Stufenlos veränderbares Getriebe. Es sind stufenlos veränderbare Getriebe, "o-enannte Variatoren, bekanntgeworden, wel- ehe mindestens ein zwisehen kegeligen Rad- seheiben verlaufendes, biegsames und end-. loses Treiborgan sowie eine quer zu ihrer Aehsriehtung verschiebbare -Welle aufweisen.
Zum Ändern des übersetzungsverhältnisses dieser<B>0</B> letriebe ist die letztgenannte Welle zu versehieben, so dass sie ihren Abstand von einer andern Welle ändert, um welche das Oleiehe Treiborgan läuft.<B>Als</B> Treiborgan wur den bisher im Querschnitt trapezförmige Rie- wen, sogenannte Keilriemen, verwendet, die durch die kegeligen Radseheiben lediglich durch Reibung mitgenommen wurden.
Solche bekannte Getriebe lassen sieh nur ..'ür verhältnismässig niedrige zu übertragende Leistungen und Drehmomente bauen, weil die Riemen sonst die mechanische Beanspruchung nicht #ertragen.
Die vorliegende Erfindung bezweckt die <B>C</B> Beseitiguing, dieses Nachteils -und betrifft ein stufenlos veränderbares Getriebe mit wenig stens einem zwischen kegeligen Rads#eheiben verlaufenden, biegsamen und endlosen Treib- or--an, das um zwei Wellen herumläuft, von denen eine quer zu ihrer Aehsriehtung ver- sehiebbar ist,. Das Getriebe gemäss der Erfin dung- zeichnet sieh dadurch aus,
dass das Treiborg-an eine Rollenkette mit daran befe- sthrten Mitnehmern ist, welche beiderseits Über die Kette vorstehen und im Bereiche jener kegeligen Radseheiben mit ihren Stirnflächen an diesen Radscheiben anliegen, und dass die eine der beiden Wellen ein ge- 7ahntes Kettenrad trägt, das mit der Kette in Eingriff steht und -zur Kraftlibertragung, zwischen der betreffenden Welle und dein Treiborgan dient.
Ein AusTührungsbeispiel des Erfindungs- gegensta-ndes ist in der beigefügten Zeich- nun,g sehematiseh dargestellt.
Es zeigen: Fig. <B>1</B> schematisch ein mit, einer verschieb baren Vorgelegewelle und zwei Treiborganen versehenes stufenlos verstellbares Getriebe in Seitenansicht-, Fig. 2 einen horizontalen Schnitt längs der Axe der Antriebswelle des Getriebes, Fig. <B>3</B> einen horizontalen Schnitt längs d-er Axe der Vorgelegewelle, Fig. 4 einen Querschnitt.
nach der-Linie IV-IV in Fig. <B>3</B> und Fig. <B>5</B> einen Teil eines Treiborgans in Seitenansicht.
Das veranschaulichte Getriebe weist -eine Antriebswelle<B>11.,</B> Beine Abtriebswelle 12 und eine zwischen den beiden angeordnete Vor- gelegewelle <B>13</B> auf. Die beiden erstgenannten Wellen<B>11</B> und 12 sind unverschiebbar, aber drehbar z. B. in einem nicht. dargestellten Ge häuse gelagert-.
Die Vorgelegewelle <B>13</B> hin- (Yegen ist drehbar auf einem ebenfalls nicht dargestellten Schlitten gelagert" welcher quer zur Vorgelegewelle in Richtung der Pfeile P <B>Z,</B> und Q in Fig. <B>1</B> verschiebbar ist, derart, dass sieh der Abstand der Vorgelegewelle <B>13</B> von den beiden andern Wellen<B>11</B> und 12 ändern lässt. Auf der Antriebs#welle <B>11</B> sitzen zwei kreisrunde Scheiben 14 und<B>15,
</B> die an ihren einander zugekehrten Seiten je eine kegelige Fläche<B>16</B> aufweisen. Diese Radscheiben sind mit einem zentralen Gewindeloch versehen und auf Gewindestileke <B>17</B> der )Velle <B>11</B> aufge schraubt. Zur Sieherang der Radseheiben dienen Gegenmuttern <B>18,</B> die ebenfalls auf die Gewindest.11eke <B>17</B> aufgesehraubt sind.
Zwischen den beiden Radscheiben 14 und<B>15</B> trägt die Welle<B>11</B> ein auf sie aufgekeiltes, an seinem Umfang gezahntes Kettenrad<B>19.</B> In gleieher Weise ist auch die Abtriebswelle 12 mit zwei nicht. gezeichneten Radseheiben und einem dazwischen angeordneten Ketten- iad versehen. Das letztere kann gegebenen falls auch weggelassen werden.
Die Vorgelegewelle <B>13</B> ist aus einer Hohl welle '21 Lund einer konzentriseh in derselben angeordneten Innenwelle 22 gebildet. Die ilohlwelle ist an ihren beiden En-den mittels Kugellagern<B>23</B> drehbar im nicht dargestell ten Sehlitten gelagert. In jedes Ende der Hohlwelle ist eine Laoerhülsp, 24 eingesetzt. In diesen Hülsen ist die Innenwelle 22 längs. versehiebbar geführt.
Zwei kegelige Radschei ben<B>25</B> und<B>26</B> sind fest auf die Hohlwelle 21 aufgezogen, so dass sie gegenüber der Hohl welle unverdrehbar sind. Eine dritte Rad scheibe,<B>27,</B> welche beidseitig kegelig ausgebil- .det ist, befindet, sich zwischen den Radschei ben<B>25</B> -und <B>26,</B> wobei die Hohlwelle 21 eine zentrale öffnung der Seheibe<B>27</B> durchgreift, ohne mit der Scheibe selbst in Berühruno, zLi kommen.
Mit Hilfe von vier Stützgliedern<B>28,</B> welche durch Längsschlitze.<B>29</B> in der Hohl welle 21 hindurchragen, ist die Radseheibe <B>27</B> auf der Innenwelle <B>9-2</B> abgestützt. Zu diesem Zwecke ist die Innenwelle 22 beispielsweise mit einem mittleren Teil<B>30</B> von grösserem Durchmesser versehen. In diesen Teil<B>30</B> sind Längsnuten eingearbeitet, in welche die Stützglieder<B>28</B> eingreifen.
In der Wandun,- der zentralen öffnung der Radscheibe<B>27</B> sind ebenfalls vier Nuten vorhanden, in welche die Stütz,-lieder <B>28</B> hineinragen wie deutlich die Fig. <B>3</B> und 4 veranschaulichen.
Zusammen mit der Innenwelle 22 ist, somit die mittlere Rad- scheibe <B>27</B> in axialer Richtung innert gewisser <B>C Z,</B> Grenzen versehiebbar. Diese Radseheibe <B>27</B> ist jedoch zwangmässig mit der Hohlwelle 21 und den äussern Radseheiben <B>'25</B> und <B>26</B> auf Drehun- verbunden.
Ein biegsames und endloses Treiborgan<B>31</B> läuft zwischen den Scheiben 14 und<B>15</B> der Antriebswelle sowie den Scheiben<B>25</B> und<B>27</B> #ler Vorgelegewelle, während ein weiteres, (Yleieh ausgebildetes Treiborgan<B>32</B> zwischen den Scheiben<B>26</B> und<B>27</B> der Vorgelegewelle und den beiden Scheiben der Abtriebswelle verläuft.
Diese Treiborgane weisen<B>je</B> eine aus gelenkig miteinander verbundenen Glie dern<B>33</B> und 34 bestehende Kette<B>35</B> auf. Zwi- sehen den Gliedern sind in gleiehmässigen Abständen voneinander 7ylindrisehe Rollen <B>36</B> vorhanden, weshalb die Kette<B>35</B> als soge- nannte Rollenkette, bezeichnet, werden kann. Die Rollen<B>36</B> greifen in die Lücken zwisehen den Zähnen des Kettenrades<B>19</B> ein.
Die Ket tenglieder<B>33</B> sind mit seitlich vorspringenden Lappen<B>37</B> versehen, an #velehen Mitnehmer- balken <B>38</B> dareh Nieten<B>39</B> befe#stiot sind. n Diese Balken bestehen aus Metall, z. B. Stahl, verlaufen rechtwinklig zur Kettenlängsrich- tun- und stehen beiderseits über die Kette vor, wie deutlich aus Fig. 2 ersieht-lieh ist.
An den Stirnendün der Mitnehmerbalken <B>38</B> sind Nuten vorhanden, in welche Klötze 40 eingesetzt und durch Nieten 41 gesichert sind. Diese Klötze bestehen aus einem sie etwas nachgiebig machenden und eine grössere Rei bung als jenes Metall gewährleistenden M.La- teria#l, wie beispielsweise Presspan, Fiber usw. Die äussern Stirnf-läehen der Klötze 40 sind entsprechend der Neigung der Erzeugenden der KeoeIfläehen <B>16</B> der Rad#sicheiben abge schrägt und stehen<B>je</B> mit. der benachbarten Radscheibe in Berührung.
Der gegenseitige Abstand der beiden Scheiben 14 und <B>15</B> der Antriebswelle<B>11</B> wie auch der Abtriebswelle 12 ist derart., dass die Treiborgane in einem solchen Abstand um die Welle<B>11</B> bzw. 12 laufen, dass die Rollen<B>36</B> der Ketten<B>35</B> den Grund der Lücken zwisehen den Zähnen der Kettenräder <B>19</B> -nicht berühren.
Der Abstand der Scheiben 14 und <B>15</B> voneinander kann mit Hilfe von Unterlegseheiben 42 eingestellt, werden, die, zwischen jene Scheiben Lind eine Absetzung der Welle<B>11</B> bzw. 12 eingelegt sind. Wenn sieh nach längerem Gebrauch des Cetriebes die Ketten<B>35</B> etwas gestreckt haben sollten, so können die Unterlegscheiben 42 herausaenommen und dad urch die Scheiben 14 und<B>15</B> einander etwas mehr genähert wer den.
Wenn im Betrieb des beschriebenen Ge triebes die Vorgelegewelle <B>13</B> im Sinne des Pfeils P der Antriebswelle genähert wird, so zwingt das Treiborgan<B>32</B> die doppelseitige Ke.-elseheihe <B>27</B> in Fig. <B>3</B> weiter nach, oben, weil die Länge der Treiborgane unverändert bleibt. Das Treiborgan <B>32</B> wird dann auf einem kleineren Arbeitsradius der Scheiben <B>26</B> und<B>27</B> lauf en, während das andere Treib- orgran <B>31</B> auf einem orösseren Arbeitsradius <B>C</B> der Scheiben<B>25</B> und<B>27</B> läuft.
Dadurch ergibt sich eine kleinere Drehzahl der Abtriebswelle 12. Verschiebt man umgekehrt die Vorgelege- welle im Sinne des Pfeils<B>Q,</B> so wird die Drehzahl der Abtriebswelle bei gleichbleiben- fler Drehzahl der Antriebswelle erhöht.
Damit die Ketten beim Verschieben der Vor,-elegewelle keine seit-liehe Krümmung er fahren, muss die Verschiebung in Richtung der Pfeile P und Q in Fig. <B>3</B> erfolgen. Diese lZiehtungen verlaufen parallel zu solchen Mantellinien der Kegelflächen<B>16,</B> welche in einerdie Axen der drei Wellen<B>11</B> bis<B>13</B> ent haltenden Ebene liegen.
Mit dem beschriebenen Getriebe lassen sieh verhältnismässig grosse Leistungen und <B>m</B> Drehmomente übertragen, da die Ketten<B>35</B> verhältnismässig hohe Zugbeanspruchungen ertragen. Ausserdem werden die Mitnehrner 38, 40 beim Antrieb des Treiborgans<B>31</B> ge schont, da der Antrieb desselben von der Welle<B>11</B> aus mittels des Kettenrades 15'di- rekt auf die Kette erfolgt. Analoges gilt vom Treiborgan<B>32</B> 'beim Abtrieb. Praktisch kön nen z. B. Leistungen von<B>10</B> bis<B>30 PS</B> und mehr mit dem beschriebenen Getriebe über- trauen werden.
<B>C</B> In vi#elen Fällen ist es zweckmässig, die verschiebbare Welle<B>13</B> bzw. den dieselbe tra- genden Schlitten mit Hilfeeines in cler Dreh- riehtung umsteuerbaren Elektromotors zu verschieben, wobei der Elektromotor fernge#- steuert -werden kann. Die kontinuierliche Drehzahlregelung kann dann von einem vom Getriebe entfernten Ort aus erfolgen.
Bei einer nicht dargestellten Ausführungs form des Getriebes kann dasselbe auch nur zwei Wellen aufweisen, die durch ein einziges Treiborgan <B>31</B> bzw. <B>32</B> miteinander in Wir kungsverbindung, stehen. Auf der einen Welle sitzen dann zwei kegelige Radscheiben in festem Abstand voneinander sowie ein Kettenrad, während die andere Welle nur zwei kege#-Ilioe Radscheiben trägt, die aber im C, Abstand voneinander veränderlich sind und beispielsweise unter dem Einfluss von Federn gegeneinandergedrückt werden.
Zum Ver ändern des übersetzLingsverhUtnisses braucht nur eine der Wel-len im Abstand von der an,dern verstellt zu -werden.
Die Radscheibe<B>27</B> könnte auch -aus zwei symmetrisehen Teilscheiben bestehen, welche <B>je</B> die Form der Scheiben<B>25</B> und<B>26</B> haben.
Infinitely variable transmission. Infinitely variable transmissions, called variators, have become known which have at least one flexible and endless drive element running between two conical wheel disks and a shaft that can be displaced transversely to their alignment.
To change the transmission ratio of these <B> 0 </B> drives, the last-mentioned shaft must be shifted so that it changes its distance from another shaft around which the Oleiehe drive organ runs. <B> As </B> the drive organ up to now, trapezoidal belts, so-called V-belts, have been used, which were driven by the conical wheel pulleys only through friction.
Such known gears can only be built for relatively low power and torque levels to be transmitted, because otherwise the belts will not bear the mechanical stress.
The present invention aims to eliminate this disadvantage - and relates to a continuously variable transmission with at least one flexible and endless drive which runs between conical gears and runs around two shafts one of which can be displaced transversely to its alignment. The transmission according to the invention is characterized by
that the driving organ is a roller chain with drivers attached to it, which protrude over the chain on both sides and in the area of those conical wheel disks rest with their end faces on these wheel disks, and that one of the two shafts carries a toothed sprocket that is in engagement with the chain and is used for power transmission between the shaft in question and your drive element.
An embodiment of the subject of the invention is shown schematically in the attached drawing.
They show: FIG. 1 schematically an infinitely variable transmission provided with a displaceable countershaft and two drive elements in a side view, FIG. 2 a horizontal section along the axis of the drive shaft of the transmission, FIG > 3 </B> a horizontal section along the axis of the countershaft, FIG. 4 a cross section.
along the line IV-IV in FIGS. 3 and 5, a part of a drive element in a side view.
The illustrated transmission has a drive shaft 11, legs of an output shaft 12 and a countershaft 13 arranged between the two. The first two shafts <B> 11 </B> and 12 cannot be moved, but can be rotated e.g. B. not in one. Ge housing shown stored-.
The countershaft <B> 13 </B> (Yegen is rotatably mounted on a slide, also not shown, "which is transverse to the countershaft in the direction of arrows P, Z, and Q in FIG 1 </B> is displaceable in such a way that you can change the distance between the countershaft <B> 13 </B> from the two other shafts <B> 11 </B> and 12. On the drive shaft <B> 11 </B> are two circular disks 14 and <B> 15,
</B> which each have a conical surface <B> 16 </B> on their mutually facing sides. These wheel disks are provided with a central threaded hole and are screwed onto threaded stiles <B> 17 </B> of) Velle <B> 11 </B>. Counter nuts <B> 18 </B> which are also screwed onto the thread 11eke <B> 17 </B> are used to secure the wheel disks.
Between the two wheel disks 14 and <B> 15 </B>, the shaft <B> 11 </B> carries a sprocket <B> 19 </B> wedged onto it and toothed on its circumference Output shaft 12 with two not. drawn wheel disks and a chain iad arranged between them. The latter can also be omitted if necessary.
The countershaft <B> 13 </B> is formed from a hollow shaft '21 L and an inner shaft 22 arranged concentrically in the same. The hollow shaft is rotatably supported at its two ends by means of ball bearings 23 in the bed slide (not shown). A Laoerhülsp, 24 is inserted into each end of the hollow shaft. The inner shaft 22 is longitudinal in these sleeves. displaceably guided.
Two conical wheel disks <B> 25 </B> and <B> 26 </B> are firmly pulled onto the hollow shaft 21 so that they cannot rotate relative to the hollow shaft. A third wheel disk, <B> 27, </B>, which is conical on both sides, is located between the wheel disks <B> 25 </B> -and <B> 26, </B> where the hollow shaft 21 passes through a central opening of the disk 27 without coming into contact with the disk itself.
With the help of four support members <B> 28 </B> which protrude through longitudinal slots. <B> 29 </B> in the hollow shaft 21, the wheel disk <B> 27 </B> is on the inner shaft <B> 9-2 supported. For this purpose, the inner shaft 22 is provided, for example, with a central part 30 with a larger diameter. In this part <B> 30 </B> longitudinal grooves are worked into which the support members <B> 28 </B> engage.
In the wall - the central opening of the wheel disk <B> 27 </B> there are also four grooves into which the support members <B> 28 </B> protrude as clearly shown in FIG. 3 / B> and 4 illustrate.
Together with the inner shaft 22, the middle wheel disk 27 can thus be displaced in the axial direction within certain C Z limits. This wheel disk <B> 27 </B>, however, is necessarily rotationally connected to the hollow shaft 21 and the outer wheel disks <B> '25 </B> and <B> 26 </B>.
A flexible and endless drive element <B> 31 </B> runs between the disks 14 and <B> 15 </B> of the drive shaft and the disks <B> 25 </B> and <B> 27 </B> # ler countershaft, while another, (Yleieh designed drive element <B> 32 </B> between the disks <B> 26 </B> and <B> 27 </B> of the countershaft and the two disks of the output shaft.
These driving organs <B> each </B> have a chain <B> 35 </B> consisting of articulated links <B> 33 </B> and 34. Between the links there are cylindrical rollers <B> 36 </B> at equal distances from one another, which is why the chain <B> 35 </B> can be referred to as a so-called roller chain. The rollers <B> 36 </B> engage in the gaps between the teeth of the sprocket <B> 19 </B>.
The chain links <B> 33 </B> are provided with laterally projecting tabs <B> 37 </B>, with rivets <B> 39 </B> on #velehen driver bars <B> 38 </B> befe # stiot are. n These bars are made of metal, e.g. B. steel, run at right angles to the longitudinal direction of the chain and protrude on both sides over the chain, as can be seen clearly from FIG.
Grooves are provided on the thin end faces of the driver bars 38, into which blocks 40 are inserted and secured by rivets 41. These blocks consist of a material that makes them more resilient and ensures greater friction than the metal, such as pressboard, fiber, etc. The outer forehead surfaces of the blocks 40 correspond to the inclination of the generators of the corner surfaces B> 16 </B> the wheel # bevelled and stand <B> each </B> with. the adjacent wheel disc in contact.
The mutual distance between the two disks 14 and <B> 15 </B> of the drive shaft <B> 11 </B> as well as the output shaft 12 is such. That the drive elements at such a distance around the shaft <B> 11 < / B> or 12 run so that the rollers <B> 36 </B> of the chains <B> 35 </B> do not touch the base of the gaps between the teeth of the chain wheels <B> 19 </B>.
The distance between the disks 14 and 15 can be adjusted with the aid of washers 42, which are inserted between those disks and an offset of the shaft 11 and 12 respectively. If the chains <B> 35 </B> should have stretched somewhat after prolonged use of the gear, the washers 42 can be removed and thereby brought closer together by the washers 14 and 15.
When the countershaft <B> 13 </B> is brought closer to the drive shaft in the direction of arrow P during operation of the described gear unit, the drive element <B> 32 </B> forces the double-sided chain row <B> 27 < / B> in Fig. 3 </B> further up, because the length of the driving organs remains unchanged. The driving element <B> 32 </B> will then run on a smaller working radius of the disks <B> 26 </B> and <B> 27 </B>, while the other driving element <B> 31 </ B> runs on a larger working radius <B> C </B> of discs <B> 25 </B> and <B> 27 </B>.
This results in a lower speed of the output shaft 12. If, conversely, the countershaft is displaced in the direction of the arrow Q, the speed of the output shaft is increased while the speed of the drive shaft remains the same.
So that the chains do not experience a lateral curvature when the front and side shafts are shifted, the shift must take place in the direction of arrows P and Q in FIG. 3. These drawings run parallel to those surface lines of the conical surfaces <B> 16 </B> which lie in a plane containing the axes of the three shafts <B> 11 </B> to <B> 13 </B>.
With the gear described, you can transmit relatively large powers and torques, since the chains <B> 35 </B> withstand relatively high tensile loads. In addition, the drivers 38, 40 are spared when driving the drive element 31, since the drive element is driven from the shaft 11 by means of the chain wheel 15 ′ directly onto the chain . The same applies to the drive element <B> 32 </B> 'during output. In practice, e.g. B. A performance of <B> 10 </B> to <B> 30 HP </B> and more can be trusted with the gearbox described.
In many cases it is expedient to move the displaceable shaft 13 or the slide carrying the same with the aid of an electric motor which can be reversed in its direction of rotation, the Electric motor can be remotely controlled. The continuous speed control can then take place from a location remote from the transmission.
In an embodiment of the transmission (not shown), the same can also have only two shafts which are operatively connected to one another by a single drive element 31 or 32. On one shaft there are two conical wheel disks at a fixed distance from each other and a chain wheel, while the other shaft only carries two conical wheel disks, which, however, are variable in the distance from each other and are pressed against each other, for example under the influence of springs.
To change the transmission ratio, only one of the shafts needs to be adjusted at a distance from the other.
The wheel disk <B> 27 </B> could also consist of two symmetrical partial disks which <B> each </B> have the shape of the disks <B> 25 </B> and <B> 26 </B> .