Stufenlos verstellbares Kegelscheibengetriebe mit drehmoment- und übersetzungsabhängiger Anpressung Stufenlos verstellbare Kegelscheiben-Getriebe mit zur Änderung der Übersetzung auf den Getriebe wellen axial verschiebbaren Kegelscheiben sind in verschiedenen Ausführungen bekannt, z.
B. als Ke- gelscheibenumschlingungstriebe mit zwischen je zwei Kegelscheiben auf An- und Abtriebswelle laufenden Zugmitteln, die bei glatten Kegelscheiben als Keil riemen oder Gliederketten mit Reibkörpern ausgebil det sein können, während bei verzahnten Kegelschei ben sogenannte Zahnketten Verwendung finden. Eine andere Ausbildung solcher Kegelscheiben-Getriebe besteht z. B. darin, dass zwei glatte Kegelscheiben auf sich schneidenden Achsen angeordnet sind und sich unmittelbar aufeinander abwälzen. Bei diesen letzt genannten Getrieben ist eine axiale Anpressung der einen Kegelscheibe gegen die andere zur Reibkraft übertragung unerlässlich.
Bei den Kegelscheiben-Um- schlingungstrieben hat es sich bewährt, die erforder liche Zugmittelspannung ebenfalls durch axiale An pressung der Kegelscheiben gegen das Zugmittel zu erzeugen. Die Höhe dieser Anpresskraft soll mit Rücksicht auf guten Wirkungsgrad und bei Reib getrieben auch mit Rücksicht auf Rutschsicherheit dem in der Getriebewelle herrschenden Drehmoment proportional und ausserdem von der jeweiligen über setzung des Getriebes abhängig sein.
Es sind An- presseinrichtungen bekannt, bei denen das in die Welle eingeleitete Drehmoment über Wälzkörper und mit diesen zusammenwirkenden Schraubenflächen veränderlicher Steigung auf die axial verschiebbare Kegelscheibe übertragen wird, wobei gleichzeitig eine drehmomentproportionale und in jeder gewünschten Weise übersetzungsabhängige axiale Anpresskraft er zeugt wird. Diese Anpresseinrichtungen haben jedoch den Nachteil, dass bei Drehmomenten-Umkehr die Rollkörper an den gegensinnig ansteigenden Schraubenflächen zur Anlage gebracht werden müs sen.
Dadurch entsteht je nach Übersetzung des Ge triebes ein mehr oder minder grosser toter Gang, der zu harten Stössen führt, die das Getriebe beschädigen können.
Bei anderen bekannten Anpresseinrichtungen ist zwar der tote Gang vermieden, aber die Anpress- kräfte können hierbei nicht in der gewünschten Weise bzw. nicht ohne beträchtlichen Aufwand von der Getriebeübersetzung abhängig gemacht werden.
Ausserdem müssen bei diesen Anpresseinrichtungen die erzeugten axialen Anpresskräfte über Längskugel lager gegen ruhende Teile des Getriebes abgestützt werden, was bei den erstgenannten Anpresseinrich- tungen nicht erforderlich ist, weil hierbei die erzeug ten Anpresskräfte gegen die umlaufende Getriebewelle abgestützt werden können.
Es ist weiterhin bereits bekannt, die beiden oben erwähnten Anpresseinrichtungen in Serie hinter einander zu schalten, jedoch wird hierdurch das Ge triebe umfangreich, schwer und teuer.
Ähnliche Nachteile weisen Getriebe auf, bei denen mit der Getriebewelle umlaufende und um radial angeordnete Achsen drehbare Rollen mit Schrägflächen zusammenarbeiten, die in Abhän gigkeit von der zur Übersetzungsänderung notwendi gen axialen Verschiebung einer der beiden Kegel scheiben verschwenkt werden können. Bei dieser Ausbildung ist es nur schwer möglich, die jeweils gewünschte Übersetzungsabhängigkeit der Anpress- kräfte zu verwirklichen, weil diese im allgemeinen keine lineare Funktion der Axialverschiebung der Kegelscheibe ist.
Daher ist man gezwungen, Kurven- oder Hebelgetriebe für diesen Zweck vorzusehen. Derartigen Konstruktionen ist die Anpresseinrich- tung vorzuziehen, die das in die Welle eingeleitete Drehmoment über Wälzkörper und mit diesen zu sammenwirkenden Schraubenflächen veränderlicher Steigung auf die axial verschiebbare Kegelscheibe überträgt,
weil diese durch entsprechende Bemessung der Schraubenflächen eine einwandfreie Aufbrin gung der für jede beliebige übersetzungsstellung er forderlichen Axialkraft ermöglicht und dabei schwere Axiallager zur Abstützung dieser Axialkräfte ver meidet. Ihr einziger Nachteil ist der Umschlagstoss. Diesen Nachteil zu beseitigen, ist die Aufgaben stellung vorliegender Erfindung.
Ausgehend von einem stufenlos verstellbaren Ke- gelscheiben-Getriebe mit zur Änderung der über setzung auf den Getriebewellen axial verschiebbaren Kegelscheiben, bei dem die zur Kraftübertragung erforderliche axiale Anpresskraft sowohl proportional zu dem an der zugehörigen Getriebewelle wirkenden Drehmoment als auch in Abhängigkeit von der Axialverschiebung der Kegelscheibe mittels einer An-_- presseinrichtung erzeugt wird, die Kurvenbahnen in Form von Schraubenflächen veränderlicher Steigung und mit den Kurvenbahnen zusammenarbeitende Wälzkörper aufweist,
die zugleich das Drehmoment von der Getriebewelle auf die Reibscheibe übertra gen und umgekehrt, gelingt die Lösung der gestellten Aufgabe dadurch, dass für wenigstens eine axial verschiebbare Kegelscheibe des Getriebes zwei ko axial angeordnete und relativ zueinander verdrehbare Anpresseinrichtungen vorgesehen sind, von denen die eine linksgängig und die andere rechtsgängig anstei gende Schraubenflächen veränderlicher Steigung als Kurvenbahnen aufweist, und dass die beiden Anpress- einrichtungen bei Axialverschiebungen der Kegel scheibe zwecks Übersetzungsänderung derart gegen läufig verdrehbar sind,
dass die Kurvenbahnen beider Anpresseinrichtungen in dauernder Anlage an den mit ihnen zusammenarbeitenden Wälzkörpern gehalten sind.
überträgt die eine der beiden Anpresseinrich- tungen das Drehmoment und erzeugt dabei die dreh momentproportionalen und übersetzungsabhängigen Anpresskräfte, dann steht die andere gleichartig aus gebildete Anpresseinrichtung in Bereitschaftsstellung, die Aufgabe der ersten ohne jeden toten Gang zu übernehmen, sobald sich die Drehmomentenrichtung umkehrt. Diese Lösung hat noch den weiteren Vor teil, dass genügend Platz für die Unterbringung der Kurvenbahnen geschaffen wird, weil jede Anpressein- richtung nur einsinnig ansteigende Schraubenflächen zu tragen hat.
Dies ist besonders wichtig für Reib getriebe, die hohe Anpresskräfte, also flache Kurven bahnen bei grossem Übersetzungsbereich erfordern.
Für die konstruktive Durchbildung der erfin dungsgemässen Lösung ergibt sich eine grosse Anzahl von Ausführungsformen, je nachdem an welchen Teilen die Kurvenbahnen und die Rollkörper angeordnet werden und ob die gegensinnige Ver- drehung der beiden Anpresseinrichtungen durch Kraft- oder Formschluss bewerkstelligt wird.
Eine vorteilhafte Ausbildung ergibt sich z. B. da durch, dass die beiden Anpresseinrichtungen als glatte zylindrische Hülsen mit stirnseitigen Kurvenbahnen ausgebildet und ineinander angeordnet sind, dass die eine Hülse mit der Kegelscheibe fest verbunden, die andere über ein Längslager gegenüber der Kegel scheibe drehbar ist, dass die beiden Hülsen wenig stens je einen schraubenförmigen Schlitz gegensinni ger Steigung aufweisen, dass in den sich kreuzenden Schlitzen ein Rollenpaar mit gemeinsamer, senkrecht zur Getriebewelle stehender Achse geführt ist, die von einem in axialer Richtung verstellbaren Ring getragen wird,
und dass die mit den Kurvenbahnen zusammenwirkenden Wälzkörper als Druckrollen paare ausgebildet und um radial zur Getriebewelle stehende und in einer mit der Welle fest verbundenen Stützscheibe angeordneten Achse drehbar sind.
Bei einer anderen Ausführungsform wird der Erfindungsgedanke zweckmässig in der Weise ver wirklicht, dass die beiden Anpresseinrichtungen als ineinander angeordnete Hülsenglieder mit stirn- seitigen Kurvenbahnen ausgebildet und beide Hülsen glieder relativ zur Kegelscheibe drehbar sind, dass jedes der beiden Hülsenglieder über einen gemein samen doppelt wirkenden Klemmrollenfreilauf mit der Kegelscheibe drehfest kuppelbar ist, wobei das jeweils andere Hülsenglied in der entkuppelten Stel lung gehalten ist,
dass die mit den Kurvenbahnen zu sammenwirkenden Wälzkörper als Druckrollenpaare ausgebildet und um radial zur Getriebewelle stehende und in einer mit der Welle fest verbundenen Stütz scheibe angeordnete Achsen drehbar sind, und dass zur Verdrehung des entkuppelten Hülsengliedes ge genüber dem mit der Kegelscheibe drehfest gekuppel- ten Hülsenglied eine Zwangsführung vorgesehen ist, die durch parallel zu den Stützrollenpaaren in der Stützscheibe angeordnete Hilfsrollen gebildet ist, die mit gleichabständig zu den Kurvenbahnen liegenden Hilfskurvenbahnen zusammenarbeiten.
Eine dritte konstruktive Lösung ergibt sich da durch, dass die beiden Anpresseinrichtungen aus einer mit der Getriebewelle fest verbundenen Stützscheibe mit konzentrisch angeordneten, gegensinnig anstei genden Kurvenbahnen und zwei konzentrisch zuein ander angeordneten Zwischenringen besteht, welche um radial zur Getriebewelle stehende Achsen dreh bare mit den Kurvenbahnen zusammenarbeitende Druckrollen tragen, dass die Zwischenhülsen relativ zur Kegelscheibe drehbar, jedoch wechselweise über einen gemeinsamen doppelt wirkenden Klemmrollen freilauf mit der Kegelscheibe drehfest kuppelbar sind, wobei der jeweils andere Zwischenring in der ent- kuppelten Stellung gehalten ist,
und dass die beiden Zwischenringe zur gegensinnigen Verdrehung rela tiv zueinander durch eine vorgespannte Spiralfeder miteinander verbunden sind.
Der bei den beiden zuletzt genannten Ausfüh rungsformen verwendete doppelt wirkende Klemm- rollenfreilauf besteht zweckmässig aus zwei Klemm rollensätzen, die durch einen gemeinsamen Käfig miteinander verbunden sind, der in der Kupplungs stellung des einen Klemmrollensatzes den anderen zwangsweise in die Entkupplungsstellung bringt.
Eine herstellungstechnisch einfache Ausführung ergibt sich dadurch, dass der äussere Umfang der Kegelscheibennabe als für beide Klemmrollensätze gemeinsames Vielflach ausgebildet ist und die beiden Klemmrollensätze in einem rohrförmigen Käfig um eine halbe Klemmrollenteilung versetzt in axialer Richtung hintereinander angeordnet sind.
Vorteilhaft erweist sich, dass die Kegelscheibe einen ringförmigen Bund trägt, dessen Innen- und Aussenfläche mit Klemmflächen für die beiden Klemmrollensätze versehen sind und dass die beiden Klemmrollensätze durch einen im Querschnitt U-för- migen Käfig miteinander verbunden sind, der den ringförmigen Bund übergreift.
Durch eine derartige Ausbildung des Klemmrol- lenfreilaufs kann das Getriebe nach der Erfindung, wie es insbesondere im Werkzeugmaschinenbau ge wünscht wird, sehr gedrängt und damit raumsparend gebaut werden.
Auf der Zeichnung sind drei Ausführungsbei spiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch einen Schei bensatz eines Kegelscheiben-Umschlingungstriebes mit einer ersten Ausführungsform der erfindungs gemässen Anpresseinrichtung, Fig.2 einen der Fig.1 entsprechenden Teillängs schnitt für eine zweite Ausführungsform der Erfin dung, Fig. 3 einen Teilschnitt nach der Linie III-III in Fig. 2 in vergrössertem Massstab,
Fig. 4 einen Teillängsschnitt durch ein Kegel scheibenreibgetriebe mit einer dritten Ausführungs form der Erfindung, Fig. 5 eine schaubildliche Darstellung der in Fig. 4 verwendeten Stützscheibe, Fig. 6 Einzelheiten in Teilquerschnitten nach den Linien<I>A</I> und<I>B</I>in Fig. 4 in vergrössertem Mass stab.
Eine erste Ausführungsform der erfindungsgemä ssen umschlagsicheren Anpresseinrichtung ist in Fig. 1 anhand eines der beiden Scheibensätze eines stufenlos verstellbaren Kegelscheibenumschlingungstriebs mit Reibkraftübertragung dargestellt. Alle für die Er läuterung des Erfindungsgegenstandes unwesentlichen Teile, wie der zweite Scheibensatz, das Getriebe gehäuse, die Wellenlagerung und die Verstellein- richtung zur Änderung der Übersetzung, sind wegge lassen oder nur schematisch angedeutet.
Der in Fig. 1 dargestellte eine Scheibensatz des Getriebes besteht aus einer Getriebewelle 1, auf der lose drehbar zwei Reibkegelscheiben 2 und 3 an geordnet sind, zwischen denen ein als Doppelrollen kette ausgebildetes Zugmittel 4 läuft. Die Getriebe- welle 1 weist einen Bund 5 auf, gegen den sich die Kegelscheibe 2 in axialer Richtung abstützt. Die Kegelscheibe 3 ist auf der Getriebewelle 1 in axialer Richtung verschiebbar, jedoch mit der Kegel scheibe 2 drehfest verbunden, was in Fig.1 durch eine Klauenkupplung 6 schematisch dargestellt ist.
Mit der Getriebewelle 1 ist ausserdem drehfest und gegen axiale Verschiebung in der Zeichnung nach links durch einen Bund 7 gesichert eine Stützscheibe 8 verbunden, die auf dem Umfang verteilt mehrere, z. B. drei, radial zur Getriebewelle 1 stehende Achsen 9 trägt, auf denen je zwei Druckrollen 10 und 11 drehbar gelagert sind.
Mit der Kegelscheibe 3 ist eine glatte zylindrische Hülse 12 fest verbunden, die auf ihrer Stirnseite auf dem Umfang verteilt mehrere, z. B. drei Kurven bahnen 13 gleichen Steigungssinnes trägt. Diese Kur venbahnen 13 wirken mit den Druckrollen 10 zu sammen. Zwischen der mit der Kegelscheibe 3 fest verbundenen Hülse 12 und der Kegelscheibennabe 14 ist eine weitere glatte zylindrische Hülse 15 an geordnet, die auf ihrer Stirnseite in der Umfangs richtung verteilt mehrere, hier ebenfalls drei Kur venbahnen 16 trägt, die entgegengesetzten Steigungs sinn zu den Kurvenbahnen 13 der Hülse 12 haben und mit den Druckrollen 11 zusammenarbeiten. Diese Hülse 15 ist gegenüber der Kegelscheibe 3 frei drehbar und ihr gegenüber durch ein Längslager 17 abgestützt.
Die Hülsen 12 und 15 weisen gegensinnig ansteigende schraubengangförmige Schlitze 18 bzw. 19 auf. In den durch die sich kreuzenden Schlitze 18 und 19 gebildeten Öffnungen 20 ist je ein Rollen paar 21, 22 geführt, das auf je einer gemeinsamen senkrecht zur Getriebewelle 1 stehenden Achse 23 drehbar gelagert ist. Die Rolle 21 bewegt sich im Schlitz 18 der Hülse 12, die Rolle 22 im Schlitz 19 der Hülse 15. Die Achsen 23 der Rollenpaare werden von einem in axialer Richtung verschieb baren Ring 24 getragen.
Dieser Ring 24, der mit der Kegelscheibe 3 umläuft, ist über ein Längslager 25 gegen einen nicht umlaufenden Einstellring 26 abge stützt, der mit Hilfe der nicht dargestellten Verstell- einrichtung für die 1=lbersetzungsänderung des Getrie bes in Richtung des Doppelpfeiles 27 axial ver schoben werden kann.
Sowohl die gegensinnig ansteigenden Kurvenbah nen 13 und 16 der Hülsen 12 und 15 als auch die ge gensinnig ansteigenden Schlitze 18 und 19 in den beiden Hülsen stellen Schraubenflächen veränderli cher Steigung dar.
Die Wirkungsweise des beschriebenen Getrie bes ist folgende: Es sei angenommen, dass in die Getriebewelle 1 ein Drehmoment im Sinn des Pfeiles 28 eingeleitet werde. Dann überträgt sich das Drehmoment auf die Stützscheibe 8, und die Druckrolle 10 auf der Achse 9 versucht auf der Kurvenbahn 13 der Hülse 12 emporzulaufen. Sie müsste dabei die Kegelscheibe 3 in der Zeichnung nach rechts verschieben, was jedoch nur möglich wäre, wenn gleichzeitig die Doppelrollenkette 4 zwi- sehen den Kegelscheiben 2 und 3 nach aussen wan dern würde, wozu diese auf dem nicht dargestellten zweiten Scheibensatz tiefer zwischen die Kegelschei ben eindringen müsste.
Da dies durch die dortige Verstelleinrichtung für die Einstellung der gewünsch ten Übersetzung verhindert wird (Ring 26), überträgt die Druckrolle 10 das in die Welle 1 eingeleitete Drehmoment unmittelbar auf die Kegelscheibe 3 und presst diese ausserdem entsprechend der örtlichen Neigung der Kurvenbahn 13 mit einer dem einge leiteten Drehmoment proportionalen Kraft gegen die Kette 4 und diese gegen die axial feststehende Kegel scheibe 2 an. Hierdurch wird die für die Reibkraft übertragung erforderliche axiale Anpressung der Kette an die Kegelscheiben erzeugt, die dem Drehmoment proportional und von der jeweiligen Getriebeüber setzung abhängig ist.
Durch die Rollenpaare 21, 22, die in den sich kreuzenden Schlitzen 18, 19 geführt sind, wird die frei drehbare Hülse 15 in einer solchen Winkellage gehalten, dass ihre gegensinnig zur Kurvenbahn 13 ansteigenden Kurvenbahnen 16 in ständiger Anlage an den Druckrollen 11 auf den Achsen 9 der Stützscheibe 8 gehalten werden Kehrt sich nun aus irgendwelchen Gründen die Richtung des in die Welle 1 eingeleiteten Drehmo ments plötzlich um (bei einem Fahrzeuggetriebe bei spielsweise beim Übergang von der Bergfahrt zur Talfahrt),
dann übernimmt die Druckrolle 11 sofort und ohne Umschlagweg die Übertragung des Dreh moments auf die Hülse 15 und auch die Erzeugung der axialen Anpresskraft. Die Hülse 15 ist zwar ge genüber der Kegelscheibe 3 lose drehbar, sie ist aber an einer Drehung durch das Rollenpaar 21/22 ge hindert, weil der dieses Rollenpaar tragende Ring 24 in der gezeichneten Stellung durch die Versteileinrich tung zur Einstellung der Übersetzung axial gehalten ist, womit auch eine Verdrehung der Hülse 15 ver hindert wird. In diesem Fall muss vom Einstellring 26, d. h. von der Versteileinrichtung eine Stützkraft auf gebracht werden, die eine axiale Verschiebung des Rings 24 zu verhindern vermag.
Das mit umgekehr tem Richtungssinn eingeleitete Drehmoment wird also in diesem Fall über die Druckrolle 11 und die Kurvenbahn 16 in die Hülse 15 und von deren Schlitz 19 auf das Rollenpaar 22-21 weitergeleitet und von der Rolle 21 im Schlitz 18 auf die fest mit der Kegelscheibe 3 verbundene Hülse 12 und damit auf die Kegelscheibe 3 selbst übertragen, während die erzeugte Axialkraft in Abhängigkeit vom Dreh moment und von der örtlichen Neigung der Kurven bahn 16 über die Hülse 15 und das Längslager 17 unmittelbar auf die Kegelscheibe 3 übertragen wird.
Je nach Richtung des eingeleiteten Drehmoments wirkt also immer nur die Druckrolle 10 mit der Kurvenbahn 13 oder aber die Druckrolle 11 mit der Kurvenbahn 16 zur Übertragung des Dreh moments und zur Erzeugung der axialen Anpress- kraft zusammen, die jeweils anderen Druckrollen und Kurvenbahnen sind unbelastet, stehen aber in Be- reitschaftsstellung, um bei Drehmomentenumkehr so fort die Aufgaben der bisher belastet gewesenen Druckrollen und Kurvenbahnen ohne jeden Um schlagweg zu übernehmen.
Durch willkürliche axiale Verschiebung des Ein stellrings 26 mit Hilfe der nicht dargestellten Ver- stelleinrichtung zur willkürlichen übersetzungsände- rung des Getriebes im Sinn des Doppelpfeiles 27 wird auch der Ring 24 und mit ihm das Rollenpaar 21, 22 axial verschoben. Da das Rollenpaar 21, 22 in den sich kreuzenden Schlitzen 18 und 19 der beiden Hülsen 12 und 15 geführt ist, müssen sich diese beiden Hülsen 12 und 15 gegensinnig zueinander verdrehen. Die Folge hiervon ist, dass sich die axial bewegliche Kegelscheibe axial ver schiebt, und zwar um solche Beträge, dass die beiden Kurvenbahnen 13 und 16 an ihren zugehörigen Druckrollen 10 und 11 in Anlage bleiben.
Die beschriebene Anpresseinrichtung hat den Vor teil, dass die für die Reibkraftübertragung erforder liche Anpressung immer dem eingeleiteten Drehmo ment proportional ist und auch in jeder gewünschten Weise von der Axialverschiebung der Kegelscheibe 3, d. h. von der jeweiligen Getriebeübersetzung ab hängig gemacht werden kann, weil es dazu nur nö tig ist, die ungleichmässige Steigung der Schrauben bahn 13 bzw. 16 entsprechend auszulegen.
Die An ordnung von zwei koaxial und relativ zueinander verdrehbaren Anpresseinrichtungen, von denen die eine linksgängig und die andere rechtsgängig an steigende Schraubenflächen veränderlicher Steigung, also Kurvenbahnen 13 und 16, aufweist, gibt die Möglichkeit, bei einer willkürlichen übersetzungs- änderung die jeweils nicht belastete Kurvenbahn der belasteten Kurvenbahn so nachzuführen, dass beide Kurvenbahnen in dauernder Anlage an ihren Druckrollen 10 und 11 gehalten werden, so dass bei einer Drehmomentenumkehr jeweils die bisher nicht belastete Kurvenbahn die Funktion der bisher be lastet gewesenen Kurvenbahn übernehmen kann,
ohne dass ein mehr oder minder grosser toter Gang wie bei den bisher bekannten Anpresseinrichtungen mit Kurvenbahnen veränderlicher Steigung entsteht.
Die Fig. 2 und 3 zeigen eine weitere Ausführungs form der erfindungsgemässen Anpresseinrichtung eines Scheibensatzes eines Kegelscheibenumschlin- gungsgetriebes, der im wesentlichen den gleichen Auf bau aufweist, wie der in Fig. 1 dargestellte Scheiben satz. Deshalb sind auch die übereinstimmenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist die gemäss der Erfindung gestellte Aufgabe in konstruk tiv besonders einfacher Weise gelöst. Aber dieser Lösung haftet noch der Mangel an, dass bei Umkehr der Drehmomentenrichtung sehr grosse Stützkräfte durch die Versteileinrichtung auf den Einstellring 26 übertragen werden müssen. Dieser Nachteil wird durch die Ausführungsform nach Fig. 2 und 3 be seitigt.
Der in Fig. 2 dargestellte Scheibensatz eines Kegelscheibenumschlingungsgetriebes besteht wieder aus einer Getriebewelle 1, auf der lose drehbar zwei Reibkegelscheiben 2 und 3 angeordnet sind, zwischen denen ein als Doppelrollenkette ausgebildetes Zug mittel 4 läuft. Die Welle 1 hat einen Bund 5, gegen den sich die Kegelscheibe 2 in axialer Rich tung abstützt. Die Kegelscheibe 3 ist auf der Welle 1 in axialer Richtung verschiebbar, aber mit der Kegelscheibe 2 drehfest verbunden. Hierzu dient wie bei Fig. 1 die schematisch dargestellte Klauen kupplung 6.
Mit der Getriebewelle 1 ist weiterhin ebenso wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 drehfest und gegen axiale Verschiebung in der Zeichnung nach links durch einen Bund 7 gesichert eine Stützscheibe 8 verbunden, die auf dem Umfang verteilt mehrere, z. B. drei radial zur Getriebewelle 1 stehende Achsen 9 mit darauf angeordneten Druck rollen 10 und 11 trägt.
Die nicht dargestellte Verstelleinrichtung zur will kürlichen Übersetzungsänderung des Getriebes wirkt auf einen nicht umlaufenden Einstellring 30, der im Sinne des Doppelpfeils 31 axial verschiebbar ist und unmittelbar gegen die axial verschiebbare Kegel scheibe 3 über ein Längslager 32 abgestützt ist.
Die Anpresseinrichtung besteht bei dieser Aus führungsform aus zwei ineinander angeordneten hül- senförmigen Gliedern 33 und 34, die auf ihren der Stützscheibe 8 zugewendeten Stirnflächen Kur venbahnen veränderlicher und gegensinniger Stei gung 35 bzw. 35' tragen, die mit den Druck rollen 10 und 11 in der gleichen Weise zusam menarbeiten, wie dies anhand der Fig. 1 bereits erläutert worden ist.
Die beiden Hülsenglieder 33 und 34 sind relativ zur axial beweglichen Kegelscheibe 3 drehbar, aber mit der Nabe der axial beweglichen Kegelscheibe 3 über einen doppelt wirkenden, für beide Hülsenglieder 33 und 34 gemeinsamen Klemm rollenfreilauf 36 wechselseitig kuppelbar. Zu diesem Zweck (siehe Fig. 3) ist der Umfang der Nabe 37 der Kegelscheibe 3 als Vielflach ausgebildet und bildet damit die Innenklemmfläche des doppelt wir kenden Klemmrollenfreilaufes. Die Aussenklemmflä- chen werden gebildet durch im lichten Durchmesser gleich grosse zylindrische Innenflächen 38 und 39 der Hülsenglieder 33 und 34.
Die Klemmrollen 40 und 41 sind versetzt zueinander in einem Rollen käfig 42 angeordnet. Die Versetzung der Rollen 40, die mit der innenzylindrischen Klemmfläche 38 des Hülsengliedes 33 einerseits und mit den Klemm- flächen 99 der Nabe 37 anderseits zusammenarbei ten, gegenüber den Klemmrollen 41 innerhalb des Rollenkäfigs 42 ist so gewählt, dass niemals beide Rollengruppen gleichzeitig klemmen können. Wenn daher die Rollen 40 zwischen der Zylinderfläche 38 und dem Vielflach der Nabe 37 eingeklemmt sind, dann sind die durch den Käfig 42 geführten Rollen 41 des Klemmrollenfreilaufs in der Freilaufstellung und umgekehrt.
Wird in die Welle 1 im Sinne des Pfeiles 43 ein Drehmoment eingeleitet, dann wird dieses Dreh moment über die Druckrollen 11 und die Kurven- bahnen 35' in das Hülsenglied 34 unter gleichzeitiger Erzeugung einer der Grösse des Drehmomentes pro portionalen und von dem örtlichen Neigungswinkel der Kurvenbahnen 35' im Aufstandspunkt der Druck rollen 11 abhängigen Axialkraft in das Hülsenglied 34 eingeleitet, das sich infolge des Drehmoments relativ zur Kegelscheibennabe 37 im Sinne des in Fig. 3 eingezeichneten Pfeiles 44 um einen sehr kleinen Winkelbetrag dreht und damit den Klemm rollensatz 41 in die Klemmstellung bringt.
Gleich zeitig werden die Klemmrollen 40, die mit dem Hülsenglied 33 zusammenarbeiten, in die Freilauf- stellung geführt.
Kehrt sich die Drehmomentenrichtung um, dann wird das Drehmoment über die Druckrollen 11 und die Kurvenbahnen 36 in das Hülsenglied 34 einge leitet - ebenfalls unter Erzeugung einer dem Dreh moment proportionalen und vom örtlichen Neigungs winkel der Kurvenbahn 36 abhängigen Axialkraft und nun werden die Rollen 41 in die Klemmstellung geführt und die Rollen 40 in die Freilaufstellung gebracht.
Somit ist immer nur eines der Hülsenglieder 33 oder 34 bei einer der beiden möglichen Dreh momentenrichtungen drehfest über den doppelt wir kenden Klemmrollenfreilauf mit der Kegelscheibe 3 drehfest verbunden.
Um für jede axiale Stellung der Kegelscheiben 3 das jeweils vom Drehmoment nicht belastete Hülsen glied so zu drehen, dass seine Kurvenbahn bei einer Drehmomentenumkehr ohne Umschlagweg sofort zur Übernahme und Weiterleitung des Drehmomentes bereit steht, weist die Stützscheibe 8 im Bereich der Druckrollenlagerung je eine Verlängerung 45 und 46 auf, in denen Hilfsrollen 47 und 48 gelagert sind, die je einen Bund 49, 49' der Kurvenbahnen 35 und 35' hintergreifen. Die mit den Hilfsrollen 47 und 48 zusammenwirkenden Flächen der Bunde 49, 49' haben die gleiche Form wie die Kurvenbahnen 35 und 35'.
Bei jeder Axialverschiebung der Kegelscheibe 3 und der beiden Hülsenglieder 33 und 34 wird das jeweils vom Drehmoment nicht belastete Hülsen glied wegen seiner freien Drehbeweglichkeit relativ zu dem durch das Drehmoment belasteten und mit der Kegelscheibe 3 über den Klemmrollenfreilauf 36 klemmfest verbundenen Hülsenglied so weit ge dreht, dass die Gegenkurvenbahn an der nichtbelaste ten Stützrolle 10 bzw. 11 lose anliegt. Im übrigen entspricht die Wirkungsweise dieses Ausführungsbei spiels im Prinzip der Wirkungsweise des anhand der Fig. 1 erläuterten Ausführungsbeispiels.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsge mässen Anpresseinrichtung ist in Fig. 4 bis 6 anhand eines Kegelscheibenreibgetriebes mit auf sich kreuzenden Achsen angeordneten axial verschieb baren Reibkegelscheiben dargestellt. In einem Ge häuse 50 (Fig. 4) ist eine Welle 51 gelagert, auf der lose drehbar und axial verschiebbar eine der beiden Reibkegelscheiben 52 angeordnet ist.
Auf einer zweiten Welle 53, deren Achse die Achse der Welle 51 senkrecht schneidet, sitzt drehfest, aber axial verschiebbar, die zweite Reibkegelscheibe 54, die in unmittelbarem Reibkontakt mit der Reib kegelscheibe 52 steht. Zur Änderung der Übersetzung kann die Reibkegelscheibe 54 mit Hilfe der Ver- stelleinrichtung 55 axial verschoben werden.
Diese Verstelleinrichtung besteht beispielsweise aus einer drehbar gelagerten Gewindespindel 56, die mit Hilfe eines Handrads 57 gedreht werden kann, einer auf dem Gewinde der Gewindespindel angeordneten Mut ter 58, an der ein um einen Schwenkpunkt 59 schwenkbarer Winkelhebel 60 angelenkt ist, der mit seinem anderen Ende in eine Ringnut 61 in der Nabe der Reibkegelscheibe 54 eingreift.
Durch Drehen des Handrads 57 wandert die Mutter 58 längs des Gewindes der Gewindespindel, so dass die Reibkegelscheibe 54 auf ihrer Welle 53 in axialer Richtung, zum Beispiel nach innen, ver schoben wird. Die Reibkegelscheibe 52 muss hierbei in axialer Richtung ausweichen, was durch die Kur venbahnen veränderlicher Steigung wie bei den beiden vorher besprochenen Ausführungsbeispielen ermög licht wird.
Auf der Welle 51 ist drehfest und axial unver- schiebbar eine Stützscheibe 62 mit konzentrisch angeordneten, gegensinnig ansteigenden Kurven bahnen 63 und 64 angeordnet. Figur 5 zeigt diese Stützscheibe mit den konzentrisch angeordneten Kur venbahnen in perspektivischer Darstellung. Zwischen dieser Stützscheibe 62 und der Reibkegelscheibe 52 sind zwei konzentrisch zueinander liegende Zwi schenringe 65 und 66 angeordnet und mit Hilfe von Längskugellagern 67 und 68 gegen die Rückseite der Reibkegelscheibe 52 drehbar abgestützt.
Die beiden Zwischenringe 65 und 66 tragen auf dem Umfang verteilt mehrere, im vorliegenden Falle je drei, Druckrollen 69 und 70, die um radial zur Ge triebewelle 51 stehende Achsen 72 und 73 dreh bar sind. Diese Druckrollen 69 und 70 arbeiten mit den gegensinnig ansteigenden Kurvenbahnen 63 und 64 zusammen.
Die Reibkegelscheibe 52 weist auf ihrer Rückseite einen ringförmigen Bund 75 auf, der koaxial zwischen den beiden Zwischenringen 65 und 66 liegt und, wie Fig. 6 zeigt, am inneren und äusseren Umfang mit Klemmflächen 76 und 77 fair einen Klemmrol- lenfreilauf 78 versehen ist.
Dieser Klemmrollen- freilauf besteht aus zwei Klemmrollensätzen 79 und 80, von denen der eine (79) mit den äusseren Klemmflächen 76 des Kegelscheibenbundes 75 und dem äusseren Zwischenring 65 zusammenarbei tet, während der innere Klemmrollensatz 80 mit den inneren Klemmflächen 77 des Kegelscheiben bundes 75 und dem inneren Zwischenring 66 zusam menarbeitet. Die beiden Klemmrollensätze sind durch einen im Querschnitt U-förmigen Rollenkäfig 81 mit einander verbunden.
Die gegenseitige Lage der bei den Ylemmrollensätze und/oder der Klemmflächen ist derart gewählt, dass einer der Klemmrollensätze sich in der Freilaufstellung befindet, wenn der an dere Klemmrollensatz die Klemmlage erreicht hat. Die Klemmflächen 76 und 77 sind so geneigt, dass der eine Klemmrollensatz in der einen Richtung und der andere Klemmrollensatz in der anderen Richtung sperrt.
Dadurch kann wechselweise der äussere Zwischenring 65 in der einen Richtung oder der innere Zwischenring 66 in der anderen Richtung drehfest mit dem Kegelscheibenbund 75 verbunden werden.
Die beiden Zwischenringe 65 und 66 sind bei diesem Ausführungsbeispiel durch eine vorge spannte Spiralfeder 82 miteinander gekuppelt, die die beiden Zwischenringe gegeneinander zu ver drehen sucht. Dadurch wird der jeweils vom Dreh moment nicht belastete und daher mit der Reibkegel scheibe 52 nicht gekuppelte Zwischenring gegenüber dem anderen Zwischenring so gedreht, dass die beiden Druckrollen 69/70 an einander entsprechenden Punk ten der gegensinnig ansteigenden Kurvenbahnen 63 und 64 zur Anlage kommen, so dass bei einer Dreh momentenumkehr die bisher unbelastete Druckrolle sofort und ohne Umschlagweg die Aufgabe der bis her belasteten Druckrolle übernehmen kann.
Wird beispielsweise die Reibkegelscheibe 54 mit Hilfe der Verstelleinrichung 55 in axialer Richtung auf die Welle 51 zu verschoben, dann muss die Reib kegelscheibe 52 in der Zeichnung (Fig. 4) nach links ausweichen. Dies ist möglich durch eine Relativ drehung der Reibkegelscheibe 52 zur Welle 51 im Sinne des eingezeichneten Pfeiles 83, wodurch die Druckrollen 69 an den Kurvenbahnen 63 abwärts rollen, so dass sich die Reibkegelscheibe 52 axial verschieben kann.
Dies gilt unter der Ausnahme, dass in die Welle 51 im Sinne des Pfeiles 84 ein Dreh moment eingeleitet ist, das über die Stützscheibe 62, die Kurvenbahn 63, die Stützrollen 69, den Zwischen ring 65 und den äusseren Klemmrollensatz 79 auf den Bund 75 der Reibkegelscheibe 52 übertragen wird, wobei gleichzeitig eine axiale Anpresskraft durch die Kurvenbahn 63 und die mit ihr zusammen arbeitenden Druckrollen 69 erzeugt wird, deren Grösse dem eingeleiteten Drehmoment proportional und ausserdem von der örtlichen Neigung der Kur venbahn 63 im Aufstandspunkt der Druckrollen 69 abhängig ist.
Da die Steigung der Kurvenbahn ver änderlich ist, ändert sich die Grösse dieser Axial kraft bei gleichbleibendem Drehmoment mit der axialen Verschiebung der Reibkegelscheibe 52, d. h. mit der Übersetzung des Getriebes. Unter der oben gemachten Annahme ist der innere Zwischenring 66 gegenüber der Reibkegelscheibe frei drehbar, und er wird durch die Spiralfeder 82 soweit gedreht, dass auch die Druckrolle 70 nach der Axialverschiebung der Reibkegelscheibe 52 in der Zeichnung nach links an der zugehörigen Kurvenbahn 64 in Anlage bleibt.
Sobald sich die Drehmomentenrichtung umkehrt, übernimmt ohne Umschlagweg die Druckrolle 70 die Aufgabe der Druckrolle 69, und das Drehmoment wird nunmehr über die Kurvenbahnen 64, die Druckrollen 70, den inneren Zwischenring 66 und den inneren Klemmrollensatz 80 auf die Reibkegel- Scheibe 52 übertragen, ebenfalls unter Erzeugung einer axialen Anpresskraft, die drehmomentpropor- tional und übersetzungsabhängig ist.