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STUFENLOS REGELBARES UMLAUFBRADGETRIEBE Die vorliegende Erfindung
bezieht sich auf stufenlos regelbare Getriebe, genauer auf stufenlos regelbare Umlau£-reibradgetriebe.
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Auf dem Gebiet der mechanischen stufenlos regelbaren Getriebe sind
die stufenlos regelbaren Reibradgetriebe auf Grund einer Reihe von Vorteilen am
meisten verbreitet. Darunter sind Konstruktionen mit Zwischenkörpern, die die Leistungsübertragung
über mehrere parallele Kanäle ermöglichen, die wirksamsten. Hierzu gehört unter
anderem das stufenlos regelbare Umsteuergetriebe nach dem Urheberschein Nr 138785,
Klasse 47h, 14 vom 31.X.1959.
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Das erwähnte stufenlos regelbare Getriebe besteht aus zwei gegenseitig
ausbalancierten Baugruppen; in jeder Baugruppe sind schnellaufende Triebkegel vorhanden,
die Kegelsatelliten in drehung versetzen, die im mitnehmer montiert
sind.
Die Satelliten sind so orientiert, daß ihre äußeren Mantellinien der Acnse des stufenlos
regelbaren Getriebes parallel sind. Jeder satellit einer Baugruppe steht in Kontakt
mit dem entsprechenden satelliten der zweiten Baugruppe, mit einer im Gehäuse angeordneten
Stirnscheibe und einem gegetriebenen Kuppelteil. Die Kuppelteile, die mit den Satelliten
der ersten und zweiten baugruppe in Kontakt stehen, können längs der Achse des stufenlos
regelbaren Getriebes zusaemen-bzw. auseinlandergedrückt werden mit der entsprechenden
Veränderung der Kontaktzone mit den batelliten. Dadurch wird der Arbeitshalbmesser
des satelliten und demnach die Übersetzungszahl verändert. Die Abnahme des Drehmomentes
wird gleicezeitig; von den zwei Satellitenbaugruppen vorgenommen.
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Da die ideale Synchronisierung der Lage der Kuppelteile in bezug
auf die Satelliten in der beschriebenen Konstruktion nicht gewährleistet werden
kann, übertragen die beiden Kuppelteile das Drehmoment nicht unmittelbar, sondern
über einen Summiermechanismus, ein Differentialgetriebe.
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Die bekannten stufenlos regelbaren Getriebe sind kompliziert -in
der Herstellung, wie auch in der Montage (Regelung), bei der die axialen Abstände
aller Teile mit hoher Genauligkeit einreguliert werden müssen. Von der Regelgüte
hängt die Arbeitsfähigkeit des stufenlos regelbaren Getriebes, die Kontaktgüte und
die Lebensdauer in entscheidender Weise ab.
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Wie die Erfahrungen gezeigt haben, muß wätirend der Montage und Regelung
des stufenlos regelbaren Getriebes die arbeitsaulwendise
Montage
und Demontage desselben mehrere Male vorgenommen werden.
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Außerdem bestehen bei diesen stufenlos regelbaren Getrieben besonders
hohe Anforderungen an die Koordinationsgenauigkeit aller batellitenachaen im mitnehmer
und die Winkelkoordination der Mitnehmer (Käfige) jeder Baugruppe in bezug aufeinander,
ohne welche der vollständige gegenseitige Kontakt der Satelliten der zwei Baugruppen
nicht gewährleistet werden kann sowie die vollständige Entlastung der Satellitenachsen
von den normaiwirkenden Kräften nicht erreicht werden kann.
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Im Falle einer unrichtigen Koordination treten zwangsläufig schädliche
Seitenkräfte auf.
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Das Vorhandensein eines Differentialgetriebes macht die Konstruktion
ebenfalls kostspieliger und komplizierter, verringert den Wirkungsgrad und die abgegebene
Leistung. Außerdem ist das Gehäuse des stufenlos regelbaren Getriebes in dieser
Ausführung durch hohe Axialkräfte belastet, die von den Stirnscheiben aufgenommen
werden und auf das Gehäuse wirken. Aus diesem Grunde muß das Gehäuse versteift und
schwer werden.
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Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung der oben erkannten
Nachteile.
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Der Erfindung ist die Aufgabe zugrundegelegt, ein stufenlos regelbares
Getriebe mit einer solchen Ausführung der Reibscheibe zu schaffen, daß das stufenlos
regelbare Getriebe vollständige Entlastung des Gehäuses von der Wirkung der normalen
(axialen)
Kräfte und vollständige Drehungssynchronisierung der suppelteile ohne Zuhilfenahme
eines Differentialgetriebes gewährleistet sowie von möglicht einfacher Konstruktion
ist.
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2>ie gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einer stufenlos
regelbaren Umlaufreibradgetriebe, das die Leistung über zwei Kanäle überträgt, in
jedem von denen vorhanden sind: Ein Kegel, der auf einer für die beiden Kanäle gemeinsamen
Triebwelle montiert ist, ein Mitnehmer mit seibsteinstellenden Satelliten, die sich
in einem zylindrischen Kuppelteil drehen und zwei verschieden gerichtete Kegelflächen
aufweisen, deren eine mit dem Triebkegel und der im Gehäuse des stufenlos regelbaren
Getriebes angeordneten Reibscheibe,und deren andere mit dem zylindrischen Kuppeltsil
zussmmenwirkt, sowie eine für die beiden Kanäle gemeinsame getriebene welle, erfindungs
gemäß die Reibscheibe zwischen den Satelliten jeden Kanals angeordnet ist und mit
diesen Satelliten über ihre entgegen gesetzten Seitein zusammenwirkt, derart, daß
die entstehenden Kräfte zwischen den der Satelliten jeden Kanals und der Reibscheibe
gegeneinander gerichtet sind, wobei der Außendurchmesser der Scheibe größer als
der lnnendurchmesser des Kuppelteils ist und die Scheibe eine zentrale bohrung aufweist,
durch welche eine Hülse hindurchgeht, die die axialen Gegenkräfte von den Satelliten
aufnehmen, die während der Arbeit auftreten.
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Diese konstruktive Lösung gestattet es, daß Gehäuse von der Wirkung
der axialen Kräfte su entlasten, und gewährleistet
die synchrone
Minstellung der Kuppelteile, da die Baugruppen an zwei Zeiten auf der Reibscheibe
aufgestützt sind und sich die axialen Kräfte auf derselben schließen, d.n. die auftretenzwischen
uen Reanktionskrnfte v de nSatelliten jeder Baugruppe und der scheibe sind gegeneinander
gerichtet.
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Zur Aufnahme der axialen Gegenkräfte von der Wirkung der satelliten
sind auf der Hülse Kegel angebracht, die mit anderen Kegeln zusammenwirken, die
auf der Nabe der Satelliten jeder Baugruppe (jeden Kanals) ausgeführt sind.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachstehend ein konkretes
beispiel ihrer Ausführung unter bezugnahme auf die beiliegende zeichnung betrachtet,
in der das Schema eines stufenlos regelbaren Getriebes gemäß der Erfindung im Längsschnitt
dargestellt ist.
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Das stufenlos regelbare Getriebe enthält zwei symmetrische Baugruppen
/zwei Leistungsübertragungskanäle/ und eine zwischen diesen befindliche Reibscheibe
1, dessen Audendurchmesser größer ist als der Innendurchmesser eines zylindrischen
Kuppelteils 2. Auf der Reibscheibe 1 sind an zwei eiten selbsteinstellende Satelliten
3 aufgestützt, die auf Achsen 4 in einem Mitnehmer 5 (Käfig) montiert sind und verschieden
gerichtete Kegelflächen aufweisen. Die Satelliten 3 wirken mit der Reibscheibe auf
solche Weiae zusammen, daß die bei ihrer Zusammenwirkung auftretenden Kräfte gegeneinander
gerichtet sind, wodurch vollständige entlastung des Genäuses von der Wirkung der
axialen Kräfte gewährleistet wird.
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Die Scheibe 1 weist eine zentrale Bohrung 6 auf, durch welche eine
Hülse 7 hindurchgeht, die auf einer Triebwelle 8 frei angeordnet ist, die für die
beiden Iieistungsübertragungsfür jeden Kanal kanäle gemeinsam ist. Auf der Welle
8 ist ein Triebkegel 9 angeordnet, der mit einer der Kegelflächen des Satelliten
3 zusammenwirkt. Bei der Zusammenwirkung der selbsteinstellenden satelliten 3 treten
axiale Reaktionskräfte auf, die von einer zusätzlichen Auflage aufgenommen werden,
die in Gestalt von Kegeln 10 ausgeführt ist, die auf der Hülse 7 angeordnet sind.
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Die Kegel 10 wirken mit Kegeln 11 zusammen, die mit Naben 12 der Satelliten
3 in einem Stück ausgeführt sind. Die vorhandene zusätzliche Auflage vernindert
das Umkippen der Satelliten.
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Zur Gewährleistung des Reibkontakts ist im stufenlos regelbaren Getriebe
ein beliebiges passendes Andrückmittel vorhanden, beispielsweise eine leder 13,
die über den Triebkegel 9 wirkt, Die andere Kegelfläche des Satelliten 3 wirkt mit
dem Kuppelteil 2 zusammen, der über ein Zahnradgetriebe 14 mit einer Ausgangswelle
15 verbunden ist. Die getriebenen Kuppelteile 2 können längs der Achse des stufenlos
regelbaren getriebes mit Hilfe einer Schraube 16 mit links- und rechtsläufigem Gewinde
und eines Wagens 17 verschoben werden. Die Lageregelung der Satelliten 3 geschieht
mittels Muttern 18 und 19.
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Zur richtigen streng symmetriscnen Einstellung der getriebenen Kuppelteile
2 in bezug auf die zwei symmetrischen Baugruppen ist der Außendurchmesser der Scheibe
1 etwas größer
ausgeführt als der burchmesser des Kuppelteils 2.
Dadurch entstehen Basisflächen 20 und 21, an die anfangs beim Zusammenbau die Kuppelteile
2 angedrückt werden, wonach die beiden Baugruppen in das Gehäuse eingebaut und fixiert
werden. Auf diese Weise nehmen nun die Kuppelteile 2 die streng symmetrische Lage
in bezug auf die senkrechte Achse des stufenlos regelbaren Getriebes und folglich
in bezug auf die Satelliten 3 der linken und rechten Baugruppe ein.
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Das Vorhandensein dieser basisSlächen 20 und 21 schließt die Notwendigkeit
eines zusätzlichen Summiermechanismus - einem Different ialgetriebe- aus.
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flas stufenlos regelbare Getriebe arbeitet folgenderweise.
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Die Triebwelle 8 dreht die Eingangskegel 9, die die Satelliten 3
in Bewegung seMen,die, indem sie auf der unbeweglichen deibacheibe 1 abrollen, die
getriebenen Kuppelteile 2 in Drehung bringen. Die Kuppelteile 2 bringen über das
Zabnradgetriebe 14 die Ausgangswelle 15 in drehung. Durch Verschiebung der Kuppelteile
2 längs der Achse des stufenlos regelbaren Getriebes mit Hilfe der Schraube 16 und
der Wagen 17 wird die Geschwindigkeitsregelung vorgenommen.
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Es muß besonders unterstrichen werden, daß das vorliegende stufenlos
regelbare Getriebe nach einem Schema ausgerührt werden kann, in dem als nichtdrehendes
Element die Kuppelteile 2 auftreten, während das bewegliche getriebene Element die
Reibscheibe 1 ist.
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Auf diese Weise geatattet es die oben beschriebene technische
Lösung,
ein höchstmöglich einfaches stufenlos regelbares Zweiweggetriebe mit von normal
wirkenden Kräften entlastein Lagern und Gehäuse zu schaffen, so daß das Gehäuse
aus beliebigem Leichtmaterial oder Kunststoff ausgeführt werden.