DE1024768B

DE1024768B - Keilriemenwechselgetriebe als Umlaufraedergetriebe

Info

Publication number: DE1024768B
Application number: DEL21481A
Authority: DE
Inventors: Ernst Lichtenberg
Original assignee: ERNST LICHTENBERG
Current assignee: ERNST LICHTENBERG
Priority date: 1955-03-21
Filing date: 1955-03-21
Publication date: 1958-02-20

Description

Keilriemenwechselgetriebe als Umlaufrädergetriebe Die Erfindung betrifft ein Keilriemenwechselgetriebe als Umlaufrädergetriebe mit planetenförmig umlaufenden Keilscheibensätzen, bei welchem zwei Keilriemen in einem Paar nicht drehbaren und in einem Paar drehbaren Keilringen abwälzen, wodurch bei Verändern der Eingriffsdurchmesser die übersetzung des Getriebes stufenlos verändert wird.
Keilriemenwechselgetriebe mit Umlaufrädern sind bereits bekannt. Bei ihnen erhalten die Keilriemen ihre Umdrehungen durch konische Körper oder Keilscheiben von der Zentralwelle und übertragen ihre Umdrehungen auf den getriebenen Teil. Die Riemenscheiben sind in axialer Richtung verstellbar, wodurch eine Veränderung der Eingriffsdurchmesser und damit des Übersetzungsverhältnisses erreicht wird.
Ferner sind Reibungsgetriebe bekannt, bei denen zwecks besserer Mitnahme die Planetenräder schwach konisch ausgebildet sind, um die ebenfalls schwach konisch ausgebildeten Treibringe des Getriebes mitzunehmen.
Die durch diese Getriebe herabgesetzten Motordrehzahlen liegen jedoch noch zu hoch, da in der Praxis meist sehr niedrige Drehzahlen benötigt werden. Außerdem berühren sich bei ihnen die treibenden, kraftübertragenden Elemente nur an Linien oder Punkten, wodurch Schlupf- und Reibungswärme entsteht. Da für eine gute Kraftübertragung bei diesen Konstruktionen hohe Anpressungsdrücke der Treibelemente gegeneinander benötigt werden, muß die Bauart der Getriebeteile sehr kräftig sein, wodurch die Abmessungen verhältnismäßig groß, das Gewicht und der Herstellungspreis entsprechend hoch werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches, leichtes Getriebe mit guter Kraftübertragung ohne Schlupf zu schaffen, welches ohne Kupplung oder Zwischenübersetzung auf die Motorwelle aufgesteckt wird, dessen Gehäuse mit verstellbaren Umdrehungen, von Null anfangend, umläuft und an seinem Umfang als Antriebselement, Flach- oder Keilscheibe, Zahn- oder Kettenrad, ausgebildet ist.
Das Getriebe besteht aus dem auf der Motorenachse 1 sitzenden Umlaufräderträger 2 mit Doppelflansch, dem nicht drehbaren Seitenteil 14 und dem darauf umlaufenden Getriebegehäuse 15, von welchem der Abtrieb beispielsweise durch Flachriemen erfolgt. In dem Doppelflansch des Umlaufräderträgers 2 laufen in gleichem Abstand von der Mittelachse zwei Wellen 3 und 4, mit denen planetenförmig je ein Keilscheibensatz, bestehend aus drei Keilscheiben 5, 6, 7, umläuft. Die beiden mittleren Keilscheiben 6 sind auf Nuten seitlich verschiebbar, die Keilscheiben 5 und 7 mit den Wellen 3, 4 fest verbunden. Zwischen den zwei Keilscheibensätzen 5, 6, 7, laufen die lose hängend um beide Wellen 3 und 4 geführten Keilriemen 8 und 9, die nicht, wie bekannt, nur nach innen, sondern auch nach außen auf ihrem Rücken keilförmig ausgebildet sind. Die nach außen keilförmigen Teile dieser beiden Spezialriemen laufen zwischen je zwei Keilringpaaren 10, 11 und 12, 13, wovon das eine Paar 10, 11 mit dem festen Seitenteil 14, das andere Paar 12, 13 mit dem getriebenen Teil 15 verbunden ist. Je ein Ring 10 und 13 der beiden Keilringpaare ist seitlich verschiebbar. Durch den von den Keilscheiben 5 und 6 zwischen den Keilringen 10 und 11 abgewälzten Keilriemen 8 erhalten die zwei Keilscheibensätze 5, 6, 7 bei der Umdrehung des Umlaufräderträgers 2 ihre Planeten-Drehbewegung, da der Riemen 8 von den nicht drehbaren Keilringen 10 und 11 durch die Druckfedern 20 zusammengepreßt und festgehalten wird. Die zwei Keilscheibensätze 6, 7 wälzen sich aber gleichzeitig auf dem Riemen 9 ab und drücken diesen mit seinem keilförmigen Rücken zwischen die Keilringe 12 und 13, zwischen denen er sich abwälzen muß.
Da in der Anfangsstellung die Eingriffsdurchmesser der beiden Keilringpaare 10, 11 und 12, 13 sowie der zwei Keilscheibensätze 5, 6, 7 mit den beiden Riemen 8, 9 untereinander gleich sind, entsteht trotz des Planetenumlaufes der Keilscheibensätze keine Umdrehung des Getriebegehäuses 15. Wird der Keilring 13 des Getriebegehäuses durch die Stellschrauben 16, 17 und die Druckscheibe 21 mit den Stiften 22 gegen den Keilring 12 gedrückt, so wird der sich zwischen den Keilringen abwälzende Keilriemen 9 radial nach innen verdrängt und schiebt mit seinem inneren konischen Teil die beiden mittleren Keilscheiben 6 der auf den Wellen 3 und 4 umlaufenden Keilscheibensätze zur Seite. Hierdurch wird der danebenlaufende Keilriemen 8 radial nach außen verdrängt und schiebt mit seinem keilförmigen Rücken den Keilring 10 zur Seite. Es erhöht sich dadurch die Spannung der Druckfedern 20, die ständig den Keilring 10 gegen den Keilriemen 8 und diesen gegen den Keilring 11 pressen. Der Keilriemen B überträgt diesen Druck auf die Keilscheiben 6 und diese über den Keilriemen 9 auf die Keilringe 12 und 13 des Getriebegehäuses.
Durch diese Verstellung werden die Eingriffsdurchmesser der Keilringe und der Keilscheiben mit dem Keilriemen 9 verkleinert und mit dem Keilriemen 8 vergrößert, wodurch eine Übersetzung entsteht. Durch die Differenz der Eingriffsdurchmesser entsteht die Umdrehung des Getriebegehäuses 15 in der Drehrichtung der Motorwelle. Je größer die Differenz der Eingriffsdurchmesser wird, desto größer wird auch die Umdrehungszahl des Getriebegehäuses. Sie läßt sich von der Anfangsstellung Null bis auf etwa 250 U/min während des Laufes des Getriebes mit den beiden Stellschrauben 16 und 17 in jeder gewünschten Größe einstellen. Statt der Stellschrauben kann auch ein Hebel mit Nocken oder Exzenter verwendet werden.
Wird bei der Nullstellung des Getriebes der Keilring 13 nicht gegen den Keilring 12 gedrückt, sondern von demselben weiter ab gestellt, so entsteht durch die Ausdehnung der Druckfedern 20 eine entgegengesetzte Differenz der Eingriffsdurchmesser und dadurch eine Rückwärtsdrehung des Getriebegehäuses.
Der an dem nicht drehbaren Seitenteil 14 befestigte Arm 18 liegt mit einem Zapfen zwischen den beiden Motorfüßen, oder er trägt eine Spannrolle 19, die zwischen dem Arbeitsriemen läuft.
Wird nun das Getriebegehäuse 15 durch den außen herumlaufenden Arbeitsriemen stark belastet, so wird auch: der Seitenteil 14 mit dem die Spannrolle tragenden Arm 18 durch das Reaktionsdrehmoment in entgegengesetzter Richtung stärker belastet, wodurch ein Ausschwingen des Seitenteils 14 mit dem Arm und ein stärkeres Spannen des Arbeitsriemens durch die Spannrolle entsteht.
Für größere Belastungen können drei oder vier Satz Keilscheiben angeordnet werden.
Die Keilriemen 8 und 9 sind wie bei der normalen Ausführung aus Gummi mit Leinwandeinlage, aus Leder, Kunststoff oder aus einem spiralförmig aufgewickelten Paket aus Federbandstahl, welches im Querschnitt nach innen und außen konisch verläuft, hergestellt. Sie dienen als Reibungselement zwischen den Keilscheibensätzen und den Keilringpaaren und werden nur in ihrem Querschnitt auf Zusammenpressung und Abscherung in der Längsachse beansprucht.
Es ist somit ein Getriebe geschaffen, mit dem die niedrigen Umdrehungszahlen von 0 bis etwa 250 U/min ohne Zwischenschaltung von Kupplung, Übersetzung oder Vorgelege direkt von der mit 1 400 U/min umlaufenden Motorwelle abgenommen werden können. Ebenso können mit dem Getriebe Vorwärts- oder Rückwärtsumdrehungen ohne Umschalten oder Anhalten des Motors erreicht werden.
Wird das Getriebe mit verschiedenen Durchmessern der Keilscheiben und Keilringpaare zueinander ausgeführt, so läßt sich jeder gewünschte andere Verstellbereich erreichen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Keilriemenwechselgetriebe als Umlaufräder-Betriebe mit planetenförmig umlaufenden Keilscheibensätzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilriemen (8, 9) sich mit ihrer Innenseite auf den Keilscheiben (5, 6, 7) und mit ihrer Außenseite in äußeren Keilringpaaren (10, 11, 12, 13) abwälzen, wobei der Umlaufräderträger (2) mit der treibenden Welle (1) umläuft und das eine Keilringpaar (10, 11) fest steht, während das andere Keilringpaar (12,13) angetrieben wird.
2. Keilriemenwechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch axiale Verschiebung von Keilringen (10, 13) und Keilscheiben (6) eine veränderbare Differenz zwischen den Eingriffsdurchmessern der Keilriemen mit den Keilscheiben und Keilringen entstellt, wodurch die Übersetzung des Getriebes verändert wird.
3. Keilriemenwechselgetriebe nach Anspruch l und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kraftübertragung zwischen den planetenförmig umlaufenden Keilscheibensätzen und den verstellbaren Keilringpaaren Keilriemen (8, 9) verwendet werden, deren Profil sowohl nach innen als auch nach außen im Querschnitt konisch verläuft.
4. Keilrietnenwechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der getriebene Teil (15) als Riemenscheibe ausgebildet ist.
5. Keilriemenwechselgetriebe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht drehbare Seitenteil des Getriebes (18) als Arm mit Riemenspannrolle (19) ausgebildet ist, welche den Arbeitsriemen entsprechend der Belastung selbsttätig spannt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 930 064,, 538 438; USA-Patentschriften Nr. 2 566 997, 2 299 247; AWF Getriebeblätter 606 B: »Rückkehrende Umlaufrädergetriebe«, Beuth-Verlag Berlin, 1927, Bild 6und8.