DE1051600B

DE1051600B - Kettenraederwechselgetriebe mit zwei auf parallelen Wellen angeordneten Kettenraedern und einer formschluessig in die beiden Raeder eingreifenden und sie gemeinsam umschlingenden Kette

Info

Publication number: DE1051600B
Application number: DESCH18565A
Authority: DE
Inventors: Guenter Schmidt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-08-24
Filing date: 1955-08-24
Publication date: 1959-02-26

Description

Kettenräderwechselgetriebe mit zwei auf parallelen Wellen angeordneten Kettenrädern und einer formschlüssig in die beiden Räder eingreifenden und sie gemeinsam umschlingenden Kette Die Erfindung betrifft ein stufenlos regelbares Kettenräderwechselgetriebe mit zwei auf parallelen Wellen angeordneten Kettenrädern und einer formschlüssig in die beiden Räder eingreifenden und sie gemeinsam umschlingenden Kraftübertragungskette.
Bekannt sind stufenlos regelbare Getriebe nach der Art des P.I.V.-Getriebes. Die Kettenräder dieses stufenlos regelbaren Getriebes bestehen aus je zwei kegeligen Scheiben, deren Kegelflächen einander zugekehrt und radial verzahnt sind. Als kraftübertragendes Zugorgan dient eine Sondergliederkette, die verschiedentlich Weiterentwicklungen erfahren hat, bei der aber jedes Kettenglied ein Paket innerhalb des jeweiligen Kettengliedes quer verschiebbarer dünner Lamellen trägt. Infolge konstruktiver Eigenart des Getriebes und des Zugorgans können die Lamellen quer zur Laufrichtung der Kette seitlich vorspringende Verbundzähne veränderlicher Umrißform bilden. Somit wird die Umfangskraft des einen Kegelscheibenpaares formschlüssig auf das gegenüberliegende Kegelscheibenpaar des Getriebes übertragen.
Bekanntgeworden ist auch eine Kraftübertragungskette, bei der die die Lamellenpakete aufnehmenden Kräfte innerhalb der Laschen der Mehrfachlaschenkette, schwenkbar durch Federn in Mittelstellung gehalten, angeordnet sind, wobei bewirkt wird, daß während des Ein- bzw. Austretens der Kette in die bzw. aus den Kegelscheiben eine zur Verzahnung der Kegelscheiben radiale Einstellung der Lamellenzähne ermöglicht ist.
Des weiteren ist eine Kraftübertragungskette bekanntgeworden, bei der vor und hinter jedem Lamellenpaket eine Druckleiste mit halbkreisförmigem Querschnitt angeordnet ist, die ebenfalls eine radiale Einstellung der Lamellen bewirkt.
Bekannt ist auch ein stufenlos regelbares Getriebe mit zwei Kegelscheibenpaaren, durch deren axiale Verschiebung zwischen ihnen geführte Querstege zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses auf verschiedene Durchmesser einstellbar sind. Die Kraftübertragung erfolgt bei diesem Getriebe reibungsschlüssig mittels einer Mehrfachgliederkette, deren reihenweise versetzt zueinander angeordnete Glieder mit Längskämmen in Keilrillen der Querstege eingreifen. Zur Kraftübertragung ist eine Vorspannung der Kraftübertragungskette notwendig. Läßt die Spannung nach, so führt dies zum Rutschen und damit zum Verschleiß der Kette. Der übertragbaren Leistung sind damit Grenzen gesetzt.
Stufenlose Regelbarkeit wird auch mit einem Getriebe erzielt, dessen auf zwei parallelen Wellen angeordneten Kegelscheibenpaare ebenfalls radiale Verzahnungen aufweisen. Hierbei sind die Verbindungsbolzen der Laschen der Kraftübertragungskette an ihrem einen Ende als exzentrischer Kegel gestaltet. Damit ist zwar ein Eingreifen des Kegels in die jeweils angebotene Lücke der Verzahnung möglich, jedoch ergibt sich infolge der unterschiedlich großen exzentrischen Bewegung der Kegel eine Einstellung der Kegel auf verschiedene Laufdurchmesser, und somit ist eine gleichmäßige Verteilung der Umfangskraft auf die im Eingriff befindlichen Kegel nicht möglich.
Das für die Lebensdauer und die zuverlässige Kraftübertragung eines stufenlosen Getriebes ausschlaggebende Problem liegt darin, daß die kraftübertragenden Teile unter Last verstellt werden müssen. Es ist also der günstigsten Beanspruchung der Werkstoffe, die auch im Wirkungsgrad des Getriebes zum Ausdruck kommt, besondere Aufmerksamkeit zu schenken.
Von dieser Forderung ausgehend besteht die Erfindung darin; daß zur Kraftübertragung bei einem stufenlos regelbaren Kettenräderwechselgetriebe in der Kraftübertragungskette angeordnete, entsprechend der Scheibenverzahnung ausgebildete dachförmige Zähne dienen, die sich an einem zweiteiligen, teleskopartig ineinandergeführten Stift mit bundförmig verdicktem Kopf befinden, auf welchem Stift beidseitig Reibscheiben angeordnet sind, die wechselweise am Schaft des Stiftes bzw. an den Wänden des Käfigs anliegen und die nach Art einer Lamellenkupplung durch axialen Druck auf die beiden Stiftteile aufeinandergepreßt werden, wobei der notwendige Ausgleich zwischen der Stellung der Zähne der Kette und der der Kegelscheibenverzahnung auf dem jeweiligen Laufdurchmesser erfolgt, indem die zur Lagerung des Stiftes dienenden Reibscheiben so bemessen sind, daß der Stift in Kettenlaufrichtung um eine Teilung der Kegelscheibenverzahnung verschiebbar ist, jedoch unter der Wirkung je einer vor und hinter dem Stift angeordneten Feder in seine Mittelstellung zurückkehren kann.
Gegenüber bekannten Kraftübertragungsketten bei stufenlosen Getrieben wird nach der Erfindung neben erhöhter Lebensdauer und Betriebssicherheit noch der Vorteil erzielt, daß die berührende Fläche zwischen den Zähnen der Kegelscheiben und den Zähnen der Kraftübertragungskette groß ist und die Zähne auf ihrer gesamten Höhe und Länge voll zur Anlage kommen. Weiterhin ergibt sich eine elastische Kraftübertragung infolge Einlegens der Kettenglieder in die Zähne unter Reibungsschluß, wodurch auch Schwingungen gedämpft werden.
Der Gegenstand der Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel erläutert und in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt die Kette Abb. 1 in Seitenansicht, Abb. 2 in Vorderansicht, Abb. 3 in Draufsicht, davon eines der Kettenglieder im Schnitt A-B nach der Abb. 1, im Eingriff mit der Kegelscheibenverzahnung, Abb. 4 einen Schnitt C-D nach Abb. 1, mit einem Kegelscheibenpaar.
Die in den Abbildungen gezeigte Kraftübertragungskette umschlingt die mit radialen Verzahnungen 3, 3' versehenen Kegelscheiben 1, 2. In die Verzahnungen 3, 3', die einen Flankenwinkel a aufweisen, der axial verschiebbaren Kegelscheiben 1, 2 greifen die Zähne 4, 4' der Kette formschlüssig ein.
Die Berührung zwischen den Zähnen 4, 4' der Kraftübertragungskette und den Verzahnungen 3, 3' der Kegelscheibenpaare geschieht auf der gesamten Zahnflanke. Hieraus ergibt sich eine günstige Materialbeanspruchung, und es wird die kraftübertragende Fläche zwischen den Zähnen 4, 4' der Kraftübertragungskette und den Kegelscheiben gegenüber den bekannten formschlüssigen Zugorgangetrieben auf ein Mehrfaches vergrößert, wodurch eine wesentliche Leistungssteigerung bei erhöhter Lebensdauer des Getriebes möglich ist.
Die Zähne 4, 4' sind an dem bundförmig verdickten Kopf der teleskopartig ineinandergeführten Teile 5, 6 angeordnet. Auf den zweiteiligen Stiften 5, 6 werden Reibscheiben 7 aufgesetzt, die an der oberen und unteren Seite ballig ausgebildet sind, um eine Schwenkbewegung der Zähne 4, 4' beim Ein- und Auslaufen der Kette in die bzw. aus den Kegelscheibenpaaren zu ermöglichen. Zwischen den Reibscheiben 7 befinden sich jeweils Reibscheiben 8, die mit einem Langloch versehen sind und an den Wänden des Käfigs 9 anliegen. Die zweiteiligen Stifte 5, 6 mit den Reibscheiben 7 und 8 werden in Käfige 9 eingeschoben, die ihrerseits in Kettenlaschen 10 der Kraftübertragungskette Aufnahme finden. Es ist somit möglich, daß beim Einlaufen der Kraftübertragungskette in die Kegelscheiben eine Verlagerung der dachförmigen Zähne 4 entsprechend der jeweiligen Stellung der Verzahnungen 3, 3' der Kegelscheiben erfolgt, d. h. daß sich die Stifte in den Käfigen 9 der Laschen etwas in Laufrichtung verschieben.
Die zwischen den Reibscheiben 8 befindlichen Federn 11 (Abb. 1) dienen der Einstellung der Stifte in Mittelstellung zu den Zähnen 4, 4' nach Auslauf der Kette aus den Kegelscheibenpaaren. Läuft die Kette in ein Kegelscheibenpaar ein, so verlagern sich zufolge der dachförmigen Ausbildung der Zähne 4, 4'- diese mit den Stiften entsprechend den Gegenverzahnungen 3, 3' der Kegelscheiben und kommen dabei allmählich zur vollen Anlage mit diesen. Die Umfangskräfte Pu (Abb. 3) ergeben senkrecht zur Zahnflanke die Normalkräfte Pn. Hierbei ruft Pn die in axialer Richtung der Stifte 5, 6 wirksame Axialkraft Pa hervor. Der Axialschub Pa findet Widerstand an den am Käfig herausgebogenen Käfiglappen 12 (Abb. 4). Weitere Käfiglappen 13 verhindern das Herausfallen der Reibscheiben 7, 8 beim Herausnehmen der verzahnten Stifte 5, 6. Die Axialkraft Pa preßt die Reibscheiben 7, 8 zusammen, so daß die formschlüssig eingeleitete Umfangskraft Pu reibungsschlüssig über die Reibscheiben 8 auf den Käfig 9 und hiernach auf die Laschen 10 der Kraftübertragungskette weitergeleitet wird.
Soll die Umfangskraft Pu reibungsschlüssig, wie erforderlich, übertragen werden, so gilt die Beziehung n- u - Pa > Pu.
Hierin bedeutet:

n = Anzahl der Reibflächen,

u = Reibungsbeiwert,

Pa = Axialschub,

Pu = zu übertragende Umfangskraft.

Ist diese Bedingung erfüllt, dann wird die gesamte Umfangskraft reibungsschlüssig übertragen. Diese Art reibungsschlüssiger Kraftübertragung bietet noch den Vorteil, daß die Kraftübertragung elastisch erfolgt. Schädliche Schwingungen werden demzufolge nur in geringem Maße von einem Kegelscheibenpaar auf das andere Kegelscheibenpaar übertragen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Kettenräderwechselgetriebe mit zwei auf parallelen Wellen angeordneten Kettenrädern und einer formschlüssig in die beiden. Räder eingreifenden und sie gemeinsam umschlingenden Kette, wobei die Kettenräder aus je zwei kegeligen Scheiben bestehen, deren Kegelflächen einander zugekehrt und radial verzahnt sind und der axiale Abstand der Scheiben jeden Scheibenpaares in der Weise veränderlich ist, daß bei einer Verringerung des Abstandes der Scheiben des einen Paares der Abstand der Scheiben des anderen Paares sich entsprechend vergrößert, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnungen (3, 3') der Kegelscheiben (1, 2) in an sich bekannter Weise dreieckigen Querschnitt aufweisen und in jedem Kettenglied (10) quer zur Kettenlaufrichtung ein zweiteiliger Stift verschiebbar gelagert ist, dessen beide Teile (5, 6) teleskopartig ineinandergeführt sind, je einen Schaft, einen bundförmig verdickten Kopf und eine entsprechend der Scheibenverzahnung ausgebildete dachförmige Stirn (4, 4') aufweisen und der Stift in an sich bekannter Weise in einem von den Kettenlaschen (10) umschlossenen Käfig (9) so gelagert ist, daß zwischen dem Stift und dem umgebenden Käfig gegenseitig verschiebliche Reibscheiben (7, 8) angeordnet sind, die wechselweise am Schaft des Stifts bzw. an den Wänden des Käfigs anliegen und die nach Art einer Lamellenkupplung durch axialen Druck auf diebeiden Stiftteile (5, 6) aufeinandergepreßt werden, und daß ferner die zur Lagerung des Stifts dienenden Reibscheiben. (7" 8) so bemessen sind, daß der Stift in Kettenlaufrichtung um eine Teilung der Scheibenverzahnungen (3, 3') verschiebbar ist, jedoch unter der Wirkung je einer vor und hinter dem Stift angeordneten Feder (11) in seine Mittelstellung zurückkehren kann. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 399 580, 430 252, 536 935, 672 462; französische Patentschriften Nr. 429 646, 559 874.