CH356972A - Kugelreibungsgetriebe - Google Patents

Kugelreibungsgetriebe

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CH356972A
CH356972A CH356972DA CH356972A CH 356972 A CH356972 A CH 356972A CH 356972D A CH356972D A CH 356972DA CH 356972 A CH356972 A CH 356972A
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Schottler Henry
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Roller Gear Company Inc
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    • F16H37/086CVT using two coaxial friction members cooperating with at least one intermediate friction member

Description


      Kugelreibungsgetriebe       Die Erfindung betrifft ein     Kugelreibungsgetriebe,     dessen Kugeln zwischen zwei gleichachsigen Lauf  ringpaaren mit gegenläufig axial zueinander ver  schiebbaren Laufringen radial verstellbar und frei       abrollbar    sind.  



  Ein solches Getriebe soll möglichst folgende Be  dingungen erfüllen:  1. Ausgleich der grossen     Anpresskräfte    innerhalb  des Getriebes, um Schubbelastungen der Wellenlager  zu verhüten.  



  2. Nicht zu grosse Drucke an den Kontaktpunkten  der kraftübertragenden Elemente über den gesamten  Übersetzungsbereich, so, dass Schlupf verhütet und  Verluste durch Reibung usw. verringert werden.  



  3. Änderung der     Abwälzbahnen    zwischen den  kraftschlüssigen Elementen bei Drehzahländerung, um  die Lebensdauer zu erhöhen.  



  4. Einfache Verstellung des     übersetzungsverhält-          nisses.     



  5. Druckumformer, die an den Berührungspunk  ten die erforderlichen     Anpresskräfte    liefern, um       schlupflosen        Kraftschluss    des Getriebes in beiden  Richtungen, auch bei plötzlichen Belastungen- zu si  chern.  



  6. Weiter     Verstellbereich    der     Abtriebsdrehzahl     vorzugsweise von 0 bis zu einem mehrfachen der An  triebsdrehzahl in beiden Richtungen.  



  7. Einfache Konstruktion und billige Herstellung.  Es ist bisher nicht gelungen, ein Getriebe her  zustellen, das alle oben genannten Bedingungen er  füllt. Getriebe mit gutem Kräfteausgleich erreichen  einen hohen Wirkungsgrad nur in einem kleinen  Übersetzungsbereich. Andere Getriebe haben eine  gleichmässigere Leistungskurve aber nur für ganz be  stimmte Geschwindigkeitsbereiche. Selbst bei den  neuesten Getrieben wird     zwar    das Problem des    Kräfteausgleichs gelöst, aber es werden die anderen  oben genannten Bedingungen nur teilweise erfüllt.

   In  diesen Übersetzungsgetrieben ändern sich die     An-          pressdrucke    an den Berührungsstellen mit der Lage  dieser Stellen und werden durch Federkraft bestimmt;  zu geringe Federkräfte erlauben     Schlupf    bei bestimm  ten Drehmomenten, und zu hohe Federkräfte erzeu  gen bei kleineren Drehmomenten überflüssig hohe  Drucke. Aus diesen     und    anderen Gründen ist der       Verstellbereich    auf ein Gebiet von 4 : 1 Untersetzung  bis zu etwa 1 : 2     übersetzung    ins Schnelle beschränkt.  



       Kugelreibungsgetriebe,    deren     Kugeln    zwischen  zwei gleichachsigen     Laufringpaaren    mit gegenläufig  axial zueinander verschiebbaren     Laufringen    radial  verstellbar und frei     abrollbar    sind, sind bereits mehr  fach     vorgeschlagen    worden. Bei diesen     -bekannten     Konstruktionen werden aber die Kräfte für die Dreh-.       zahlverstellung        in    bestimmten Stellungen unzulässig  gross.

   Sie können sogar selbsthemmend wirken, da  die erzeugten Kräfte zum     Auseinanderbewegen    der  inneren Laufringe sehr klein werden und unter un  günstigen Bedingungen nicht ausreichen, um die  gleichzeitig erzeugten Reibungskräfte zu überwinden.  



  Bei dem Getriebe gemäss der Erfindung wird  dieser Nachteil vermieden und     kann    eine wirksame  Leistungsübertragung in einem weiten     Verstellbereich     von 1 :0     (Abtriebsdrehzahl    gleich Null) über 1 :

   1  bis zu einer Übersetzung von etwa 1 :2,5 in einer  verhältnismässig einfachen Konstruktion dadurch  erreicht werden, dass erfindungsgemäss die     Kugeln     durch Wälzkörper, die um parallel zu der Achse des  Getriebes verlaufende Achsen drehbar an einem Trä  ger gelagert     sind,    im Abstand voneinander gehalten  werden, und dass der Radius der Erzeugenden der  Laufflächen der Aussenringe gegenüber dem Ra  dius der Erzeugenden der Laufflächen der Innenringe      mindestens ebensoviel grösser ist wie der Radius der  Erzeugenden der Laufflächen der     Innenringe    gegen  über dem Radius der     Kugeln.     



  Beispielsweise Ausführungsformen des erfin  dungsgemässen Getriebes sind in der Zeichnung dar  gestellt, und     zwar    zeigt:       Fig.    1 eine erste     Ausführungsform    teilweise im  Längsschnitt und teilweise in Ansicht,       Fig.    2 einen Querschnitt nach Linie 1-1 der       Fig.    1,       Fig.    3 einen Querschnitt nach Linie 2-2 der       Fig.    1,       Fig.4    eine Darstellung einer einfacheren Aus  führungsform ähnlich     Fig.    1,       Fig.    5 zeigt eine dritte Ausführungsform des Ge  triebes gemäss der     Erfindung,

            Fig.    6 einen Teil des in     Fig.    5 dargestellten Ge  triebes in einer anderen Stellung der     Kugeln    und  Laufringe (geringe     Abtriebsgeschwindigkeit)    mit einer  schematischen Darstellung einer hydraulischen Re  gelung;       Fig.    7 ist ein Querschnitt nach Linie 3-3 der       Fig.    6;       Fig.    8 ist ein Querschnitt durch das Planeten  rädergetriebe nach     Linie    4-4 der     Fig.    5;

         Fig.    9     zeigt    eine Kugel und einen     Wälzkörper    des       Kugelkäfigs    in Richtung E der     Fig.    7 gesehen;       Fig.    10 ist ein Schnitt durch eine Regelvorrich  tung in der Stellung für zunehmende     Abtriebsgeschwin-          digkeiten,    und       Fig.    11 ist eine schematische Ansicht einer  ausserhalb des Getriebes angeordneten hydraulischen  Regelvorrichtung.  



  In dem in     Fig.    1 bis 3 dargestellten Getriebe ist  die Antriebswelle mit 5 und die dazu     koaxiale    Ab  triebswelle mit 6 bezeichnet. Die letztere wird in dem  Gehäuse 1 von einem Kugellager 4 getragen. Eine  Zwischenwelle 7 rotiert frei in der hohlen Welle 6  und ist an ihrem rechten Teil frei drehbar in Kugel  lagern 8 und 9 innerhalb der Welle 5 abgestützt.  Die inneren Laufringe 14 und 15 sind auf der Zwi  schenwelle 7 angeordnet; der Laufring 14 ist an  dieser Welle befestigt, während der andere Laufring  15 auf dieser     undrehbar,    aber frei     axial    verschiebbar  angeordnet ist.

   Ein     Aussenlaufring    11 ist mittelbar       undrehbar,    aber axial verschiebbar auf der Welle 5       gelagert    und ebenfalls     undrehbar    und     axial    verschieb  bar an seinem äusseren Umfang mit einem     Ölzylinder     12 verbunden, der einen Teil der später zu beschrei  benden Steuerung bildet. Der andere äussere Laufring  13 ist fest mit dem Zylinder 12 verbunden.  



  In der zwischen den gleichachsigen Laufring  paaren gebildeten ringförmigen     Laufrinne    sind Stahl  kugeln 23 gleichmässig     verteilt.    In der gezeichneten  Ausführungsform sind drei solche Kugeln zwischen       Wälzkörpern    24 angeordnet, die die Kugeln in Ab  stand voneinander halten und sich um parallel zur  Getriebeachse und zur Drehachse der Kugeln 23 ver  laufende Achsen frei drehen können. Diese Achsen sind  in einem Träger 25     gelagert    und tragen vorzugsweise    den feststehenden Laufring eines Kugellagers, dessen  äusserer drehbarer Laufring die die Kugeln 23 tra  gende Wälzfläche bildet.  



  Der Radius der Erzeugenden der Laufflächen der  Aussenringe 11 und 13 ist gegenüber dem Radius der  Erzeugenden der Laufflächen der Innenringe 14  und 15 mindestens ebensoviel grösser wie der Radius  der Erzeugenden der Laufflächen der Innenringe  gegenüber dem Radius der Kugeln 23. Dies gleiche  gilt auch bei den beiden später noch näher beschrie  benen anderen Ausführungsformen des Getriebes.  



  Der Träger 25 ist mittels einer Scheibe 26 fest  mit einer Büchse 27 verbunden, und der Teil 26, 27  ist in Kugellagern 28 und 29 drehbar angeordnet. Das  Kugellager 29 wird von einem zwischen dem Ge  häuse 1 und dem Deckel 2 angeordneten Element 33  getragen. Die Ansätze 27' der Büchse 27 tragen drei  Sätze von Planetenrädern 35 und 36, die in Kugel  lagern 37     gelagert    sind. Die kleineren Planetenräder  35 greifen in ein im Inneren des Gehäuses 1 an  gebrachtes Zahnrad 34 und die grösseren Räder 36  in ein aussen verzahntes Zahnrad 32 ein. Letzteres  wird von einer Kupplungsscheibe 30 getragen, die  durch eine Schraubenfeder 31 mit dem Zylinder 12  reibungsschlüssig verbunden ist. Die Verstellung des  Getriebes kann mit der Hand vorgenommen werden;  bei grösseren Einheiten wird vorteilhaft eine hydrau  lische Steuerung benutzt, z.

   B. wie in     Fig.    1 bis 3 dar  gestellt.  



  Die hydraulische Steuerung besitzt den bereits  erwähnten mit dem     Aussenlaufring    13 fest verbun  denen Zylinder 12 und eine Scheibe 10, die fest mit  der Hohlwelle 10' verbunden ist. Die Scheibe 10  gleitet wie ein Kolben im Zylinder 12. Der Teil 12'  des Zylinders 12 bildet den Verschluss des     Ölzylin-          derraumes    46 und gleitet mit dichtem Sitz auf der  Welle 10'. Eine frei drehbare Büchse 38 ist teilweise  axial gleitend zwischen den Wellen 5 und 10' an  geordnet und bildet Teil eines Gleitschiebers, der  durch ein auf der Büchse 38 sitzendes und mit  Steuerorganen 54, 55     (Fig.    4) verbundenes Element  39 betätigt wird.

   Das Öl für den Zylinderraum 46  wird durch die Kanäle 42, 43, 44 und 45 von der an  der Welle 5 angeordneten Förderpumpe 40, 41 ge  liefert. Ein federbelasteter     überlaufschieber    44 befin  det sich innerhalb der Bohrung der Welle 5.  



  Die oben erwähnte Feder 31, die auf die Scheibe  30 und über diese auf den Zylinder 12 wirkt, presst  die Aussenringe 11 und 13 entgegen dem Öldruck  im Zylinderraum 46 auseinander.  



  Das     erläuterte    erfindungsgemässe Reibungsgetriebe  arbeitet wie folgt:  Kraft wird mit konstanter     Eintriebsgeschwindig-          keit    der Antriebswelle 5 zugeführt. Die Aussenringe  11, 13 rotieren mit der Antriebsgeschwindigkeit. Die  mit den Zahnrädern 32 und 34 im Eingriff stehenden  Planetenräder 35, 36 drehen den Träger 25 mit ver  ringerter Geschwindigkeit in derselben Richtung.  



  Die     Kugeln    23 drehen sich um ihre eigene Achse  parallel zur     Getriebehauptachse    und laufen entspre-           chend    der Drehung des Trägers 25 planetenartig um  die Hauptachse.  



  Der von dem Druckumformer 16, 17, 18 pro  portional dem     Abtriebsdrehmoment    erzeugte Druck  und der zusätzliche Druck der Feder 50 pressen die Ku  geln 23 reibungsschlüssig gegen die Aussenringe 11,  13 und die Innenringe 14, 15 und zwingt die Innen  ringe umzulaufen.  



  In Abhängigkeit von den wirksamen Durch  messern der     Abwälzkörper    und der Geschwindigkeit  des Trägers 25 wird eine bestimmte Abtriebs  geschwindigkeit erhalten, die durch Verringerung  bzw. Vergrösserung des Abstandes zwischen den  Aussenringen 11 und 13 verändert werden kann.  



  In der in     Fig.    1 gezeichneten Stellung wird die       Abtriebsgeschwindigkeit    etwa das     1,6fache    der An  triebsgeschwindigkeit sein. Wenn die Aussenringe 11,  13 in die gestrichelt gezeichnete Stellung gebracht  werden, wird die     Abtriebsgeschwindigkeit    ungefähr       0,07mal    die Antriebsgeschwindigkeit aber in um  gekehrter Richtung.  



  Dies besagt, dass ein solches Getriebe mit dem  angegebenen Geschwindigkeitsbereich, wenn als Kraft  wagentransmission benutzt, beispielsweise  a) eine     Vorwärtsgeschwindigkeitszunahme    bis zu       60%        im        Schnellgang        oder        etwa        130        km        St.        bei        einer     Geschwindigkeit von 80 km St. bei einem über  setzungsverhältnis von 1 :

   1,  h) eine     Rückwärtsgeschwindigkeitszunahme    von  7  /o oder 5,6 km St. und  c) ein Anfahren in beiden Richtungen aus dem  Stillstand ermöglichen würde.  



  Dieser ideale Geschwindigkeitsbereich bei einer  gleichmässigen ausserordentlich wirtschaftlichen Mo  torgeschwindigkeit wird ohne     Auskupphmg    des An  triebes erzielt. Auf diese Weise kann man vollauto  matische Regelung erreichen, die durch die Motor  geschwindigkeit und das Drehmoment oder in Verbin  dung mit dem Gashebel leicht erhalten wird.  



  Der Druckumformer arbeitet wie folgt:  Ein auf die     Abtriebswelle    wirkendes Drehmoment  wird Drehung des Teils 17 und axiale Verschiebung  desselben gegen Teil 16 in der einen oder anderen  Richtung bewirken, abhängig von der Richtung des  Drehmoments oder der Art des Gewindes, ob     Rechts-          oder    Linksgewinde. Die so erzeugten axialen Kräfte  sind immer proportional dem     Abtriebsdrehmoment     und pressen die beiden     Innenlaufringe    14, 15 gegen  die Kugeln 23. Die Kugeln 20 und 22 sind notwendig,  um Verklemmen zwischen dem Teil 17 und dem  Teil 19 oder 15 zu verhüten.  



  Die erläuterte Übersetzung arbeitet wie ein posi  tives Getriebe ohne Schlupf, selbst bei stossartiger  Überbelastung. Bei     Abtriebsgeschwindigkeiten    um 0  herum könnten zu grosse Drehmomente Schaden an  richten. Anstelle einer besonderen Sicherheitskupp  lung ist eine federbelastete Scheibe 30 vorgesehen, die  rutscht, wenn die zulässige     Abtriebs'leistung    über  schritten wird; auf diese Weise sind die inneren Teile  des Getriebes geschützt.    Die hydraulische Steuerung für die Geschwin  digkeitsänderung wird durch die Büchse 38 erreicht.  Bei Verschieben dieser Büchse nach     links    wird Öl  durch die Kanäle 45 in den     ölzylinderraum    46 ge  drückt.

   Die     Aussenlaufringe    11, 13 werden gegenein  ander geführt und pressen die     Innenlaufringe    14, 15  durch die     Kugeln    23 auseinander, bis die Steuerkante  47 des beweglichen Teils 10 und die Steuerkante 48  der Büchse 38 zusammenfallen.  



  Bei Verschiebung der Büchse 38 nach rechts wird  <B>01</B> durch den Druckumformer 16, 17, 18, die Feder  50 und die Feder 31 aus dem     ölzylinderraum    46  durch die Kanäle 45 und Kammer 49 in den Ölbehälter  gedrückt, bis die Steuerkante 47 des beweglichen  Teils 10 und die Steuerkante 48 der Büchse 38 wieder  zusammenfallen.  



  Man sieht, dass jeder Stellung der Steuerbüchse 38  ein bestimmtes Geschwindigkeitsverhältnis entspricht.  Da die Büchse 38 nicht belastet ist, kann die Ge  schwindigkeit des Getriebes durch einen kleinen  Drehknopf geregelt werden.  



  In der Ausführungsform nach den     Fig.    1 bis 3  ist der Kugelkäfig 24, 25 drehbar gelagert, was für  im Nullpunkt stark belastete Übersetzungsgetriebe von  Vorteil ist. Unter solchen Bedingungen sollte Berüh  rung zwischen den     Kugeln    und den Laufringen an in  der Drehachse     A-A    (Fug. 9) der     Kugeln    gelegenen  Punkte vermieden werden, weil diese Berührung  keine Kraftübertragung bewirken würde und weil es  aus bautechnischen Gründen schwierig ist, diese  Punkte mit Öl zu versorgen und sie gegen starke  Abnutzung zu schützen.  



  Wenn die an das Getriebe -zu stellenden Anfor  derungen geringer sind, ist die vereinfachte Konstruk  tion der     Fig.    4 die in einem Geschwindigkeitsbereich  von 0 bis zu dem     2,5fachen    der     Eintriebsgeschwindig-          keit    arbeitet, völlig ausreichend. In dieser Ausfüh  rungsform ist der Kugelkäfig nicht drehbar     sondern     fest reibungsschlüssig mit dem Gehäuse verbunden,  so dass die Teile 27-37 der Ausführungsform der       Fig.    1 bis 3 wegfallen können. Wie aus     Fig.    4 ersicht  lich, wird ein Kugelkäfig 51 durch die Feder 53  gegen die Scheibe 52 gepresst.

   Wenn das zulässige       Abtriebsdrehmoment    überschritten wird, gleitet der  Träger 51 an der Scheibe 52 und verhütet dadurch       Überlastung    der inneren Getriebeteile. Der     Kugelkäfig          trägt    ebenfalls nicht gezeigte     Abwälzkörper,    welche  die     Kugeln    in Abstand voneinander halten.  



  Die in     Fig.    4 nicht dargestellte Steuerbüchse 38  (Fug. 1) ist mit einer auf der Achse 57 gleitenden       Führung    56 verbunden, die von dem Skalenknopf 54  über eine Spindel 55 betätigt wird.  



  Die in     Fig.    5 bis 11 dargestellte     Ausführungsform     eignet sich für ein Übersetzungsverhältnis von un  gefähr 0,21 mal die Antriebsgeschwindigkeit rückwärts  über 0 bis zu ungefähr     1,5mal    die Antriebsgeschwin  digkeit vorwärts. Verschiedene Geschwindigkeits  bereiche können durch     Änderung    der     Abmessungen     der Planetenräder erhalten werden. Eine solche über  setzung ohne zusätzliche Planetenräder würde einen      Geschwindigkeitsbereich von 0 bis etwa 2,35 der  Antriebsgeschwindigkeit     umfassen.     



  Das     Getriebe    der     Fig.    5 ist grundsätzlich dasselbe  wie das in     Fig.    1 bis 3. Entsprechende Teile sind  daher mit denselben Bezugszeichen versehen worden.  



  Eine hydraulische Regelung für die     Änderung     des Übersetzungsverhältnisses gestattet positive Steue  rung in beiden Richtungen durch     Gegeneinanderfüh-          ren    der     Aussenlaufringe    für     zunehmende    und Aus  einanderpressen für abnehmende Geschwindigkeiten.  



  Der     Aussenlaufring    13 ist fest mit dem Zylinder  12 verbunden, während der     Aussenlaufring    11     un-          drehbar    aber axial verschiebbar     innerhalb    des Zylin  ders in enger Berührung mit diesem angeordnet ist.  Innerhalb des Zylinders 12 ist eine Scheibe 62 nicht  drehbar aber axial verschiebbar auf der Welle 5 und  am äusseren Teil fest mit dem     Aussenlaufring    11 ver  bunden. Eine weitere Scheibe 63 hat eine fest mit der  Scheibe 62 verbundene Nabe und gleitet mit ihrem  äusseren Umfang dicht (mit Dichtungsring) in einem  verlängerten     offenen    Ende des Zylinders 12.

   Eine  konisch geformte fest mit dem Zylinder 12 verbun  dene Scheibe 64 gleitet mit dichtem Sitz auf der Nabe  der Scheibe 63 und unterteilt den Zylinder 12 in zwei  Ölkammern 71 und 72.  



  Ein Steuerschieber 67 ist in einer in den Naben  der Scheiben 62 und 63 vorgesehenen Öffnung an  geordnet. Dieser Schieber regelt die     Ölzufuhr    von  einem Ringraum 70 in die Ölkammern 71 und 72  mittels     Steuerkantenpaaren    47, 48.  



  Der Gleitschieber kann durch eine innerhalb der  Naben der Scheiben 62 und 63 angeordneten Büchse       (Fig.    10) gebildet werden, oder er kann ausserhalb der  umlaufenden Teile der     LUbersetzung    oder sogar ganz  ausserhalb des Getriebes angeordnet werden. Ein  Beispiel für letztere Anordnung ist in     Fig.    11 dar  gestellt; ein axial beweglicher     Steuerteil    67 ist inner  halb der Büchse 99 angeordnet, und die Büchse ist  mit einer der Scheiben 62 oder 63 vorzugsweise so ver  bunden, dass ihre axiale Verschiebung     ein    Mehrfaches  der entsprechenden Verschiebung dieser Scheibe ist,  was eine empfindliche Geschwindigkeitsregelung be  dingt.  



  Die innere     Laufring    65     istwie    der     innere    Laufring 14  in     Fig.1    axial festgelegt. Die Vorteile einer solchen Kon  struktion ergeben sich bei Betrachtung der     Fig.    9. Bei  Änderung der Geschwindigkeit übernimmt der innere  Laufring 66 (bzw. 15) die gesamte notwendige axiale  Verschiebung.

   Da die Mittelpunkte der     Kugeln    und  die Mittelebene der inneren wie der äusseren Laufring  paare (Linie 3-3 der     Fig.    6) sich axial um die Hälfte  dieses Betrages verschieben (D in     Fig.    9), werden die  Kugeln, die durch das Drehmoment gegen die axial  feststehenden     Wälzkörper    60 gepresst werden, ge  zwungen, um     eine    durch ihren Mittelpunkt C gehende  Achse zu kippen, die mit der Linie 3-3 zusammen  fällt und senkrecht zur Drehachse     A-A        verläuft.     



  Die     Kugeln    werden daher bei jeder Geschwindig  keitsänderung auf verschiedenen Bahnen laufen; die    gesamte Kugeloberfläche wird besser ausgenutzt und  die Abnutzung ist geringer.  



  Die Arbeitsweise des in     Fig.    5 bis 11 dargestell  ten Getriebes ist wie folgt:  Die Antriebswelle 5 wird mit konstanter Ge  schwindigkeit angetrieben und die     Aussenlaufringe    11,  13 laufen mit dieser Geschwindigkeit um. Die auf der  Welle 5     aufgekeilte    Ölpumpe 82 drückt Öl in einen  Ringraum 70 und hält die     Aussenlaufringe    in einem  bestimmten axialen Abstand voneinander, der durch  die Stellung des Schiebers 67 entsprechend dem ge  wünschten     L7bersetzungsverhältnis    bestimmt wird.  



  Die Kugeln 23 werden gegen die     Aussenlaufringe     gepresst und laufen mit diesen um, wobei sie sich um  ihre feste parallel zur Hauptachse liegende     Achs;.     drehen.  



  Die umlaufenden Kugeln zwingen die gegen sie  gepressten     Innenlaufringe    65, 66 sich in entgegen  gesetzter Richtung zu den     Aussenlaufringen    zu drehen.  Die Hohlwelle 98 und das innere Glied 16 des Druck  umformers laufen mit derselben Geschwindigkeit wie  die     Innenlaufringe   <B>65,66</B> um. Der     buchsenartige    Teil 89  der     Abtriebswelle    und Rad 83 des Planetengetriebes,  welches das     Abtriebsdrehmoment    überträgt, werden  durch die Kugeln 18 des Druckumformers ebenfalls  gezwungen, mit der Geschwindigkeit der Innenlauf  ringe 65, 66 zu rotieren.  



  Da die Kugeln 18 in den Schraubengängen des  Innenelements 16 und des Aussenelements 17 des  Druckumformers angeordnet sind, erzeugt das ange  legte     Abtriebsdrehmoment    den notwendigen axialen  Druck entsprechend dem Gang der Schraubenwindun  gen und presst die Innenringe 65, 66 gegen die Kugeln  23, wodurch Schlupf zwischen den Kugeln und Lauf  ringen bei jeder Belastung     verhindert    wird.  



  Wenn die Geschwindigkeit mit der Hand (92)  oder automatisch verändert werden soll, muss der  Schieber 67 in die der gewünschten     Abtriebsgeschwin-          digkeit    entsprechende Stellung gebracht werden.  



  Da für Kraftausgleich die vier Steuerkanten der       Schieberbuchse    67     und    der Nabe des Teils 63 in einer  Linie liegen müssen, wird jeder axialen Bewegung  der     Schieberbuchse    67 automatisch dieselbe axiale  Verschiebung von 63 und der anschliessenden Scheibe  62 mit dem     Aussenlaufring    11 folgen.  



  Es mag z. B. angenommen werden, dass in     Fig.    10  der Schieber 67 durch Schalten des Hebels 92 in die  Lage X nach rechts verschoben wird. Es wird sofort  Öl von der Ölpumpe 82 und der Leitung 96 durch die  Ringöffnung unter Druck in die Kammer 71     fliessen,     wobei die Scheiben 62 und 64 axial auseinander und  gleichzeitig Scheiben 63 und 64 gegeneinander ver  schoben werden, wodurch Öl aus der Kammer 72  durch die Ringöffnung in die Leitung 97 und in einen  Ölbehälter 94 zurückgeleitet wird     (Fig.    6).  



  Diese axiale Bewegung der Teile 62, 63 und 64  und der     Aussenlaufringe    11 und 13 wird fortgesetzt,  bis die Steuerkanten 47 und 48 wieder in einer Linie  liegen und die     Ölzufuhr    absperren. Während dieser  Bewegung haben die     Aussenlaufringe    11 und 13 die      Kugeln 23 mehr in die Mitte gedrückt, wobei die       Innenlaufringe    65 und 66 axial auseinander gescho  ben worden sind, so dass die Berührungspunkte zwi  schen den kraftübertragenden Kugeln und Laufringen  geändert worden sind.

   Nach Absperrung der Ring  räume 68, 69 und 70 wird Öl in der Leitung 96 von  der Ölpumpe durch das     überlaufventi193        zurückinden     Ölbehälter 94 gedrückt, so dass ein Kreislauf Ölbehäl  ter 94, Leitung 95, Ölpumpe 82, Leitung 96, Über  laufventil 93, Ölbehälter 94 besteht.  



  Zur Verminderung der     Abtriebsgeschwindigkeit     muss der Schieber 67 durch Schalten des Hebels 92  in die Stellung Y in die entgegengesetzte Richtung be  wegt werden. Dann fliesst Öl unter Druck durch die  freie Ringöffnung in die Kammer 72 und presst die  Scheiben 63 und 64 auseinander und gleichzeitig  Scheiben 62 und 64 zusammen; auf der anderen  Seite wird Öl aus der Kammer 71 durch die freie  Ringöffnung über die Leitung 97 zurück in den Öl  behälter 94 abgezogen.  



  Die     Axialbewegungen    der Teile<B>62,63</B> und 64 hören  auf, sobald die Steuerkanten 47 und 48 wieder zu  sammenfallen. Während dieser Betätigung werden die       Aussenlaufringe    11 und 13     auseinandergedrückt,     während die Kugeln 23 durch Komponenten der  axialen Kräfte gegen die     Aussenlaufringe    gepresst  werden, immer unter der Wirkung des Druckumfor  mers, der die     Innenlaufringe    65 und 66 in Abhängig  keit vom Drehmoment     gegeneinandergedrückt.     



  Bei geringen     Abtriebsgeschwindigkeiten,    bei denen  wegen des geringen Kontaktwinkels die vom Druck  umformer übertragenen Kräfte für eine zuverlässige       Anpressung    gegen die auseinandergehenden Aussen  laufringe ungenügend sein könnten, treten zusätzliche  Kräfte F in Erscheinung, die von den Reaktions  kräften gegen die Walzkörper 60 stammen und auf  Grund des auf jede Kugel übertragenen Dreh  moments T die Kugeln 23 nach aussen drücken       (Fig.    7).  



  Stufenlose Reibungsgetriebe gemäss der Erfin  dung, bei denen die     Innenlaufringe    mit konstanter  Geschwindigkeit umlaufen, ermöglichen einen Ge  schwindigkeitsbereich der     Aussenlaufringe    von dem  etwa     0,4fachen    bis 5fachen der Antriebsgeschwin  digkeit, je nach der Art des Anwendungsgebiets.  



  Ein gleiches Getriebe, bei dem jedoch die Aussen  laufringe mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben  werden, erlaubt einen Geschwindigkeitsbereich der       Innenlaufringe    von 0 bis zu etwa dem 3fachen der  Antriebsgeschwindigkeit, wenn der Kugelträger nicht  rotiert.  



  Da für die meisten Anwendungen eine Geschwin  digkeitsverringerung bis zu 0 oder sogar durch 0  hindurch in die umgekehrte Richtung erwünscht ist,    werden im allgemeinen Getriebe bevorzugt werden, bei  denen die     Aussenlaufringe    mit konstanter Geschwin  digkeit angetrieben werden.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Kugelreibungsgetriebe, dessen Kugeln zwischen zwei gleichachsigen Laufringpaaren mit gegenläufig axial zueinander verschiebbaren Laufringen radial verstellbar und frei abrollbar sind, dadurch gekenn zeichnet, dass die Kugeln (23) durch Wälzkörper (24), die um parallel zu der Achse des Getriebes ver laufende Achsen drehbar an einem Träger (25 bzw.
    51 bzw. 61) gelagert sind, im Abstand voneinander gehalten werden, und dass der Radius der Erzeugen den der Laufflächen der Aussenringe (11, 13) gegen über dem Radius der Erzeugenden der Laufflächen der Innenringe (14, 15 bzw. 65, 66) mindestens eben soviel grösser ist wie der Radius der Erzeugenden der Laufflächen der Innenringe gegenüber dem Radius der Kugeln. UNTERANSPRÜCHE 1. Getriebe nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Aussenlaufringe gerade innen kegelige Laufflächen haben. 2. Getriebe nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussen ringe (11, 13) mit der Antriebswelle (5) gekuppelt sind. 3.
    Getriebe nach Patentanspruch und Unter ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass einer (14) der Innenringe axial festgehalten ist. 4. Getriebe nach Patentanspruch und Unter ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenringe federnd gegen die Kugeln gepresst werden. 5. Getriebe nach Patentanspruch und Unter ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenringe durch einen Druckumformer mit der Ab triebswelle verbunden sind, der die Innenringe gegen die Kugeln presst. 6. Getriebe nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass für die gegenseitige axiale Ver schiebung der Aussenringe eine hydraulische Steue rung vorhanden ist. 7.
    Getriebe nach Unteranspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, dass die hydraulische Steuerung einen fest mit einem (13) der Aussenringe verbundenen Zylinder (12) und einen Kolben aufweist. B. Getriebe nach Unteransprüchen 6 und 7, da durch gekennzeichnet, dass die hydraulische Zylinder kolben-Vorrichtung eine verschiebbar mit der An triebswelle verbundene Nabe besitzt, in der ein büchsenartiger Regelschieber für die Ölzufuhr zum Zylinder in einer ringförmigen Kammer angeordnet ist.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0000296A1 (de) * 1977-06-29 1979-01-10 Georges Itey-Bernard Antriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge insbes. für Hubstapler.
US7467827B2 (en) 2004-10-14 2008-12-23 Keiper Gmbh & Co. Kg Gear stage for a vehicle seat
US7585245B2 (en) 2005-08-23 2009-09-08 Keiper Gmbh & Co. Kg Gear stage

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EP0000296A1 (de) * 1977-06-29 1979-01-10 Georges Itey-Bernard Antriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge insbes. für Hubstapler.
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