DE1213190B - Friction gear change gear with several flat friction disks - Google Patents

Friction gear change gear with several flat friction disks

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DE1213190B
DE1213190B DEE25805A DEE0025805A DE1213190B DE 1213190 B DE1213190 B DE 1213190B DE E25805 A DEE25805 A DE E25805A DE E0025805 A DEE0025805 A DE E0025805A DE 1213190 B DE1213190 B DE 1213190B
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friction
revolution
transmission
friction wheel
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Francis Emile Myard
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GRANGIER AND CIE ETS
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H15/00Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members
    • F16H15/02Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members without members having orbital motion
    • F16H15/04Gearings providing a continuous range of gear ratios
    • F16H15/06Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B
    • F16H15/08Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B is a disc with a flat or approximately flat friction surface
    • F16H15/10Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B is a disc with a flat or approximately flat friction surface in which the axes of the two members cross or intersect
    • F16H15/12Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B is a disc with a flat or approximately flat friction surface in which the axes of the two members cross or intersect in which one or each member is duplicated, e.g. for obtaining better transmission, for lessening the reaction forces on the bearings

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Description

Reibräderwechselgetriebe mit mehreren flachen Reibscheiben Die Erfindung betrifft ein Reibräderwechselgetriebe mit mehreren flachen Reibscheiben, deren Drehachsen in einer Ebene liegen und sich auf der Hauptachse des Getriebes schneiden, deren Reibflächen zur Hauptachse des Getriebes hin gerichtet sind und von dieser gleiche Abstände haben, die über Kegelräder gemeinsam angetrieben werden und gemeinsam mit einer auf der Hauptachse des Getriebes axial verschiebbaren Reibradanordnung im Eingriff stehen.Friction gear change transmission with several flat friction disks The invention relates to a friction gear change transmission with several flat friction disks, their axes of rotation lie in one plane and intersect on the main axis of the gear, whose Friction surfaces are directed towards the main axis of the transmission and are the same from this Have distances that are driven jointly via bevel gears and jointly with a friction wheel assembly axially displaceable on the main axis of the transmission Engagement stand.

Es ist bekannt, bei Getrieben der vorbezeichneten Gattung zwecks Vermeidung von Gleitreibung beim axialen Verschieben der mit den Reibscheiben im Eingriff befindlichen Reibradanordnung am Umfang derselben Umdrehungskörper anzuordnen, die sich bei der Verschiebebewegung an den Reibscheiben abwälzen. Die bekannten Getriebe dieser Bauart bauen jedoch verhältnismäßig groß und besitzen dementsprechend große Außenabmessungen und ein großes Gewicht. Die Umdrehungskörper sind so ausgeführt, daß sie die Reibscheiben des Getriebes längs einer Berührungslinie berühren, was zur Folge hat, daß die Endpunkte dieser Berührungslinien von den Reibscheiben mit verschiedenen Geschwindigkeiten beaufschlagt werden. Dadurch treten an den Umdrehungskörpern bzw. Reibscheiben fortlaufend gleitende Reibungen auf, die zu einer Erwärmung führen und den Wirkungsgrad des Getriebes erheblich verschlechtern, da sie Kraftverluste verursachen. Diese Gleitreibungen ergeben weiterhin den Nachteil, daß es in den Reibscheiben sehr leicht dann zu Rillenbildungen kommt, wenn die Umdrehungskörper lange Zeit auf dem gleichen Radius an den Reibscheiben anliegen, d. h. wenn das Getriebe längere Zeit auf ein konstantes übersetzungsverhältnis eingestellt bleibt. Ein weiterer Nachteil der bekannten Getriebe liegt darin, daß die Kraftübertragung von den Umdrehungskörpern auf die Reibradanordnung unzureichend gelöst ist. Es werden hier bisher relativ große Lageranordnungen verwendet, die das Getriebe insgesamt vergrößern. Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die gleitende Reibung sowohl bei der axialen Verschiebung der Reibradanordnung während der Veränderung des Übersetzungsverhältnisses als auch durch die Kraftübertragung bei konstantem Übersetzungsverhältnis zu verringern und dabei die radiale Ausdehnung der Reibradanordnung möglichst klein zu halten.It is known in transmissions of the aforementioned type to avoid sliding friction during axial displacement of the friction wheel arrangement in engagement with the friction disks on the circumference of the same body of revolution that roll on the friction disks during the displacement movement. The known transmissions of this type, however, are relatively large and accordingly have large external dimensions and a large weight. The rotating bodies are designed so that they touch the friction disks of the transmission along a line of contact, with the result that the end points of these lines of contact are acted upon by the friction disks at different speeds. As a result, continuously sliding friction occurs on the rotating bodies or friction disks, which lead to heating and significantly worsen the efficiency of the transmission, since they cause power losses. This sliding friction also results in the disadvantage that it is very easy to form grooves in the friction disks if the rotating bodies are in contact with the friction disks on the same radius for a long time, ie. H. if the transmission remains set to a constant transmission ratio for a long time. Another disadvantage of the known transmission is that the power transmission from the rotating bodies to the friction wheel arrangement is inadequately solved. So far, relatively large bearing arrangements have been used here, which increase the overall size of the transmission. The invention aims to achieve the object of reducing the sliding friction both during the axial displacement of the friction wheel assembly during the change in the transmission ratio and through the power transmission at a constant transmission ratio while keeping the radial expansion of the friction wheel assembly as small as possible.

Diese Aufgabe ist eifindungsgemäß dadurch gelöst, daß längs des Umfangs der Reibradanordnung Umdrehungskörper aneinander anschließend drehbar gelagert sind, die an ihrem äußeren Umfang einen mit den Reibscheiben im Eingriff befindlichen Kreisbogen bilden und in der Eingriffsebene vorn spitzbogenförn-iig durch zwei Kreisbögen und hinten abgestumpft durch einen Kreisbogen begrenzt sind, wobei die Kreisbögen alle denselben Radius wie der Außenumfang des Reibrades haben, und daß das spitzbogenförmige Ende jedes Umdrehungskörpers sich an das abgestumpfte Ende des vorhergehenden Umdrehungskörpers anschmiegt, so daß sich die Umdrehungskörper einerseits gemeinsam mit dem Reibrad um die Hauptachse des Getriebes und andererseits unabhängig voneinander um ihre eigene Achse drehen können.This object is achieved according to the invention in that along the circumference the friction wheel assembly rotating bodies are rotatably mounted next to each other, the one on its outer circumference with the friction disks in engagement Form a circular arc and in the engagement plane at the front with an ogival shape by means of two circular arcs and are truncated at the back by an arc of a circle, the arcs of a circle all have the same radius as the outer circumference of the friction wheel, and that the ogival shape End of each body of revolution joins the truncated end of the preceding body of revolution hugs so that the body of revolution on the one hand together with the friction wheel around the main axis of the gearbox and, on the other hand, independently of one another around theirs can rotate their own axis.

Die neue Anordnung und Ausbildung der Umdrehungskörper schafft bessere Reibungs- und Kraftübertragungsverhältnisse. Die Umdrehungskörper liegen an den Reibscheiben punktförmig an, so daß keinerlei durch unterschiedliche Geschwindigkeiten in den einander berührenden Körpern auftretende Reibungserscheinungen möglich sind. Es entsteht daher in den Berührungspunkten ein nur geringer Verschleiß und eine entsprechend geringe Erwärmung, so daß es in den Reibscheiben auch dann nicht zu einer Rillenbildung kommt, wenn das Getriebe längere Zeit auf ein bestimmtes übersetzungsverhältnis eingestellt bleibt. Die Lagerung der Umdrehungskörper ist dadurch vereinfacht, daß in jedem Augenblick die Lager sämtlicher Umdrehungskörper des Getriebes an der Kraftübertragüng beteiligt sind, so daß die Belastung für jedes einzelne Lager ganz erheblich herabgesetzt wird. Dies ist dadurch möglich, daß die gerade im Eingriff befindlichen Umdrehungskörper die Kraft auch auf die benachbarten Umdrehungskörper axial übertragen, da sich jeder Umdrehungskörper an das abgestumpfte Ende des vorhergehenden Umdrehungskörpers anschmiegt. Insbesondere dann, wenn der Radius der Erzeugenden der Umdrehungskörper gleich dem durch den Abstand der Reibscheiben von der Hauptachse des Getriebes bedingten Radius der Reibradanordnung ist, bilden alle Umdrehungskörper gemeinsam eine kontinuierlich umlaufende, den Reibscheiben gegenüberstehende Berührungsfinie. Der Außendurchmesser der Reibradanordnung kann auf Grund der niedrig belasteten Lager für die Umdrehungskörper und auf Grund der engen Anordnung der Umdrehungskörper klein.gehalten werden, wodurch sich für das ganze Getriebe eine bisher nicht erreichte gedrungene Bauweise ergibt, . Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann das Getriebe so ausgebildet sein, daß die Reibradanordnung zwei Rohrkörper aufweist, die in einer Verbindungsebene aneinandergesetzt sind, die senkrecht zur Hauptachse des Getriebes verläuft, und daß die Rohrkörper in der Verbindungsebene fluchtend aneinanderstoßende, achsparallele, in gleichen Winkelabständen auf dem Umfang der Rohrkörper angeordnete Laschen aufweisen, die in der Verbindungsebene liegende Lager für die Umdrehungsköxper bilden. Diese Bauweise ermöglicht insbesondere ein schnelles Auswechseln der Umdrehungskörper.The new arrangement and design of the body of revolution creates better friction and power transmission conditions. The revolving bodies are in punctiform contact with the friction disks, so that no friction phenomena arising from different speeds in the bodies in contact with one another are possible. There is therefore only little wear and tear at the contact points and correspondingly little heating, so that no grooves are formed in the friction disks even if the transmission remains set to a certain transmission ratio for a long time. The storage of the body of revolution is simplified by the fact that at every moment the bearings of all the bodies of revolution of the transmission are involved in the power transmission, so that the load on each individual bearing is considerably reduced. This is possible because the revolving bodies which are currently in engagement also transmit the force axially to the adjacent revolutionary bodies, since each revolutionary body clings to the truncated end of the preceding revolutionary body. In particular, if the radius of the generatrix of the body of revolution is equal to the radius of the friction wheel arrangement caused by the distance between the friction disks and the main axis of the transmission, all the bodies of revolution together form a continuously rotating contact line opposite the friction disks. The outer diameter of the friction wheel arrangement can be kept klein.halten due to the low-load bearing for the rotating bodies and due to the close arrangement of the rotating bodies, which results in a compact design for the entire transmission that has not been achieved before . According to a further development of the invention, the transmission can be designed so that the friction wheel assembly has two tubular bodies which are placed against one another in a connecting plane that runs perpendicular to the main axis of the transmission, and that the tubular bodies in the connecting plane are aligned, axially parallel and at equal angular distances have the circumference of the tubular body arranged tabs which form bearings for the rotating bodies lying in the connecting plane. In particular, this design enables the rotating bodies to be exchanged quickly.

Die Erfindung kann ferner so weitergebildet sein, daß jede Reibscheibe -über eine axiale Gleitverbindung antriebsmäßig mit einem konischen Ritzel verbunden ist, daß die Ritzel mit einem auf der Hauptachse des Getriebes angeordneten konischen Antriebsritzel im Eingriff stehen und daß jedes Ritzel durch sich an dem Getriebegehäuse abstätzende elastische Druckfedem in Richtung auf die Hauptachse des Getriebes belastet ist. Die vorzugsweise einstellbaren Druckfedem gestatten die Festlegung und Regulierung der Andruckkraft zwischen den Reibscheiben und den Umdrehungskörpern, so daß es möglich ist, die Andruckkraft je nach Größe der durch das Getriebe zu übertragenden Kräfte und je nach Oberflächenbeschaffenheit der aneinanderliegenden Reibflächen einzustellen. Zur Erhöhung der Griffigkeit der Reibflächen können diese aufgerauht sein. Vorzugsweise wird man die Umdrehungskörper aus einem harten Material und die Oberflächen der Reibscheiben aus einem weicheren Material herstellen, so daß an Stelle der schwieriger herzustellenden Umdrehungskörper die Reibscheiben ausgewechselt werden.The invention can also be developed in such a way that each friction disk is drivingly connected to a conical pinion via an axial sliding connection, that the pinion meshes with a conical drive pinion arranged on the main axis of the transmission and that each pinion is braced against the transmission housing elastic compression springs is loaded in the direction of the main axis of the transmission. The preferably adjustable compression springs allow the establishment and regulation of the pressure force between the friction disks and the rotating bodies, so that it is possible to adjust the pressure force depending on the size of the forces to be transmitted through the gearbox and depending on the nature of the surface of the adjacent friction surfaces. To increase the grip of the friction surfaces, these can be roughened. Preferably, the body of the revolution will be made of a hard material and the surfaces of the friction disks will be made of a softer material, so that the friction disks are exchanged instead of the bodies of revolution, which are more difficult to produce.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen. In der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel beschrieben und dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt längs der Schnittlinie I-1 in F i g. 2 und F i g. 2 einen Querschnitt längs der Schnittlinie 11-11 in F i g. 1. Further features of the invention emerge from the remaining subclaims. An exemplary embodiment is described and illustrated in the following description and the drawing. It shows F i g. 1 shows a longitudinal section along the section line I-1 in FIG. 2 and F i g. 2 shows a cross section along the section line 11-11 in FIG. 1.

Das dargestellte Reibräderwechselgetriebe ist in einem festen Gehäuse aus zwei miteinander verbundenen Halbschalen 1, 2 gelagert, die in der Verbindungsebene 3 Dichtungen aufweisen. Die Halbschale 1 führt mittels eines Lagers 4 und eines Kugeldrucklagers 5 eine Antriebswelle 6, die mit einem konischen Ritzel 7 verbunden ist. In der Antriebswelle ist eine angetriebene Welle 8 mit einem Lager 9 gelagert, die in der anderen Halbschale 2 in einem Lager 10 gelagert ist.The friction wheel change gear shown is mounted in a fixed housing made of two half-shells 1, 2 connected to one another, which have seals in the connection plane 3. The half-shell 1 guides a drive shaft 6, which is connected to a conical pinion 7 , by means of a bearing 4 and a ball thrust bearing 5 . A driven shaft 8 with a bearing 9 is mounted in the drive shaft and is mounted in a bearing 10 in the other half-shell 2.

Das Reibräderwechselgetriebe selbst besteht im wesentlichen einerseits aus einer mit der angetriebenen Welle 8 gekuppelten Reibradanordnung 11 und andererseits aüs Reibscheiben 12 bis 15, die durch die Welle 6 angetrieben werden.The friction gear change transmission itself consists essentially on the one hand of a friction wheel arrangement 11 coupled to the driven shaft 8 and on the other hand of friction disks 12 to 15 which are driven by the shaft 6 .

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Reibradanordnung 11 koaxial zur angetriebenen Welle 8 angeordnet und mit dieser durch eine Gleitverbindung 16 axial verschiebbar verbunden, die durch wechselseitige Rillen und Vorsprünge in den Rohrkörpern 38, 39 und der Welle gebildet ist. Die Reibrad-anordnung kann die Winkelgeschwindigkeit, mit der sie angetrieben wird, durch die drehfeste Verbindung auf die angetriebene Welle übertragen und dabei längs ihrer Achse verschoben werden. Dazu ist zur wahlweisen Betätigung ein Betätigungsmechanismus vorgesehen, der aus einem Ritzel 17 besteht, das in-ringförmige Erhöhungen 18 auf einer zahnstangenartigen Zylinderfläche 19 der Reibradanordnung eingreift. Das Ritzel 17 steht in fester Verbindung mit einer in dem Gehäuse 1, 2 geführten Welle 20.In the illustrated embodiment, the friction wheel arrangement 11 is arranged coaxially to the driven shaft 8 and axially displaceably connected thereto by a sliding connection 16 which is formed by mutual grooves and projections in the tubular bodies 38, 39 and the shaft. The friction wheel arrangement can transmit the angular speed at which it is driven to the driven shaft through the non-rotatable connection and thereby be shifted along its axis. For this purpose, an actuation mechanism is provided for optional actuation, which consists of a pinion 17 which engages in annular elevations 18 on a rack-like cylinder surface 19 of the friction wheel arrangement. The pinion 17 is permanently connected to a shaft 20 guided in the housing 1, 2.

Es sind so viele Reibscheiben 12 bis 15 vorgesehen wie erforderlich, um die motorische Kraft in den Grenzen der zulässigen Adhäsionskraft auf die Reibradanordnung 11 zu übertragen. Im Ausführungsbeispiel sind vier vorgesehen. Die Achsen dieser Reibscheiben sind senkrecht zur gemeinsamen Achse der Wellen 6 und 8 und in der Verbindungsebene 3 angeordnet, um die Montage der nachfolgend beschriebenen Bauteile zu erleichtern.As many friction disks 12 to 15 are provided as are necessary in order to transmit the motor force to the friction wheel arrangement 11 within the limits of the permissible adhesive force. Four are provided in the exemplary embodiment. The axes of these friction disks are arranged perpendicular to the common axis of the shafts 6 and 8 and in the connecting plane 3 in order to facilitate the assembly of the components described below.

Die Reibscheiben werden vom Gehäuse 1, 2 geführt, unter Rotation von der Antriebswelle 6 mit-genommen und gegen die Wirkung der Druckfedem 34 mit Druckschrauben 21 bis 24 gesichert, die auf sie einen Druck in Richtung auf die Reibradanordnung 11 ausüben. Bei der dargestellten Ausführungsform ist jede Reibscheibe mit einer Welle 25 verbunden, die unter Zwischenschaltung einer Gleitverbindung 26 mit einer Hohlwelle 27 verbunden ist, welche mit einem Lager 28 und einem Kugeldrucklagpr 29 im Gehäuse 1, 2 gelagert ist. Die Hohlwellen 27 der Reibscheiben 12 bis 15 gehen in Ritzel 30 bis 35 über, die mit dem konischen Ritzel 7 ün Eingriff stehen.The friction disks are guided by the housing 1, 2, carried along by the drive shaft 6 while rotating, and secured against the action of the compression springs 34 with pressure screws 21 to 24 which exert a pressure on them in the direction of the friction wheel arrangement 11 . In the embodiment shown, each friction disk is connected to a shaft 25 which, with the interposition of a sliding connection 26, is connected to a hollow shaft 27 which is supported by a bearing 28 and a ball thrust bearing 29 in the housing 1, 2. The hollow shafts 27 of the friction disks 12 to 15 merge into pinions 30 to 35 which mesh with the conical pinion 7 .

Die Druckfedem 34 weisen mindestens eine elastische Unterlegscheibe 34 oder eine andere geeignete Feder auf. Die Unterlegscheibe 34 liegt zwischen einem in einen Ansatz des Gehäuses 1, 2 eingeschraubten Stützstopfen 35 und einem gegen die Welle 25 der entsprechenden Scheibe drückenden Lager 36, welches drehbar sein kann, im Ausführungsbeispiel einen Zapfen aufweist, der in einer zentralen Vertiefung der Welle 25 angeordnet ist und der einen Stätzflansch und einen Zentrierstein für die Unterlegscheibe 34 besitzt.The compression springs 34 have at least one elastic washer 34 or another suitable spring. The washer 34 lies between a support plug 35 screwed into a shoulder of the housing 1, 2 and a bearing 36 which presses against the shaft 25 of the corresponding disk and which can be rotatable, in the exemplary embodiment having a pin which is arranged in a central recess of the shaft 25 and which has a support flange and a centering stone for the washer 34.

Der Slützstopfen 35 dient gleichzeitig zum Einstellen der Druckbelastung der Unterlegscheibe 34. Es ist eine Gegenmutter 37 zum Feststellen vorgesehen, um den Stopfen 35 sichern zu können, sobald die Druckbelastung als eingestellt gilt.The support plug 35 serves at the same time to adjust the pressure load on the washer 34. A lock nut 37 is provided for locking in order to be able to secure the plug 35 as soon as the pressure load is considered to have been set.

Die Erfindung betrifft außer den bereits beschriebenen Merkmalen im wesentlichen die Form und den Aufbau der Reibradanordnung 11, die etwa mit einem drehbaren Ringkörper vergleichbar ist, dessen ringförmige Abteile sich frei um sich selbst drehen können. Die Reibradanordnung hat einen aus zwei Rohrkörpern 38, 39 bestehenden Rotor. Die Rohrkörper werden mittels Zentrierbohrungen und Stiften 41 derart zusammengehalten, daß die den Rillen 16 zugeordneten Matrizenteile genau ausgerichtet sind. Die Rohrkörper 38, 39 liegen in der Verbindungsebene 42, senkrecht zu ihrer gemeinsamen Achse, satt aneinander. Sie weisen vorstehende Laschen 43, 44 auf, die als zweiteilige Lagerelemente dienen, welche die Umdrehungskörper 45 bis 50 haltern und führen. Die Anzahl dieser Umdrehungskörper ist größer als eine Gruppe von Reibscheiben 12 bis 15, damit niemals einer der Umdrehungskörper gleichzeitig mit zwei Scheiben in Berührung stehen kann. Deshalb sind beim Ausführungsbeispiel für die Reibradanordnung 11 sechs mit vier Reibscheiben zusammenwirkende Umdrehungskörper vorgesehen.In addition to the features already described, the invention essentially relates to the shape and structure of the friction wheel arrangement 11, which is roughly comparable to a rotatable ring body, the ring-shaped compartments of which can rotate freely about themselves. The friction wheel arrangement has a rotor consisting of two tubular bodies 38, 39. The tubular bodies are held together by means of centering bores and pins 41 in such a way that the die parts assigned to the grooves 16 are precisely aligned. The tubular bodies 38, 39 lie close to one another in the connecting plane 42, perpendicular to their common axis. They have protruding tabs 43, 44 which serve as two-part bearing elements which hold and guide the rotating bodies 45 to 50. The number of these bodies of revolution is greater than a group of friction disks 12 to 15, so that one of the bodies of revolution can never be in contact with two disks at the same time. Therefore, in the exemplary embodiment for the friction wheel arrangement 11, six rotary bodies cooperating with four friction disks are provided.

Die Erzeugenden der Umdrehungskörper haben alle den gleichen konstanten Krümmungsradius. Außerdem liegt das Zentrum der Krümtnung der äußeren Erzeugenden jedes Umdrehungskörpers in der Verbindungsebene 42 und entsprechend einer Lage an der Peripherie der Reibradanordnung 11 auf der Achse der Rohrkörper 38, 39 des Rotors, und für alle Umdrehungskörper ist gemeinsam, daß die Peripherie notwendigerweise ringförmig ist. übrigens liegt die Achse jedes Umdrehungskörpers tangential zu dem Kreis mit dem gleichen Zentrum' der außerdem in der Verbindungsebene der zweiteiligen Reibradanordnung liegt.The generatrices of the bodies of revolution all have the same constant radius of curvature. In addition, the center of the curvature of the outer generatrices of each body of revolution lies in the connecting plane 42 and, corresponding to a position on the periphery of the friction wheel arrangement 11, on the axis of the tubular bodies 38, 39 of the rotor, and it is common for all bodies of revolution that the periphery is necessarily ring-shaped. Incidentally, the axis of each body of revolution is tangential to the circle with the same center, which also lies in the connecting plane of the two-part friction wheel arrangement.

Die Umdrehungskörper 45 bis 50 weisen jeweils zwei spitzbogenförmige Enden auf, wobei sie Bogen an Bogen angeordnet sind. Die Tangentialkraft an den Umdrehungskörpern 45 bis 50, die durch den Kraftschluß mit den Reibscheiben 12 bis 15 erzeugt wird, kann auf die Reibradanordnung 11 bzw. deren Rohrkörper 38, 39 nicht nur mittels der Laschen 43, 44 weitergegeben werden, da diese zu schwach sind und verformt werden könnten. Zur Beseitigung dieses Nachteils und zur Verteilung dieser Tangentialkraft auf alle Lager sind zwischen den Umdrehungskörpern 45 bis 50 Widerlager vorgesehen.The body of revolution 45 to 50 each have two ogival ends, wherein they are arranged arc to arc. The tangential force on the rotating bodies 45 to 50, which is generated by the frictional connection with the friction disks 12 to 15 , can not only be passed on to the friction wheel assembly 11 or its tubular body 38, 39 by means of the tabs 43, 44, since these are too weak and could be deformed. To eliminate this disadvantage and to distribute this tangential force to all bearings 45 to 50 abutments are provided between the rotating bodies.

Jeder Umdrehungskörper hat ein spitzbogenförmiges Ende 51 und ein abgestumpftes Ende 52. Die spitzbogenfönnigen Enden 51 der Körper hegen je- weils an den abgestumpften Enden 52, wodurch Widerlager gebildet sind.Each body of revolution has an ogival end 51 and a truncated end 52. The ogival ends 51 of the bodies each rest on the truncated ends 52, whereby abutments are formed.

Das abgestumpfte Ende 52 jedes Umdrehungskörpers hat die Form einer sphärisch konkaven Kalotte 53, die in seiner Achse zentriert ist und deren Krümmungsradius gleich demjenigen des Körpers ist. Das Zentrum der Krümmung liegt also an der inneren Erzeugenden des in der Verbindungsebene 42 gelegenen benachbarten Umdrehungskörpers an. Infolgedessen gestatten der Kontakt zwischen zwei anliegenden Umdrehungskörpern längs eines Kreisbogens und die Lager zwischen allen so angeordneten Körpern, die tangentiale Beanspruchung auf alle Lager zu verteilen.The truncated end 52 of each body of revolution has the shape of a spherically concave dome 53 which is centered on its axis and whose radius of curvature is equal to that of the body. The center of the curvature therefore lies against the inner generatrix of the adjacent body of revolution located in the connecting plane 42. As a result, allow the contact between two adjacent bodies of revolution along an arc of a circle and the bearings between all bodies so arranged to distribute the tangential stress on all bearings.

Jeder Umdrehungskörper 45 bis 50 besitzt im Inneren von rillenförmigen Ringausnehmungen 545 55 zwei koaxial zur Achse liegende Zapfen 56, 57, deren Zahl übrigens auf einen Zapfen beschränkt oder auf mehrere erweitert sein kann. Die beiden Zapfen liegen in Lagerschalen zweier Lager 58, 59, die je aus zwei Teilen bestehen, die durch die beiden Laschen 43, 44 der Reibradanordnung gebildet werden. Die Lager 58, 59 jedes Umdrehungskörpers sind zueinander parallel in der radialen Ebene der Rohrkörper 38, 39 angeordnet, die im größten Querschnitt durch die Rohrkörper liegt, und besitzen eine Ausnehmung, die sich mit leichtem Spiel der Form der Umdrehungskörper anpaßt. Daher sind diese Lagerausnehmungen in den Rohrkörpern 38, 39 in Form von Teilspindeln quer und symmetrisch angeordnet, und hat der durch sie in der Verbindungsebene 42 geführte Schnitt die Form eines krummlinigen konkaven Sechsecks. Die Lager 58, 59 können in der angefUhrten radialen Ebene symmetrisch angeordnet sein. In dem dargestellten Beispiel, in dem die Umdrehungskörper 45 bis 50 ein abgestumpftes Ende haben, sind sie jedoch in der Nähe der Widerlager 53 angeordnet.Each body of revolution 45 to 50 has in the interior of groove-shaped annular recesses 545 55 two pins 56, 57 lying coaxially to the axis, the number of which can be limited to one pin or extended to several. The two pins lie in bearing shells of two bearings 58, 59, each of which consists of two parts that are formed by the two tabs 43, 44 of the friction wheel assembly. The bearings 58, 59 of each body of revolution are arranged parallel to one another in the radial plane of the tubular body 38, 39 , which lies in the largest cross section through the tubular body, and have a recess which adapts to the shape of the body of revolution with slight play. Therefore, these bearing recesses are arranged transversely and symmetrically in the tubular bodies 38, 39 in the form of partial spindles, and the section guided through them in the connecting plane 42 has the shape of a curvilinear concave hexagon. The bearings 58, 59 can be arranged symmetrically in the radial plane mentioned. In the example shown, in which the bodies of revolution 45 to 50 have a truncated end, they are, however, arranged in the vicinity of the abutments 53 .

Aus dem vorstehenden ergibt sich, daß die Reibradanordnung 11 durch ihre Wirkungsweise an die Reibscheiben 12 bis 15 gut anpaßbar ist. Man kann also von vornherein mit einer sehr großen Adhäsionskraft zwischen den Reibscheiben 12 bis 15 und den Umdrehungskörpern 45 bis 50 der Reibradanordnung 11 rechnen, wobei die Adhäsionskraft nicht wie gewöhnlich beim axialen Verschieben solcher Walzen in axialer Richtung auf die angetriebene Welle 7 und in radialer Richtung auf die Reibscheiben einwirkt, wenn die Reibradanordnung durch das Ritzel 17 des Steuermechanismus verschoben wird, um eine übersetzungsänderung zu bewirken.It follows from the foregoing that the friction wheel arrangement 11 can be easily adapted to the friction disks 12 to 15 by virtue of its mode of operation. One can count on a very large adhesive force between the friction disks 12 to 15 and the rotating bodies 45 to 50 of the friction wheel assembly 11 from the outset, although the adhesive force does not, as is usually the case, when such rollers are axially displaced in the axial direction on the driven shaft 7 and in the radial direction acts on the friction disks when the friction wheel arrangement is displaced by the pinion 17 of the control mechanism in order to effect a change in the transmission ratio.

Die Adhäsionskraft wird durch eine Erhöhung der Anzahl der Reibscheiben 12 bis 15 sowie der Anzahl und Andruckkraft der Druckfedern 34 und des Reibungskoeffizienten vergrößert. Hinsichtlich des Reibungskoeffizienten ist eine zweckmäßige Materialauswahl zu treffen, abgesehen von geeignet rauhen Flächen auf den Reibscheiben 12 bis 15 und den Umdrehungskörpern 45 bis 50. Zum Beispiel können die Reibscheiben mit geeignetem Material belegt werden und die Umdrehungskörper aus geeignetem Stahl bestehen.The adhesive force is increased by increasing the number of friction disks 12 to 15 and the number and pressing force of the compression springs 34 and the coefficient of friction. With regard to the coefficient of friction, a suitable choice of material should be made, apart from suitably rough surfaces on the friction disks 12 to 15 and the rotary bodies 45 to 50. For example, the friction disks can be covered with a suitable material and the rotary bodies made of suitable steel.

Die Reibradanordnung 11 ermöglicht eine stetige Kraftübertragung trotz der Ringausnehmungen 54, 55 sowie der Kalotten 53. Diese letztgenannten Elemente beeinträchtigen die Gleichförmigkeit der Mitnahme nicht, denn sobald sie einer Reibscheibe gegenüberstehen, sind die anderen Reibscheiben im Eingriff mit den anderen zur Anlage kommenden Teilen der Reibradanordnung.The friction wheel assembly 11 enables constant power transmission despite the annular recesses 54, 55 and the domes 53. These last-mentioned elements do not affect the uniformity of the entrainment, because as soon as they face a friction disk, the other friction disks are in engagement with the other parts of the friction wheel assembly that come into contact .

Um die Geschwindigkeit der angetriebenen Welle 8 zu variieren, genügt es, mit Hilfe des Steuerungsmechanismus 17 und 18 die Reinradanordnung 11 längs dieser Welle zwischen den folgenden charakteristischen Positionen zu verschieben: Umdrehungskörper im Zentrum der Reibscheiben 12 bis 15, Geschwindigkeit 0, Umdrehungskörper einer peripheren Zone der keibscheiben gegenüberstehend, Maximalgeschwindigkeit in einem Drehsinne, Umdrehungskörper der peripheren Zone gegenüberstehend, die der vorgenannten Zone auf den Reibscheiben gegenüber liegt, Maximalgeschwindigkeit in dem anderen Drehsinne.In order to vary the speed of the driven shaft 8 , it is sufficient to move the pure wheel arrangement 11 along this shaft between the following characteristic positions with the aid of the control mechanism 17 and 18 : body of revolution in the center of the friction disks 12 to 15, speed 0, body of revolution in a peripheral zone facing the friction disks, maximum speed in one direction of rotation, body of revolution facing the peripheral zone which is opposite the aforementioned zone on the friction disks, maximum speed in the other direction of rotation.

übrigens kann man, sobald sich die Umdrehungskörper im Zentrum der Reibscheiben befinden (Geschwindigkeit 0), jeden Kontakt zwischen ihnen, der zu unnötiger Abnutzung führen würde, vermeiden. Dazu sind in den Reibscheiben zentrale Vertiefungen 60 angeordnet, deren Tiefe derart ist, daß, sobald die Druckfedem 34 nicht mehr wirksam sind, die Böden dieser Vertiefungen die Umdrehungskörper nicht berühren.by the way, once the revolving bodies are in the center of the friction disks (speed 0), it is possible to avoid any contact between them that would lead to unnecessary wear. For this purpose, central depressions 60 are arranged in the friction disks, the depth of which is such that, as soon as the compression springs 34 are no longer effective, the bases of these depressions do not touch the body of the revolution.

Das in der ' Zeichnung dargestellte Reibräderwechselgetriebe ist ein solches mit konstantem Kraftschluß, denn der Druck an den Unterlegscheiben 34 ist praktisch der gleiche wie an der Rollspur der Umdrehungskörper auf den Reibscheiben 12 bis 15. The Reibräderwechselgetriebe shown in the 'drawing is one having a constant power circuit, because the pressure of the washers 34 is practically the same as on the rolling track of the body of revolution on the friction plates 12 to 15.

Um eine im wesentlichen konstante Leistung zu erzielen können die Reibscheiben 12 bis 15 leicht konisch ausgeführt sein, so daß sich der Druck der Unterlegscheiben 34 erhöht, wenn die Umdrehungskörper gegen das Zentrum der Reibscheiben 12 bis 15 verschoben werden, wodurch ein sehr fester Kraftschluß bei niedrigen Geschwindigkeiten der Sekundärwelle 8 ermöglicht wird.In order to achieve a substantially constant performance, the friction disks 12 to 15 can be made slightly conical, so that the pressure of the washers 34 increases when the rotating bodies are displaced against the center of the friction disks 12 to 15 , whereby a very firm frictional connection at low Speeds of the secondary shaft 8 is made possible.

Claims (2)

Patentanspräche: 1. Reibräderwechselgetriebe mit mehreren flachen Reibscheiben, deren Drehachsen in einer Ebene liegen und sich auf der Hauptachse des Getriebes schneiden, deren Reibflächen zur Hauptachse des Getriebes hin gerichtet sind und von dieser gleiche Abstände haben, die über Kegelräder gemeinsam angetrieben werden und gemeinsam mit einer auf der Hauptachse des Getriebes axial verschiebbaren Reibradanordnung im Eingriff stehen, d a d u r c h gekennzeichne t, daß längs des Umfangs der Reibradanordnung (11) Umdrehungskörper (45 bis 50) an einander anschließend drehbar gelagert sind, die an-ihrem äußeren Umfang einen mit den Reibscheiben (12 bis 15) im Eingriff befindlichen Kreisbogen bilden und in der Eingriffsebene vom spitzbogenförmig (51) durch zwei Kreisbögen und hinten abgestumpft (52) durch einen Kreisbogen begrenzt sind, wobei die Kreisbögen alle denselben Radius wie der Außenumfang des Reibrades haben und daß das spitzbogenförmige Ende jedes Umdrehungskörpers sich an das abgestumpfte Ende des vorhergehenden Umdrehungskörpers anschmfegt, so daß sich die Umdrehungskörper einerseits gemeinsam mit dem Reibrad um die Hauptachse des Getriebes und andererseits unabhängig voneinander um ihre eigene Achse drehen können. Patent claims: 1. Friction gear change transmission with several flat friction disks, the axes of rotation of which lie in one plane and intersect on the main axis of the transmission, the friction surfaces of which are directed towards the main axis of the transmission and have the same distances from this, which are driven jointly via bevel gears and together with one on the main axis of the transmission axially displaceable friction wheel are in engagement, d a d u rch gekennzeichne t, that along the periphery of the friction wheel (11) rotation bodies are then stored (45 to 50) rotatably mounted to each other, the to-its outer periphery a with the friction disks (12 to 15) are engaged circular arcs and are delimited in the plane of engagement from the ogival shape (51) by two circular arcs and truncated at the rear (52) by a circular arc, the circular arcs all having the same radius as the outer circumference of the friction wheel and that the ogival end of each body of revolution adjoins the blunt end of the preceding body of revolution so that the body of revolution can rotate on the one hand together with the friction wheel around the main axis of the gear and on the other hand independently of one another around their own axis. 2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das abgestumpft e- Ende (52) jedes Umdrehungskörpers der Form einer auf dessen Achse zentrierten, sphärischen, konkaven Kalotte (53) angenähert ist, wobei der Krümmungsradius demjenigen der Erzeugenden der Umdrehungskörper gleich ist. 3. Getriebe nach Ansprach 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibradanordnung (11) zwei Rohrkörper (38, 39) aufweist, die in einer Verbindungsebene (42) aneinandergesetzt sind, die senkrecht zur Hauptachse des Getriebes verläuft, und daß die Rohrkörper in der Verbindungsebene fluchtend aneinanderstoßende, achsparallele, in gleichen Winkelabständen auf dem Umfang der Rohrkörper angeordnete Laschen -(43, 44) aufweisen, die in der Verbindungsebene liegende Lager für die Umdrehungskörper (45 bis 50) bilden. 4. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Laschen (43, 44) paarweise parallel angeordnet sind, daß jeder Umdrehungs-.körper (45 bis 50) zwei parallele Ringausnehmungen (54, 55) aufweist, die der Breite der Laschen angepaßt sind und Lagerzapfen (56,57) einschließen. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibradanordnung (11) mindestens einen Umdrehungskörper (45 bis 50) mehr als Reibscheiben (12 bis 15) besitzt. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umdrehungskörper (45 bis 50) der Reibradanordnung (11) und/oder die Reibscheiben (12 bis 15) rauhe Oberflächen aufweisen. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet ' daß jede Reibscheibe(12 bis 15) über eine axiale Gleitverbindung antriebsmäßig mit einem konischen Ritzel(30 bis 33) verbunden ist, daß die Ritzel mit einem auf der Hauptachse des Getriebes angeordneten konischen Antriebsritzel(7) im Eingriff stehen und daß jedes Ritzel durch sich an dem Getrfebegehäuse (1, 2) abstützende elastische Druckfedern (34) in Richtung auf die Hauptachse des Getriebes belastet ist. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ritzel (30 bis 33) im Gehäuse (1, 2) gelagerte Hohlwellen (27) aufweisen, daß die Reibscheiben mit Wellen (25) in den Hohlwellen axial verschiebbar geführt sind und daß zwischen dem Gehäuse (1, 2) und den Wellen (25) nachstellbare Druckschrauben (35) und elastische Unterlegscheiben.(34) angeordnet sind. 9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, . dadurch gekennzeichnet, daß im Zentrum der Reibfläche jeder Reibscheibe (12 bis 15) eine der Oberfläche der Umdrehungskörper angepaßte Vertiefung (60) angeordnet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 606 562, 690 270; USA.-Patentschrift Nr. 648 235. 2. Transmission according to claim 1, characterized in that the truncated e- end (52) of each body of revolution approximates the shape of a spherical, concave dome (53) centered on its axis, the radius of curvature being equal to that of the generatrix of the body of revolution. 3. Transmission according to spoke 1 or 2, characterized in that the friction wheel assembly (11) has two tubular bodies (38, 39) which are placed against one another in a connecting plane (42) which is perpendicular to the main axis of the transmission, and that the tubular body in the connecting plane abutting axially parallel tabs arranged at equal angular intervals on the circumference of the tubular body (43, 44), which form bearings for the rotating bodies (45 to 50) lying in the connecting plane. 4. Transmission according to claim 3, characterized in that the tabs (43, 44) are arranged in pairs in parallel, that each revolution .body (45 to 50) has two parallel annular recesses (54, 55) which are adapted to the width of the tabs and include trunnions (56,57) . 5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the friction wheel arrangement (11) has at least one body of revolution (45 to 50) more than friction disks (12 to 15) . 6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the body of revolution (45 to 50) of the friction wheel arrangement (11) and / or the friction disks (12 to 15) have rough surfaces. 7. Device according to one of the preceding claims, characterized in 'that each friction disc (12 to 15) via an axial sliding connection drivingly connected to a conical pinion (30 to 33) that the pinion having disposed on the main axis of the gearing conical drive pinion (7) are in engagement and that each pinion is loaded in the direction of the main axis of the transmission by elastic compression springs (34) supported on the gear housing (1, 2). 8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the pinions (30 to 33) in the housing (1, 2) have mounted hollow shafts (27) , that the friction discs with shafts (25) are guided axially displaceably in the hollow shafts and that between the housing (1, 2) and the shafts (25) adjustable pressure screws (35) and elastic washers (34) are arranged. 9. Device according to one of the preceding claims . characterized in that in the center of the friction surface of each friction disk (12 to 15) a recess (60) adapted to the surface of the body of revolution is arranged. Documents considered: French Patent Nos. 606 562, 690 270; U.S. Patent No. 648 235.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2481951A1 (en) * 2011-01-27 2012-08-01 AVL List GmbH Friction wheel transmission

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US648235A (en) * 1899-09-30 1900-04-24 James Herbert Bullard Frictional driving mechanism.
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FR690270A (en) * 1930-02-01 1930-09-18 Transmission of rotary motion by elastic meshing and load balancing

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