DE1189823B

DE1189823B - Stufenlos verstellbares Reibradgetriebe mit umlaufenden Kegelrollen

Info

Publication number: DE1189823B
Application number: DEM37965A
Authority: DE
Inventors: Karl Maichen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-05-30
Filing date: 1958-06-18
Publication date: 1965-03-25
Also published as: FR1226174A; CH374867A; GB868171A; AT210699B; NL239649A

Description

Stufenlos verstellbares Reibradgetriebe mit umlaufenden Kegelrollen Die Erfindung betrifft ein stufenlos verstellbares Reibradgetriebe mit umlaufenden Kegelrollen, die auf senkrecht zur Getriebeachse verlaufenden Zapfen des Kegelrollenträgers durch Fliehkraft verschiebbar sind, sich nach außen verjüngen und an einem zentrisch zur Getriebeachse angeordneten, axial verschiebbaren Innenkegel abwälzen.
Bei einem bekannten Reibradgetriebe mit nach innen verjüngten KegelroHen ist der axial verschiebbare. Kegel, an dem sich die Kegelrollen abwälzen, durch eine Feder abgestützt, welche den Anpreßdruck zwischen dem Kegel und den Kegelrollen beeinflußt. Dieses Getriebe hat den Nachteil, daß die Abstützfeder für den Kegel im Laufe des Betriebs verschmutzt und erschlafft, wodurch auch die Anpreßkraft zwischen dem Kegel und den Kegelrollen herabgesetzt wird. Eine ständige überwachung und Nachstellung der Feder schafft zusätzliche Wartungsarbeit. Außerdem muß die Feder, um eine genügende Anpreßkraft zwischen den Kegeln und den Kegelrollen zu sichern, verhältnismäßig hart sein; demzufolge findet eine rauhe Kraftübertragung zwischen den Abwälzteilen mit daraus resultierendem hohem Verschleiß der Abwälzflächen statt. Bei einem anderen bekannten Reibradgetriebe mit nach außen verjüngten Kegelrollen stützt sich der axial verschiebbare Innenkegel in der Betriebsstellung an einem starren Widerlager ab, wodurch der vorangehend erwähnte Nachteil des hohen Verschleißes der Abwälzflächen in noch größerem Ausmaße auftritt.
Bei hydraulisch betätigten Getrieben wird ein weicherer Betrieb erzielt, doch war es bisher nicht bekannt, diese Getriebe zum Zweck ihrer Vollautomatisierung als Reibradgetriebe mit umlaufenden, durch Fliehkraft verschiebbaren Kegelrollen auszustatten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die stufenlose Veränderung des Übersetzungsverhältnisses des Betriebes auf hydraulischem Wege zu bewirken. Diese Aufgabe wird bei einem Getriebe der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Innenkegel als Kolben eines Öldruckzylinders ausgebildet ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen stufenlosen Reibradgetriebes im axialen Längsschnitt dargestellt.
1 ist das Getriebegehäuse, welches aus zwei miteinander zusammengeschraubten Teilen 2, 3 besteht, von denen der Teil 3 als Öldruckzylinder ausgebildet ist und über die Zufuhrleitung 4 und die Ablaßleitung 5 mit einem öltank 6 in Verbindung steht. Die Regelung des Durchflusses in den beiden Leitungen 4, 5 erfolgt über ein Steuerventil 37.
Im Gehäuseteil 2 ist die treibende Welle 7 gelagert, die mit einem Kegelrollenträger 8 verbunden ist, in welchem nach der Abtriebsseite hin offene, birnenförmige Räume 9 vorgesehen sind, deren Anzahl beliebig gewählt sein kann, die aber vorzugsweise in gleichen Winkelabständen voneinander angeordnet sind, um ein ausgewuchtetes System zu erhalten. In jedem der Räume 9 befindet sich ein senkrecht zur Achse der Antriebswelle 7 verlaufender Zapfen 10, welcher in exzentrischen Buchsen 11 des Kegelrollenträgers 8 gelagert ist und eine Kegelrolle 12 trägt, welche auf dem Zapfen 10 zentrisch aufsitzt und höhenverstellbar geführt ist. Der Zapfen und die Kegelrolle besitzen ineinandergreifende Nuten und Rippen, so daß sie auf Drehung gekoppelt sind. Die exzentrischen Buchsen 11, welche an einem oder beiden Enden des Zapfens angeordnet sein können, ermöglichen eine geringe Verstellung der Zapfen 10 in Richtung der Getriebeachse, wodurch ein gegenseitiges Ausrichten der Zapfen 10 möglich ist. Die Abtriebswelle 13 ist in einem am Gehäuseteil 3 angebrachten Flansch 14 gelagert und wird im Getriebegehäuse von einer Hohlwelle 15 und einer in ihr gelagerten Welle 16 fortgesetzt, mit welchen beiden Wellen sie wahlweise gekuppelt werden kann. Zu diesem Zweck besitzt die Abtriebswelle 13 und die Hohlwelle 15 Klauen 17 bzw. 18 und die Welle 16 eine auf ihr aufgekeilte, mit Klauen 19 versehene Scheibe 20, wobei eine mit Gegenklauen versehene verschiebbare Hülse 21 ständig im Eingriff mit den Klauen 17 steht und wahlweise mit den Klauen 18 oder 19 durch Verstellen des sie verschiebenden Hebels 22 in Eingriff gebracht werden kann.
Am inneren Ende der Zapfen 10 sind umlaufende Kegelräder 23 vorgesehen, welche einerseits mit einem zentralen Kegelrad 24 an der Hohlwelle 15 und andererseits mit einem zentralen Kegelrad 25 an der Welle 16 kämmen.
Die Kegelrollen 12 stehen in Berührung mit einem zur Getriebeachse konzentrischen Innenkegel 26, welcher als Kolben im Gehäuseteil 3 verschieblich gelagert ist und auf einer aus dem Gehäuseteil 3 ausgehenden Nabe 27 aufsitzt, welche mit Nuten versehen ist, in welche entsprechende Rippen des Innenkegels 26 eingreifen, so daß dieser gegen Drehung gesichert ist.
Die Antriebswelle 7 treibt über die Zahnräder 28, 29 eine die ölförderung besorgende Pumpe 30 an, welche vorzugsweise eine Zahnradpumpe ist.
Das erfindungsgemäße Getriebe arbeitet in folgender Weise: Die der Antriebswelle 7 vermittelte Drehung wird dem Kegelrollenträger 8 und damit auch den in ihm gelagerten Zapfen 10 erteilt, wodurch die Kegelrollen 12 infolge der Drehgeschwindigkeit nach außen getrieben werden, bis sie satt am zunächst feststehenden Innenkegel 26 anliegen. Sie wälzen sich an diesem ab und übertragen ihre Drehung auf die Zapfen 10, welche über die zentralen Kegelräder 23 die Kegelfäder 24, 25 und damit die Hohlwelle 15 sowie die Welle 16 antreiben. Je nachdem welche von den beiden letztgenannten Wellen mit der Antriebswelle 13 gekuppelt ist, wird diese in der einen oder in der anderen Drehrichtung angetrieben, so daß das erfmdungsgemäße Getriebe für Vorwärts- und Rückwärtslauf geeignet ist.
In Abhängigkeit von der Einstellung des Ventils 37 wird dem öldruckzylinder 3 mehr oder weniger 01 zugeführt bzw. aus diesem abgelassen, wodurch der Innenkegel 26 mehr oder weniger nach außen getrieben wird und dadurch die Kegelrollen 12 auf einem größeren oder kleineren Durchmesser am Innenkegel 26 zum Anliegen kommen und damit eine größere oder kleinere Übersetzung des Getriebes bewirken.
Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ist die treibende Welle 47 über ein Zahnrad 40 mit dem Zahnkranz 41 eines Antriebsteiles 42 in Verbindung, auf welchem der Kegelrollenträger 48 mit den Zapfen 50 und den auf ihnen verschieblichen Kegelrollen 52 angebracht ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Hohlwelle 55 und die in ihr gelagerte Welle 56, welche mit ihren zentralen Kegelrädem 64, 65 mit den umlaufenden Kegelrändern 63 am inneren Ende der Zapfen 50 im Eingriff stehen, unabhängig von der Abtriebswelle 53 gelagert. Am Ende der Hohlwelle 55 und der Welle 56 sind entlang eines Umfangskreises Bohrungen 43 bzw. 44 vorgesehen, in welche wahlweise über einen Handhebel 62 ein Bolzen 57 oder 58 eingesetzt werden kann, um die eine oder die andere Welle an einer Drehung zu hindern.
Der Innenkegel 66, an dem sich die Kegelrollen 52 abwälzen, sitzt unmittelbar auf der Abtriebswelle 53 auf, deren Ende mit Nuten versehen ist, in welche entsprechende Rippen der Innenkegelbohrung eingreifen, so daß beide Teile auf Drehung miteinander gekoppelt sind.
Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 treibt die Antriebswelle 47 über den Antriebsteil 42 den Kegelrollenträger 48 an, durch dessen Drehung die Zapfen 50 eine Drehbewegung um eine zu ihrer Achse senkrechte Drehachse erhalten. Hierbei wälzen sich ihre Kegelräder 63, je nachdem der Bolzen 57 in der Bohrung 43 oder der Bolzen 58 in der Bohrung 44 sitzt, an dem zur Zeit feststehenden Kegelrad 64 oder 65 ab und erteilen den Zapfen 50 eine Drehung in dem einen oder anderen Drehsinn. Diese Drehung wird über die Kegelrollen 52 durch die Fliehkraft auf den Innenkegel 66 übertragen, welcher seinerseits entsprechend der ihm erteilten Drehbewegung die Abtriebswelle in dem einen oder anderen Drehsinn antreibt.
Natürlich kann beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 das Festhalten der Wellen 55, 56 auch durch eine Bandbremse oder andere Bremsvorrichtungen erfolgen.

Claims

Patentansprüche: 1. Stufenlos verstellbares Reibradgetriebe mit umlaufenden Kegelrollen, die auf senkrecht zur Getriebeachse verlaufenden Zapfen des Kegelrollenträgers durch Fliehkraft verschiebbar sind, sich nach außen verjüngen und an einem zentrisch zur Getriebeachse angeordneten, axial verschiebbaren Innenkegel abwälzen, d a d u r c h gekennzeichnet, daß der Innenkegel (26) als Kolben eines öldruckzylinders (3) ausgebildet ist.
2. Getriebe nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, daß an den inneren Enden der die Kegelrollen (12) tragenden Zapfen (10) Kegelräder (23) angebracht sind, die mit zwei zentralen Kegelr*ädem (15, 25) im Eingriff stehen, welche wahlweise mit der Antriebswelle (13) gekuppelt werden können, während der Kegelrollenträger (8) mit der treibenden Welle verbunden ist. 3. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der axial verschiebbare Innenkegel (66) mit der Abtriebswelle (53) auf Drehung gekoppelt ist und die sich an ihm abwälzenden Kegelrollen (52) in einem mit der treibenden Welle (47) in Verbindung stehenden Kegelrollenträger (48) untergebracht sind und Kegelräder (63) tragen, welche mit einem feststehenden Kegelrad (64) kämmen und dadurch bei Drehung des Kegelrollenträgers den Zapfen (50) und über diese den Kegelrollen eine Drehung erteilen. 4. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei wahlweise fixierbare, mit den Kegelrädern (63) der Zapfen (50) in verschiedenem Drehsinn kämmende zentrale Kegelräder (64, 65) vorgesehen sind. 5. Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wahlweise fixierbaren zentralen Kegelräder (64, 65) auf einer Hohlwelle (55) und einer in ihr gelagerten Welle (56) angebracht sind, welche über Bremsorgane wahlweise feststellbar sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 232 726, 522 928, 643 486, 738 957, 866 747, 919 217; französische Patentschrift Nr. 938 917; USA.-Patentschrift Nr. 2 734 397.