DE1808254A1 - Reibradgetriebe - Google Patents

Description

DR. BERQ DiPLMKG. STAPF

MÜNOHSN S, HILSL&tfRAS&^ .-O

CIBA AKTIENGESELLSCHAFT, BASEL (SCHWEIZ)

Case TEL- 46

DEUTSCHLAND

Anwaltsakte 17 859 München, den 11. Nov.

Reibradgetriebe

Die Erfindung betrifft ein Reibradgetriebe, insbesondere ein Umlauf-Reibradgetriebe.

Um bei derartigen Getrieben eine ausreichende Drehmomentübertragung zu ermöglichen, sind die Reibräder federnd gegeneinandergepresst. Bei den bisher bekannt gewordenen Reibradgetrieben sind die Reibräder mit einer weichelastischen Oberflächenschicht aus Gummi od.dgl. ausgestattet und/oder werden durch von aussen auf die Radachsen wirkende Federn

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zusammengepresst. Die erstgenannten Getriebe sind zufolge ihrer weichelastischen Oberflächenschichten unpräzis, da eine in Umfangsrichtung relativ lange Quetschfläche entsteht, wodurch sich der Abstand vom Momentanzentrum zum Berührungspunkt bei Belastungsänderungen verschiebt und unkontrollierbare Aenderungen der Winkelgeschwindigkeit verursacht. Bei der Verwendung von undeformierbaren Reibrädern und äusseren Federn wird die Konstruktion kompliziert und daher das Getriebe teuer, insbesondere wenn eine ausreichende Präzision erreicht werden soll.

Der Erfindung liegt die Aufgäbe zugrunde, diese . Nachteile zu beseitigen und ein konstruktiv einfaches und daher billig herstellbares Reibradgetriebe hoher Präzision zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass von je zwei gegeneinander abrollenden Reibrädern zumindest eines durch einen dünnwandigen, rotationssymmetrischen, insbesondere zylindrischen Hohlkörper aus hartelastischem Material, wie Stahl od.dgl., gebildet ist, weicher im Bereich seines federnden Randes unter Deformation gegen die Abrollstelle gedrückt ist. .

Es hat sich gezeigt, dass es für die Lebensdauer der Reibradgetriebe besonders vorteilhaft ist, wennsieals; Umlaufgetriebe ausgebildet sind, da Umlauf getriebe mit druokientlasteten Lagern gebaut werden können. Umlaufgetriebe ·. ;:« haben den weiteren Vorteil eines günstigen Vechäl=1iBisses ■·,·:-.

zwischen Baugrösse, Anzahl der Einzel- ■ ♦

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teile und Uebersetzungsverhältnis. Bisher waren aber Umlauf-Reibradgetriebe bei Verwendung von Reibrädern mit weichelastisoher Oberfläche unpräzis; undeformierbare Reibräder bedingen wegen der erforderlichen äusseren Federung einen komplizierten Aufbau der Getriebe, wodurch diese störanfällig und teuer werden. Zudem ist im letztgenannten Fall die Druckentlastung der Lager praktisch unmöglich ■ · · ■. und die Lagerabnützung wird entsprechend gross.

Durch die Erfindung bleiben alle Vorteile der Umlaufgetriebe, wie druckentlastete Lager, geringes Bauvolumen und grosse Uebersetzung, erhalten und zusätzlich wird eine hohe Präzision und lange Lebensdauer erreicht.

Im folgenden wird die Erfindung am Beispiel eines zweistufigen Umlauf-Reibradgetriebes im Zuge eines Giesswalzenantriebes näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Gesamtdarstellung des Ausf tihrungsbeispiels,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein unter Deformation , eingespanntes Umlaufrad des Getriebes der Fig. 1 und

Fig. 3 eine Ansicht der Fig. 2.

In Fig. 1 ist das zwischen Antriebsmotor 1 und Giesswalze 5 des Giesswälzenantriebes geschaltete Umlauf-Reibradgetriebe 3 vergrössert hervorgehoben. Zur Drehzahlstabilisierung ist ein Schwungrad 6 mit der Getriebeantriebswelle 2 fest verbunden. Die Giesswalze 5 ist an der Abtriebs-

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welle 4 befestigt. Antriebswelle 2 und Abtriebswelle 4 liegen in einer Flucht. Im Getriebe 3 ist das Zentralrad 7 fest mit der Antriebswelle 2 und das Aussenrad 12 fest mit der Abtriebswelle 4 verbunden. Der Steg 8 ist auf der Antriebswelle 2 und ein StUtzrad 11 ist auf der Abtriebswelle 4 frei drehbar gelagert. Der konzentrische Aussenring 9 ist feststehend und vorzugsweise mit dem Getriebegehäuse verbunden. Die Umlaufräder 13, 14 sind im Steg 8 frei drehbar gelagert und gemäss der Erfindung als Hohlkörper ausgebildet, sie sind mit ihrem freien Rand 13a bzw, 14a mit dem grb'sseren Durchmesser zwischen Zentralrad 7 und Aussenring 9 und mit ihrem freien Rand 13b bzw. l4b mit dem kleineren Durchmesser zwischen Stützrad 11 und Aussenrad 12 unter Deformtion eingespannt. Selbstverständlich kann auch das Aussenrad 12 auf der Abtriebswelle 4 frei drehbar gelagert und das Stützrad 11 mit dem Abtrieb gekuppelt sein. Die Stützräder 7 und 11 bilden im dargestellten Beispiel die Gegenpole für die Lagerdruckentlastung.

Gemäss Fig. 2 ist das Achslager 16 über ein scheiben- oder speichenartiges, achsnormales Tragelement 15 etwa an der Uebergangsstelle vom Hohlzylinder mit dem grösseren Durchmesser zum Hohlzylinder mit dem kleineren Durchmesser mit der dünnwandigen, hartelastischen Zylinderhülle verbunden. Der gesamte Hohlkörper 13 ist, wie in der Figur dargestellt, vorzugsweise aus einem Stück gefertigt.

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Gemäss Pig. 3 wird der Hohlzylinder 13 an seinem freien Rand um die Distanz f deformiert. Der undeformierte Zustand ist gestrichelt angedeutet.

Durch die Deformation der Umlauf-Reibräder 13, 14 entsteht an den Berührungsstellen eine von der Federkonstante des Hohlkörpers abhängige Anpresskraft, welche eine Reibung zwischen An- und Abtrieb verursacht und dadurch eine Umfangskraft an den Berührungsstellen übertragen lässt. Die Federkonstante, bzw. das Material und die Dimensionierung des Hohlkörpers und die Vorspannung, bzw. der Kontaktdruck werden so gewählt bzw. eingestellt, dass die an den Berührungsstellen übertragbaren Umfangskraf te mit Sicherheit grosser sind als die effektiv auftretenden Umfangskrafte und auch bei Belastungsspitzen Jeglichen Sehlupf ausschliessen. Die dünne Wandung des Hohlkörpers übernimmt die Federung. Da zumindest die Oberflächen der Hohlkörper aus hartelastischem Material, wie Stahl od.dgl. bestehen, sind ihre Konstaktflächen sehr klein. Demzufolge werden die durch Belastungsänderungen bedingten Veränderungen des Uebertragungsradius und die damit zusammenhängenden Geschwindigkeitsänderungen auf ein vernachlässigbares Mindestmass reduziert.

Durch Verwendung des erfindungsgemässen Getriebes wird eine nahezu verzögerungs- bzw. schlupffreie Verbindung zwischen dem schnell laufenden Schwungrad 6 der Antriebs-

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seite und der langsam laufenden Giesswalze 5 der Abtriebsseite hergestellt. Die Masse des Schwungrades kann vorteilhafter weise klein und die Drehzahl des Antriebsmotors gross gewählt werden.

Bei einem praktisch ausgeführten Getriebe für einen Giesswalzenantrieb mit einem Uebersetzungsverhältnis von 25:1 wurden Schwankungen der Winkelgeschwindigkeit von maximal 1 /oo gemessen. Alle an der Kraftübertragung beteiligten Getriebeteile lassen sich billig und genau herstellen, da sie durchwegs kreisförmige Querschnitte aufweisen. Zudem treten bei geeigneter Materialwahl, beispielsweise Stahl od.dgl. keine oder nur geringfügige Abnutzungserscheinungen auf. Das Getriebe büsst daher selbst nach sehr langer Betriebszeit nichts von seiner Präzision ein.

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Claims (1)

1. Patentanspruch

   Reibradgetriebe, insbesondere Umlauf-Reibradgetriebe, dadurch gekennzeichnet, dass von je zwei gegeneinander abrollende Reibrädern zumindest eines durch einen dünnwandigen, rotationssymmetrisehen, insbesondere zylindrischen Hohlkörper *us hartelastischem Material, wie Stahl od.dgl., gebildet ist, welcher im Bereich seines federnden Randes unter Deformation gegen die Abrollstelle gedrückt ist.

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