DE1067274B - Friction wheels epicyclic gears - Google Patents

Friction wheels epicyclic gears

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DE1067274B
DE1067274B DE1957K0031274 DEK0031274A DE1067274B DE 1067274 B DE1067274 B DE 1067274B DE 1957K0031274 DE1957K0031274 DE 1957K0031274 DE K0031274 A DEK0031274 A DE K0031274A DE 1067274 B DE1067274 B DE 1067274B
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Gerhard Kirschey
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H15/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members
    • F16H15/48—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members with members having orbital motion
    • F16H15/50—Gearings providing a continuous range of gear ratios
    • F16H15/52—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of another member

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Reibräder-Umlaufgetriebe mit flachen doppeltkegeligen Umlauf rädern, die zwischen je zwei inneren und äußeren Laufringen im Eingriff stehen.The invention relates to a friction-wheel epicyclic transmission with flat double-conical circulation wheels that are engaged between two inner and outer races.

Von bekannten Reibräder-Umlaufgetrieben dieser Art unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand in vorteilhafter Weise dadurch, daß die Umlaufräder auf einem frei beweglichen, Ring in Schwingen gelagert sind und daß auf einer mit der getriebenen Welle verbundenen Abtriebsscheibe befestigte Bolzen die Schwingen unter einem, spitzen Winkel zu dem gegenüber den Laufringen tangentialen Durchmesser der Umlaufräder berühren,: so daß an den Berührungsstellen der Bolzen außer der tangentialen Mitnahme der getriebenen Teile, eine drehmomentabhängige radiale Kraftkomppnente zur Verstärkung des Kraftschlusses zwischen denTJmlaufrädern und den äußeren Lauf ringen entsteht. '„,.The subject of the invention differs from known friction gear epicyclic gears of this type in advantageous in that the planetary gears are mounted on a freely movable ring with rockers are and that on an output pulley connected to the driven shaft fastened bolts Swing at an acute angle to the diameter of the tangential to the races Touch planetary gears: so that at the points of contact of the bolts except for the tangential entrainment of the driven parts, a torque-dependent radial force component to strengthen the frictional connection between the TJmlaufwheels and the outer race rings. '",.

Dabei können die äußeren Lauf ringe über eine an sich bekannte Momentenkupplung gegenüber dem Getriebegehäuse abgestützt sein und damit eine axiale Anpreßkraft in Abhängigkeit von der Größe des Reaktionsdrehmomentes,:ausüben, wobei die Änderung des Übersetzungsverhältnisses durch Drehung der äußeren Laufringe mittels bekannter Stellorgane wie Hebel oder Schrauben vorgenommen werden kann. .The outer races can rings via a torque clutch known per se with respect to the transmission housing be supported and thus an axial contact pressure depending on the size of the Reaction torque,: exercise, the change in gear ratio by turning the outer races can be made by means of known actuators such as levers or screws. .

Die Erfindung wird am besten an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten, beschriebenen Ausführungsbeispiels verstanden; und zwar zeigtThe invention is best illustrated with reference to a described embodiment shown in the drawings Understood; namely shows

Fig. 1 eine Darstellung des neuen Getriebes, halb in Ansicht, halb im Schnitt,Fig. 1 is a representation of the new transmission, half in view, half in section,

Fig. 2 eine stirnseitige Darstellung des Getriebes, gleichfalls halb in Ansicht und halb im Schnitt, undFig. 2 is a front view of the transmission, also half in view and half in section, and

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Kräfteverhältnisse des Getriebes.Fig. 3 is a schematic representation of the power relationships of the transmission.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Getriebe ist zunächst mit 10 ein Getriebegehäuse gezeichnet, in dem einenends die Antriebswelle 11 in Radiallagern 12 lagert. Auf der gleichen Antriebswelle 11 sitztIn the case of the transmission shown in the drawing, a transmission housing is initially drawn at 10 , in which the drive shaft 11 is supported in radial bearings 12 at one end . Seated on the same drive shaft 11

Reibräder-UmlaufgetriebeFriction wheels epicyclic gears

Anmelder:Applicant:

Gerhard Kirschey, Waldernbach über Weilburg/LahnGerhard Kirschey, Waldernbach via Weilburg / Lahn

Gerhard Kirschey, Waldernbach über Weilburg/Lahn, ist als Erfinder genannt wordenGerhard Kirschey, Waldernbach via Weilburg / Lahn, has been named as the inventor

eine durch eine Paßfeder 13 mit der Antriebswelle 11 verbundene Büchse 14, die über eine sich selbst einstellende Momentenkupplung 15 mit einem Ring 16 eines Innenlaufringpaares 16, 16' gekuppelt ist. Die gesamte Antriebskraft wird zunächst auf diesen Ring 16 der Innenlaufringe 16, 16' übertragen. Die Hälfte der Antriebskraft wird über einen Bolzen 17 auf den anderen Ring 16' der Innenlaufringe 16, 16' übertragen, so daß jeder Ring der Innenlaufringe die gesamte Antriebskraft je zur Hälfte auf die Umlaufräder 18 gibt. a bushing 14 which is connected to the drive shaft 11 by a feather key 13 and which is coupled via a self-adjusting torque coupling 15 to a ring 16 of an inner race pair 16, 16 ' . The entire driving force is first transmitted to this ring 16 of the inner races 16, 16 '. Half of the driving force is transmitted via a bolt 17 to the other ring 16 'of the inner races 16, 16' , so that each ring of the inner races gives half of the total driving force to the planetary gears 18.

Die Umlaufräder 18 lagern frei drehbar unter Zwischenschaltung von Wälzkörpern 20 in um Zapfen 29 schwenkbaren Schwingen 30, wobei die Schwingen· zapfen 29 in einem frei beweglichen Ring 28 sitzen.The planetary gears 18 store freely rotatable, with the interposition of rolling bodies 20 in the pivotable about pins 29 swing 30, wherein the swing · pin seated in a freely movable ring 28 29th

Die Umlaufräder 18 stützen sich an aus zwei Teilen gebildeten Außenlaufringen 19, 19' ab und geben ihre Umfangskraft über Bolzen 21 an eine diese Bolzen 21 tragende Abtriebsscheibe 22 weiter, die ihrerseits wiederum fest mit der Abtriebswelle 23 verbunden ist.The planetary gears 18 are supported on outer races 19, 19 ' formed from two parts and pass their circumferential force on via bolts 21 to an output disk 22 which carries these bolts 21 and which in turn is firmly connected to the output shaft 23 .

Die Regelung der Drehzahl wird dadurch erreicht, daß, sich die jeweiligen kräfteübertragenden Radien zwischen den Innenlaufringen 16,16' und den Umlaufrädern 18 einerseits und den Außenlaufringen 19, 19' andererseits durch radiale Schwenkung der Umlaufräder 18 entgegengesetzt ändern. Diese radiale Bewegung der Umlaufräder 18 wird dadurch bewirkt, daß der Abstand der beiden Außenlaufringe 19, 19' zueinander verändert wird. Zu diesem Zweck werden die Außenlaufringe 19, 19' mittels einer Spindel 24 und einer Mutter 25 über Bolzen 26 etwas verdreht, derart, daß beispielsweise der linke Außenlaufring 19' mittels einer Momentenkupplung 27, die hier praktisch wie ein Gewinde wirkt, in axialer Richtung bewegt wird.The speed control is achieved in that the respective force-transmitting radii between the inner races 16, 16 ' and the planetary gears 18 on the one hand and the outer races 19, 19' on the other hand change in opposite directions through radial pivoting of the planetary gears 18. This radial movement of the planetary gears 18 is caused by the fact that the distance between the two outer races 19, 19 'is changed. For this purpose, the outer races 19, 19 'are slightly rotated by means of a spindle 24 and a nut 25 via bolts 26 , such that, for example, the left outer race 19' is moved in the axial direction by means of a torque coupling 27, which here acts practically like a thread will.

Der Anpreßdruck zwischen den Innenlaufringen und den Umlaufrädern ist unabhängig von der jeweiligen Regelstellung, aber abhängig von dem zu übertragenden Drehmoment, da der antreibende Radius R1 konstant bleibt. Anders ist es jedoch an den Berührungsstellen zwischen den Umlaufrädern und den Außenlaufringen. Hier hängt die zu übertragende Umfangskraft und damit der Anpreßdruck von dem Antriebsmoment und der Regelstellung ab. Fig. 3 zeigt ein solches Kräfteschema. Die Umfangskraft U2 verhält sich zur Umfangskraft U1 wie das Verhältnis der Radien R2 und Rs The contact pressure between the inner races and the planetary gears is independent of the respective control position, but dependent on the torque to be transmitted, since the driving radius R 1 remains constant. It is different, however, at the points of contact between the planetary gears and the outer races. Here the peripheral force to be transmitted and thus the contact pressure depends on the drive torque and the control position. Fig. 3 shows such a force diagram. The circumferential force U 2 is related to the circumferential force U 1 like the ratio of the radii R 2 and R s

Ut = Ul-^- U1+ Ui==U,,U t = U l - ^ - U 1 + U i == U ,,

d. h., je nach Regeilstellung tritt an der Berührungsstelle zwischen den Umlaufrädern und den Außenlauf- d. i.e., depending on the regular position, at the point of contact between the planetary gears and the outer runner

909 638/193909 638/193

Claims (2)

ringen eine größere Umfangskraft auf wie zwischen den Umlaufrädern und den Innenlaufringen. Da die Momentenkupplung 15 an der Antriebswelle nur den Anpreßdruck für die Umfangskraft zwischen den Innenlaufringen und den Umlaufrädern erzeugt, ist nicht genügend Anpreßkraft für die zwischen den Umlaufrädern und den Außenlaufringen auftretende große Umfangskraft vorhanden. Da die Außenlaufringe sich nicht von selbst frei einstellen können, son · dern zur Regelung benutzt werden und dazu durch die Spindel 25 verdreht werden, können diese Ringe auch nicht den erforderlichen Anpreßdruck erzeugen. Aus diesem Grunde geben die Umlaufräder ihre Urafangskraft so auf die Abtriebsscheibe ab, daß dabei eine nach außen gerichtete radiale Kraftkomponente entsteht, die die Planeten nach außen drückt, d. h. im Zusammenwirken mit dem schlanken Keilwinkel der flachen doppelt kegeligen Umlaufräder den erforderlichen Anpreßdruck erzeugt. Die Umlaufräder geben ihre Umfangskraft auf Bolzen 21 ab, die auf der Abtriebsscheibe 22 so befestigt sind, daß eine gedachte Verbindungslinie zwischen dem Bolzenmittelpunkt und dem Umlaufrädermittelpunkt mit der Tangente an den Berührungsradius zwischen Umlaufrad und Antriebsscheibe einen bestimmten Winkel γ bildet. Infolge dieses Winkels wird die auf den Bolzen 21 wirkende Kraft in eine tangentiale und eine radiale Komponente zerlegt. Die radiale Komponente führt zu einer Erhöhung der Anpreßkraft an den Außenlaufringen, die durch die Keilwirkung des flachen doppeltkegelförmigen Umlaufrades noch erhöht wird. Der Winkel γ muß nun folgendem Gesetz folgen: tgy = sina -ι sich diese Gesetzmäßigkeit in der Praxis durchführen läßt, zeigt kurz dieses Beispiel: a = 40; μ = 0,062; χ = R2: Rs Für diesen Fall wird γ = 29,5°. Patentansprüche:exert a greater circumferential force than between the planetary gears and the inner races. Since the torque clutch 15 on the drive shaft only generates the contact pressure for the circumferential force between the inner races and the planetary gears, there is not enough contact pressure for the large circumferential force occurring between the planetary gears and the outer races. Since the outer races cannot adjust themselves freely, but are used for regulation and are rotated by the spindle 25 for this purpose, these rings cannot generate the required contact pressure either. For this reason, the epicyclic gears give their primary force to the driven pulley in such a way that an outwardly directed radial force component is created, which pushes the planet outwards, ie. H. in cooperation with the slim wedge angle of the flat double-conical planetary gears generates the necessary contact pressure. The planetary gears give their circumferential force to bolts 21, which are attached to the output pulley 22 in such a way that an imaginary connecting line between the center of the bolt and the center of the planetary gear forms a certain angle γ with the tangent to the radius of contact between the planetary gear and the drive pulley. As a result of this angle, the force acting on the bolt 21 is broken down into a tangential and a radial component. The radial component leads to an increase in the contact pressure on the outer races, which is further increased by the wedge effect of the flat double-conical planetary gear. The angle γ must now follow the following law: tgy = sina -ι if this regularity can be carried out in practice, this example briefly shows: a = 40; µ = 0.062; χ = R2: Rs In this case, γ = 29.5 °. Patent claims: 1. Reibräder-Umlaufgetriebe mit flachen dop peltkegeligen Umlaufrädern, die zwischen je zwei inneren und äußeren Laufringen im Eingriff stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufräder (18) auf einem frei beweglichen Ring (28) in Schwingen (30) gelagert sind und daß auf einer mit der getriebenen Welle (23) verbundenen Abtriebsscheibe (22) befestigte Bolzen (21) die Schwingen (30) unter einem spitzen Winkel zu dem gegenüber den Lauf ringen (16, 19) tangentialen Durchmesser der Umlaufräder berühren, so daß an den Berührungsstellen der Bolzen (21) außer der tangentialen Mitnahme der getriebenen Teile eine drehmomentabhängige radiale Kraftkomponente zur Verstärkung des Kraftschlusses zwischen den Umlaufrädern und den äußeren Laufringen (19,19') entsteht.1. Friction wheels epicyclic gears with flat dop peltkegeligen epicyclic gears which are engaged between two inner and outer races, characterized in that the epicyclic gears (18) are mounted on a freely movable ring (28) in rockers (30) and that on one with the driven shaft (23) connected to the driven pulley (22) attached bolts (21) the rockers (30) at an acute angle to the opposite to the running rings (16, 19) tangential diameter of the planetary gears, so that at the points of contact Bolt (21) apart from the tangential entrainment of the driven parts, a torque-dependent radial force component to strengthen the frictional connection between the planetary gears and the outer races (19, 19 ') is created. 2. Reibrädergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Laufringe (19, 19') über eine an sich bekannte Momentenkupplung (27) gegenüber dem Getriebegehäuse (10) abgestützt sind und damit eine axiale Anpreßkraft in Abhängigkeit von der Größe des Reale tionsdrehmoments ausüben und daß die Änderung des Übersetzungsverhältnisses durch Drehung der äußeren Laufringe mittels bekannter Stellorgane wie Hebel oder Schrauben vorgenommen wird.2. Friction gear transmission according to claim 1, characterized in that the outer races (19, 19 ') are supported via a torque coupling (27) known per se relative to the transmission housing (10) and thus an axial contact pressure depending on the size of the reaction torque exercise and that the change in the transmission ratio is made by rotating the outer races by means of known actuators such as levers or screws. 3535 Für das Verhältnis R2: R3= 1 wird γ = 0. Daß In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 469 191, 490 616,
854, 854 865;For the ratio R 2 : R 3 = 1, γ = 0. That the publications considered:
German patent specifications No. 469 191, 490 616,
854, 854 865; schweizerische Patentschrift Nr. 262 063.Swiss patent specification No. 262 063. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 909 638/193 10.© 909 638/193 10.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014117140B3 (en) * 2014-11-24 2015-09-24 Gerhard Kirschey Drive arrangement for a bicycle
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