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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Steganordnung für ein Traktionsgetriebe, umfassend eine Nabe und eine Mehrzahl radial von der Nabe abragender Lagersockel, die jeweils einen Reibroller tragen, der aus einem um eine tangentiale Schwenkachse schwenkbar an dem Lagersockel gelagerten Rollergrundkörper und einem um den Rollergrundkörper rotierbar an diesem gelagerten Rollerring aufgebaut ist, wobei zur Schwenklagerung der Rollergrundkörper an den Lagersockeln beide miteinander fluchtende Bolzenaufnahmeöffnungen aufweisen, die gemeinsam von die Schwenkachsen verkörpernden Bolzen durchsetzt sind.
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Stand der Technik
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Gattungsgemäße Steganordnungen sowie Traktionsgetriebe, in denen sie Anwendung finden, sind aus der
DE 10 2016 223 922 A1 bekannt.
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Wie bei Traktionsgetrieben üblich, stehen sich mit unterschiedlichen, koaxialen Wellen verbundene Reibscheiben mit konkaven Reibflächen gegenüber und sind durch reibschlüssig an beiden Reibflächen anliegende Reibroller drehmomentübertragend miteinander gekoppelt. Die Reibroller sind bei dem bekannten Traktionsgetriebe dreh- und schwenkbar auf einem sternförmigen Steg gelagert. Eine Rotation der Antriebs-Reibscheibe wird aufgrund des Reibkontaktes zum Reibroller in eine im Wesentlichen senkrecht dazu ausgerichtete Rotation des Reibrollers übersetzt, die sodann in eine wiederum im Wesentlichen senkrecht dazu orientierte Rotation der Abtriebs-Reibscheibe übersetzt wird. Das spezielle Übersetzungsverhältnis hängt vom Kippwinkel der Reibroller, d.h. von der Ausrichtung ihrer konkreten Drehachse, ab (in diesem Sinne ist das obige „im Wesentlichen senkrecht“ zu verstehen). Um unter allen Winkelbedingungen der Reibroller deren reibschlüssigen Presskontakt zu den Reibflächen der Reibscheiben zu bewahren, sind die Relativabstände zwischen den Reibscheiben und der Steganordnung variierbar.
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Für die Schwenk- und Drehlagerung der Reibroller an den Lagersockel des sternförmigen Steges sind unterschiedliche Realisierungsvarianten bekannt. In der oben genannten Druckschrift bestehen die Reibroller im Wesentlichen aus einem schwenkbeweglich am zapfenförmigen Lagersockel gelagerten Rollergrundkörper und einem diesen umlaufenden, rotierbar am Rollergrundkörper gelagerten Rollerring. Die Drehlagerung des Rollerrings am Rollergrundkörper erfolgt über ein den Rollergrundkörper umlaufendes Kugellager. Für die Schwenkbewegung des Rollergrundkörpers relativ zum Lagersockel weist der Rollergrundkörper eine ihn rolleraxial (d.h. axial bezogen auf den Rollergrundkörper selbst) durchsetzende Zentralausnehmung auf. Diese Zentralausnehmung wird von dem zapfenförmigen Lagersockel durchsetzt. Mit anderen Worten ist der Rollergrundkörper mit seiner Zentralausnehmung auf den Zapfen aufgesteckt. Zudem weisen der Rollergrundkörper und der Zapfen eine senkrecht zur Zentralachse des Getriebes, d.h. zur Axialrichtung der Nabe, und senkrecht zur Zapfenachse, also insgesamt tangential, bezogen auf die Steganordnung bzw. dessen Nabe, ausgerichtete Bohrung auf, die von einem Bolzen durchsetzt ist. Der Bolzen ist entweder im Bereich der Zapfenbohrung oder im Bereich der Rollergrundkörper-Bohrung wenigstens bolzenaxial (d.h. axial, bezogen auf den Bolzen) fixiert und im Bereich der jeweils anderen Bohrung zumindest schwenkbeweglich gelagert. Der Bolzen stellt daher die konstruktive Verkörperung der Schwenkachse dar. Diese Konstruktion ist nicht unproblematisch, da die Bohrung im Rollergrundkörper diesen im Bereich der Lauffläche für den Rollerring durchsetzt. Dies macht, um Rauheiten des Lagerlaufs und vorzeitigen Verschleiß zu vermeiden, eine extrem präzise und damit kostenintensive Bearbeitung und Montage erforderlich. Zudem wird die Montage insofern erschwert, als der Rollerring und sein Lager erst nach Montage des Rollergrundkörpers auf dem Zapfen montiert werden können.
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Aufgabenstellung
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße Steganordnung derart weiterzubilden, dass Laufrauheiten vermieden ein leichteres und kostengünstigeres Montageverfahren ermöglicht werden.
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Darlegung der Erfindung
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Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass die Bolzenaufnahmeöffnungen gegenüber den Schnittpunkten der Rollerring-Unterseiten mit den zugeordneten Rollerring-Drehachsen nach radial innen versetzt angeordnet sind.
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Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
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Die Grundidee der Erfindung besteht darin, die Schwenkachse in einen außerhalb der Rollerring-Ebene liegenden Axialbereich der Lagersockel/Reibroller-Anordnung zu verlegen. Insbesondere wird vorgeschlagen, die Schwenkachse nach radial innen (bezogen auf die Steganordnung bzw. deren Nabe), d.h. nach „unten“ zu versetzen. Insbesondere erfolgt die Versetzung erfindungsgemäß so weit, dass die Bolzenaufnahmeöffnungen vom Rollerring nicht überlappt werden. Dies ermöglicht es, einen aus Rollergrundkörper und daran gelagertem Rollerring vollständig vormontierten Reibroller durch einfaches Positionieren am Lagersockel und Einstecken des Bolzens endzumontieren. Selbstverständlich bedürfen die Reibflächen der Reibscheiben einer entsprechenden Formanpassung. Dies ist jedoch im Kontext frei geformter Reibflächen für den Fachmann ohne größere Probleme bewerkstelligbar. Bereits der eingangs zitierte Stand der Technik offenbart die Gestaltung der Reibflächen als Freiformflächen, wobei verschiedenste Parameter, darunter die Lage der Schwenkachse, ohne Weiteres in die Formgestaltung einfließen können.
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Zur konstruktiven Umsetzung dieses Grundgedankens ist bevorzugt vorgesehen, dass die Rollergrundkörper jeweils einen nach radial innen über den zugeordneten Rollerring hinausragenden Lagerfuß aufweisen und ihre Bolzenaufnahmeöffnungen in den über die Rollerringe hinausragenden Bereichen der Lagerfüße angeordnet sind. Entsprechend sieht die bevorzugte Ausgestaltung der Lagersockel vor, dass diese jeweils zwei einander in tangentialer (bezogen auf die Steganordnung bzw. deren Nabe) Richtung gegenüberstehende, jeweils eine Bolzenaufnahmeöffnung tragende Lagerlaschen aufweisen und die Lagerfüße als zwischen jeweils zwei Lagerlaschen angeordnete Lagerzapfen ausgebildet sind. Mit anderen Worten wird der Rollergrundkörper rolleraxial verlängert, sodass er nach unten über den Rollerring hinausragt und mit dem überstehenden Teil zwischen zwei ösenartigen Lagerlaschen positioniert werden kann. Grundsätzlich denkbar ist auch eine umgekehrte Ausgestaltung, bei der die Lagersockel zapfenartig ausgebildet sind und in eine entsprechende Zentralausnehmung des Rollergrundkörpers, z.B. in je einen Zentralschacht oder zwischen je zwei ösenartigen Lagerlaschen, eingreifen. Dies würde jedoch, um dieselbe Stabilität zu erhalten, zu einem deutlich breiteren Rollergrundkörper führen, was aus Bauraumgründen weniger vorteilhaft ist.
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Um ein Herausfallen des Bolzens bei Betrieb zu vermeiden, bedarf es einer Axialsicherung des Bolzens. Bevorzugt ist hierfür vorgesehen, dass jeder Bolzen wenigstens einseitig kraftschlüssig mit der Bolzenaufnahmeöffnung einer Lagerlasche verbunden ist.
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Grundsätzlich denkbar ist auch eine kraftschlüssige Verbindung mit der Bolzenaufnahmeöffnung des Lagerfußes. Lediglich eine kraftschlüssige Verbindung des Bolzens mit den Bolzenaufnahmeöffnungen sowohl wenigstens einer Lagerlasche als auch des Lagerfußes, die die Schwenkbeweglichkeit unterbinden würde, ist nicht möglich. Die kraftschlüssige Fixierung an einer Lagerlasche, insbesondere in Verbindung mit einer geringfügig größeren Dimensionierung der Bolzenaufnahmeöffnungen in der anderen Lagerlasche sowie im Lagerfuß, erlaubt ein besonders vorteilhaftes Montageverfahren, bei dem der Bolzen leicht durch die größeren Bolzenaufnahmeöffnungen hindurchgeführt und lediglich mit seinem Ende in die kleinere Bolzenaufnahmeöffnung eingeschlagen werden muss. Hierzu kann der Bolzen bevorzugt als Spreizbolzen ausgebildet sein.
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Aus der erfindungsgemäßen Verlagerung der Bolzenaufnahmeöffnung aus dem Zentralbereich des Rollergrundkörpers in seinen Lagerfuß ergibt sich eine sehr massive Gestaltung des Rollergrundkörpers. Dies ist nicht nur unter Gewichtsaspekten nachteilig; es kann auch eine zu große Steifigkeit der vom Rollergrundkörper gebildeten, inneren Lagerschale des Rollerlagers führen. Laufrauheiten und übermäßiger Verschleiß an Lagern sind häufig das Resultat unabgestimmter Steifigkeiten von Innen- und Außen-Lagerschale. Die Steifigkeit der Außenlagerschale ist im Wesentlichen durch die Dimensionen des Rollerrings vorgegeben. Zur Steifigkeitsanpassung der inneren Lagerschale ist bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der Rollergrundkörper eine rolleraxial außen offene, die grundkörperseitige Lagerschale der Rollerring-Lagerung hinterschneidende Ringnut aufweist. Mit anderen Worten wird der die innere Lagerschale bildende Außenrand des Rollergrundkörpers durch einen ringförmigen Einschnitt vom Rest des Rollerkörpers abgetrennt bzw. bleibt mit diesem lediglich über einen durch die Tiefe der Ringnut bedingten Steg verbunden. Dies erlaubt eine beschränkte, federnde Beweglichkeit der inneren Lagerschale, die durch den Außendurchmesser und die Tiefe der Ringnut bedarfsgerecht vorgegeben werden kann.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, speziellen Beschreibung und den Zeichnungen.
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Figurenliste
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Es zeigt:
- 1 eine teilweise geschnittene, räumliche Darstellung einer erfindungsgemäßen Steganordnung.
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Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
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1 zeigt eine räumliche Darstellung einer erfindungsgemäßen Steganordnung 10 mit einer Nabe 101, von der aus sich bei der gezeigten Ausführungsform fünf Lagersockel, jeweils bestehend aus zwei einander gegenüberliegenden, gelochten Lagerlaschen 102, gleichverteilt über den Umfang nach radial außen erstrecken, sodass insgesamt eine sternförmige Struktur entsteht. Bei der gezeigten Ausführungsform weist die Nabe 101 ein Innengewinde auf, mit welchem sie auf ein korrespondierendes Gewinde eines Getriebezapfens aufschraubbar ist.
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Auf jedem der Lagersockel 102 sitzt ein Reibroller 20, der in 1 geschnitten dargestellt ist.
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Jeder Reibroller 20 umfasst einen Rollergrundkörper 22, dessen Außenfläche als Innenschale eines Kugellagers 24 dient. Mittels des Kugellagers 24 ist ein Rollerring 26 rotierbar an dem Rollergrundkörper 22 gelagert. Im Montageendzustand eines nicht dargestellten Traktionsgetriebes liegt der Rollerring 26 reibschlüssig an zwei einander zugewandten Reibflächen zweier Reibscheiben an, die mit unterschiedlichen, üblicherweise koaxialen Getriebewellen verbunden sind. Bei derartigen Traktionsgetrieben ist die Steganordnung 10 typischerweise auf einem zum Getriebegehäuse festen Getriebezapfen fixiert. Andere Ausführungsformen, bei denen die Steganordnung 10 auf einer Getriebewelle und eine der Reibscheiben gehäusefest angeordnet sind, sind ebenso denkbar und zum Einsatz der vorliegenden Erfindung geeignet.
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Der Rollergrundkörper 22 umfasst einen Zentralteil 222 und einen sich an diesen in radialer Richtung (bezogen auf die Nabe 101) nach innen anschließenden Lagerfuß, der seinerseits zapfenförmig ausgebildet ist. Bei der gezeigten Ausführungsform setzt auch nach radial außen ein zapfenartiges Element, nämlich ein Führungszapfen 223, am Rollergrundkörper-Zentralteil an. Dieser dient im Montageendzustand als Ansatzstutzen für eine rotative Verstellvorrichtung der Steganordnung 10.
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Der Lagerfuß 221 ist, wie auch die Lagerlaschen 102 jeweils von Bolzenaufnahmeöffnung durchsetzt. Die Bolzenaufnahmeöffnungen fluchten miteinander und nehmen einen Bolzen 30 auf, der die konstruktive Realisierung einer zur Nabe 101 tangentiale Schwenkachse zur Verschwenkung des Reibrollers 22 bei einer Übersetzungsänderung des Traktionsgetriebes bildet. Der Bolzen 30 ist bevorzugt in wenigstens einer der Lagerlaschen 102 oder im Lagerzapfen kraftschlüssig und in dem bzw. den jeweils anderen Element/en formschlüssig gelagert. Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Bolzen 30 als Spreizbolzen, d.h. als Bolzen mit variablem, nach bolzenradial außen federvorgespanntem Durchmesser, ausgebildet.
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Die Schwenkachsen aller Reibroller 22 liegen also in Nabenradialrichtung zwischen der Nabe und den Schnittpunkten von Reibring-Drehachse und Reibring-Unterseite („unten“ i.S.v. nabenradial innen).
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Bei der gezeigten Ausführungsform ist im Roller-Grundkörper, insbesondere in seinem Zentralteil, eine den Führungszapfen 223 umlaufende Ringnut 224 vorgesehen. Der als Lagerinnenschale des Lagers 24 wirkende Bereich des Rollergrundkörpers 22 ist daher im funktional relevanten Bereich als über einen schmalen Steg am übrigen Grundkörper angeformte Schrägwand mit konstanter Wanddicke ausgebildet. Der schmale Steg gewährt eine gewisse federnde Schwenkbeweglichkeit, sodass eine zwischen Innen- und Außenschale des Lagers 24 ausgeglichene Steifigkeit erreicht wird, die für einen verschleißarmen Rundlauf des Lagers 24 vorteilhaft ist.
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Natürlich stellen die in der speziellen Beschreibung diskutierten und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen nur illustrative Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dar. Dem Fachmann ist im Lichte der hiesigen Offenbarung ein breites Spektrum an Variationsmöglichkeiten an die Hand gegeben.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Steganordnung
- 101
- Nabe
- 102
- Lagersockel / Lagerlasche
- 20
- Reibroller
- 22
- Rollergrundkörper
- 221
- Lagerfuß / Lagerzapfen von 22
- 222
- Zentralteil von 22
- 223
- Führungszapfen
- 224
- Ringnut
- 24
- Lager
- 26
- Rollerring
- 30
- Bolzen
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016223922 A1 [0002]
