DE1122795B

DE1122795B - Stufenlos einstellbares Kettengetriebe

Info

Publication number: DE1122795B
Application number: DEI15646A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing E T H Walter Isler
Original assignee: E T H WALTER ISLER DIPL ING
Current assignee: E T H WALTER ISLER DIPL ING
Priority date: 1958-08-26
Filing date: 1958-11-18
Publication date: 1962-01-25

Description

Stufenlos einstellbares Kettengetriebe Die Erfindung bezieht sich auf ein stufenlos einstellbares Kettengetriebe mit radial verzahnten Kegelscheibenpaaren, bei denen jedem Zahn der einen Kegelscheibe eine Zahnlücke der anderen Kegelscheibe gegenübersteht, und mit einer Gliederkette, deren in Büchsen axial verschiebliche Zahnbolzen in die Verzahnungen der Scheibenpaare formschlüssig kraftübertragend eingreifen.
In solchen Kettengetrieben werden Gliederketten verwendet, bei denen die die Zahnbolzen führenden Büchsen entweder in den Kettenlaschen jeweils zwischen zwei benachbarten Gelenkbolzen angeordnet sind oder selbst als Gelenkbolzen dienen. Bei beiden Ausführungen ist die Erfindung anwendbar.
Ein bekanntes stufenlos einstellbares Kettengetriebe arbeitet mit einer Gliederkette, die als Gelenke Büchsen aufweist, in denen Zahnbolzen zwischen Endanschlägen frei verschieblich sind. Der maximale Verschiebeweg der Zahnbolzen entspricht der größten Zahnhöhe der Kegelscheibenverzahnung. Läuft bei einer solchen Kette ein Zahnbolzen in seiner einen Endstellung des Verschiebeweges aus der Verzahnung des einen Scheibenpaares aus und soll z. B. in seiner anderen Endstellung in die Verzahnung des zweiten Scheibenpaares einlaufen, dann ist der Gesamtverschiebeweg während des Einlaufes des Zahnbolzens in die Verzahnung des zweiten Scheibenpaares zurückzulegen, was bei einer gegebenen Verschiebegeschwindigkeit mit einem entsprechenden Zeitbedarf verbunden ist oder umgekehrt bei einem gegebenen Zeitbedarf eine entsprechend hohe Verschiebegeschwindigkeit voraussetzt. Damit ist eine obere Grenze für die Laufgeschwindigkeit der Kette im Getriebe festgelegt.
Die Forderung nach Schnelläufigkeit ist auch bei einem anderen Kettengetriebe nicht erfüllt, bei dem die Verzahnungen der Scheibenpaare so angeordnet sind, daß jedem Zahn bzw. jeder Zahnlücke der einen Scheibe ein Zahn bzw. eine Zahnlücke der anderen Scheibe gegenüberstehen. Hierbei müssen besondere Vorkehrungen getroffen werden, um die beim stufenlosen Einstellen der Getriebeübersetzung veränderliche Zahnteilung der Scheiben mit der Zahnteilung der Kette in übereinstimmung zu bringen. Dies geschieht bei dem bekannten Kettengetriebe dadurch, daß die Zahnbolzen exzentrisch zur Zahnspitze in der Kette gelagert sind, ohne axial beweglich zu sein. Die Zahnbolzen müssen sich auf die Zahnteilung der Scheiben einstellen, indem sie eine Schwenkbewegung um ihre exzentrische Achse ausführen. Bei hoher Laufgeschwindigkeit besteht die Gefahr, daß sich die Exzenterbolzen, wenn sie aus der Verzahnung frei sind, unter der Wirkung der Zentrifugalkraft verstellen; dies ist für zuverlässigen Eingriff der Zahnbolzen in die Scheibenverzahnung nachteilig.
Bei einem anderen Kettengetriebe, bei dem die Kettenglieder durch Gelenkbolzen miteinander verbunden sind, erfolgt der Ausgleich zwischen der veränderlichen Teilung der Scheibenverzahnung und der Kettenteilung durch Verschieben der Zahnbolzen innerhalb der sie aufnehmenden Büchsen in radialer Richtung, wozu zwischen den Zahnbolzen und den Büchsen Reiblamellen angeordnet sind, die ein radiales Ausweichen der Bolzen ermöglichen. An die Stelle der Exzentrizität der Zahnbolzen des oben beschriebenen Kettengetriebes treten hier die nach Art einer Lamellenkupplung wirkenden Reiblamellen. Der Reibschluß zwischen den Zahnbolzen und ihren Büchsen, der im freien Kettentrum gelöst ist, muß während des Einlaufs der Kette in ein Scheibenpaar durch den vom Zahneingriff ausgeübten Axialdruck herbeigeführt werden. Dies kann erst geschehen, nachdem die Zahnbolzen sich auf die Eingriffslage eingestellt haben. Für hohe Kettenlaufgeschwindigkeit sind diese Betriebsbedingungen wenig geeignet.
Die Erfindung geht von der zuerst erwähnten Ausführungsform eines Kettengetriebes aus, bei dem sich die Zähne und die Zahnlücken der Kegelscheibenpaare gegenüberstehen, und sie bezweckt, die Nachteile des bekannten Kettengetriebes bezüglich Schnellläufigkeit und Betriebssicherkeit zu vermeiden.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Zahnbolzen in ihre Mittelstellung durch Federn zurückbewegt werden. Um dies zu erreichen, trägt jede Büchse zwei Federn, und die Federn stützen sich einerseits an Kettenlaschen, andererseits an einem mittig im Zahnbolzen angeordneten Querstift ab. Nach der Erfindung ergibt sich, daß der Zahnbolzen bereits nach dem Auslauf aus dem ersten Scheibenpaar durch eine der beiden Federn in die Mittelstellung gebracht wird und demgemäß beim Einlauf in das zweite Scheibenpaar nur noch maximal den halben Verschiebeweg auszuführen hat. Hierdurch kann gegenüber dem bekannten Kettengetriebe die Verschiebegeschwindigkeit oder der Zeitbedarf für die Verschiebung herabgesetzt werden. Herabsetzung des Zeitbedarfs für den Einlauf bedeutet aber eine Erhöhung der zulässigen Laufgeschwindigkeit der Kette.
Zweckmäßig sind in den Büchsen der Gliederkette zwei Längsschlitze einander gegenüberliegend angeordnet, und durch diese Längsschlitze ragen die Stifte beidseitig hindurch, wobei die Schlitze zwischen den Kettenlaschen enden und etwas breiter als die Stifte sind.
Hierdurch ist es möglich, die Zahnbolzen einwandfrei in axialer Richtung auf Mittellage abzufedern. Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 ein aus zwei Scheibenpaaren und einer endlosen Gliederkette bestehendes stufenloses Kettengetriebe schematisch, Fig. 2 ein Scheibenpaar nach Fig. 1 im Schnitt, Fig. 3 eine Ansicht der Gliederkette mit den Zahnbolzen, Fig.4 die Scheibenverzahnungen mit der Gliederkette in Abwicklung, Fig. 5 einen Zahnbolzen mit keilförmigem Kopf, Fig. 6 einen Zahnbolzen mit kegelförmigem Kopf. Das in Fig. 1 dargestellte Kettengetriebe besteht aus zwei Scheibenpaaren 5 a und 5 b, die sich aus je zwei Scheiben 5 zusammensetzen. Die Scheiben sind auf der Welle 14 so verkeilt, daß sich Zähne und Zahnlücken der Verzahnungen 4 gegenüberstehen. Zwischen diesen Scheibenpaaren läuft die Gliederkette la. Zur Änderung der Übersetzung wird in bekannter Weise der axiale Abstand der Scheiben an dem einen Scheibenpaar vergrößert und am anderen Scheibenpaar um gleichviel verringert. Die Kettenstellungen sind in ihren Extremlagen in Fig. 1 in vollausgezogener und strichpunktierter Linie dargestellt.
In der Büchse 1 der Kette la ist ein Zahnbolzen 2 axial beweglich gelagert. Der Zahnbolzen ist um seine eigene Achse beschränkt verdrehbar. An den Enden 2 sind die Zahnbolzen in bekannter Weise keilförmig verjüngt, derart, daß die Keilflächen 3 auf die Zahnflanken 4 der Scheiben 5 passen. Damit Ungenauigkeiten der Herstellung ausgeglichen werden, können die Keilflächen 3 der Bolzen schwach ballig sein. Beim Eingreifen in die Scheibenverzahnung treten die Zahnbolzen mit den Flanken 4 der Verzahnung in Berührung und werden je nach Zahnteilung und Eingriffslage mehr oder weniger aus ihrer Mittellage verschoben. Da der Bolzen sich auch ein wenig um seine eigene Achse drehen kann, werden sich die Keilflächen 3 genau auf die Flanken 4 der Scheibenverzahnung auflegen. Dadurch wird eine gleichmäßige Lastverteilung erreicht, die für die Lebensdauer des Getriebes von wesentlicher Bedeutung ist.
Aus Fig.4 geht hervor, daß die Kraftübertragung jeweils nur an einem Bolzenende stattfindet und das andere Bolzenende nur zur Führung dient. Die Zahnbolzen 2 werden, wenn sie nicht in die Scheibenverzahnung eingreifen, mittels Federn 6 in ihre Mittellage zurückgeführt. Die Federn stützen sich einerseits gegen die Laschen 8 der Kette und sind um die Gelenkbüchsen 1 herum angeordnet. Die Gelenkbüchsen haben in ihrem mittleren Abschnitt Längsschlitze 13, durch die ein im Zahnbolzen 2 sitzender Querstift 12 beidseitig bis zwischen die Federwindungen hindurchgreift, wie dies Fig. 5 und 6 zeigen.
Fig.6 zeigt eine Variante zu Fig.5. Die Bolzenenden 7 sind, wie an sich bekannt, kegelig verjüngt. Hierbei kann, um Ungenauigkeiten auszugleichen, die Kegelfläche leicht ballig ausgebildet sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Stufenlos einstellbares Kettengetriebe mit radial verzahnten Kegelscheibenpaaren, bei denen jedem Zahn der einen Kegelscheibe eine Zahnlücke der anderen Kegelscheibe gegenübersteht, und mit einer Gliederkette, deren in Büchsen axial verschiebliche Zahnbolzen in die Verzahnungen der Scheibenpaare formschlüssig kraftübertragend eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Büchse (1) zwei Federn (6) trägt und die Federn sich einerseits an Kettenlaschen (14), andererseits an einem mittig im Zahnbolzen (2) angeordneten Querstift (12) abstützen.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Längsschlitze (13) in den Büchsen (1) einander gegenüberliegend angeordnet sind und die Stifte (12) durch die Längsschlitze (13) beidseitig hindurchragen.
3. Getriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze zwischen den Kettenlaschen (14) enden und etwas breiter als die Stifte (12) sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 536 935, 880 409; Patentschrift Nr. 13 279 des Amtes für Erfindungs-und Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands; französische Patentschrift Nr. 429 646; USA.-Patentschrift Nr. 1031988; Druckschrift 62/2 der Firma P. 1. V.-Antrieb Werner Reimers KG., Bad Homburg v. d. H., S.10.