und T3' sollen durch den Punkt .111 bzw. X?, gehen.
Diese Forderung ist nicht erfüllbar, wenn die Erzeugende der Hauptreibräder ein Kreis bogen um den festen Sehwenkpunkt der Über tragungsrolle ist. Die Erzeugende muss daher von dieser Form abweichen. Darüber hinaus muss entweder die Übertragungsrolle in beson derer Weise bewegt werden (beispielsweise an einer gekrümmten Kurve entlanggeführt wer den), oder die Haupträder müssen in Rieh- tung ihrer Achse verschoben werden; es kön nen auch beide Möglichkeiten miteinander ver einigt werden.
Die Fig. <B>1</B> und 2 erläutern die erste Mög- liehkeit, die Fig. <B>3</B> und 4 die zweite.
<I>Fall<B>1:</B> Axial</I> festge7agerte Hauptreibräder. (Siehe Fil-. <B>1</B> und 2.) Man zeichne -emäss Fig. <B>1</B> die Achse Y-Y der Hauptreibräder sowie die Achse X-X der Übertragungsrolle<B>3</B> in ihrer neutralen oder Mittelstellung; der Schnittpunkt dieser Achsen sei III. Man zeichne die Übertragungsrolle <B>'a</B> in ihrer wah ren Grösse und Gestalt (in der neutralen oder Mittelstellung) relativ zu den Achsen ein.
Der Mittelpunkt der (willkürlieh angenommenen) Rüekenfläehe sei<B>Dl.</B> Die Mantelerzeugende der Rolle<B>3</B> kann ein Kreisbogen oder eine vom Kreisbogen abweichende Kurve sein.
Von II, ziehe man die Tangenten an die Rolle bis zu den Punkten T, und Tl' (Fig. 2). In diesen Punkten zeichne man die Senkreeh- ten zu den Tangenten.
Ihr ',-#'ehiiittpuiikt sei <B>Cl.</B> Nun sehwenke nian die Rolle<B>3</B> um den Punkt<B>C,</B> um einen (kleinen) W, inkel al. Die Rollenaehse schneidet jetzt die Achse Y-Y im Punkte JL. Von diesem Punkte ziehe man abermals Tano-enten bis züi den Punkten T2 und T.'. Ihre Senkrechten treffen sieh im Punkte<B><U>C..</U></B> Man versehwenke die Rolle weiter
um den Punkt<B><U>C.,</U></B> um den (kleinen) Winkel a#. Vom neuen Aehsensehnittpunkt JI3 ziehe man die Tangenten züi den Punkten T3 und T,.', deren Senkreehte sieh im Punkte<B>C3</B> .schneiden. Nun versehwenke man die Rolle um diesen Punkt C3 und fahre so in der gleiehen Weise fort.
Man erhält eine Reihe von Punkten Tj, T2, T.# usw., deren Verbindungslinie die Erzeu gende der Itäder <B>1</B> und<B>2</B> ergibt. Die (-f'eiiauig- keit, ist um so grösser,<B>je</B> kleiner man die ein zelnen Sehwenk-winkel a wählt.<B>-</B> Der Punkt <B>D,</B> nimmt bei der Sehwenkung nacheinander die Stellungen D#, D., usw. ein.
Diese auf der Rollenaehse gelegenen Punkte ergeben die so- genannte Stützkurve oder Führungskurve; die Rolle<B>133</B> bewegt sieh #venn der Punkt <B>D,</B> der Fig. <B>1</B> sieh so bewelgt, dass die Rüekseite der Rolle<B>3</B> sieh tan-ential an einer festen Führungskarve von dieser Form abstützt.
Dies könnte beispielsweise gemäss Fig. <B>8</B> verwirk licht werden, indeni der Zapfen<B>30</B> der Rolle<B>3</B> mit Röllehen <B>6</B> verbunden ist, die zwischen zwei festen Führun,-ssehienen <B>7</B> und<B>8</B> diesen entlanglaufen. Eine solehe Anordnung von der nötigen Festigkeit und Clenauigkeit ist in der Praxis jedoeh sehwer ausführbar, es wird weiter unten noch gezeigt werden, wie diese Sehwierigkeit umgangen werden. kann.<B>-</B> Die Stärke oder Dicke der Rolle<B>3</B> war willkürlich gewählt worden.
Wählt man eine stärkere oder <B>D</B> schwächere Rolle, so ei-hält man eine andere Stützkurve, die jedoch eine gleiche Bewegung der Rolle ergibt.
(Siehe Fi-g. <B>3</B> und 4.) Man niaelie die gleiehen Annahmen wie bei Fig. <B>1</B> besehrieben. Von .111 zeichne man die Tangente zum Punkt<B>TI,</B> und in diesem Punkte die Senkrechte zur Tan gente,
die die Achse X-_V ini Punkt<B>C</B> sehnei- Jet. Dieses ist der feste Sehwenkpunkt der Rolle<B>3.</B> Nun zelehne man mehrere Stellungen ilür Rolle<B>3.</B> Der Deutlichkeit halber sind ausser der neutralen Stellung nur zwei weitere Stel- hingen besehrieben. Die Achse der -um den Winkel al bzw. den weiteren Winkel a2 aus- (,
resehwenkten Rolle schneidet die Achse Y-Y des 11auptreibrades <B>1</B> in dem Punkt 3,12 bzw. <B>.</B> V;"; die Tangentenpunkte sind T2 und T2' bzw. T#, und T?'. Durch die Tangentenpunkte T, bis l's ziehe man parallele Linien züi Y-Y, die mit al, <B><I><U>a,.,
</U></I></B> a3 bezeichnet sind. Durch diese Parallelen ziehe man parallel zu den Tangen ten kurze parallele Linien, wie gezeichnet. Nun zeiehne man eine beliebige stetige Kurve, die die Linien al, <I><U>a.,</U></I> a.# unter dem gleichen Win kel schneidet wie die zugehörige Tangente. l#',s ist dies die gesuchte Erzeugende des Reib rades.
Da die Axialabstände der Kurve von ilun Tangentenpunkten T, bis T3, beispiels weise die Entfernungen und P.-T#" verschieden gross sind, müssen die Hauptreib- ,ider in Richtung ihrer Achse Y-Y beweg- ]ich sein, wie in Fig. <B>3</B> durch die Federn<B>9</B> und <B>10</B> an-edeutet.
In den beiden besprochenen Fällen kann (lie Kurvenform auch auf andere Weise be stimmt werden, beispielsweise auf anderem < "#1.apfli.sehen oder auf analytischem Wege oder durch apparative Mittel. Der Deutlichkeit hal ber sind die Punkte Cl, <B><I><U>C.</U></I></B> und Cp, übertrieben auseinandergezogen gezeichnet.
Dies gilt zum Teil auch für Fig. <B>6.</B> Es ist noch zu erwähnen, (lass die Krümmung der Mantelerzeugenden der Rolle im ganzen stärker ist als diejenige der Hauptreibräder, und dass beim Verschwen- ken der Rolle der Berührungspunkt auch auf der Mantelerzeun-enden der Rolle wandert.
Bei Besprechung von Fig. 2 war darauf hin,-ewiesen worden, dass die Rolle<B>3</B> bzw. deren Rückseite sieh entlang einer Stützkurve DI, <B><I><U>D.,</U></I></B> D,#, bewegen muss. Diese Kurve ist kein Kreisbogen.
Da jedoch aus praktischen Grün den die Versehwenkung der Rolle<B>3</B> begrenzt ist, wird nur der mittlere Teil der Stützkurve benutzt, der sieh mit grosser Genauigkeit durch einen Kreisbogen ersetzen lässt. Der Mittel- 1) Linkt dieses E, rsatzkreisbogelis ist in Fig. 2 mit<B>Co</B> bezeichnet. Es ist daher für praktische Zweeke ausreichend, die Rolle um einen festen Punkt (Achse)<B>Co</B> schwenkbar anzuordnen.
Da jedoch die Achse der Rolle<B>3</B> auf verschie dene Punkte<B>Cl,</B> C.2, Cp, zeigen muss, von denen nur<B>C,</B> in der Aehse der Rolle bei deren Mit- telstelluing liegt, ist es erforderlich, ihr eine entsprechende zusätzliche (geringe) Bewe- gungsmögliehkeit zu geben. Hierzu gibt es ver- sehiedene Möglichkeiten, die an sich bekannt sind und bisher sehon zum Zwecke des Druck ausgleiches angewendet wurden.
Beispielsweise kann gemäss Fig. <B>7</B> mit der Versehwenkwelle <B>11</B> der Rolle<B>3</B> ein Zapfen 12 verbunden sein, der seinerseits einen Zapfen mit gewölbter Kuppe<B>13</B> trägt, um die das topfförinige Lager 14 der Rolle<B>3</B> kippen kann. Oder es können Gleitsehuhe verwendet werden, die im folgen den noch näher beschrieben werden, und die eine Verschiebung der Rollenachse<B>5</B> (Fig. <B>5)</B> senkrecht zu sich selbst gestatten, in Richtung der Pfeile<B>15</B> und<B>16</B> der Fig. <B>5.</B> Die Einstel lung der Rolle erfolgt dabei selbsttätig durch die Reibfläche der Hauptreibräder.
Ein nach diesen Grundsätzen gebautes Ge triebe ist schematisch in Fig. <B>9</B> dargestellt. Die I-1.auptreibräder <B>1</B> und 2 sind in den Lagern <B>17</B> und<B>18</B> des Gehäuses 21 gelagert und bei ihren dünneren Enden durch ein Doppellager <B>19,</B> 20 gelagert. Eine Feder 22 (oder eine andere bekannte Aufpressvorrichtung) besorgt die Anpressung der Hauptreibräder an die Rollen<B>3</B> und<B>3'.</B> Die Schwenkachsen<B>11</B> und <B>11'</B> der Übertragungsrollen<B>3</B> und<B>3'</B> sind in einem Ausgleiehsrahmen <B>23</B> gelagert, der in Richtung der Achse X-X versehiebbar ist.
Za diesem Zweck sind in dem GehäLise 21 Stifte 24 und 24' angeordnet, die in entspre chende Löcher in den vorspringenden Lappen <B>25</B> und<B>25'</B> des Ausgleichsrahmens<B>23</B> ein greifen. Mit der Schwenkachse<B>11</B> bzw. <B>11'</B> ist ein Klotz<B>26</B> bzw. <B>26'</B> und ein Stift<B>27</B> bzw. <B>27'</B> verbunden.
Der die Rolle<B>3</B> tragende Zapfen <B>28</B> bzw. <B>28'</B> ist mit einem Gleitschuh<B>29</B> bzw. <B>219'</B> verbunden, der sieh gegenüber dem Klotz <B>26</B> bzw. <B>26'</B> senkrecht zur Rollendrehaehse in einer die Achse Y-Y enthaltenden Axialebene verschieben kann.
Der in entsprechende Löcher des Gleitschuhes eingreifende Stift<B>27</B> bzw. <B>27'</B> verhindert ein Abfallen des Gleitschuhes<B>29</B> bzw. <B>29'</B> von dem Klotz<B>26</B> bzw. <B>26'.</B> Die Erzeugenden der Räder<B>1</B> und 2 sind gemäss Fig. 2 oder nach einer andern graphischen oder einer entsprechenden analytischen oder apparativen Methode bestimmt;
die Achse dieser Versehwenkwelle <B>11</B> bzw. <B>11'</B> geht durch den Mittelpunkt<B>Co</B> des erwähnten Ersatz kreisbogens der Kurve<B>Dl,<I>D2,</I> D3</B> in Fig. 2, wie dies auch aus Fig. <B>5</B> und<B>6</B> hervorgeht.
Der Abstand dieses Mittelpunktes<B>Co</B> von der Achse Y-Y der Hauptreibräder ist gemäss Fig. 2 und<B>5</B> kleiner als der entsprechende Abstand des Punktes CI, in welchem sich die Senkrechten TI-CI und Tj#--CI derjenigen Tangenten TI-JI, und schneiden, welche an die Mantelerzeugenden in den Be- rührangspunkten der Reibräder bei in Mittel stellung befindlicher Übertragungsrolle gelegt sind.
Die Erfindung beschränkt sieh nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausfüh rungsformen, sie kann vielmehr auf alle be kannten Getriebe der in der Einleitung be schriebenen Art Anwendung finden. Ein Ge triebe nach der Erfindung kann mit allen bei diesen Getrieben bekannten Einrichtungen, wie Anpress- und Druekausgleiehvorrichtun- gen, versehen sein.