DE1474975A1 - Kegelscheibentriebe mit einer Vorrichtung zur selbsttaetig regulierenden UEbertragung eines Drehmoments von einem Antriebsteil auf ein Abtriebsteil - Google Patents

Description

Anmelderin: Margarete Hildegard AMBROS, 85 Nürnberg, Grünbergerstr.46 Erfinder: Richard AMBROS, 85 Nürnberg, Grünbergerstr.46

Kegel sehe ibeKitriebe mit einer Vorrichtung zur selbsttätig regulierenden Übertragung eines "Drehmoments von einem Antriebsteil auf ein Abtriebsteil

Erfindung betrifft eine ganze Anzahl von Kegelscheibentrieben mit einer Vorrichtung zur selbsttätig regulierenden Übertragung eines Drehmoments von einem Antriebsteil auf ein Abtriebsteil, wobei die Kegelscheiben durch die Antriebskraft in geschlossene Stellung gedrängt werden und wobei zwischen den drehbar zur Welle gelagerten Kegelscheiben und der Welle erfindungsgemäss ein eich mitdrehender Übersetzungsmechanismus wirksam angeordnet ist, der mit wenigstens einem relativ zur Antriebsachse drehbar gelagerten Drehmomentübertragungsteil ausgestattet ist, welches bei der relativen Drehbewegung der Kegelscheiben um die Welle eine von dieser Bewegung abweichende Verdrehbewegung ausführt, und wobei der Verdrehwinkel dieses Drehmomentübertragungeteiles zur Welle wesentlioh kleiner ist, als der Verdrehwinkel der KegelsoheiΛι zur Welle.

Ia Zusammenwirken mit an eich bekannten, zentriech zur Antriebsachse wirksamen Kraftteilen, welche über den erfindungsgemäseen übersetzungsaechaniemus eine Verdrehkraft zwieohen den Kegelscheiben und der Welle bewirken, entstehen selbstregelnde Antriebe- bzw. Abtriebssoheiben, die miteinander in Wirkverbindung gebracht sogenannte Drehmomentwandler ergeben, welche vollkommen frei von axial gerichteten Fehlsteuerkräften sind. Bekannt 1st es, Drehmomentwandler so auszulegen, dass die Übertragung der Leistung bei konstanter Antriebedrehzahl, z.B. bei einem Kraftfahrzeugantrieb oder bei einem Aufwickelantrieb bzw. bei konstanter Abtriebsdrehzahl z.B. bei «inen Abwiokelantrieb, konstant bleiben soll, line von der Verdrehkraft eines in Timfangerichtung zwieohen den Kegelsehelben und der Welle wirkenden Kraftβpelohers gesteuerte selbstregelnde Abtriebsscheibe ist bereits Im DRP 103 7I6 beschrieben. Hier ist zwieohen dtn Kegelsohelben und der Wellt eine gewundene Biegefeder angeordnet, welche bei einer relativen Drehbewegung »wischen den Kegeleoheiben und der Welle duroh ihren sich dabei verändernden Spannungszuetand das jeweils übertragbar· Drehmoment beeinflusst, während die dazugehörige Abtriebsdrehzahl entsprechend de« Jeweiligen v»rdrehwinkel duroh gewindeföroig verlaufende AnlauffHohen bestimmt ift. - :■

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Bei diesem Getriebe setzen sich sowohl die Antriebsscheibe als auch die Abtriebsscheibe aus Kraftteil und regelbarem Getriebe zusammen, wobei das Kraftteil jeweils durch eine gewundene Biegefeder dargestellt ist, welche sich sowohl in Umfangsrichtung als auch in axialer Richtung zwischen den Kegelscheiben und der Welle abstützt, während das regelbare Getriebe jeweils aus einem axial zueinander verschiebbaren Kegelscheibenpaar besteht, welches drehbar zur Welle gelagert ist. Es ist auch bekannt, die Verdrehkraft zwischen den Kegelscheiben und der Welle durch ein hydraulisches oder pneumatisches System, ein magnetisches Feld oder eine elastische Masse zu bewirken. Jedoch sind diese Getriebe höchstens für den Antrieb eines Elektrokarrens oder zum Abwickeln geeignet. Denn zu einem richtigen Drehmomentwandler gehört nicht nur ein Kraftteil und ein regelbares Getriebe, sondern in erster Linie ein 'Drehmomentwandler" bzw. ein drehbar zur Welle gelagerter ttbersetzungsmechanismus mit wenigstens einem Teil, welches bei der Drehbewegung der Kegelscheiben um die Welle eine von dieser Bewegung abweiohende Verdrehbewegung vollführt.

Weit entfernt von diesen Systemen ist ein bekanntes Wickelgetriebe (WD -Patentschrift 948 931), welches auf dem Grundprinzip der USA-Patentschrift 3 094 320 beruht. Bei diesem Getriebe wird das Kraftteil durch die Spreizkraft eines, beide Kegelscheibenpaare umschlingenden Antriebeelementes (Spezialgliederkette) ersetzt. Die Grosse der Leistungsübertragung ist dabei durch Verschieben eines Gewichtes auf einem beidarmig wirkenden Hebel einstellbar, welcher um eine feststehende Achse gelagert ist und an seinem kürzeren, dem Gewicht gegenüberliegenden Hebelarm eine Kurvenscheibe aufweist, welche über einen weiteren Hebelarm eine enorm hohe Anpresskraft zwischen zwei axial zueinander verschiebbaren Kegelscheiben einer Antriebsscheibe bewirkt. Diese im allgemeinen sehr flach ausgebildeten Kegelscheiben versuchen nun eine zwischen ihnen laufende, mit Rollen versehene Spezialgliederkette auf einen grösseren Laufkreisdurchmesser zu drängen, woduroh zwischen dem die Abtriebsscheibe bildenden, gegenüberliegenden Kegelscheibenpaar eine von der Spezialgliederkette bewirkte Spreiz- oder Steuerkraft entsteht, welche über axial nicht selbsthemmende, gewindeförmig verlaufende und die Kegelscheibenstellung der Abtriebsscheibe bestimmende Kurvenbahnen eine Verdrehkraft zwischen den Kegelscheiben und der Welle bewirkt und einen Trieb ins Schnelle einzustellen sucht, während die Antriebskraft selbst über die Kurvenbahnen eine ins Langsame treibende Verdrehstellung anstrebt.

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Nachteilig bei diesem bekannten Wickelgetriebe ist, dass die der Antriebskraft entsprechende Zugkraft der Kette bei einem Drehmoraentanstieg ebenfalls eine axiale Spreizkraft zwischen den Kegelscheiben erzeugt, welche einen ^rieb ins Schnelle einzustellen sucht, wo eigentlich eine ttbersetzungsänderung ins Langsame stattfinden sollte, so dass die Kurvenbahnen sehr flach ausgebildet sein müssen, um die von dieser Zugkraft bewirkte Spreizkraft im Verhältnis zu der vom Gewicht bewirkten axialen Spreizoder Steuerkraft gering zu halten.

Betrachtet man jetzt das Kräftespiel der beiden, die Kegelscheibenstellung der Abtriebescheibe bestimmenden Verdrehkräfte, so muss man feststellen, dass es verhältnismässig leicht ist, die Kegelscheiben der Abtriebsscheibe bei einem Drehmomentanstieg über die flach ausgebildeten Kurvenbahnen in eine geschlossene Stellung zu drangen, während es umgekehrt wesentlich schwerer ist, die Kegelscheiben mittels einer vom Gewicht bewirkten Axialkraft über die flach ausgebildeten Antriebekefcelscheiben sowie die flach ausgebildeten Kurvenbahnen der Abtriebsscheibe wieder auseinanderzuschrauben.

Das heisst mit anderen Worten, dass dieses bekannte Wickelgetriebe wesentlich leichter ins Langsame als ins Sohnelle regelt, so dass das die Steuerkraft bewirkende Gewicht trotz seiner Massenträgheit (« Fehlsteuerkraft) sehr leicht anfängt zu hüpfen. Da aber ein hüpfendes Gewicht nicht mehr als Steuerkraft bezeichnet werden kann und die Regelkraft allein von der Schwere des ruhenden Gewichts bestimmt sein soll, so lässt man bei diesem bekannten Wickelgetriebe an dem Hebelarm, auf welchem das Gewicht verschiebbar angeordnet ist, einen Stossdämpfer angreifen, der beruhigend auf das Gewicht einwirkt, sobald es seinen Regelaufgaben nachkommen sollte. Will das Gewicht nach unten pendeln, um die Warenbahnspannung aufrecht zu erhalten, so verhindert dies der Stoeedämpfer. Will das Gewicht nach oben pendeln, weil die eingestellte Warenbahnspannung überschritten wird, dann bewirkt der Stossdämpfer gerade entgegengesetzt eine noch höhere Spannung. Nachteilig ist auch, dass die Kurvenbahnen der Abtriebsscheibe bei der Drehmomentübertragung aufgrund ihres fiaohen Verlaufes und der Punktberührung mit Kugeln, welche zur Verminderung der Reibung vorgesehen sind, einem gewaltigen Anpressdruck ausgesetzt sind und dass kein Kraftteil vorgesehen ist, welches wenigstens einen Teil der Drehmomentübertragung mit übernimmt. Paradoxerweise 1st es andererseits aber ebenfalls nachteilig, dass die Kurvenbahnen nicht so flach ausgebildet werden können,

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dass die von der Antriebskraft über die Antriebskette bewirkte Spreizkraft keine Fehlsteuerkraft mehr erzeugen kann. Lobenswert hingegen sind die Wälzkurven- oder Schneidenlager auf denen die Gewichtshebel gelagert sind, um die Regelung äusserst feinfühlig auszugestalten. Ee sind auch sogenannte Spreizscheiben bekannt, bei welchen die Kegelscheiben einerseits durch einen axial wirkenden Kraftspeicher und andererseits durch die Antriebskraft selbst entsprechend der relativen Verdrehstellung zwischen den Kegelscheiben und der Welle über gewindeförmigverlaufende Anlaufflächen, Kurvenbahnen, Hebel usw. zueinander gepresst werden (siehe USA-Patentschriften 2 896 460 und 2 952 161).

Um jedoch eine, insbesondere bei Stahlgliederketten erforderliche, entsprechend hohe Anpresskraft zur Übertragung des erforderlichen Drehmoments zu erzielen, ist man bei diesen Ausführungen gezwungen, die Anlaufflächen möglichst flach auszuführen, so dass hier wiederum die Gefahr einer Blockierung des Regelmechanismus besteht, da die von der axialen Spreizkraft des Umschlingungselementes über die flach ausgebildeten Anlaufflächen bewirkte Umfangskomponente zur Erzeugung eines Rückstellmomentes verhältni8mässig gering und erheblich reibungsbelastet ist. "Pur Kraftfahrzeugantriebe ist ein Keilriemengetriebe bekannt, dessen Kegelscheibenpaarejeweils axial zueinander, jedoch nicht drehbar auf der Antriebs- bzw. Abtriebswelle angeordnet und. Das Übersetzungsverhältnis wird hier durch rein axial wirkende Steuerkräfte geregelt, wobei ein Fliehkraftregler sowie eine vom Vergaser abgeleitete Steuerkraft die Antriebskegelscheiben in geschlossene Stellung drängen bzw. einen Trieb ins Schnelle einzustellen suchen, während die Abtriebskegelscheiben durch Federkraft gegen das Umschlingungselement gepresst werden. Dieeee Getriebe hat den Nachteil, dass es bei ansteigendem T)_rehmomentbedarf erst insLangeame regelt; wenn der Fliehkraftregler seine Steuerkraft vermindert, d.h. wenn der Antriebsmotor (bei gleichbleibender Gaspedalstellung) vorher etwas gedrosselt wird. Auoh ist eine selbstregelnde Abtriebescheibe bekannt, deren drehbar zur Welle gelagerte Kegelsoheiben mittels eines Fliehkraftreglers zueinander gedrängt werden, wobei diese Anpreeekraft noch durch einen auf der Welle aufgebrachten Anpressflansoh unterstützt wird, welcher entsprechend dem zu übertragenden Abtriebsmoment über Kurvenbehnen ein· die Kegelsoheiben in gesehlossene Stellung drängend· Anpresskraft bewirkt. Die Drehmomentübertragung von den Kegelsoheiben tür Welle findet dabei über dies« Kurvenbahnen statt, welch· aus bereits erwähnten Gründen sehr flaoh ausgebildet sein müssen, so dass si· einem

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enorm hohen Flankendruck ausgesetzt sind. Dies ist besonders nachteilig bei auftretenden Laetveohaeln, da die Kurvenbahnen nicht ständig in Wirkverbindung zwischen den Kegelecheiben und der Welle stehen, so dass sie durch die wechselweise Verdrehkraft erheblichen Stoesbelastungen ausgesetzt sind, ferner ist ein hydraulisch regelbares Getriebe bekannt, bei welchem sowohl die K_egelscheiben der Antriebsscheibe als auch der Abtriebs-• scheibe durch die Antriebskraft in geschlossene Stellung gedrängt werden, wobei jeweils ein auf der Welle aufgebrachter Anpressflansch über eine in den Kegelecheiben axial verschiebbare, mit Kurvenbahnen versehene Gewindemuffe sowie ein hydraulisches Medium «ine axiale Anpresskraft zwischen den Kegelecheiben erzeugt. "Oieses Aggregat kann man, sieht man von den Kegelscheiben ab, als ein (längst bekanntes) in ümfangsrichtung wirkendes Kraftteil bezeichnen, da der hydraulische Kraftspeicher über die axial verschiebbare Gewindemuffe eine Verdrehkraft zwischen den Kegelsoheiben und der Walle bewirkt. Im Hinblick auf ein selbstregelndes Getriebe wäre hier nachteilig, dass der Anpressflanech direkt auf der Welle aufgebracht iat, so dass die Kurvenbahnen wiederum sehr flach ausgebildet »ein müssen (hoher Plankendruck, Erzeugung eine* Httokstellmomentes über fast selbsthaltende Kurvenbahnen) und dass dia axial verschiebbare Gewindemuffe nur eine sehr kleine Verdrehbewegung zwischen den Kegelscheiben und dar Welle auszuführen imstande 1st. Als fernsteuerbares Getriebe kann as jedoch saina Zwacke erfüllen.

T)er Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu sohaffen, bei der nur aus der Umfangekraft, die das zu fibertragende ^rehmement bewirkt, eine Regelkraft zur Steuerung des ttber-•atsungsvcrhältnlssee gewonnen wird. MMpVMMaVHMaMMaiat-

ffMMI, Kit der Vorrichtung aoll eine aögllohst reibungs- und trägheitslosa Steuerung alt hoher Regelempflndliehkelt möglich sein. Dar Wirkungsgrad soll Insbesondere Ie Hlnbliok auf hydraullache Drehmomentwandler optimal sein.

Weiterhin aoll die Vorrichtung mugllohst robust sein. Ferner soll der Aufbau der Vorrichtung einfach sein, um alt einer rationellen Fertigung einen niedrigen Herstellungspreis und vielfältige, wlrtsohaftlloh vertretbar· Binsats«0gliohkeiten tu garantieren*

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TDrfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass zwischen den Kegelscheiben und der Welle ein sich mitdrehender ttbersetzungsmechanismus wirksam angeordnet ist, der mit wenigstens einem relativ zur Antriebsachse drehbar gelagerten Drehmomentübertragungsteil ausgestattet ist, welches bei der relativen "Drehbewegung der Kegelscheiben um die Welle eine von dieser Bewegung abweichende Drehbewegung ausführt, dass der Terdrehwinkel dieses Drehmomentübertragungsteiles zur Welle kleiner ist, als der Verdrehwinkel der Kegelscheiben zur Welle, dass ein zentrisch zur Antriebsachse wirksames, eine Verdrehkraft erzeugendes Kraftteil vorgesehen ist, welches über den Obersetzungsmechanismus in Wirkverbindung zwischen den Kegelscheiben und der Welle steht, dass der tibersetzungsmeehanismus für sich betrachtet wenigstens drei relativ zur Antriebsachse drehbar gelagerte Drehmomentübertragungsteile aufweist, wobei ein drehbar zur Antriebsachse gelagerter Exzenterring mit einer parallel zur Antriebsachse verlaufenden Drehachse versehen ist, um welche ein beidarmig wirkender Hebel drehbar gelagert ist, der mit seinen äusseren Hebelarmen drehfest, jedoch in radialer Richtung verschiebbar zu seinen Drehmomentübertragungsteilen, einerseits mit einem drehbar um die Antriebsachse gelagerten Übertragungeteil und andererseite mit eine* drehbar um die Antriebsachse gelagerten Abtriebeteil im Eingriff eteht, dass der beidarmig wirkende Hebel zwischen seinen Drehmomentübertragungsteilen angeordnet ist und seine äueeeren Hebelarme ua ca. 180 xu seiner parallel zur Antriebsachse verlaufenden Drehachse versetzt sind, wobei der Hebel zweckmässigerweise als drehbar im Exzenterring gelagerte Kreisscheibe auegebildet ist.

Nach einen weiteren Merkmal der Erfindung eind Übersetzungeaeehaniamus (Steuerteil), Kraftteil und regelbares Setriebe ale Bauelenente für sich ausgebildet und in Kraftflueβ gesehen in beliebiger Reihenfolge zueinander angeordnet, wobei der Übersetzungen«ohanisaus allein als universal verwendbares Bauelement betrachtet werften kann, während die bekannten Bauelemente Kraftteil und regelbares Getriebe zusammengenommen, soweit es sich um Kraftfahrzeugantriebe und auoh Aufwiokelantriebe handelt, stets Drehmomentwandler ergeben, welche mit den bereits erwähnten Mängeln behaftet sind. Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass bei dem Übertragungsmechanismue nur aus der Umfangskraft, die das zu übertragende Drehmoment bewirkt, eine Hegelkraft zur Steuerung des Übersetzungsverhältnisses gewonnen vird und diese Hegelkraft bein wechselseitigen Kräfteepiel nit der Antriebskraft gleich «rosse Möglichkeit hat, sioh zu ent-

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falten, wie die Antriebskraft, welche stets einen kleineren Kegelscheibenabstand einzustellen bestrebt ist.

Durch den Übersetzungsmechanismus wird dadurch eine verhältnismässig reibungs- und trägheitslose Steuerung mit hoher Regelempfindlichkeit sowohl bei einer Übersetzungsänderung ins Schnelle als auch bei einer Übersetzungsänderung ins Langsame erreicht. Auch wird bei dem nach dem Baukastenprinzip zusammengestellten Getriebe bei einer rationellen Fertigung ein niedriger Herstellungspreis garantiert, wobei sich viele, wirtschaftlich vertretbare Einsatzmöglichkeiten anbieten, die von einem Kraftfahr- , zeugantrieb uber einen Aufwickelantrieb, einen Rührwerksantrieb, einen Werkzeugmaschinenantrieb usw. bis zu einem Abwickelantrieb hinunter reichen.

"Die Erfindung wird an Hand der zugehörigen, die Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnungen erläutert. Ee zeigern

vig.1a bis 1d: verschiedene Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemässen, drehbar um eine Antriebsachse gelagerten ttbersetzungsmechanismus (Steuerteil), wobei sich insbesondere die in Fig.1a und 1b dargestellten Ausführungsbeispiele als Steuerteil für drehbar zu ihrer. Welle gelagerte Kegelscheibenpaare eignen,

Fig.2: eine selbstregelnde Abtriebsscheibe für gesteuerte Leistungsübertragung, mit einem Kraftteil von linear mit seinem Verdrehwinkel ansteigenden Drehmomentverlauf (Federeharakteristik), welches über ein Steuerteil eine konstant bleibende Verdrehkraft zwischen den Kegelscheiben und der Welle erzeugt und sich speziell für etie Abwickeleinrichtung eignet,

Fig.3* eine Abwickeleinrichtung mit einer in Fig.2 dargestellten Abtriebsscheibe, deren Leistungsübertragung durch ihre Brehzahlveränderung mittels zweier stufenlos regelbarer Getriebe während des Laufes verändert werden kann,

Fig.4» den Schnitt A-A der in Fig.2 dargestellten Abtriebsscheibe bei maximalem Kegelscheibenabstand,

Fig.5« den Schnitt A-A der in Fig.2 dargestellten Abtriebsscheibe bei minimalem Kegelscheibenabstand,

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■pig.6: eine selbstregelnde Abtriebsscheibe für gesteuerte Leistungsübertragung, mit zwei Kraftteilen von linear ansteigendem Drehmomentverlauf, wovon das eine Kraftteil von den Kegelscheiben aus direkt auf die Abtriebswelle und das andere Kraftteil über ein Steuerteil auf die Abtriebswelle einwirkt, so dass zwischen den Kegelscheiben und der Welle eine konstant bleibende ■Verdrehkraft erzeugt wird, welche über einen bekannten Mechanismus während des Laufes verändert werden kann,

Fig.7: eine selbstregelnde Abtriebsscheibe für gesteuerte Leistungsübertragung mit einem Kraftteil von drehzahlabhängig konstantem ■Drehmomentverlauf, welches über ein Steuerteil eine mit dem Verdrehwinkel ansteigende Verdrehkraft zwischen den Kegelscheiben und der Velle erzeugt und einem weiteren Steuerteil, über welches die Kegelscheiben bei Kraftflussumkehr durch die Bremskraft des Antriebsmotors in geschlossene Stellung gedrängt werden, wobei an letztgenanntem Steuerteil Hilfssteuerkräfte angreifen,

Fig.B: den Schnitt A-A der in "Fig.7 dargestellten Abtriebsscheibe bei normal gerichtetem Kraftfluss,

■pig.9s entsprechend Schnitt A-A der in Fig.7 dargestellten Abtriebsscheibe den Bewegungsablauf der Steuerteile bei Umkehr des Kraftflusses, wobei dann die gesamte Antriebseinrichtung als Bremsgetriebe dient,

Figo1Ox eine selbstregelnde Abtriebsscheibe für gesteuerte Leistungsübertragung, mit einem Kraftteil von linear ansteigendem Drehmomentverlauf, welches ähnlich der Ausführung nach Fig.7 über ein Steuerteil zur Verminderung des Kegelscheibenabstandes bei Kraftflussumkehr auf die Welle einwirkt,

eine selbstregelnde Spreizscheibe, bei welcher die Verdrehkraft zwischen den Kegelscheiben und der Welle über Kurvenbahnen durch einen axial wirkenden Kraftspeicher (Druckfeder) erzeugt wird, der durch seinen jeweiligen, der Antriebskraft entgegenwirkenden, Spannungszustand das übertragbare Drehmoment bestimmt und gleichzeitig die axial zueinander verschiebbaren Kegelscheiben gegen zwischen ihnen laufendes Umschlingungselement presst,

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■Pig.12» entsprechend Schnitt A-A der in Fig.11 dargestellten Spreizscheibe den Bewegungsablauf der Steuerteile beim Antrieb in beiden Kraftflussrichtungen

Pig.13i eine selbstregelnde Spreizscheibe ähnlich Fig.11, mit einem drehzahlabhängig wirkenden Kraftspeicher

* T?ig.14« eine selbstregelnde Spreizscheibe ähnlich Fig.11, mit zusätzlichen, in formschlüssiger Wirkverbindung zwischen den Kegelscheiben und der Welle angeordneten Kurvenbahnen

Fig.15» eine selbstregelnde Spreizscheibe ähnlich Fig.14 mit einem als

ί Druckzylinder und Kolben auegebildeten Kraftspeicher

j Fig.16t eine selbstregelnde Abtriebescheibe für gesteuerte Leistungsübertragung, mit einem als Druckzylinder und Kolben ausgebildeten Kraftteil und einem zusätzlichen Steuerteil zur Erzielung einer progressiven Verdrehkraft zwischen den Kegelscheiben und der Well·,

Fig.17·ι den Querschnitt 17-17 der in Fig.16 dargestellten Abtriebssoheibe bei ainiaal übersetzter Verdrehkraft,

Wg.17bi den Quereohnitt 17-17 der in Fig.16 dargestellten Abtriebssoheibe bei MxImI übersetzter Verdrehkraft.

Fig.1a bit 1d seigen beispielhaft erflndungsgealssa, drehbar ua eine Antriebsachse 0 gelagerte ubersetzungsaeohanisaen bzw. Steuerteile. Sie bestehen au· eine» drehbar ua die Antriebsachse 0 gelagerten Exsenterrlng 59f der alt einer parallel sur Antriebsachse verlaufenden Drehaohse I versehen 1st, ua welehe ein beidaraig wirkender Hebel 37 drehbar gela gert 1st. nie Drebaohse I ist in den Ausführungen naoh Fig.1a bis 1o durch eine exzentrisch la Bxsenterrlng angebrachte Bohrung 38 gebildet, in weloher «loh der als Kreleseheibe ausgebildete! beidarmig wirkende Hebel 37 verdrehen liest.

In der Aueführung naoh Flg.id ist der Hebel als Kreisringsoheibe ausge bildet und drehbar sur Drehaohse I direkt auf dem drehbar um die Antrlebsaohse 0 gelagerten Exzenterring 39 gelagert.

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Der beidarmig wirkende Hebel 37 steht nun mit seinen äusseren, zur Drehachse I um ca. 180 versetzten Hebelarmen drehfest, jedoch in radialer ■Richtung verschiebbar zu seinen Drehmomentübertragungsteilen, einerseits mit einem drehbar um die Antriebsachse 0 gelagerten Übertragungsteil 34 und andererseits mit einem drehbar um die Antriebsachse 0 gelagerten Abtriebsteil 43 im Eingriff. Der Eingriff zwischen dem beidarmig wirkenden Hebel 37 und seinen Drehmomentübertragungsteilen wird dadurch bewerkstelligt, dass jeweils ein axial abstehender pührungsbolzen 35 bzw. 42 des einen Steuerteiles in einer vorwiegend radial verlaufenden Nut 36 bzw.44 des anderen Steuerteiles verschiebbar geführt ist. In praktisch allen Anwendungsfällen empfiehlt es sich dabei, den Hebel 37 zwischen seinen Drehmomentübertragungsteilen anzuordnen.

Um die Funktion eines erfindungegeraässen Übersetzungsmechanismus zu verstehen, denke man eich beispielsweise das Übertragungsteil 34 feststehend. Duroh Drehen des Exzenterringes 39 um die Antriebsachse 0 bewegt eich die Drehachse I kreisförmig mit dem Radius e (Exzentrizität) um die Antriebsachse 0, so dass der beidarmig wirkende Hebel 37, drehbar zum Exzenterring 39 und verschiebbar zu seinen Drehmomentübertragungeteilen, eine Pendelbewegung des Abtriebiteiles 43 um die Antriebsachse 0 bewirtet.

Es entstehen also zwischen Übertragungsteil 34, Abtriebeteil 43 und Exzenterring 39 relative Verdrehbewegungen um die Antriebsachse 0, wobei der relative Verdrehwinkel des ixsenterring·β 39 »um Übertragungeteil 34 bzw. Abtriebeteil 43 atete grosser ist, als der Verdrehwinkel der beiden Drehmoaentübertragungsteile 54 und 43 «ueinander.

In dtn nun folgenden Aueführungsbeispielen 1st ee zweoJcmässlg, sieh auf die Ausführungen nach Fig.1a und 1b su beschränken.

fix im Prinzip in Flg.1« dargestelltes Steuerteil, bei welchem der beidarmig wirkende Hebel 37 β,η eine« Hebelende alt einer Radialnut 36 und am anderen Hebelende mit einem Ftthrungsbolaen 42 versehen ist, eignet sich im Zusammenwirken Bit an sieh bekannten Kraftteilen insbesondere für die leistungsgereohte Steuerung einer selbstregelnden Abtriebssoheibe, wobei durch die relative Drehbewegung des Sxzenterringes 39 um das Drehmement-Ubertragungsteil 34 bzw. 43 eowohl die Drehmomentübertragung als auch der Kegelsoheibenabstand gesteuert wird.

Ein in T¹Ig. 1b dargestelltes Steuerteil, bei welchem der beidarmig wirkende Hebel 37 en seinen beiden Hebelenden mit Radialnuten 36, 44 versehen ist, eignet sioh für die Steuerung des Kegelsoheibenabstandee einer selbst-

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regelnden Abtriebsscheibe bei Kraftflussumkehr, wobei das Bremsraoment, sowie ein bei Verringerung der Antriebs- oder Abtriebsdrehzahl wirksam werdendes Kraftteil eine geschlossene Kegelscheibenstellung anstreben und eine Drehmomentübertragung rückwirkend zum Antriebsmotor ermöglichen.

dasselbe Steuerteil eignet sich auch zur Erzeugung der nötigen Anpresskraft von axial zueinander verschiebbaren Kegelscheiben gegen einen Keilriemen oder eine Keilgliederkette mittels einer Antriebskraft, wobei die Spreizkraft dieses Umschlingungselementes auch in der Lage ist, eine der Antriebskraft wirkungsvoll gegenüberstehende Urafangskomponente zu erzeugen."

Auch hier wird die Anpresskraft sowie die v_erdrehkraft zwischen den Kegelscheiben und der Welle durch die relative "Drehbewegung des Exzenterringes 39 um das Abtriebsteil 43 bzw. das Übertragungsteil 34 im Zusammenwirken mit einem an sich bekannten Kraftteil gesteuert.

^vig.2 zeigt eine selbstregelnde Abtriebsscheibe, welche über den gesamten Regelbereich das von den Kegelscheiben 1 auf die Welle 2 übertragene Drehmoment beibehält, obwohl das die verdrehkraft zwischen den Kegelscheiben 1 und der Welle 2 bewirkende Kraftteil 94 eine mit seinem Verdrehwinkel linear ansteigende Drehmomentcharakteristik aufweist. Ein Kraftspeicher 99» der eine seinem Verdrehwinkel proportionale Verdrehkraft erzeugt und beispielsweise als ebene Spiralfeder ausgebildet ist, wirkt in eingezeichneter Antriebsdrehrichtung auf das tfbertragungsteil 34 bzw. entgegen der eingezeichneten Drehrichtung auf ein Stützlager 33·

Von einer nicht eingezeichneten, beispielsweise in Fig.11 bis 15 dargestellten Spreizscheibe, deren Kegelscheiben in axialer Richtung von einem axial wirkenden Kraftspeicher bzw. der Antriebskraft selbst gegeneinander gepresst werden, wird über ein TJmschlingungselement 61, welches ein Keilriemen oder eine Stahlgliederkette sein kann, auf die Kegelscheiben 1 ein Drehmoment übertragen. Das Drehmoment wird in eingezeichneter Antriebsrichtung von dem drehfest durch "Bolzen 114 und Steckstift 124 mit den Kegelscheiben in Eingriff stehenden Stützlager 33 über den Kraftspeicher 99 auf das ttbertragungsteil 34 übertragen, welches koaxial drehbar zur Welle 2 gelagert ist. Das Übertragungsteil 34 ist mit einem ^ührungsbolzen 35 versehen, welcher in die radiale Nut 36 des exzentrisch im Exzenterring 59 bzw. in den Kegelocheiben 1 gelagerten, beidarmig wirkenden Hebele 37 eingreift. Der als Kreisscheibe ausgebildete Hebel 37 ist drehbat in der exzentrisch zur Anordnung angebrachten Bohrung 3^fl des Exzenterringes 39 gelagert, welcher seinerseits drehfest durch die Holzen II4 mit den Kegel-

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scheiben 1 im Eingriff steht.

Der beidarmig wirkende Hebel 37 ist, wie bereits ausgeführt, mit dem Eingriffsbolzen 42 versehen, welcher in die Radialnut 44 des mit der Welle 2 drehfest verbundenen Abtriebsteiles 43 eingreift, welches somit in eingezeichneter Drehrichtung das Abtriebsmoment auf die Welle 2 tiberträgt. Durch eine relative Drehbewegung der Kegelscheiben 1 um die Welle 2 von 180° in eingezeichneter Drehrichtung (wobei sich der Exzenterring 39 und das Stützlager 33 mitdrehen) wandert der im Exzenterring 39 exzentrisch gelagerte beidarmig wirkende Hebel 37 mit seiner Drehachse I, drehbar in der exzentrischen Bohrung 38 des Exzenterringea 39 und verschiebbar zwischen Übertragungsteil 34 und Abtriebsteil 43 gelagert, entlang einem Halbkreis vom Radius e (Exzentrizität) in eingezeichneter Drehrichtung nach oben, wodurch sich die Hebelübersetzung zwischen dem Kraftspeicher 99 und der Welle 2 verändert. Gleichzeitig verringert sich der Abstand der Kegelscheiben 1 durch die relative Drehbewegung der Kegelscheiben um die Welle 2 über ein in axialer Richtung selbsthemmendes rechtsgängiges Gewinde 45 auf maximalen Laufkreisdurchmesser, so dass das Übersetzungsverhältnis des Getriebes ins Langsame geregelt wird. Die Kegelscheibenstellung der antreibenden Spreizscheibe ist dabei durch die Axialstellung der Kegelscheiben 1 über das TTmsohlingungselement 61 steuerbar.

Die Endverdrehstellungen der Kegelscheiben 1 sind durch die halbkreisförmige, aus der Zeichnungsebene heraustretende Ringnut 130 begrenzt, in welche ein vom Abtriebsteil 43 axial abstehender Anschlagbolzen 129 ragt. Die Nabe 3» auf welcher die mittels einer Blgxtcksx in axialer Richtung möglichst gleitfreudigen Verdrehsicherung 48 im Eingriff stehenden Kegelscheiben 1 zueinander koaxial verschraubbar angeordnet sind, ist zweiteilig ausgeführt und besteht aus einem Nabenteil und einem Gewindeteil 10a. Ebenso hat die mit dem Gewinde versehene Kegelscheibe 1 ein aufgeschraubtes Gewindeteil 10. Der Konus der Kegelscheiben richtet sich nach handeleüblichen Keilriemen oder Keilgliederketten 61. Die Steigung des selbstheamenden Gewindes 45 ist gerade so gross, dass eine Drehung der Kegelscheiben 1 um 180 zur Welle den axialen Stellweg ergibt. Dabei ist es sweckmässig, den Steigungswinkel des selbsthemmenden Gewindes möglichst flach_t bzw, den Gewindedurohmesser nögllohst gross zu halten.

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um die Vorspannung der als Kraftspeicher 99 vorgesehenen Drehfeder verändern zu können, sind das Stützlager 33 und der Exz ent erring 39 niit mehreren Radialbohrungen 115 versehen, so dass Hebel angesetzt werden können. Nach neti eingestellter Vorspannung bzw. Verdrehstellung zwischen Stützlager 33 und Exzenterring 39 muss der Steckstift 124 wieder in eine der zahlreichen Axialbohrungen 125 des Exzenterringes 39 eingeschoben werden. Die jeweilige Verdrehstellung kann dabei durch eine am Umfang angebrachte Skala angezeigt werden.

■pig.4 zeigt den Schnitt A-A einer in ¹PIg.2 dargestellten selbstregelnden Abtriebsscheibe für gesteuerte Leistungsübertragung bei max. Kegelscheibenabstand. Die von der als Kraftspeicher 99 vorgesehenen Drehfeder bewirkte Timfangskraft F₁ des Führungsbolzens 35 erzeugt über die Drehachse I des Exzenterringes 39 eine ümfangskraft P₁ am Führungsbolzen 42. Bezogen auf die Drehachse T des beidarmig wirkenden Hebels 37 ist

^P1 * ^rp - ^P1 <^rF ^{+ β)} Dabei ist:

t„ m der radiale Abstand des Führungebolzens 35 von der Drehachse 0 der Jr

Anordnung, r_p » der radiale Abstand des Führungsbolzens 42 von der Drehachse I des

beidarmig wirkenden Hebels 37» β - Exzentrizität des Fjxzenterringes 39 bzw. Abstand zwischen Drehachse T und Antriebsachse 0 (= Drehachse 0 der Anordnung)

Bezogen auf die Drehachse 0 der Anordnung ist das vom Führungsbolzen 42 über das Abtriebeteil 43 auf die Welle 2 in Antriebsdrehrichtung übertragene Drehmoment, welohes also nunmehr dem Drehmoment Nd₁ der Abtriebescheibe entsprichtt

^mi (Welle) - ^P1 ^(rp ^{+ β ) oder}

"⁴I (Veil·) " ^F1 —5

Aufgelöst ergibt eich» ^, . __ r_»r+r_,«e

1 (weil· 1 _Γ

Dabei ist Md , .. \dae Drehmoment, alt welchem die als Kraftspeicher 99 auegebildete Dfehfeder In Antrlebedrehrichtung auf die Welle einwirkt und ei let für eisen Duroheohnittfachaann, der nicht an ein perpetuum mobile

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glaubt, ganz selbstverständlich, dass die Drehfeder mit demselben Drehmoment auch entgegen der Antriebsdrehrichtung auf die Kegelscheiben zurückwirkt, was sich auch leicht berechnen lässt» Das Drehmoment, mit welchem die als Kraftspeicher 99 ausgebildete Drehfeder entgegen der Antriebsdrehrichtung auf die Kegelscheiben einwirkt, setzt eich zusammen aus dem direkt über das Stützlager 33 auf die Kegelscheiben einwirkendem Drehmoment, nämlich:

^MdI (Keg.) - ^P1 * ^rF

und dem Drehmoment, welches über die Lagerstelle bzw. Drehachse I des beidarmig wirkenden Hebels 37 auf die Kegelscheiben übertragen wird, nämlich: Md_{11 (Keg>)} - (F_{1 +} P₁) β wobei die TJmfangskraft P₁ in dieser "Formel als gleich grosse, vom Abtriebsteil 43 auf den Führungsbolzen 42 rückwirkende Reaktionskraft der in Fig.4 ein/gezeiehneten Kraft P. betrachtet werden muss (actio = reactio). Das vom Kraftspeicher 99 auf die Kegelscheiben rückwirkende Gesamtdrehmoment ist also:

^Md1 (Keg.) " ^MI (Keg.) ^{+ M}II (Keg.)

- F₁ · r_p + F₁ »- β + P₁ · e

Setzt man P₁ « ¹^I '¹J^{1+ 6}^ in obige Formel ein,

^rP

dann ergibt sich: Md₁ /_χ ν - F₁ · r_p + F₁ · e + ^F1 ^^rF * ⁶^ ^e

^rp

^rp ^{+ r}p ' ^{e + r}F

r P

F_jB ist aleo

was bedeutet, dass der Kraftspeicher 99 gleichermaesen, jedoch in entgegengesetzten Drehrichtungen sowohl auf die Welle·, als auch auf die Kegelscheiben einwirkt.

Fig.5 zeigt den Schnitt A-A einer Abtriebsscheibe nach Fig.2 bei geschlossener Kegelsoheibenstellung, bssw. iax. Laufkreisdurchmesser. Ourch die relative Drehbewegung der Kegelscheiben 1 um die Welle 2 von 1BO hat aioh die von der Drehfeder bewirkte Verdrehkraft erhöht und erzeugt so am Führungsbolzen 35 eine TTmfangskraft Fp.

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auf die T)rehachse I ist nunmehr» P„ · r ■ Fp (r„ - e)

und das vom Vührungsbolzen 42 auf die Welle 2 übertragene Drehmoment ist»

Md₂ - P₂ (r - e) oder

Md₂ . F₂ U_F - β) (r_p - e)

^rP

Um zu erreichen, dass das Drehmoment der Abtriebsscheibe über den gesamten Regelbereich konstant bleibt, muss die Vorspannung der Drehfeder so eingestellt werden, dasei

Md₁ <■ Md₀ oder

ν (r_p + e) (r + e) F_g (r_p - e) (r - e)

—H oder

r r

P P

- e) (r_p - e)

F₂ (r^ + e) (r_p + TJ

Da 1 ν Anfangsdrehraoment der Drehfeder 1 ... . . _—___ _β β - ~ ^8O ergibt sichi

2 H' Enddreumoment der Drehfeder 2

τ? (r - e) (r - e) 1 ^K F ρ Anfangadrehmoment der Drehfeder

F₀ ™ (r- + e) (r+ e) " Enddrehmoment der Drehfeder

c. σ p

Dabei können die zwangsweise zwischen den beiden Endstellungen der Kegelscheiben bei einem geradlinigen Verlauf der Radialnuten 36 bzw.44 sich ergebenden Drehraomentabweichungen dadurch korrigiert werden, dass zumindest eine der beiden Radialnuten 36, 44, wie beispielsweise die Nut 36, eine vom geradlinig radialen v_erlauf abweichende Kurvenform aufweist.

Beispielsweise muse bei r_ - 34 am» r - 41 am und e ■ 6,5 »m die Vor-

r ρ

spannung der Drehfeder 99 »o eingestellt werden, dass sich ein Drehinoment-Terhältnis der Feder von

F₁ (r_F - e) (r_p - e) 27,5 · 34,5 1

V^ " (r_F + β) \τ_ρ + e) " 40,5 · 47,5 " 2

ergibt. Durch Verringerung der Vorspannung wird eine mit dem Verdrehwinkel ansteigende Drehaoaentcharakteristik erreicht bzw. umgekehrt, duroh Erhöhung der Vorspannung eine abfallend· Drehmomentcharakteristik. Die in Fig.2 dargestellte Abtriebssoheibe eignet sich speziell für einen Abwickelantrieb, da bei einem Abwicklungeantrieb die Abtriebedrehzahl bei gleichbleibender Warengeachwlndigkeit konstant bleibt * ^¹"

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Um diese Abtriebsscheibe für einen Aufwickelantrieb, einen Kraftfahrzeugantrieb oder dgl. geeignet zu machen, muss lediglich der TCxzenterring 39 um 180 zu seiner Brehachse verdreht eingebaut werden (siehe Fig.7 Steuerteil 95a)> so dass sich das vom Kraftspeicher 99 mit linear ansteigendem Drehmoment auf die Welle 2 übertragene Drehmoment durch die Übereetzungsänderung des exzentrisch gelagerten beidarmig wirkenden Hebels nicht verringert, sondern erhöht.

Geht man davon aus, dass sich das Drehmoment der Drehfeder, die den Kraftspeicher 99 darstellt, von der Ausgangsstellung zur Endsteilung der Kegelscheiben 1 wieder verdoppelt, dann ergibt sich bei einem um 1Θ0 gedreht eingebauten Exzenterring 59» bei gleichen Hebelarmen und gleicher Exzentrizität ein Drehmomentverhältnis von

Md₁ P₁ (r_p - e) (r_p - e) 111

Md^ " F^ ° Cr₁₅, + e) (/ + e) " 2 * 2 " 4

Das entspricht einem Regelbereich der Abtriebsdrehzahl von 4*11 um in beiden Endstellungen konstante Leistung zu übertragen, bzw. einem Nenndurchmesserverhältnis von 1:2, falls die antreibende Scheibe gleich proportioniert ausgeführt ist.

Durch einen entsprechenden Verlauf der beiden Radialnuten 365 44 kann die Leistungsübertragung auch hier in den Zwischenstellungen der Kegelscheiben 1 genau konstant gehalten werden, so dass das selbsthemmende Gewinde 45 (siehe Tnig.2) als normales Gewinde mit konstantem Steigungswinkel ausgebildet sein kann.

3 zeigt eine Abwickeleinrichtung mit einer in Fig.2 dargestellten und in Fig.4 und. 5 näher erläuterten Abtriebsacheibe 74» deren Drehmoment über den gesamten Regelbereich konstant bleibt, bzw. bleiben muss, da die mit der Warenbahn synchron laufende Welle 76 bei gleicher Warengeschwindigkeit konstante Drehzahl beibehält.

Bei einer Abwickeleinrichtung erhöht sich mit abnehmendem Wickeldurchaesser die Drehzahl der Abwickelwelle 75· "Her Kraftfluss geht dabei von der Warenbahn aus und wird von der Abwickelwelle 75 auf die mit der Warenbahn synohron laufende Welle 76 übertragen.

In dargestelltem Ausführungebeispiel treibt die Abwickelwelle 75 über •in Drehzahlübersetzungsgetriebe 66 und ein stufenlos regelbares Getriebe 59 auf einen Drehmomentwandler , der auβ einer gefederten Spreizscheibe (•iehe ¹PIg.11 oder 14) und einer Abtriebsecheibe 74 besteht.

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Die Abtriebsscheibe 74 treibt nun ihrerseits über ein stufenlos regelbares Getriebe 65 auf die mit der Warenbahn synchron laufende Welle 76.

Srfindungsgemäss ist nun, zwecks Veränderung der Warenspannung, für die Drehzahlregelung der beiden stufenlos regelbaren Getriebe 59; 65 ein gemeinsamer Stellmechanismus, nämlich die Gewindespindel 50 vorgesehen, welche über den Stellhebel 52 die Übersetzung des Getriebes 59 und über den Stellhebel 54 die Übersetzung des Getriebes 65 so verändert, dass jeweils die drehzahlerhöhung des einen Getriebes der Hrehzahlverringerung des anderen Getriebes entspricht.

Oadurch wird erreicht, dass sich die Drehzahl und damit die Leistungsübertragung der selbstregelnden Abtriebsscheibe 74 bei gleichbleibender Kegelscheibenstellung stufenlos regeln lässt.

F.a wird nun unabhängig vom jeweiligen Wickeldurchmesser und der jeweils eingestellten Warenspannung immer ein konstantes Drehmoment über die Abtriebsscheibe 74 übertragen, so dass eine zwischen dieser und dem Getriebe 65 angeordnete Überlastkupplung Ho, je nach deren Drehmomenteinstellung, beispielsweise immer bei 20% Überlastung des Getriebes durchrutschen wird.

.6 zeigt eine selbstregelnde Abtriebsscheibe mit während des Regelvorganges konstant bleibendem Abtriebsmoment, mit zwei Kraftteilen 94» deren Kraftspeicher 99 Drehfedern, beispielsweise ebene Spiralfedern sind, die für sich betrachtet, eine linear mit ihrem Verdrehwinkel ansteigende Verdrehkraft bewirken. Diese Abtriebsecheibe ist speziell für ein Abwickelgetriebe geeignet und im Gegensatz zur Ausführung nach VIg.2 so ausgebildet, dass die auf die Welle 2 übertragbare Leistung verändert werden kann. Dies wird erreicht, indem ein Kraftteil 94 über ein Steuerteil 95 ein mit dem Verdrehwinkel linear abfallendes Drehmoment von den Kegelacheiben auf die Welle 2 überträgt, während das andere Kraftteil 94* von den Kegelscheiben aus direkt über einen Kraftspeicher 99' mit linear ansteigender Verdrehkraft auf die Nabe 5» bzw. die Welle 2 einwirkt, auf der die Nabe 3a drehfest aufgebracht iet. Bei gleichmassig mit dem Verdrehwinkel aofalleade« Drehmoraentverlauf S ("Steuerkurve) bzw. ansteigendem Drehmoraentverlauf ü¹ (Federcharakteristik) ist die Summe der auf die Welle 2 übertragenen Drehmomente Md innerhalb des Regelbereiches konstant.

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Verdreht man das Stutzlager 33' des direkt auf die Welle einwirkenden Kraftteiles 94' in eingezeichneter Drehrichtung zu den Kegelscheiben, so erhöht sich die Krafteinwirkung des Kraftspeicher*99' aut die Welle 2. Die Verdrehstellung kann während des Laufes durch einen parallel zur Antriebsachse 0 drehbar gelagerten Stellmechanismus 113 verändert werden, der über seine zueinander verdrehbaren Zahnräder 102; IO3 mit dem Exzenterring 39 bzw. dem Stützlager 33' im Eingriff steht, wobei der Exzenterring 39 und das Stutzlager 33' niit Zahnkränzen 127 von gleichem ^eilkreisdurchmesser versehen sind.

Die Verdrehstellung des Stützlagers 33' zum drehfest mit den Kegelscheiben im Eingriff stehenden Exzenterring 39 kann selbstverständlich auch in Abhängigkeit von der Antriebs- oder Abtriebsdrehzahl des Getriebes über ein Steuerventil bzw. einen Fliehkraftregler reguliert werden, so dass sich die Krafteinwirkung des Kraftspeichers 99' erst bei zunehmender Drehzahl erhöht (wenn der Wickel in Schwung gebracht ist). Durch den in Abhängigkeit vom Verdrehwinkel zwischen den Kegelscheiben und der '/eile erhöhten Drehmomentverlauf F¹ des direkt in Wirkverbindung zwischen den Kegelscheiben und der Welle angeordneten Kraftspeichers 99' erhöht sich die innerhalb des Regelbereiches konstant bleibende Summe der auf die Abtriebswelle 2 übertragenen Drehmomente auf beispielsweise Md¹.

Der Drehmoraentverlauf (konstant, zunehmend oder abnehmend) kann durch Veränderung der v_erdrehstellung zwischen dem Stutzlager 33 und den Kegelscheiben variiert werden, wofür der Steckstift 124 vorgesehen ist, der in verschiedenen Verdrehstellungen im Exzenterring 39 einrastbar ist.

Fig.7 zeigt eine selbstregelnde Abtriebsscheibe fur gesteuerte Leistungsübertragung mit einem Kraftteil von drehzahlabhängig konstantem Drehmomentverlauf, welches über ein Steuerteil eine mit dem Verdrehwinkel ansteigende Verdrehkraft zwischen den Kegelscheiben und der Welle erzeugt und einem weiteren Steuerteil, über welches die Kegel scheiben bei Kraftflussumkehr durch die bremskraft dee Antriebsmotors in geschlossene Stellung gedrängt werden, wobei an letztgenanntem Steuerteil Utktmkxät±mxm.»Exmttm*x Hilfseteuerkräite angreifen. Sie eignet sich insbesondere fur einen Kraftfahrzeugantrieb.

Das Kraftteil 94 *a, welches fur sich betrachtet eine dem Drehmonifint-Drehzahiverlauf des Antriebsmotors entsprechende Verdrehkraft bewirkt, erzeugt über ein Steuerteil 95a zwischen den Kegelecheiben und der Welle eine mit deren VerdrehwinKel ansteigende Verdrehkraft.

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"nie drehzahl abhängige, während des R^gelVorganges konstant bleibende Verdrehkraft zwischen dem Stützlager 33a und dem Ubertragungstoil 34a wird hi r>r durch eine drehzahlabhängig konstante («■ drehzahlabhängige, wahrend des Regelvorganges konstant bleibende), in axialer Richtung wirkende Steuerkraft ^K'(_f \ erzeugt, welche in bekannter Weise über eine -*»■ axiale*- verschiebbare Gewindemuffe 104 in Umfangsrichtung auf das Stützlager 33» bzw. das Übertragungsteil 34a einwirkt.

T)ie beispielsweise von einem hydraulischen System erzeugte Steuerkraft K¹/ χ versucht hiex* über einen ausserhalb der Anordnung axial verschiebbar oder schwenkbar gelagerten Steuerhebel 111 die Gewindemuife 104 nach rechts zu verschieben. Dabei drückt der Steuerhebel 111 über einen Druckring 117a sowie ein Axialdrucklager 143a gegen die Gewindemuffe, welche mit dem Stützlager 33a über eine Geradverzahnung 106 und mit dem Übertragungsteil 34a über das rechtsgängige Gewindeteil 107, welches fest mit dem tthertragungsteil verbunden ist, im Eingriff steht, Dabei sind zwischen den Gewinderillen der Gewindemuffe 104 und des Gewindeteiles 107 mehrere im Umlauf stehende Kugeln 142 zur Verminderung der Reibung vorgesehen. T)ie Steuerkraft K'/„ \ wirkt somit über das rechtsgängige Gewinde 105 des Gewindeteiles 107 in eingezeichneter Antriebsdrehrichtung auf das Übertragungsteil 34a ein und entgegen eingezeichneter Drehrichtung mit gleicher TTmfangskraft auf das Stützlager 33a (actio ■ reactio). Der dabei von der Steuerkraft bewirkte Axialschub wird von einem Axialdrucklager 143 abgefangen, welohes sich seinerseits über eine Distanzbüchee I85 sowie ein Drehmomentübertragungeteil 43a und ein weiteres Axialdrucklager 143c gegen die Welle 2 abstützt. Auch sind Axialdrucklager 143b und 143d vorgesehen, welche die von der Spreizkraft des Umschlingungeelementes 61 erzeugten AxialSchübe abfangen, um die Regelung auch wirklich äusserst feinfühlig auszugestalten. Dabei hat die von der Antriebskraft bewirkte Spreizkraft des Umschlingungselementes keine Möglichkeit, die Regelung in irgend einer Weise nacVneilig zu beeinflussen, da weder der von der SpreizKraft bewirkte, gegen das Kraftteil 94's, gerichtete Axialschub noch der von der Spreizkraft bewirkte, gegen das in axialer Richtung selbsthemmende Gewinde 45a gerichtete Axialschub in der Lage ist, eine Verdrehkraft zwischen den Kegelscheiben und der Welle zu erzeugen. Die Hebelübersetzung des Steuerteilee 95a ist hier so gewählt, dies sich das vom Kraftteil 94^fa auf die Welle 2 übertragene Drehmoment durch die relative Drehbewegung der Kegelscheiben 1 in eingezeichneter Antriebsdrehrichtung um die Welle 2 erhöht,

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wobei die Kegelscheiben über das rechtsgängige Gewinde 45a (bei gleichzeitigem Verschieben der Gewindemuffe 104 nach links) in geschlossene Kegelscheibenstellung gedrängt werden. Das Gewinde 45a ist hier in Form zweier um 180 zueinander versetzten, konzentrisch zur Antriebsachse verlaufenden, räumlich gekrümmten Anlaufflächen ausgebildet, auf denen Lauf-

QHfeprefa&f£n

rollen 152 abrollen. Die Laufrollen 152 sind auf radial sSEKaBttBfr- Rollenbolzen 151 drehbar gelagert, welche um 180 zueinander versetzt in der axial beweglichen Kegelscheibe eingepresst sind. Als Verdrehsicherung zwischen der axial fixierten und der axial beweglichen Kegelscheibe ist ein Keilwellenprofil 48a vorgesehen.
Bildet man das Steuerteil 95a so aus, dass beispielsweise r_, « 34 mm, r - 27 mm und e-10 mm, so ergibt sich bei konstanter Verdrehkraft des

P
Kraftteiles 94'a:

Md₁ (r_F - e) (r - e) 24-17 1 Md₂ (r_p + e) (r_p + e) 44 · 37 4

Mit einem aus Kraft1;eil 94'a mit drehzahlabhängig konstanter V_erdrehkraft und Steuerteil 95a bestehendem Kraft- und Steuerteil kann also ein Getriebe mit einem Drehzahlbereich von 4*1 gesteuert werden. Dabei ist als Antriebsscheibe eine Spreizscheibe nach Fig.13 oder 15 zu empfehlen. Bas Stützlager 33a, der Exzenterring 39a und die axial fixierte Kegelscheibe sind durch Schrauben 122 drehfest miteinander verschraubt und verstiftet.

Im Gegensatz zu den Ausführungen nach Fig.2 und ^ig.6 ist bei der Ausführung nach Fig.7 das Abtriebsteil 43a der aus Kraftteil 94'a und Steuerteil 95a gebildeten Regeleinheit nicht drehfest, sondern drehbar zur Antriebsachse 0 auf der Welle 2 gelagert, wobei zwischen dem Abtriebsteil 43a und der Welle 2 ein weiteres Steuerteil 95b zur Verminderung des Kegel scheibenabstandes bei Kraftflussumkehr wirksam angeordnet ist. Zu diesem Zweck steht der Exzenterring 39b des letztgenannten Steuerteils über eine Anschlagnase I36 drehfest mit einem drehbar zur Antriebsachse gelagerten Gewindeteil 10b, welches mit den bereits erwähnten Anlaufflächen 45a ausgebildet ist, im Eingriff. Die vom Exzenterring 39b axial abstehende Anschlagnase I36 ragt dabei duroh ein kreisförmig zur Antriebsachse verlaufendes Langloch I46 des Übertragungsteiles 34thinduroh in eine Aussparung 149 des Gewindeteiles 10b.

Mit dem steuerteil 95b steht ausserdem ein Stellmechanisraus 113' in Wirkverbindung, wobei die gleiche Teilkreisdurohmeeser aufweisenden Zahnräder 102 und 103 des Stellmechanismus mit dem Abtriebsteil 43b bzw. dem ftber-

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" ²¹ "

tragungsteil 34b des Steuerteils 95b (ähnlich wie bereits irider Beschreibung zu Fig.6 erläutert) im Eingriff stehen. ' Für die nachfolgende Erläuterung denke man sich die Welle 2 feststehend. Ein Drehmoment in eingezeichneter Drehrichtung sei als Hechtsdrehmoment bezeichnet, ein Drehmoment entgegen eingezeichneter Drehrichtung als Linksdrehmoment. Ausserdem denke man sich vorläufig den Stellmechanismus 113' ganz weg.

Die in Fig.7 dargestellte Abtriebsscheibe ist im Betriebszustand dargestellt und zwar so, dass sie bei maxi/maler Drehzahl (grosser Kegelscheibenabstand) minimales Drehmoment auf die Welle 2 überträgt. Bei normal gerichtetem Kraftfluss (von den Kegelscheiben 1 zur Welle 2) entsteht also ein Rechtsdrehmoment am Übertragungsteil 34b, welches drehfest auf dem Abtriebsteil 43a aufgebracht ist. Der Führungsbolzen 35b des Ubertragungsteiles 34b wirkt dabei mit einer der Antriebskraft entsprechenden Steuerkraft A in eingezeichneter Drehrichtung über die Radialnut 36b auf den exzentrisch im Exzenterring 39b drehbar gelagerten, beidarmig wirkenden Hebel 37b ein, der sich über die Radialnut 44b und den Führungsbolzen 42b gegen das drehfest auf der Welle 2 aufgebrachte Abtriebsteil 43b abetützt.

Dadurch entsteht am Exzenterring 39b, der drehbar zur Antriebsachse 0 im Abtriebsteil 43b gelagert ist, über die Lagerstelle bzw. Drehachse I des Hebels 37b ebenfalls ein Rechtsdrehmoment, was im Querschnitt A-A (siehe Fig.θ) in richtiger Verdrehlage dargestellt ist.

Der Exzenterring 39b bewirkt nun über die Anschlagnase I36 ebenfalls ein Rechtsdrehmoment am Gewindeteil 10b, wobei die Anschlagnase 136 in eingezeichneter Antriebsdrehrichtung (siehe Fig.θ) gegen die Anschlagflache 135 des im Übertragungsteil 34b kreisförmig verlaufenden Langloches 146 angedrückt wird, wodurch die in Fig.θ dargestellte Verdrehstellung der Steuerteile zueinander gesichert ist.

einer Dazu ist nooh zu erwähnen, dass die Anschlagnase 136 bei tar relativen Drehbewegung der Steuerteile des trbersetzungsmechanismus 95b den in Umfangsrichtung zueinander versetzten Anschlagflächsm 13¹J des Langloohes 146 stets nacheilt.

Durch die Einwirkung der Antriebskraft A sind also sämtliche Teile rechts der Kegelscheiben, insbesondere aber das Gewindeteil 10b in ihrer Verdrehlage, relativ zur Welle gesehen, festgehalten. Die Abtriebsscheibe regelt also normal und überträgt bei konstanter Antriebsdrehzahl und selbsttätiger Übersetzungsänderung konstant bleibende Leistung.

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Fällt nun das Drehmoment der Abtriebsscheibe unter das Mindestdrehmoment ab, so schlägt die halbkreisförmige Ringnut 13O der linken, axial fixierten Kegelscheibe entgegen eingezeichneter Drehrichtung mit ihrer An-BChlagflache 148 gegen den Anschlagbolzen 129 an und ein vom Antriebsmotor bei Verringerung der Antriebsdrehzahl bewirktes Bremsmoment wirkt über die Anschlagfläche 148 entgegen eingezeichneter Brehrichtung gegen den Anschlagbolzen 129 des Abtriebsteiles 43a.

Das mit dem Abtriebsteil drehfest verbundene Übertragungsteil 34b bewirkt nun analog der vorhergehenden Beschreibung über die Lagerstelle bzw. Drehachse I des beidarmig wirkenden Hebels 37b ein Linksdrehmoment des Exzenterringes 39b sowie des drehfest mit diesem im Eingriff stehenden Gewindeteiles 10b (siehe "Pig.9)· T)ie von der Bremskraft des Motors bewirkte Steuerkraft am Führungsbolzen 35h ist in Fig.9 mit Br bezeichnet. Der Exzenterring 39h und damit das Gewindeteil 10b wird also durch die Steuerkraft Br um 180 entgegen eingezeichneter Drehrichtung um die Welle 2 verdreht, bis die Anschlagnase I36 gegen die andere, zur Anschlagfläche 135 in Umfangsrichtung versetzte Anschlagfläche des Langloches I46 anschlägt (dieser nacheilend), wobei sich ein angenommener Punkt Y der Anschlagnase 136 schneller bewegt als ein angenommener Punkt X des Langloches 146.

Die Kegelscheiben werden durch diese Drehbewegung des Gewindeteiles 10b . über die rechtsgängigen Anlaufflächen 45a zusammengeschraubt, wobei der relative Verdrehwinkel zwischen den Kegelscheiben und dem Gewindeteil 10b nur 180° - oc ist (siehe Pig.9).

Legt man das Steuerteil 95h (welches übrigens der Ausführung nach Fig.1b entspricht) so aus, dass der Winkel « « 45 beträgt, dann müssen die Anlaufflächen 45a so ausgelegt werden , dass eine Drehung der Kegelscheiben von 180 - 45 « 135 zum Gewindeteil 10b den axialen S+ellweg der Kegelscheiben ergibt. Dementsprechend muss dann auch das Steuerteil 95a (beispielsweise mit e » 14i5 ram* ^ » 35» 5 mm und r »■ 29 mm) ausgebildet wer-

H P

den, worauf in der Beschreibung zu Fig.i6 noch eingegangen wird. Die halbkreisförmige Ringnut I30 der axial fixierten Kegelscheibe ist dann in ümfangsrichtung gesehen zweokmäasigerweise so bemessen, dass sie nur eine Verdrehbewegung des Anschlagbolzens 129 von etwas weniger als 135 zuläeet, wobei sie dann die Anschlagflächen des Langloches I46 entlastet.

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■Rei Kraftflussumkehr wird das Bremsmoment rückwirkend zum Antriebsmotor in eingezeichneter "Drehrichtung von der Welle 2 über das Steuerteil 95b, das Abtriebsteil 43a und den Anschlagbolzen 129 auf die Kegelscheiben 1 übertragen.

Geht man wieder von der in Fig.? dargestellten Ausgangsstellung aus und nimmt man an, dass der Kraftfluss normal von den Kegelscheiben über die Regeleinheit 94'a; 95a zur Welle gerichtet ist, dann wird die Scheibe durch Verdrehen der Kegelscheiben um die Welle in eingezeichneter Drehrichtung auf maximales drehmoment bzw. minimalen Kegelscheibenabstand angespannt. Umgekehrt werden sich dann bei einem Drehmomentabfall die Kegelscheiben 1 über das rechtsgängige Gewinde 45a auseinanderschrauben, also ins Schnelle treiben, was bei einem Kraftfahrzeugantrieb erwünscht ist, solange man den Antriebsmotor auf Touren hält.

■Rin Drehmomentabfall kommt aber auch zustande, wenn man die Tourenzahl des Antriebsmotors verringert. In diesem Falle werden sich die Kegelscheiben 1 über das Gewinde 45a erst auseinanderschrauben und dann durch die relative Drehbewegung zwischen den Kegelscheiben 1 und dem Gewindeteil 10b, bewirkt durch die Bremskraft des Motors, wieder zusammenschrauben. Um hier ein Auseinanderlaufen der Kegelscheiben 1 erst gar nicht zustande kommen zu lassen, ist es zweckmässig, sich einer Rückstellkraft Rs¹ zu bedienen, welche am Sf.euerteil 95b angreift und erst wirksam wird, wenn sich die Tourenzahl des Antriebsmotors bzw. die Drehzahl der Abtriebsscheibe verringert. Diese Rückstellkraft Rs¹ hat dann die Aufgabe, das Gewindeteil 10b entgegen eingezeichneter D_rehrichtung gegen die Welle 2 zu verdrehen und bewirkt somit einen kleineren Kegelscheibenabstand. Die Rückstellkraft Rs¹ kann in einfachster Weise von einem parallel zur Antriebsachse 0 drehbar gelagerten Stellmechanismus 113* erzeugt werden, der mit dem Steuerteil 95b über die Zahnräder 102; 103 in Wirkverbindung steht und beispielsweise als handelsüblicher Fliehkraftregler ausgebildet ist, bei welchem Fliehkraftgewichte einerseits und eine oder mehrere Druckfedern andererseits entgegengesetzte Verdrehkräfte zwischen den Zahnrädern 102 und 103 bewirken.

In dargestelltem Ausführungsbeispiel bewirkt ein synchron mit der Abtriebsscheibe angetriebener bzw. mitlaufender Fliehkraftregler II3¹ mit zunehmender Drehzahl ein Linkedrehmoment des Zahnrades IO3 gegenüber dem Zahnrad 102 bzw. ein Rechtsdrehmoment des Übertragungsteiles 34b gegenüber dem Abtriebstqil 43b.

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"Dadurch entsteht am Führungsbolzen 35b eine der Steuerkraft A gleichgerichtete Steuer- oder Haltekraft II, welche ebenso wie die Antriebskraft das 'Bestreben hat, die in "Fig.8 dargestellte Verdrehstellung der Steuerteile des Übersetzungsmechanismus 95h zueinander aufrecht zu erhalten. Die Abtriebsscheibe regelt also bei Erreichen einer bestimmten Abtriebsdrehzahl ganz normal, d.h. bei einem Drehmomentanstieg ins Langsame und bei einem Drehmomentabfall ins Schnelle.

Verringert man jetzt die Tourenzahl des Antriebsmotors, dann verringert sibh neben der Verdrehkraft des Kraftteiles 94'a bzw. der Steuerkraft A mit abnehmender Abtriebsdrehzahl auch die vom Fliehicraftregler 113* bewirkte Steuerkraft II und die im Fliehkraftregler nun wirksam werdenden, den Fliehkräften entgegenwirkenden Druckfedern bewirken nun ein Rechtsdrehmoment des Zahnrades 103 gegenüber dem Zahnrad 102 bzw. ein Linksdrehmoment des Übertragungsteiles 34b gegenüber dem Abtriebsteil 43h.

Dadurch entsteht am "Pührungsbolzen 35h eine der Steuerkraft "Rr gleichgerichtete Rückstellkraft Rs' (siehe Fig.9)> welche ebenso wie die bremskraft &s Motors bestrebt ist, den Exzenterring 39b und damit das Gewindeteil 10b entgegen eingezeichneter Drehrichtung zur Welle 2 zu verdrehen, wodurch die Kegelscheiben über die Anlaufflächen 45a in geschlossene Stellung gedrängt werden.

Der fliehkraftregler II3¹ muss so ausgelegt sein, dass er die Drehmomentübertragungsteile 34b; 43b des Steuerteils 95b um den Winkel <X zueinander verdrehen kann. F,r kann auch mit einem kleinen Übersetzungsmechanismus ausgebildet werden.

Die von den Steuerkräften A und H gegenüber dem Zahnrad 102 bzw. dem Abtriebsteil 43b bewirkten, auf das Gewindeteil 10b gerichteten Steuermomente (τ? s Rechtsdrehmoment = von rechts gesehen im Uhrzeigersinn, L « Linksdrehmoment - von rechts gesehen entgegen dem Uhrzeigersinn) sind in Fig.7 an den Drehmoment übertragenden Steuerteilen mit R bzw. L bezeichnet, während die von den Steuerkräften "Rr und Rs¹ bewirkten Steuermoraente auf der Darstellung mit Cr) bzw. (L) eingetragen sind.

Fig. 8 zeigt den Querschnitt A-A des in Fig.7 etwas versetzt, dargestellten Hteuerteiles 95b bei normal gerichtetem Kraftfluss. Die von der Antriebskraft bewirkte Steuerkraft K und die von einem Fliehkraftregler bewirkte Steuerkraft TT wirken im Uhrzeigersinn über den Führungsbolzen 35b des Übertragungsteilea 34b gegen die Radialnut 36b des beidarmig wirkenden Hebels 37b, der sich über die= ^-pehachse I und die Radialnut 44b gegen den Führungsbolzen 4?b den Abtrlrbsteiles 43b bzw, die Welle 2 abstutzt.

109827/0037 " '°^S "

dadurch entsteht über die "Drehachse I, um welche der Hebel 37b drehbar im Exzenterring gelagert ist, ein Rechtsdrehmoment des Exzenterringes 39b gegenüber dem Abtriebsteil 43b um die Antriebsachse 0. Der Exzenterring wirkt dabei, wie bereits in der Beschreibung zu Fig. 7 erläutert, in eingezeichneter Drehrichtung über die Anschlagnase I36 gegen die Anschlagfläche 135 des kreisförmigen Langloches 146.

Figo9 zeigt wiederum entsprechend Schnitt A-A zu Fig.! den Bewegungsablauf der Steuerteile bei Kraftflussumkehr.

Oie bei Verringerung der Antriebstourenzahl wirksam werdenden Steuerkräfte Rs' und Br wirken entgegen dem Uhrzeigersinn gegen die Radialnut 36b des beidarmig wirkenden H#bels 37b und schwenken den sich am Bolzen 42b abstützenden, drehbar im Exzenterring 39b und radial verschiebbar zu seinen T)rehmomentübertragun^steilen gelagerten Hebel 37b nach links. Dabei wandert die Irehachse I, um welche der beidarmig wirkende Hebel 37b im Exzenterring 39b drehbar gelagert ist, halbkreisförmig um die Antriebsachse 0 von der Stellung a über b nach c, und ein angenommener Punkt E des drehbar zur Antriebsachse gelagerten Exzenterringes 39b und damit das drehfest mit dem Exzenterring im Eingriff stehende Gewindeteil 10b werden entgegen dem Uhrzeigersinn um 180° zur Welle 2 verdreht.

Oie Steuerkräfte Rs' und Br bewirken somit über das rechtsgängige Gewinde 45a des Gewindeteiles 10b eine Verringerung des Kegelscheibenabstandes und die gesamte Getriebeanordnung wirkt dann rückwirkend zum Antriebsmotor als Bremsgetriebe. Gleichzeitig ist damit beim Wiederanfahren des Kraftfahrzeuges ein sogenannter Sanftanlauf bzw. eine ins Langsame treibende Kegelscheibenstellung gewährleistet.

T-¹Ig. 10 zeigt eine gegenüber der Aueführung nach "Fig. 7 etwas vereinfachte AU8führungsform einer selbstregelnden Abtriebsseheib« für einen Aufwickelantrieb bzw. für weniger anspruchsvolle Kraftfahrzeugantriebe. T)as Antriebsmoment wird hier in eingezeichneter "Drehrichtung von den Kegelscheiben 1 über einen als Drehfeder (ebene Spiralfeder) ausgebildeten Kraftspeicher 99 auf eine Hohlwelle 147 übertragen, welche entsprechend dem Abbriebsteil 43a nach Fig.7 als Drehmomentübertragungsteil zum Steuerteil 95b ausgebildet iat. D_as ^f5teuerteil 95b hat zusammen mit dem HtellmechaninmuH 113¹ die Aufgabe, die Kegelacheiben 1 (ähnlich wie in der Beschreibung zu Pig.7 erläutert) bei Verringerung der Antriebedrehzahl des Getrieben bzw. bei Kraftfiusmimkehr in gesohloesene '»teilung zu drängen.

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Da die Drehfeder 99 dee Kraftteiles 94 eine linear mit ihrem Verdrehwinkel ansteigende Verdrehkraft bewirkt, müssen die Anlaufflächen des in axialer Richtung selbsthemmenden Gewindes 45a so geformt sein, dass sie die Kegelscheibenstellung in Abhängigkeit von der Verdrehkraft der Drehfeder so steuern, dass das Produkt aus Drehmoment χ Abtriebsdrehzahl bei normal gerichtetem Kraftfluss und voller Antriebßtourenzahl konstant bleibt. Die richtige Vorspannung der entsprechend ausgelegten Drehfeder ist durch die Verdrehstellung zwischen dem Stützlager 33 und den Kegelscheiben bestimmt und durch Steckstift 124 arretiert.

Da die Verdrehkraft des Kraftteiles 94 bei der Ausführung nach Fig.10 nicht drehzahlabhängig gesteuert wird, ist es hier bei einem Kraftfahrzeugantrieb zweckmässig, die vom Steilmechanismus 113' über das Steuerteil 95b bewirkte Steuerkraft H in Abhängigkeit von der Antriebsdrehzahl des Getriebes zu erzeugen. T)er Stellmechanismus 113' müsste dann beispielsweise in bekannter Weise als hydraulischer Druckzylinder mit einer axial verschiebbaren Gewindemuffe ausgebildet sein, der über eine synchron mit der Antriebswelle des Getriebes angetriebene Zahnradpumpe bei zunehmender Antriebsdrehzahl mit steigendem Druck beaufschlagt wird, während die Rückstellkraft Rs¹ von einer Druckfeder erzeugt wird, welche über die axial verschiebbare Gewindemuffe eine gegenüber dem hydraulischen System entgegengesetzte Verdrehkraft zwischen den Zahnrädern des Stellmechanismus 113' bewirkt.

Die von der Spreizkraft des Umschlingungselementes 61 nach links gerichtete Axialkraft stützt sich über die Hohlwelle 147 gegen ein im linken Lagergehäuse fixiertes Axialdrucklager 178 ab.

Pig.11 zeigt eine Spreizscheibe, deren verdrehfest durch Passfeder 48 im Ringriff stehendes, in axialer Richtung zueinander verschiebbares Kegelscheibenpaar 1a durch einen axial wirkenden Kraftspeicher 156 gegen ein zwischen ihm laufendes Umschlingungselement, Keilriemen oder Keilgliederkette 61 gepresst wird.

Der axial wirkende Kraftspeicher 156 ist hier beispielsweise durch Tellerfedern gebildet. Denkt man sich das Kegelscheibenpaar 1a, dessen rechte, axial fixierte Kegelscheibe gleichzeitig das Übertragungsteil 34c darstellt, feststehend, so wird durch eine relative Drehbewegung den mit der WeLIe ?a drehfent verbundenen '-!xuenterringei! 39c um dar» Übertragung te Il ^4c in eingezeichneter HrehrichtniifT das Abtriebst« Il 4^c ebenfalls Ln eingezeichneter nrehr Loh hing C von rechts aus gesehen im Uhrzeigersinn) um ill« Antriebsachse 0 geiicHwerikt.

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Auf dem als Hohlwelle ausgebildeten Abtriebsteil 43c ist am Wellenende ein als Anpressflansch 15Ο ausgebildetes Gewindeteil drehfest aufgebracht, welches nit wenigstens zwei, gleichmässig am Umfang verteilten, radial angeordneten Rollenbolzen 151 versehen ist, auf denen die Laufrollen 152 drehbar gelagert sind.

Die Laufrollen 15? sind dabei auf Kurvenbahnen 153 einer als Kurvenscheibe 154 ausgebildeten Oewindemuffe abrollbar, welche axial verschiebbar und drehfest über eine Oeradverzahnung 155 mit den Kegelscheiben im eingriff stehend, in der axial beweglichen Kegelscheibe 1a gelagert ist. ⁷MIrCh die relative Schwenkbewegung des Abtriebsteiles 43c bzw. des mit diesem drehfest verbundenen Anpressflansches 1 50 zu den Kegelscheiben 1a in eingezeichneter Drehrichtung wird demzufolge die Kurvenscheibe 154 über die rechtsgängigen Kurvenbahnhälften 153a nach rechts verschoben, wodurch die als Kraftspeicher I56 dienenden Tellerfedern angespannt werden. Dabei erzeugt der beidarmig wirkende Hebel 37c über die Radialnut 36c eine der Antriebsdrehrichtung entgegengerichtete Umfangskraft am Führungsbolzen 35c des die axial fixierte Kegelscheibe darstellenden ttbertragungsteiles 34c.

Das Antriebsmoment wird dabei in eingezeichneter Drehrichtung von der Welle 2a über das Steuerteil 95c und den drehfest auf dem Abtriebsteil 43a aufgebrachten Anpressflansch I50 über die Rollenbolzen 151 und die rechtsgängigen Kurvenbahnhälften 153a auf die Kurvenscheibe 154 bzw. die Kegelscheiben 1a übertragen.

Die relative Drehbewegung zwischen der Welle 2a bzw„ dem Exzenterring 39c und den Kegelscheiben 1a ist durch eine halbkreisförmige Ringnut 130a der das ttbertragungsteil 34c darstellenden axial fixierten Kegelscheibe begrenzt, in welche ein vom TCxzenterring 39c axial abstehender Anechlagbolzen 1?9a ragt.

Die Ringnut gestattet, von dargestellter Ausgangsposition ausgehend, bei feststehend gedachtem Kegelscheibenpaar eine V_erdrehbewegung des Exzenterringes 39/1 von 90 in eingezeichneter Drehrichtung und 90 entgegengesetzt eingezeichneter Dtehrichtung, wobei das Abtriebsteil 43c bzw. der Anpreesflansch I50 nur Jeweils um einen Winkel β von ca. 20 - 30 , relativ zu den Kegelscheiben 1a gesehen, verdreht wird (siehe Vig.12). ■"ei Kraftflussumkehr erzeugt das "Rremsmoment eine entgegengesetzte Verdrehkraft zwischen den Kegelscheiben 1a und der Welle ?a und dRs Drehmoment

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wird dann über die gleichen Steuerteile von den Kegelscheiben 1a über die linksgängigen Kurvenbahnhälften 153b auf die Welle 2a übertragen. ■Diese Spreizscheibe eignet sich also sowohl als Antriebsscheibe als auch als Abtriebsscheibe.

Oie Tellerfedern können, für sich betrachtet, gleiche oder verschiedene ■^edercharakteristik aufweisen, so dass die "Pedercharakteristik des gesamten Federpaketes verändert werden kann, indem erst die weichen ^Tellerfedern plattgedrückt werden und dann die härteren an die Reihe kommen. T)ie Vorspannung des "Federpaketes ist durch eine Mutter 157 einstellbar. Statt der Tellerfedern können auch ein oder mehrere Spiraldruckfedern verwendet werden.

Die in ^¹Ig. 11 dargestellte gefederte Spreizscheibe hat auf Grund der Übersetzung durch das Steuerteil 95c gegenüber bekannten Spreizscheiben den Vorteil, dass die Kurvenbahnen 153 einen entsprechend steilen, für die ■Drehmomentübertragung günstigen Steigungsverlauf aufweisen können, wobei die Antriebskraft - entsprechend übersetzt - eine verhältnismässig hohe Anpresskraft der Kegelscheiben 1a gegen das Umschlingungselement erzeugt. Gleichzeitig ist damit der Vorteil verbunden, dass eine von der Spreizkraft des TImschlingungseleraentes 61 bewirkte Axialkraft über die steil ausgebildeten Kurvenbahnen eine verhältnismässig hohe Umfangskomponente zur Erzeugung eines Rückstellmömentes bewirkt, wodurch ein ausgeglichenes Wirkverhältnis zwischen Antriebskraft und Rückstellkraft zustande kommt.

Die Rollenbolzen 151 stehen dabei über die Laufrollen 152 auch bei Lastwechseln standig mit den Kurvenbahnen 153 iw Eingriff.

Fig.12 zeigt entsprechend Schnitt A-A einer in Fig.11 dargestellten Spreizscheibe den Tiewegungsablauf der Steuerteile beim Antrieb in beiden Kraftflussrichtungen, und zwar von den feststehend gedachten Kegel scheiben 1a aus betrachtet.

Der vuhrungr.bolzen 35c der dem Steuerteil 95c zugewandten Kegelscheibe Vt bildet also bei dieser Betrachtung den feststehend gedachten Stutzpunkt. Tiurch die "HrehbeWegung des mit der Welle ?n drehfest im Eingriff stehenden ■Rxzen!erringers 39c in eingezeichneter Orehrichtung wird ein angenommener Punkt Ti¹, des Vxzantarvinpea 39c um QO zur Antriebsachse 0 von drr Stellung b' in die Stellung n¹ verdreht.

■Hnbei wandrit dor boidnrmiß wirkende Hebel 37« mit seiner Drehachse I_t relativ drehlar ?uni Tlxrpnt erring 5⁽^^; "Hd radial vprr.ohiebbar i.u npinen Drehmoment übf rl r.'irunr: \ ( i 1 »?n folnfv H , von der 'Heilung b zur SI öl Iunp, a und df τ i'ni > !|i|| <·■ luil ■. r η 4·'·.' d(>» AH riol'Ht f-i lo.« 1¹'¹ von drr iHpllunp Γ in die :^;t<l Ium,·- I. ^ ιλ μ ti ·· '7 / O ΓΙ *ί Τ

Durch die drehung der Welle 2a um die Kegel scheiben 1a von 90° in eingezeichneter Drehrichtung wird also das Abtriebeteil 43c ebenfalls in eingezeichneter Drehrichtung um den Winkel β (ca. 20 - 30°) gegen die Kegelscheiben 1a verdreht, wodurch die in Fig.11 dargestellten als Kraftspeicher 156 dienenden Tellerfedern angespannt werden.

(Dabei entstehfYam Ffihrungsbolzen 35c der das übertragungsteil 34c bildenden Kegelscheibe eine der eingezeichneten Drehrichtung entgegenge«*£i*be Verdrehkraft um die Antriebsachse 0.)

Umgekehrt ist das, durch, die Krafteinwirkung der Tellerfedern eine Verdrehkraft erzeugende Kraftteil 94h bestrebt, die Welle 2b. bzw. den Exzenterring 39c entgegen eingezeichneter Drehrichtung wieder in die Ausgangsstellung zurückzudrehen.

Der bewegungsablauf der Steuerteile bei Kraftflussumkehr erfolgt symmetrisch. Ein beispielsweise von einem Antriebsmotor bei Verringerung seiner Tourenzahl bewirktes Bremsmoment versucht den Punkt E von b¹ nach c' zu verdrehen, wobei der Führungsbolzen 42c von der Stellung 2 gegen die Stellung 3 gedrangt wird.

Dabei werden die Tellerfedern über die linkegängigen Kurvenbahnen 153t>» über welche dann die Drehmomentübertragung stattfindet, angespannt. Das Übersetzungsverhältnis des Steuerteiles 95c kann durch Verringerung bzw. Vergrösserung der Exzentrizität (Achsabstand zwischen Antriebsachse und Drehachse T) praktisch beliebig erhöht bzw. verringert werden. Auch können mehrere Steuerteile hintereinander angeordnet werden, um einen noch gröseeren Verdrehbereich zwischen den Kegelscheiben und der Welle bei gleich ausgebildeten Kurvenbahnen zu gestatten.

'ig.13 zeigt eine selbstregelnde Spreizscheibe ähnlich Fig.11 mit einem drehzahlabhängig wirkenden Kraftspeicher.

Sie eignet eich als Antriebsscheibe für einen Kraftfahrzeugantrieb beispielsweise im Zusammenwirken mit einer Spreizscheibe nach Fig.11. Im Gegensatz zu der in Fig.11 dargestellten Spreizscheibe wird hier die Axialkraft zur Erzeugung einer Verdrehkraft zwischen den Kegelscheiben und der Welle von einem fliehkraftregler bewirkt, wie er bereits, ohne jedoch eine Verdrehkraft zwischen den Kegelscheiben und der Welle zu bewirken, in der TTS-Patentschrift 2.556.512 dargestellt ist.

Au·serdem ist die als Kurvenscheibe 154 ausgebildete Gewindemuffe, welche axial verschiebbar, Jedoch über eine klauenförmige Oeradverzahnung 155a verdrehfeet zur Kegelscheibe 1a gelagert ist, bei der Ausführung nach Fig. 13 mit einer axial wirkenden Anschlagfläche 159 versehen, welche die Axialbewegung der Kurvenscheibe 154 gegen die Kegelscheibe 1a begrenzt. Für die

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Einstellung des max. Kegelscheibenabstandes sind zwei Muttern 157 vorgesehen, welche auf dem als Hohlwelle ausgebildeten Abtriebsteil 43c gekontert sind.

Ferner ist die in ^¹Ig. 13 dargestellte selbstregelnde Spreizscheibe spiegelbildlich zu der in Fig.11 dargestellten selbstregelnden Scheibe aufgezeichnet, so dass sich beim Übereinanderhalten der beiden Figuren die axial beweglichen Kegelscheiben 1a nach Fig.13 und 1a nach Pig.11 diagonal gegenüberstehen, wie dies zur Einhaltung der Riemen- bzw. Kettenflucht erforderlich ist. "Dabei denke man sich die Kegelscheiben der Spreizscheibe nach ■pig.11 in geschlossener Stellung.

"Die in Fig.13 dargestellte selbstregelnde Spreizscheibe ist bei max. Kegelscheibenabstand aufgezeichnet, was bei einer Antriebsacheibe dem Anfahrzustand (Trieb ins Langsame) entspricht. "Das Antriebsmoment wird dabei analog der Beschreibung zu Fig.11 von der Welle 2a über das Steuerteil 95c auf das Abtriebsteil 43c und vom Anpressflansch 150 aus, der mit dem Abtriebsteil 43c drehfest verbunden ist, über das Kraftteil 94e auf die Kegelscheiben 1a bzw. das TJmschlingungselement 61 übertragen.

3ur F.rläuterung der Funktion denke man sich die Kegel scheiben, wovon die linke, axial fixierte Kegelscheibe gleichzeitig das Übertragungsteil 34c darstellt, wieder feststehend:

"Durch eine in eingezeichneter Drehrichtung wirkende, von der Welle 2a ausgehende Antriebskraft wird die "Drehachse I des Exzenterringes 39c in eingezeichneter Drehrichtung um die Antriebsachse 0 in die Zeichnungsebene hineingedreht, wodurch der drehbar um die Drehachse I im Exzenterring 39c gelagerte beidarmig wirkende Hebel 37c das Abtriebsteil 43c in eingezeichneter Drehrichtung um die Antriebsachse 0 schwenkt, indem er sich über die Radialnut 36c am feststehend gedachten Eingriffsbolzen 35c des tibertragungsteiles 34c abstützt und über die Radialnut 44c in eingezeichneter Drehrichtung auf den Bolzen 42c des Abtriebsteiles 43c einwirkt. Der mit dem Abtriebsteil 43c drehfest verbundene Anpressflansch 15O, welcher über Rollenbolzen 151 und Laufrollen 152 in die gewindeförmig verlaufenden Kurvenbahnen 153 der Kurvenscheibe 154 eingreift, wirkt dabei in eingezeichneter Drehrichtung gegen die linksgängigen Kurvenbahnhälften 153b und versucht, die rechte, axial verschiebbare Kegelscheibe 1a über die Anechlagfläche 159 der Kurvenscheibe 154 in geschlossene Kegelscheibenstellung zu drängen. Diesem Bestreben entgegen wirkt die Spreizkraft R des TImsohlingungselementes 61, so dass das Antriebsmoment in eingezeichneter Drehrichtung über die linksgängigen Kurvenbahnhälften 153b und die klauenförmig· ausgebildete.,deradverzahnung 155a auf das Kegelscheibenpaar übertragen wird.

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■Reim Anfahren dee Getriebes ist die vom Abtriebsmoment über die Gegenscheibe (Fig.11) bewirkte Anpresskraft der Kegelscheiben zueinander grosser als die vom Antriebsmoment über die Spreizscheibe nach Fig.15 bewirkte Anpresskraft, so dass stets ein Sanftanlauf bzw. eine ins Langsame treibende Getriebeübersetzung bei geringer Fahrgeschwindigkeit gewährleistet ist. Sobald nun der Antriebsmotor aur Touren kommt, versuchen die über Hebel 229 schwenkbar um die Achse 23O gelagerten Fliehgewichte 235 die rechte, axial verschiebbare Kegelscheibe 1a der Antriebsscheibe nach Fig»13 in geschlossene Kegelscheibenstellung zu drängen, indem sich die Hebel 229» · welche beidseits an den Fliehgewichten befestigt sind, einerseits über die bolzen ?5° und die Lagerungen 231 gegen die axial verschiebbare Kegelscheibe abstützen und andererseits über Rollen 232 auf eine suppentellerförmige Ausdrehung 227 der Kurvenscheibe 154 einwirken. Dabei sind die Rollen 232 drehbar um die am rechten Hebelende angeordneten Achsen 234 gelagert und die Lagerungen 231 für die Bolzen 23O an der Kegelscheibe angegossen. Die Achsen 230 und 234 sind durch Sicherungen 235 in ihrer Lage festgehalten.

Die suppentellerförmige Ausdrehung 227 der Kurvenscheibe 154 ist so geformt, dass die Fliehgewichte 235 bei konstanter Antriebsdrehzahl annähernd konstante Spreizkraft zwischen der Kurvenscheibe 154 und der axial verschiebbaren Kegelscheibe 1a erzeugen und zwar unabhängig von der/en axialem Abstand zueinander.

Durch die Einwirkung der '"'liehgewichte 233 entsteht also zwischen der axial beweglichen Kegelscheibe 1a und der Kurvenscheibe 154 eine drehzahlabhängig konstante Spreizkraft S, /„ \, die als Kraftspeicher 156a bezeichnet i st.

Wichtig dabei ist, dass die von den ^liegewichten bewirkte, gegen die Kurvenscheibe 154 gerichtete Axialkraft, welche grössenmässig der entgegengesetzt gerichteten axialen Steuerkraft der Kegelscheibe 1a entspricht factio = reacuoj, über die gewindefürmig verlaufenden Kurvenbahntiälften 153b und das Steuerteil 95c konstante Verdrehkraft zwischen den Kegelscheiben und der 'felle bewirkt, so dass unabhängig von der Kegelscheibenstellung ein der Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie des Antriebsmotor -mmbmfmtmimmmm drehmoment von der Welle 2a auf die Kegelscheiben 1a übertragbar ist. Mi 1 zunehmender Antriebsdrehzahl wird nun die vom Kraftspeicher 156a gegen das TTmschlingungnelerneut 61 gerichtete axiale Steuerkraft Π, / _f \ grosser und dip axial verschiebbar gelagerte Kegelscheibe liebt sich von der An- «(!lilagnäcim 15^ der ^urvniigctunlic ¹I*)/! ab, womit pirn» nutomni inehn Steuerung dort inmiTPtzungnv«>rh·! 11 iii nneH pinri'lci let wird ππΊ Mm» 'Mr rnoi r. ■>!)<i< iunr in« ".(;hm>]le nt«1 f f'i tidel,

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muss noch erwähnt werden, dass die in wig. 11 dargestellte Spreizscheibe als Abtriebs- bzw. Oegenscheibe diesem Regelbestreben bei Verringerung des Abtriebsmomentes entgegenkommt, indem sie ihrerseits die gegen das Umschlingungselement 61 gerichtete Anpress- bzw. Steuerkraft verringert.

"Hie Kurvenscheibe 154 steht bei abgehobenen Fliehgewichten einerseits unter der Einwirkung der von der Antriebskraft bewirkten nach links gerichteten Schubkraft und andererseits unter der Einwirkung der von den Fliehgewichten bewirkten, nach rechts gerichteten Schubkraft, welche bestrebt ist, die Kurvenscheibe in eingezeichneter Axialstellung zu halten. Bei einem abtriebseitigen Drehmomentanstieg wird also die Kurvenscheibe 154 durch die Fnwirkung der Antriebskraft über die linksgängigen Kurvenbahnhälften 153b nach links geschoben, wobei die ^liehgewichte nach innen gedrängt werden.

Durch eine geeignete Ausbildung der Kurvenbahnhälften 153b sowie des Steuerteiles 95c kann man das Verhältnis zwischen der von der Antriebskraft über die Kurvenbahnhälften erzeugten Umfangskraft und der axial gegen die Kurvenscheibe gerichteten Schubkraft so steuern, dass die Schubkraft im Verhältnis zur Umfangskraft bei einer Verschiebung der Kurvenscheibe 154 nach links etwas abnimmt. Dies hat dann zur Folge, dass die von der (legenscheibe bewirkte Spreizkraft S die Antriebskegelscheiben auseinander drängt, wodurch eine Übersetzungsänderung ins Langsame eingeleitet wird. Unterstützt wird dieses Regelbestreben durch die als Abtriebsscheibe eingesetzte Spreizscheibe nach Fig.11, welche bei einem Drehmoment· anstieg ihre AnpressKraft gegen das Umschlingungselement 61 erhöht und dadurch eine erhöhte Spreizkraft S bewirkt bzw. für sich betrachtet ebenfalls einen frieb ins Langsame einzustellen sucht.

Die Abtriebsscheibe nach Fig.11 könnte jetzt noch durch ein zwischen dem Steuerteil 95c und der Welle angeordnetes Steuerteil 95d verbessert werden (siehe 'R'ig.iö). Fin Getriebe mit zwei in Wirkverbindung zueinander stehenden Spreizscheiben soll hier jedoch nur als Übergangslösung betrachtet werden.

■Pig.14 zeigt ein« selbstregelnde Spreizscheibe ähnlich Fig.11, mit zusätzlichen, in formschlussiger Wirkverbindung zwischen den Kegelscheiben und der Welle angeordneten Kurvenbahnen 153c - 153d, welche in Abhängigkeit vom ■"'erdrehwinkel zwischen den Kegel scheiben uhd der Welle den jeweils grösstmöglichen Kegelscheibenabstand bestimmen.

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"Hurch eine V_erdrehbewegung der ''/eile 2a gegenüber den Kegelacheiben 1a in eingezeichneter Drehrichtung (von rechts aus gesehen im Uhrzeigersinn) wird der als Anpressflansch 15O ausgebildete Rollenträger, analog der Beschreibung zu 'ig.11, ebenfalls in eingezeichneter Drehrichtung um einen Vinkel /3 von ca, 20 - 3O⁰ zur Antriebsachse 0 verdreht. Der Anpresaflansch 150 ist mit wenigstens zwei, gleichmassife am Umfang verteilten, radial angeordneten Rollenbolzen 151 versehen, auf denen Laufrollen I52 drehbar gelagert sind.

Auf jedem Rollenbolzen sind zwei Laufrollen gelagert, nämlich eine Laufrolle 152, welche über die Kurvenbahn 153a bzw. 153b mit einer, als Kurvenscheibe 154 ausgebildeten, axial verschiebbaren und über eine Geradverzahnung 155a drehfest mit der axial beweglichen Kegelscheibe 1a im Eingriff stehenden Spannscheibe in Wirkverbindung steht und eine Laufrolle 152a, welche über die Kurvenbahn 153° bzw. 153^ iⁿ direkter Wirkverbindung mit der Kegelscheibe 1a steht.

Durch die von einer Antriebskraft bewirkte relative Verdrehbewegung des Anpressflansches 15O zu den Kegelscheiben in eingezeichneter Drehrichtung wird die Kurvenscheibe 154 über die rechtsgängigen Kurvenbahnhälften 153a nach rechts verschoben, wodurch die Tellerfedern 156 angespannt werden. Und zwar soweit, bis die Laufrollen 152a gegen die ebenfalls rechtsgängigen Kurvenbahnhälften 153c der axial verschiebbaren Kegelscheibe 1a anschlagen, wodurch die V_ftrdrehbewegung zwischen den Kege!scheiben und der ■/eile entsprechend der jeweiligen Kegelscheibenstellung begrenzt ist.

Das Antriebsmoment wird dabei in eingezeichneter Drehrichtung von der Velle ?a über das Steuerteil 95c übertragen und bewirkt über das Teil 43c eine übersetzte v_erdrehkraft des Anpressflansches 150 gegen die Kegelscheiben. Von den Rollenbolzen 151 aus überträgt sich diese Verdrehkraft zu einem feil über die Laufrollen 152 und die rechtsgängigen Kurvenbahnhälften 153a auf die Kurvenscheibe 154 und die Kegelscheiben und zum anderen ^φβ11 über die Laufrollen 152a und die rechtsgängigen Kurvenbahnhälften 153c direkt auf die Kegelscheiben. Dabei wird über den Führungsbolzen 35c des Tteuerteiles 95c eine Verdrehkraft entgegen eingezeichneter Drehrichtung auf die Kegelecheiben übertragen.

Während die Laufrollen 152 auch bei auftretenden Lastwechseln ständig über die Kurvenbahnen 153a oder 153h in Wirkverbindung zwischen den Kegelecheiben und der Welle stehen, erfolgt eine Drehmomentübertragung über die Kurrenbahnen 153c oder 153d nur bei Überschreitung der jeweiligen, vom Kraftspeicher 156 erzeugten Verdrehkraft zwischen den Kegelsoheiben und der Welle.

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Diese maximale, von den Druckfedern I56 über die Kurvenbahnen 153^a oder 153b und das Steuerteil 95c bewirkte V_erdrehkraft ist abhängig von der jeweiligen Kegelschelbenstellung, welche den Snannungszustand.der Druckfedern entsprechend dem axialen Abstand zwischen der/ Kurvenscheibe 154 und der axial beweglichen Kegelscheibe la bestimmt.

Für eine genaue Berechnung der über beide Kurvenbahnen 153a und 153c bzw. 153h und T53d übertragenen TJmfangs kraft e muss in jedem Falle das über den Führungsbolzen 35c des Steuerteiles 95c erzeugte Gegendrehmoment berücksichtigt werden. Das heisst, die über die Kurvenbahnen übertragenen Umfangskräfte berechnen sich aus Antriebsmoment plus Oegendrehmoment (bei positivem Vorzeichen), ttber die Kurvenbahnen kann also eine wesentlich höhere Anpresskraft der Kegelscheiben gegen das Umschiingungsorgan 61 erzeugt werden, als dies ohne einen ttbersetzungsmechanismus 95c möglich wäre.

Durch einen geeigneten Verlauf der Kurvenbahnen 153c und 153d der axial beweglichen Kegelscheibe 1a kann nun unabhängig von den Kraftreserven des Kraftspeichers I56 eine drehmomentabhängige axiale Steuerkraft der Kegelscheiben zueinander in Abhängigkeit von der jeweiligen Kegelscheibenstellung bewirkt werden. Über eine parabelförmige Kurvenbahn beispielsweise kann man die Anpresskraft gegen das Umschlingungsorgan so steuern, dass sie bei gleichbleibendem Antriebsmoment mit zunehmendem Laufkreisdurchmesser kleiner wird und sich so der ebenfalls kleiner werdenden Umfangskraft des Umschlingungsorganes anpasst. Fs wird dadurch ein übermässiger Verschleiss des Zugorganes vermieden und optimale Lebensdauer erreicht.

Durch die Einwirkung des Kraftspeichers I56, der ja ständig über die Kur-, venbahnen der Kurvenscheibe 154 in Wirkverbindung zwischen den Kegelscheiben und der Velle steht, wird eine Stossbelastung der an der Kegelscheibe 1a angebrachten Kurvenbahn bei LastSchwankungen vermieden. Die Frstreckung der Kurvenbahnen 153° - 153d der Kegelscheibe 1a in Umfangsrichtung ist so bemessen, dass sie über den gesamten Axialhub der Kegelscheibe eine

Verdrehbewegung der Welle gegen die Kegelscheiben von etwa 9° in eingezeichneter Drehrichtung und 90 entgegen eingezeichneter Drehrichtung zulässt, wobei die dabei stattfindende Schwenkbewegung des Anpressflansches 150 von der Übersetzung des Steuerteiles 95c abhängt. Die- Kurvenbahn 153a 153b verläuft in vorliegendem Ausführungsbeispiel mehr V-förmig und ist der Kurvenbahn 153c - 153d angepasst.

Das Kraftteil 94f kann nun in Bezug auf die Kegelscheiben und die Welle ebenfalle als ein in TTmfangsrichtung wirkendes Bauelement betrachtet wer-

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den, bei welchem cUe Spreizkraft des TJmschlingungsorganes ausser über den Kraftspeicher auch noch über die Kurvenbahnen der Kegelscheibe 1a sowie das Steuerteil 95c eine Verdrehkraft zwischen den Kegelseheiben und der " Welle erzeugt und damit das übertragbare Antriebsmoment beeinflusst, bzw. bestimmt,

Zwischen dem "Exzenterring 39° und dem beidarmig wirkenden Hebel 37cist •in Nadelkäfig 160 angeordnet, während für die Schmierung des Steuerteils 95c ein Schmiernippel 161 vorgesehen ist. Die Führungsbolzen 42c und 35c sind mit Hingen 162 bzw. i62a aus einem Stück geschmiedet und drehfest über Pass-Stifte I63, 163a mit ihren Übertragungsteilen verstiftet und . verschraubt. 411e ^eile sind dynamisch ausgewuchtet. So ist beispielsweise der Rxzenterring 39° ^mit Aussparungen 165 versehen, "Die Mutter 157 zur Vorspannung des Kraftspeichers I56 ist in der Querschnittsebene geschlitzt und kann durch eine Schraube I64 gekontert werden.

Fig.15 zeigt nun eine Spreizscheibe, welche rein konstruktiv teilweise der Ausführung nach "^ig.^ entspricht. A.ls axial wirkender Kraftspeicher ist hier ein hydraulisches «ΑηβορμβμβηΗμβΙνβ System vorgesehen, welches drehzahlabhängig die axiale Anpresskraft der Kegelscheiben ,gegeneinander steuert und ähnlich funktioniert, wie der Fliehkraftregler, also mit zu- . nehmender Antriebsdrehzahl eine grosser werdende Anpresskraft bewirkt,

■Has hydraulische^IMmbmpbhhmMhbIM System erzeugt als Kraftspeicher 156a bei einer bestimmten dntriebsdrehzahl eine unabhängig von der Kegelscheibenstellung konstante Spreizkraft S₁ /« \ zwischen der axial beweglichen Kegelscheibe 1a und der Kurvenscheibe 154» wodurch über die Kurvenbahnen 153a - 153h sowie das Steuerteil 95c konstante Verdrehkraft zwischen den Kegelscheiben und der ^TeIIe bewirkt wird.

"Sei einer hydraulisch-JMMBpBHMHttafe gesteuerten Spreizscheibe besteht die Möglichkeit, die über den Kraftspeicher gesteuerte Verdrehkraft durch veränderung der Spreizkraft S, in Funktion zur Antriebstourenzahl zu variieren, was bei einem lufwickelantrieb von "Redeutung sein kann.

Mese Spreizscheibe eignet sich auch zur übertragung eines Brerasmomentes bei Kraftflussumkehr rückwirkend zum Antriebsmotor. Die Spreizkraft S₁ /„ \

^K ^*n' des Kraftspeichers 156a entsteht durch Druckbeaufschlagung des zwischen der axial beweglichen Kegelscheibe 1a und der Kurvenscheibe 154 gebildeten Hohlraumes 17O über die Druckleitung 109a und 109b.

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Die Druckleitung 109a ist durch eine koaxiale Bohrung in der Welle 2a gebildet, während sich die Druckleitung 109b aus radialen Bohrungen von der Welle bis zum Hohlraum 170, mit dazwischen liegenden AusdrehungenVzusammensetzt.

Durch die Ausdrehungen der radial durchbohrten Teile, die ja entweder drehbar oder axial verschiebbar zueinander gelagert sind, wird die Einwirkung des hydraulischen MapBHlMHi Systems aufrecht erhalten.

Die Abdichtung der Druckleitung 109, sowie des Hohlraumes 17O wird durch Rundschnurringe 168 bewerkstelligt. Als Verdrehsicherung zwischen der Kegelscheibe 1a und der Kurvenscheibe 154 wurden hier mehrere gleichmässig am Umfang verteilte, axial angeordnete Mitnehmerbolzen I66 bevorzugt, welche in der Kurvenscheibe 154 fest eingepresst und in axialen Bohrungen 167 der Kegelscheibe 1a verschiebbar geführt sind. Als Verdrehsicherung zwischen den Kegelscheiben ist ein Keilwellenprofil 48a vorgesehen.

Wie man nun die Kurvenbahnen der Spreizscheiben nach Fig.14 und Pig. 15 am besten auslegt, ist ganz von deren Einsatz abhängig, tftier beide Kurvenbahnen 153a - 153b und 153c - 153d der Spreizscheibe nach Fig.15 kann beispielsweise die von der Antriebskraft über die Kurvenbahnen erzeugte Umfangskraft im Verhältnis zur axialen Anpresskraft der Kegelscheiben gegeneinander so gesteuert werden, dass bei einer Überschreitung der über den Kraftspeicher erzeugten Verdrehkraft die axiale Anpresskraft im Verhältnis zu der, das Antriebemoment bestimmenden Umfangskraft etwas abnimmt. Ausser über die Kurvenbahnen kann die Charakteristik *·* Spreizscheibe auch noch über die Steuerteile 95c verändert werden und zwar einaal durch Veränderung des Übersetzungsverhältnisses und zum anderen durch die verschiedenen Ausführungen, durch welche die Charakteristik Mte Spreizscheibe* bestimmt werden kann. Auch kann beispielsweise zwischen der Welle 2a und dem Steuerteil 95c ein weiteres, in Fig.16 dargestelltes Steuerteil 95d wirksam angeordnet sein, wodurch der Verdrehwinkel zwischen den Kegelscheiben und der Welle bei gleich ausgebildeten Kurvenbahnen in beiden Verdrehrichtungen von 90 auf 135 vergrössert werden kann und wobei die Spreizkraft S des Umschlingungeelementes beispielsweise eine progressive Verdrehkraft »wischen den Kegelscheibe und der Welle bewirkt. Die Verdrehkraft kann selbstverständlich auf degressiv oder konstant gehalten werden (j· nach Wahl des zusätzlichen Steuertelies).

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Eine Vergrösserung des Verdrehwinkele zwischen den Kegelscheiben und der Welle kann bei sogenannten "Ganzstahlgetrieben", bei denen das TJmsehlingungselement eine Stahlgliederkette ist, von Bedeutung sein, da hier eine maximale Anpresskraft gegen das Urnschiingungeelement erforderlich ist, um eine möglichst schlupffreie Drehmomentübertragung zu erzielen.

Die Druckbeaufschlagung einer Spreizscheibe nach Fig.15 kann über eine synchron zu ihr angetriebene^ Zahnradpumpe erfolgen, welche beispielsweise gegen ein Steuerventil fördert und dadurch über die zwischen Pumpe und Steuerventil einmündende bzw. abgezweigte Druckleitung 109 mit zunehmender Tourenzahl anwachsenden Druck zur Bildung des Kraftspeichere 156a liefert.

Fig.16 zeigt nun wieder eine selbstregelnde Abtriebsscheibe für gesteuerte Leistungsübertragung, welche abgesehen von einem zusätzlichen Übersetzungsmechanismus 95d und einem, zwischen den Kegelscheiben und der Welle angeordneten, in axialer Richtung selbsthemmenden Gewinde 45b rein konstruktiv

ftriwerje

V"der Spreizscheibe nach Pig.15 entspricht und eich als Abtriebsscheibe im

Zusammenwirken mit einer Spreizscheibe nach Fig.15 für einen Kraftfahrzeug- oder Aufwickelantrieb eignet. Ein wesentlicher Unterschied im Kraftteil 94 besteht darin, dass die Verdrehkraft zwisohen den Kegelscheiben und der Welle einzig durch die Einwirkung des Kraftspeichers 156 bestimmt ist und die Spreizkraft S des Umschlingungselementes 61 keine Möglichkeit mehr hat, diese Verdrehkraft zu beeinflussen, wie dies bei der Ausführung nach Fig.15 über die Kurvenbahnen 153c — 153d noch möglich war. Die Spreizkraft S wird hier ähnlich der Ausführung nach Fig.7 durch zwei um 180° zueinander versetzte, gewindeförmig zur Antriebsachse 0 verlaufende, linkegängige Anlaufflächen 45b abgefangen, welche im Zusammenwirken mit dem als Hollenträger ausgebildeten Anpreseflansch 150a ein in axialer Sichtung selbsthemmendes Gewinde bilden. Dabei muss die von der Spreizscheibe nach Fig.15 bewirkte Spreizkraft S des Vmschlingungselementes 61 bei einer Drehmomentübertragung von den Kegelscheiben zur Welle in eingezeichneter Antriebsdrehrichtung bei Erreichen einer bestimmten Motordrehzahl zumindest to gross sein, dass sie die linksgängigen Anlaufflächen 45b der axial beweglichen Kegelscheibe 1 gegen die Laufrollen 152b anpresst, welche drehbar um radial angeordnete Rollenbolzen 151a im Anpressflanech 150* gelagert sind. Der mit der Welle 2a drehfest verbundene Anpressflansoh 150a stützt sioh dabei über ein Axialdrucklager 178 gegen •in Lagergehäuse 179, in welchem die Welle 2a drehbar gelagert 1st.

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Die linkegängigen Anlaufflächen 45b sind ebenso wie die rechtsgängigen, wesentlich steiler ausgebildeten Anlaufflächen 153e als räumlich gekrümmte, konzentrisch zur Wellenachse verlaufende Kurvenbahnen eines Gewindeteiles 10c ausgebildet, welches durch Befestigungsschrauben 176 mit der axial beweglichen Kegelscheibe 1a verschraubt ist.

Die rechtsgängigen, ebenfalls um 180 zueinander versetzten Anlaufflächen 155e, welche sich über einen Winkelbereich von max. 45° erstrecken, haben die Aufgabe, die Kegelsoheiben bei Kraftflussumkehr in geschlossene Stellung zu drängen, was jedoch ebensogut oder vielleicht sogar noch vorteilhafter über die rechtegängigen Kurvenbahnhälften 153a der Kurvenscheibe 154 zu bewerkstelligen ist, über welche der Anpressflansch 150 bei Kraftflussumkehr auf die Kurvenscheibe bzw. über die Kraftspeicher 156 auf die axial bewegliche Kegelscheibe 1 einwirkt, welcheVdrehfest durch die Mitnehmerbolzen 166 mit der Kurvenscheibe 154 im Eingriff steht. Der drehfest auf dem Abtriebsteil 43c aufgebrachte Anpressflansch 150 ist hier in axialer Richtung mittels einer geteilten Scheibe 177 in üblicher Weise festgehalten.

Die in Antriebsdrehrichtung wirksamen, die Kegelscheibenstellung steuernden Anlaufflächen 45b erstrecken sich im Gegensatz zu den Anlaufflächen 153e bzw. den Kurvenbahnhälften 153a über einen Winkel- bzw. Wirkbereich von max. 135 * wobei in jedem Falle der axiale Stellweg der Kegelscheibe 1 gewährleistet sein muss.

Die Verdrehbewegung zwischen den Kegelscheiben und der Welle ist in beiden Verdrehrichtungen wiederum durch einen möglichst in direkter Wirkverbindung zwischen den Kegelscheiben und der Welle angeordneten, in ümfangsrichtung wirkenden Anschlag zu begrenzen. Der Anschlag ist in Fig.i6 nicht dargestellt. Sr könnte beispielsweise zwischen dem Exzenterring 39d und dem Abtriebsteil 43d des Steuerteils 95d untergebracht werden. Im Gegensatz zur Ausführung nach Fig.15 ist der Kraftspeicher 156 bei der Ausführung nach Fig.16 aus einem Kraftspeicher 156b, welcher bei einem Kraftfahrzeugantrieb ein· der Drehmoment-Drehzahlkennlinie des Antriebsmotors entsprechende Spreizkraft S¹. /- \ bewirkt und einem aus mehreren gleiohmässig am umfang verteilten Druckfedern bestehenden Kraftspeicher 156c gebildet. Ausserdem sind noch mehrere am Umfang der axial beweglichen Kegelscheibe 1 angeordnete, axial wirkende Druckfedern 180 vorgesehen, um die Anlauffläohen 45b von der hohen axialen Spreizkraft S des als Stahlgliederkette ausgebildeten Umschlingungeelementes 61 möglichst zu entlasten, falls die Einwirkung der Kraftspeicher 156 gegen die axial be-

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wegliche Kegelscheibe 1 im Verhältnis zur Spreizkraft S zu gering sein sollte.

Gegenüber den Kraftspeichern 156b und 156c erzeugen die Druckfedern 180 jedoch keine der Antriebskraft entgegenwirkende Rückstellkraft, welche durch eine Verdrehung der Kegelscheiben ua die Welle einen grossen Kegelscheibenabstand einzustellen bestrebt ist. Dabei muss die Spreizkraft S bei normal gerichtetem Kraftfluss und einer bestimmten Motordrehzahl selbstverständlich grosser sein, als die Summe der von den Kraftspeichern 156 und den Druckfedern 180 bewirkten Axialkräfte, um den lontakt zwischen den Anlaufflächen 45b und den Laufrollen 152b des Anpressflansches 150a aufrecht zu erhalten.

Die Druckfedern 180 erzeugen eine reine Axialkraft, welche erst bei -äs-

ttbsicKHicfidr Verringerung eier

«eMmtorYMo tor drehzahl bzw. nachlassender Spreizkraft S zur Wirkung kommt und dann die axial bewegliche Kegelscheibe 1 in geschlossene Kegelscheibenstellung drängt. Dabei wird diese Axialkraft durch die axiale Kräfteinwirkung der Kraftspeicher 156 gegen die axial bewegliche Kegelscheibe 1 unterstützt. Die Kraftspeicher 156 üben also eine Doppelfunktion aus: Durch ihre axiale Kräfteinwirkung gegen die Kurvenscheibe 154 versuchen sie bei normal gerichtetem Kraftfluss über deren linksgängige Kurvenbahnhälften 153b eine Verdreheteilung zwischen den Kegeleoheiben und der Welle einzustellen, welche entsprechend dem Verlauf der die Kegelscheibenstellung in Antriebsrichtung bestimmenden linksgängigen Anlaufflächen 45b einem grösseren Kegelscheibenabstand entspricht. Sobald man jedoch die Motordrehzahl soweit verringert, dass das Kraftfahrzeug abgebremst wird bzw. der Kraftfluss rückwirkend zum Antriebsmotor gerichtet ist, dann verringert sich auch die von einer Antriebsscheibe nach Fig.15 bewirkte Spreizkraft S und die Kraftspeicher 156 versuchen nun, unterstützt durch die Druckfedern 180, durch ihre gegen die axial bewegliche Kegelscheibe 1 gerichtete Kräfteinwirkung einen kleineren Kegelseheibenabstand einzustellen, wobei der Anpressflansch 150 mit einer der Bremskraft des Motors entsprechenden Verdrehkraft auf die rechtsgängigen Kurvenbahnhälften 153a einwirkt und die Kurvenscheibe 154 über die Kraftspeicher 156 gegen die axial bewegliche Kegelscheibe 1 andrückt. Über die rechtsgängigen Kurvenbahnhälften 153a kann demzufolge ein gedämpfteres Zueinanderdrücken der Kegelscheiben bei Kraftflussumkehr bewerkstelligt werden, als über die rechtsgängigen Anlaufflächen 153e, welche direkt auf die axial bewegliche Kegelscheibe 1 einwirken würden.

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Dae von den Kegelscheiben über die Kraftspeicher 156 und das Steuerteil 95c auf den Exzenterring 39c übertragene, bei einer bestimmten Motordrehzahl konstant bleibende "Drehmoment wird nun über ein zwischen dem Exzenterring 39c und der Welle ? wirkesim angeordnetes Steuerteil 95d so übersetzt, dass bei einer relativen Drehbewegung der Kegelscheiben um die Welle in eingezeichneter Antriebsdrehrichtung eine mit dem Verdrehwinkei ansteigende Verdrehkraft auf die Welle 2 übertragen wird. Da sich bei normal gerichtetem Kraftfluss der axiale Abstand zwischen der Kurvenscheibe 154 und der axial beweglichen Kegelscheibe 1 während dieser Verdrehbewegung der Kegelscheiben um die Welle kaum verändert, so erzeugt auch der aus Druckfedern gebildete Kraftspeicher 156c eine annähernd konstante Verdrehkraft zwischen den Kegelscheiben und dem Exzenterring 39c des Steuerteils 95c, bzw. über das Steuerteil 95d eine mit dem Verdrehwinkel ansteigende Verdrehkraft zwischen den Kegelscheiben und der Welle. Das Steuerteil 95d entspricht dabei der Ausführung nach Fig.1a und das Steuerteil 95c der Ausführung nach Pig,1b.

Die Einwirkung des Kraftspeichere 156c muss also bei der drehzahlabhängigen Druckbeaufschlagung des Kraftspeichers 156b über die Steuerleitung 109 mit berücksichtigt werden. In Bezug auf konstruktive Details sei noch erwähnt, dass sich die Druckfedern 180 nach der anderen, den Kegelscheiben abgewandten Seite über Führungsbuchsen 181,sowie ein Axialdrucklager 183 gegen den Anpressflansch 150a abstützen. Die Führungsbuchsen 181 sind dabei axial verschiebbar in Bohrungem 182 der axial beweglichen Kegelscheibe 1 gelagert. Bei der sich wiederum aus Kraftteil, regelbarem Getriebe und erfindungsgemässem Übersetzungsmechanismus zusammensetzenden Getriebeeinheit besteht das regelbare Getriebe 93b ähnlich der Ausführung nach Fig.7 aus einem Kegelscheibenpaar 1 , bei welchem die Antriebskraft über ein in axialer Richtung selbsthemmendes Gewinde 45b eine geschlossene ' Kegel-

sftduno echeibemdee*eaii einzustellen sucht.

Der übersetzuxtgsmechanismus 95c entspricht also in Funktion und Aufbau genau der Ausführung nach Fig.15» wobei jedoch der Exzenterring 39c des übersetzungsmechanismus 95° nicht direkt drehfest auf der Welle 2 aufgebracht ist, sondern über ein Steuerteil 95d auf die Welle einwirkt* < Denkt man sich zunächst das Steuerteil 95d weg, so bewirkt analog der B·- ^_— Schreibung su Fig.15 eine konstant· Spreizkraft des Kraftspeichere I56 eine konstante Verdrehkraft «wischen den Kegelscheiben und dem Exmenterring 39c (der hier gleichzeitig das Übertragungsteil 34d des Übersetzungsmechanismus 95d darstellt, indem er mit dem beidarmig wirkenden Hebel 37d

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~⁴¹ " 1474971

des Übersetzungsmechanismus 95d in Eingriff steht),wobei die auftretenden Verdrehkräfte über die linkegängigen Kurvenbahnhälften 153b der über die Mitnehaerbolzen 166 drehfest mit den Kegelscheiben im Eingriff stehenden Kurvenscheibe 154» sowie den Führungebolzen 35° des tfbersetzungsmechanismu8 95o auf die Kegelscheiben einwirken.

Die Mitnehaerbolzen 166 wirken dabei entgegen eingezeichneter Drehrichtung und der Führungsbolzen 35c in eingezeichneter Drehrichtung auf die Kegelscheiben ein, wobei sich das auf die Kegelscheiben einwirkende, konstante Drehmoment aus der Differenz dieser beiden Verdrehkräfte ergibt. Während der eben geschilderten 90 - Drehung der Kegelscheiben um die Antriebsachse 0 wirkt der Kraftspeicher 156b andererseits mit gleicher Verdrehkraft in eingezeichneter Drehrichtung auf den feststehend gedachten Exzenterring 39c des Qbersetzungsmechanismus 95c» wodurch am Führungebolzen 35d des Exzenterringes 39c eine dieser Verdrehkraft entsprechende Umfangekraft entsteht. Der Führungsbolzen 35d des als Übertragungsteil 34d ausgebildeten Exzenterringes 39c wirkt also während der 90 -Drehung der Kegelscheiben um den Exzenterring 39c in eingezeichneter Drehriohtung mit konstanter Umfangskraft K gegen den beidarmig wirkenden Hebel 37d des Übersetzungsmechanismus 95d» und zwar ebenfalls in eingezeichneter Drehriohtung. Ober das Steuerteil 95d, dessen Abtriebsteil 43d mittels Schrauben 174 fest mit der Welle 2 verschraubt ist, wird dabei das auf die Welle einwirkende Drehmoment (wie bereite gehabt) so gesteuert, dass das von den Kegelscheiben über den Führungsbolzen 35d auf die Welle übertragene Drehmoment mit zunehmendem Verdrehwinkel zwischen den Kegelscheiben und der Welle bzw, den Kegelscheiben und dem Exzenterring 39c zunimmt. Gleichzeitig wird durch die relative Drehbewegung zwischen den Kegelscheiben und der Welle die axiale Kegelseheibenetellung zueinander über die linksgängigen Anlaufflächen 45b so gesteuert, dass das Produkt aus übertragbarem Drehmoment χ Abtriebedrehzahl der selbstregelnden Abtriebsecheibe konstant bleibt*

In den figuren 17* und 17b ist nun veranschaulicht» wie die konstante Umfangskraft K des Führungebolzene 35d einmal mit minimaler und einmal mit maximaler Verdrehkraft auf die Welle 2 einwirkt und damit das minimale bzw» maximale übertragbare Drehmoment zwischen den Kegelscheiben und der Welle bestimmt. Dabei ist der Exzenterring 39d des Steuerteile 95d mittels mehrerer Sohrauben 173 feet mit der axial fixierten Kegelscheibe verechraubt.

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Flg.17a. zeigt den Querschnitt 17-17 der Vorrichtung nach Fig.i6 in Ausgangsposition. Durch eine ganz geringe relative Drehbewegung der Kegelscheiben 1 zum Exzenterring 39c in eingezeichneter Drehrichtung wird die Antriebsscheibe in "Spannungszustand" versetzt, das heisst, der Kraftspeicher 156b erzeugt über die linksgängigen Kurvenbahnhälften 153h eine Verdrehkraft zwischen den Kegelscheiben und dem Exzenterring 39c Der Einfachheit halber sei nun angenommen, dass dieser "Spannungszustand" bei der in Fig.16 und 17 dargestellten Ausgangsposition bereits vorhanden ist und der Führungsbolzen 35d des Exzenterringes 39c also bereits in eingezeichneter Drehrichtung mit einer konstanten Kraft K auf die Radialnut 36d des beidarmig wirkenden Hebels 37d einwirkt. Bezeichnet man:

e « 0 - I - Abstand Antriebsachse 0 zur Drehachse I des beidarmig wirkenden Hebels 37d im Exzenterring 39d

r_ - 0 - II » Abstand des Führungsbolzens 35d zur Antriebsachse 0

r -I- III - Abstand des FUhrungsbolzens 42d zur Drehachse I,

dann ist (über die Drehachse I gerechnet) die Kraft P, mit welcher der Führungsbolzen 42d gegen die Radialnut 44d des Abtriebsteiles 43d einwirkt :

und bezogen auf die Antriebsachse 0 ist das auf die VeIIe 2 einwirkende

Drehmoment:

Md₁ - P₁ (r_p - e)

- K ^(rF - ^{e) (r}p - ^e)

^rP ■

Dabei ist Md das von den Kegelscheiben auf die Welle übertragene Drehmoment und es ist ganz selbstverständlich, dass jetzt die Summe aller auf die Kegelscheiben rückwirkenden Verdrehkräfte gleich gross sein muss, wobei der Kraftspeicher in eingezeichneter Drehrichtung auf die Welle und entgegen eingezeichneter Drehrichtung auf die Kegelscheiben einwirkt.

Fig.17b zeigt den Querschnitt 17-17 der Vorrichtung nach Fig.16 nach einer relativen Drehbewegung der Kegelscheiben von 90 in eingezeichneter Drehrichtung zum Führungsbolzen 35d des als Übertragungsteil 34d ausgebildeten üxzinterringes 39°·

109827/0037 · " ⁴⁵ "

Die Drehachse I des Hebels 37d drehte sich dabei parallel zur Antriebsachse O im Abstand e von der Stellung (a) zur Stellung (b). "Bezogen auf die Antriebsachse 0 wirkt der Führungsbolzen 35d wiederum mit einer konstanten Kraft K gegen die Radialnut 36d des beidarmig wirkenden Hebels 37d und versucht diesen mit einer Kraftkomponente K- um seine Drehachse I zu verdrehen. Der Angriffsradius der Kraftkomponente K_ ist dabei I - II¹ m Abstand zwischen Drehachse 1 und Führungebolzen 35d. tfber die Drehachse I entsteht dabei am Führungsbolzen 42d eine Kraft P₁, mit welcher dieser gegen die Hadialnut 44d des mit der Welle 2 fest verbundenen Abtriebsteiles 43d einwirkt. "Bezogen auf die Antriebsachse 0 ist nun das auf die Welle einwirkende Drehmoment:

Mdp « P„ · 0 -III¹ in eingezeichneter Drehrichtung, wobei P„ die auf die Antriebsachse 0 bezogene Kraftkomponente von P₁ ist und 0 - III¹ (= Abstand zwischen Antriebsachse 0 und Führungsbolzen 42d) der auf die Antriebsachse 0 bezogene wirksame Hebelarm von P₂ ist. Wählt man beispielsweise s e = 14»5 mm, r_ - 35»5 mm und r - 29 mm

" P

so ergibt sich bei der in Fig.17b dargestellten Stellung des ttbersetzungsmechanismus im Gegensatz zu der in Fig.17a dargestellten Stellung ein Drehmomentverhältnis von

Md₂ P₂-O-III¹ P₂ · 0 - III« 4 Md. P. 0 - III P. · (r -e) 1

1 1 1 ^v ρ '

Bei einem Drehzahlverhältnis der Abtriebsscheibe von n~ t h.. *· 1 » 4 bleibt demzufolge die übertragbare Leistung N * Md₁ n.. ■ Md₂ n₂ - konstant.

Bei der relativen Drehbewegung der Kegelscheiben zum Führungsbolzen 35d von 90 in eingezeichneter Drehrichtung drehte sich ein angenommener Punkt R des Exzenterringes 39d von der Stellung (a¹) zur Stellung (b')> während sich die Welle 2 vom Führungsbolzen 35d aus gesehen dem Exzenterring bzw. den Kegelscheiben entgegendrehte. Wie aus Fig.17b ersichtlich, müssen also die Kegeleckeiben in eingezeichneter Antriebsdrehrichtung um den Winkel £ (ca.155 ) zur Welle verdreht werden, um eine Verdrehkraft von Md₂ zwischen den Kegelscheiben und der Welle zu erreichen. Die Anlaufflächen 45b zur Steuerung des Kegelscheibenabstandes müssen also so ausgelegt werden, dass eine Verdrehbewegung der Kegelscheiben zur Welle von fiS* in eingezeichneter Antriebsdrehrichtung den Stellweg der axial verschiebbaren Kegelscheibe ergibt.

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Um die Regelung auch wirklich äussert feinfühlig auszugestalten, sind zwischen dem beidarmig wirkenden Hebel 37d und dem Exzenterring 39d ähnlich wie bei einem Rillenkugellager Kugeln 172 zur Verminderung der Reibung angeordnet. Desgleichen sind zwischen dem drehbar zur Antriebsachse 0 gelagerten Exzenterring 39c und der axial fixierten Kegelscheibe Kugeln 172 untergebracht.

Um dasselbe Getriebe für einen Abwickelantrieb geeignet zu machen, ist

wobei die Abtriebs scheibe nach Fig.16 ohne Steuerteil 95^ auszuführen,υ der Ex senterring 39c des Steuerteils 95c drehfest auf der Welle 2 zu befestigen ist.

Durch einen entsprechenden Verlauf der linksgängigen Kurvenbahnhälften kann man den Regelbereich eines, aus einer Antriebsscheibe nach Fig.15 und einer Abtriebsscheibe nach Fig»i6 gebildeten Getriebes bei einem Kraftfahr zeug- oder Aufwickelantrieb noch etwas erhöhen (in der dargestellten Dimension etwa von 4*1 auf 5^!1 bis 6»1).

Ein Getriebe mit einer Antriebsscheibe nach Pig·15 und einer Abtriebsschei be nach Fig.i6 kann als Universalgetriebe bezeichnet werden, welches im Zuge einer rationellen Fertigung sowohl für einen Kraftfahrzeugantrieb als auch für einen Aufwickelantrieb geeignet ist, wobei lediglich die Druckbeaufschlagung von Fall zu Fall den Betriebsverhältnissen angepasst werden muss. Da es aber nicht schwer ist, einen konstanten, veränderbar konstanten oder drehzahlabhängig konstanten Druck zu erzeugen, so dürften damit die verhältnlsmässig komplizierten Zusammenhänge bei all diesen Antriebsarten gleichermassen zufriedenstellend gelöst sein.

Die über ein Getriebe mit einer Abtriebsscheibe nach Fig.i6 übertragbare Leistung ist in sämtlichen Fällen unabhängig vom übersetzungsverhältnis einzig durch die Druckbeaufschlagung der Abtriebsscheibe bestimmt, sobald die von der Antriebsscheibe bewirkte Spreizkraft des Umschlingungselementes die Kräfte überwindet, welche die Kegelscheiben der Abtriebsscheibe in geschlossene Stellung zu drängen suchen (Sanftanlauf). Die Druckbeaufschlagung der Antriebsscheibe muss bei einem Kraftfahr*eugantrieb so gesteuert werden, dass sie bei einer bestimmten Antriebstourenzahl grosser ist als die Druokbeaufschlagung der Abtriebescheibe. Sie bewirkt dann lediglich die für eine möglichst schlupffreie Drehmomentübertragung erforderliche Anpresskraft der Kegelscheiben gegen das Unechlingungseleaent.

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Claims (1)

1. Kegelscheibentrieb mit einer Vorrichtung aur selbsttätig regulierenden übertragung eines Drehmoments von einem Antriebsteil auf ein Abtriebsteil, mit einem drehbar zur Welle gelagerten Kegelscheibenpaar, welches bei gleichzeitigem Anspannen eines in Umfangerichtung wirkenden Kraftspeicher· mittels einer von der Antriebskraft bewirkten, axial gerichteten Kraftkomponente in geschlossene Kegelscheibenstellung gedrängt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den drehbar um eine Antriebsachse (θ) gelagerten Kegelscheiben (i) und der Welle (2) ein sich mitdrehender tfbersetzungsmechanismus (95) wirksam angeordnet ist, der mit wenigstens einem relativ zur Welle (2) drehbar gelagerten Drehmomentübertragungeteil (J4}43) ausgestattet ist, welches bei der relativen Drehbewegung der Kegelscheiben (1) um die Welle (2) eine von dieser Bewegung abweichende,».»eecee Verdrehbewegung ausführt.

2. Kegelaeheibentrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der Verdrehwinkel des Drehmomentübertragung steiles (34; 43) zur Welle (2) kleiner 1st, als der Verdrehwinkel der Kegelecheiben (1) zur Welle (2).

3· Kegelseheibentrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , dass wenigstens ein zentrisch zur Antriebsachse (θ) wirksames, eine Verdrehkraft erzeugendes Kraftteil (94) vorgesehen ist, welches über den Übersetzungsmechanismus (95) in Wirkverbindung zwischen den Kegeieoheiben (i) und der Welle (2) steht.

Kegelscheibentrieb naoh Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, da·· da· Kraftteil (94) über den Übersetzungsmechaniemus (95) eis der Antriebskraft entgegengerichtetes RÜckstellmoeent bewirkt«

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Kegelscheibentrieb nach Anspruch 1-4» dadurch gekennzeichnet , dass der Übersetzungsmechanismus (95) für sich betrachtet, wenigstens drei relativ zueinander um die Antriebsachse (θ) verdrehbar gelagerte Drehmomentübertragungsteile (34; 39; 43) aufweist, wobei ein drehbar zur Antriebsachse gelagerter Exzenterring (39) mit einer parallel zur Antriebsachse umlaufenden Drehachse (i) versehen ist, um welche ein beidarmig wirkender Hebel (37) drehbar gelagert ist, der mit seinen äusseren Hebelarmen drehfest, jedoch in radialer Richtung verschiebbar zu seinen Drehmomentübertragungsteilen, einerseits mit einem drehbar um die Antriebsachse gelagerten Übertragungsteil (34) und andererseits mit einem drehbar um die Antriebsachse gelagerten Abtriebsteil (43) im Eingriff steht.

6. Übersetzungsinechanismus nach Anspruch 5» dadurch gekenn zeichnet , dass der beidarmig wirkende Hebel (37) zwischen seinen Drehmomentübertragungsteilen (34; 43) angeordnet ist und seine äusseren Hebelarme um ca. 180° zu seiner Drehachse (i) versetzt sind.

Übersetzungsmechanismus nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , dass der beidarmig wirkende Hebel (37) als drehbar im Exzenterring (39) gelagerte Kreisscheibe ausgebildet ist.

ÜbersetzungsmechanisBUs nach Anspruch 6 und 7» dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkverbindung «wischen dem beidarmig wirkenden Hebel (37) und seinen Drehmomentübertragungsteilen (34; 43) dadurch gebildet ist, indem Jeweils ein axial abstehender Führungsbolzen (35) bzw. (42) des einen Steuerteils in eine vorwiegend radial verlaufende Nut (36) bzw. (44) des anderen Steuerteiles ragt.

9. Übersetzungsmechanismus nach Anspruoh 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, da·· der beidarmig wirkend· Hebel (37) eine vorwiegend radial verlaufende Nut (36) aufweist und mit einem axial ab-•tehenden Führungsbolzen (42) versehen ist.

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10. Übersetzungsmechanismus nach Anspruch 6 bis β, dadurch gekennzeichnet , dass der beidarmig wirkende Hebel (37) zwei vorwiegend radial verlaufende Hüten (36; 44) aufweist.

11. Übersetzungsmechanismus nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet , dass der beidarmig wirkende Hebel (37) mit zwei axial abstehenden Führungsbolzen (35; 42) versehen ist.

12. Kegelscheibentrieb nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet , dass der Obersetzungsmechanisiaus (95) Kraftteil (94) und das regelbare Getriebe (1; 93)» als Bauelemente für sich ausgebildet, im Kraftfluss gesehen in beliebiger Reihenfolge zueinander wirksam angeordnet sind.

13* Selbstregelnde Spreizscheibe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das regelbare Getriebe (i) aus einem axial zueinander verschiebbaren, drehfest miteinander im Eingriff stehenden Kegelseheibenpaar (la) besteht.

14. Selbstregelnde Abtriebsscheibe für gesteuerte Leistungsübertragung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das regelbare Getriebe (93) aus einem drehfest miteinander im Eingriff stehenden Kegelscheibenpaar (i) besteht, welches über ein in axialer Richtung selbsthemmendes Gewinde (45) zueinander verschraubbar ist.

15* Drehmomentwandler nach Anspruch 12 und 13t dadurch gekennzeichnet, dass zwei selbstregelnde Spreizscheibeη nach der Erfindung über ein gemeinsames Umschlingungselement (61) miteinander in Wirkverbindung stehen.

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16. Drehmomentwandler nach Anspruch 12 bis 14» dadurch gekennzeichnet , dass eine selbstregelnde Spreizscheibe nach der Erfindung über ein gemeinsames TJmschlingungselement (6i) mit einer selbstregelnden Abtriebs scheibe nach der Erfindung in Virk-werbindung steht.

17· Drehmomentwandler nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , dass die Leistungsübertragung mittels zweier stufenlos regelbarer Getriebe (59; 65) veränderbar ist, wobei ein gemeinsamer Stellmechanismus vorgesehen ist, über den bei einer Drehzahlerhöhung des einen Getriebes (59) die Drehzahl des anderen Getriebes (65) verringerbar ist.

1Θ. Drehmomentwandler nach Anspruch 12 und 16, dadurch gekennzeichnet , dass die Leistungsübertragung durch Veränderung der Krafteinwirkung des Kraftteiles (94) während des Laufes veränderbar ist.

19* Drehmomentwandler nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , dass die Kräfteinwirkung des Kraftteiles (94) drehzahlabhängig gesteuert ist.

20. Übersetzungsmechanismus nach Anspruch 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet , dass der übersetzungsmechanismus (95)» als Bauelement fur sich ausgebildet, nur an anständige Leute verkauft wird·

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21e Drehmomentwandler nach Anspruch 16,18 und 19, dadurch gekennzeichnet , dab die Kegelscheiben (l) einer selbstregelnden Abtriebsscheibe nach der Erfindung bei Kraftfluüumkehr über die Anlaufflächen (45a) eines drehbar zur Welle (2) gelagerten, in axialer Richtung fixierten Gewindeteiles (10b) in geschlossene Kegelscheibenstellung gedrängt werden, wobei das Gewindeteil (lOb) mit dem Bxzenterring (39b) eines bei Kraftflußumkehr wirksam werdenden Übersetzungsmechanismus (95b) drehfest im Eingriff steftt und wobei der Übersetzungsmechanismus (95b) mit einem drehzahlabhängig gesteuerten Stellmechanismus (113') in Wirkverbindung steht_o

22© Drehmomentwandler nach Anspruch 15» 16, 18 und 19» dadurch gekennzeichnet, dau die Kegelscheiben (1; la) einer selbstregelnden Abtriebsscheibe nach der Erfindung bei einer Drehmomentübertragung rückwirkend zum Antriebsmotor über die bei Kraftfiulsumkehr wirksam v/erdenden Kurvenb ahnhälft en von in Wirkverbindung zwischen den Kegelscheiben (1; la) und der Welle (2; 2a) angeordneten Kurvenbahnen (153a - 153b j 153c - 153d) in geschlossene Kegelscheibenstellung gedrängt werden, wobei die Kurvenbahnen (153) mit einem Anpreflflansch (150) in Wirkverbindung stehen, der fest auf einem Drehmomentübertragungsteil (43c) des beidarmig wirkenden Hebels (37c) eines Übersetzungsmechanismus (95o) aufgebracht ist.

23· Drehmomentwandler nach Anspruch 16 und 22, dadurch gekennzeichnet dab der fest auf dem Drehmomentübertragungsteil (43c) dee beidarmig wirkenden Hebels (37o) aufgebrachte Anprebflansoh (15o) über ixs Kurvenbahnen (153a - 153b) einer drehfeet mit den Kegeischeiben (lj 34c) in Eingriff stehenden Kurvenscheibe (154) in Wirkverbindung steht, wobei die Kurvenscheibe duroh eine über die Kurvenbannen (193a - 153b) Ton einer Verdrehkraft erzeugten, axial wirkenden Kraftkomponente über axial wirkende Kraftspeicher (156) gegen eine axial rereohiebbare Kegelscheibe (1) dee

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Kegelscheibenpaares (1; 34c) einwirkt und wobei die Kraftspeicher (156) bei normal gerichtetem Kraftfluß über die Kurvenbahnen (153a - 153b) sowie einen Übersetzungsmechania· mua (95c; 95d) eine gesteuerte Verdrehkraft zwischen den Kegelscheiben (1) und der Welle (2) bewirken und die axial bewegliche Kegelscheibe (l) bei Kraftflußumkehr bzw. nachlassender Spreizkraft (S) des Umschlingungselementes (61) in geschlossene Kegelscheibenstellung drängen.

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