DE2643825A1

DE2643825A1 - Planetary drive with friction belt - has expansion rollers enclosed by looped friction belt and planetary gears

Info

Publication number: DE2643825A1
Application number: DE19762643825
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Voelkel
Original assignee: VOELKEL WOLFGANG DIPL WIRTSCH
Current assignee: VOELKEL WOLFGANG DIPL WIRTSCH
Priority date: 1976-09-29
Filing date: 1976-09-29
Publication date: 1978-03-30

Abstract

Between the sun wheel and each planetary wheel is arranged an expansion roller enclosed by an endless friction belt over more than half full circle. This friction belt holds the expansion roller between the sun wheel and planetary wheel and provides the preload. It encloses all other expansion rollers situated in the same plane and also planetary wheels and it is in contact with the sun wheel. The planetary wheels are held in the common spider. The bearing positions in the spider can be moved radially relative to the sun wheel and the expansion rollers are not held in bearings but only by the belts.

Description

Reibradplanetengetriebe mit BandFriction planetary gear with belt

Planetengetriebe haben drei für ihren Einsatz hauptsächlich bestammende Eigenarten: - An- und Abtrieb liegen koaxial.Planetary gears have three mainly existing for their use Characteristics: - The input and output are coaxial.

- Eine innere Leistungsverzweigung ermöglicht eine kompakte Bauweise, der Quotient aus übertragbarer Leistung und dazu benötigtem Bauvolumen (die sog. "Raumleistung") hat einen hohen Wert, verglichen mit der jeweils entsprechenden nicht planetenförmigen Bauart.- An internal power split enables a compact design, the quotient of the transferable power and the required construction volume (the so-called. "Space performance") has a high value compared to the respective corresponding non-planetary design.

- Der vergleichsweise hohe Aufwand macht den Einsatz von Planetengetrieben in den Fällen unwirtschaftlich, in denen es auf hohe Raumleistung nicht ankommt.- The comparatively high effort makes the use of planetary gears uneconomical in cases where high space performance is not important.

Reibradplanetengetriebe werden fast ausschließlich als Verstellgetriebe ausgeführt, bei denen eine stufenlose Änderung der Übersetzung mit hohem Getriebewirkungsgrad möglich ist Außer Verstelleinrichtungen benötigen sie Organe zur lastabhängigen Anpressung der Reibpartner. Deshalb sind sie in ihrer Raumleistung den in ihrer Übersetzung unveränderlichen Zahnradplanetengetrieben um etwa eine Größenordnung unterlegen. Daneben ist die prinzipbedingte Unterlegenheit reibschlüssiger gegenüber formschlüssiger Kraftübertragung Mitursache für diesen großen Unterschied in der Raumleistung.Friction planetary gears are used almost exclusively as variable speed gears executed in which a stepless change of the translation with high gear efficiency is possible Apart from adjusting devices, they need organs for load-dependent Contact pressure of the friction partners. That is why they are the same in their space performance as in theirs Translation of unchangeable planetary gears by about an order of magnitude inferior. In addition, the principle-related inferiority is more frictional positive power transmission contributing to this big difference in the Space performance.

Gleichzeitig dürfte hierin der Grund dafür liegen, daß Reibradplanetengetriebe mit fester Übersetzung bisher so gut wie nicht eingesetzt werden, obwohl sie gegenüber Zahnradplanetengetrieben offensichtlich Kostenvorteile hauben, Diese Kostenvorteile bestehen in den geringeren Anforderungen an Präzision und Werkstoffe (Investitionskosten) und den geringeren Wartungsansprüchen (keine Ölfüllung, Wälzlager mit Fettfüllung auf Lebenszeit).At the same time, this is likely to be the reason for the fact that planetary friction gears with fixed translation so far as good as not been used, although they are opposite Gear planetary gears obviously have cost advantages, These cost advantages consist in the lower requirements for precision and materials (investment costs) and the lower maintenance requirements (no oil filling, rolling bearings with grease filling for lifetime).

Bei jedem Planetengetriebe lassen mehrere mögliche Varianten des Antriebs (entweder kann die Sonnenrolle oder der Steg oder das Gehäuse angetrieben werden) und die Vertauschbarkeit von An- und Abtrieb große Freiheit bei 4qX I)ie koaxiale Lage von Antrieb und Abtrieb ist in vielen Anwendungsfällen vorteilhaft und kann bei Verwendung einer Hohlwelle sogar auf der gleichen Getriebe seite ausgeführt werden.With every planetary gear there are several possible variants of the drive (either the sun roller or the bridge or the housing can be driven) and the interchangeability of input and output great freedom with 4qX I) ie A coaxial position of the drive and output is advantageous in many applications and, if a hollow shaft is used, it can even be installed on the same gear unit side will.

Die Erfindung bezweckt, in Reibradplanetengetriebe zu schaffen, dessen Raurrileistung höher ist als die bisheriger Reibradplanetengetriebe.The invention aims to create in friction planetary gear, the Raurrileistung is higher than the previous friction planetary gear.

Zwischen Sonnenrad 4 und Planetenrädern 5 ist je eine sog.Between sun gear 4 and planet gears 5 is a so-called.

Spreizrolle 2 angeordnet, die von einem endlosen Reibband 3 zu mehr als 180° umschlungen und dadurch und durch die Berührung mit den Nachbarrollen auch ohne besondere Lagerung in ihrer Lage gehalten wird. Dabei steht das Reibband, das gleichzeitig sämtliche anderen in der gleichen Ebene liegenden Spreizrollen und Planetenräder und die Sonnenrolle 4 umschließt, unter Vorspannung. Diese Vorspannung bewirkt, daß die Spreizrollen zwischen Sonnenrad 4 und Planetenräder 5 gedrückt werden.Spreader roller 2 arranged, from an endless friction belt 3 to more than 180 ° wrapped around and through this and through the contact with the neighboring roles too is held in place without special storage. Here is the friction band that at the same time all other spreading rollers and lying in the same plane Planet gears and the sun roller 4 encloses, under bias. This bias causes the expansion rollers to be pressed between sun gear 4 and planet gears 5 will.

Hierdurch wird erreicht, daß die radial zum Sonnenrad verschiebbar gelagerten Planetenräder 5 gegen das Gehäuse 6 gepreßt werden.This ensures that the radially displaceable to the sun gear mounted planet gears 5 are pressed against the housing 6.

Wenn man die Planetenräder 5 in einem Steg 9 lagert und an Borden im Gehäuse 6 oder über eine Lagerung des Steges 9 axial führt, so kann die axiale Führung des Bandes 3 und der Sonnenrolle 4 über Borde 11 an den Spreizrollen 2 bewirkt werden.If the planet gears 5 are stored in a web 9 and on shelves axially in the housing 6 or via a bearing of the web 9, the axial Guiding the tape 3 and the sun roller 4 over shelves 11 on the spreader rollers 2 causes will.

Zugleich wird dann die Somlenrolle 4 vom Band 3 selbst gehalten und bedarf keiner eigenen Lagerung zur axialen bzw. radialen Fixierung. Umgekehrt könnten auch die Spreizrollen 3 gemeinsam in einem Steg radial verschieblich gelagert werden, während die Planetenrollen vom Band 3 und den Borden 11 der Spreizrollen gehalten werden. Die radiale Beweglichkeit der im Steg geführten Rollen kann nicht nur durch die für solche Aufgaben übliche Gleitführung 8 sondern auch durch federnde Anlerilcung nach dem in Fig. 4 dargestellten Prinzip oder durch Schubverformungen innerhalb eines elastischen Bestandteils 7 in den Rollen 2, Fig. 3, ermöglicht werden.At the same time then the Somlenrolle 4 is held by the belt 3 itself and does not require its own storage for axial or radial fixation. Could the other way round the spreader rollers 3 are also mounted radially displaceably together in a web, while the planetary rollers are held by the belt 3 and the rims 11 of the spreader rollers will. The radial mobility of the roles in the web can not only through the usual sliding guide 8 for such tasks but also by resilient Anlerilcung according to the principle shown in Fig. 4 or by shear deformations within an elastic component 7 in the rollers 2, Fig. 3, are made possible.

Um bei der Montage des Getriebes das Reibband unter Vorspannung zu setzen, bestehen folgende Möglichkeiten: 1) Geteiltes úehaLse Zuerst wird die gesamte Rollenanordnung mit ungespanntem Band innerhalb des Steges, der die Planetenrollen trägt, montiert. Die äußersten Punkte der Planetenrollen liegen danach auf einem Kreis, der größer ist als der Gehäuseinnerdurchses3er. Montiert man anschließend die (rehäusehälften, so entsteht die Bandvorspannung zwangsläufig, weil man beim Zusammenziehen der Gehäusehälften die Planetenrollen auf einen kleineren Latifkreis zwingt. Die Vorspannung wird dabei durch die Ausgangslänge des Bandes bestimmt.In order to keep the friction belt under tension when assembling the gearbox to You have the following options: 1) Split úehaLse First, the whole Roller arrangement with untensioned belt within the web that holds the planetary rollers carries, mounted. The outermost points of the planetary rollers are then on one Circle that is larger than the inside diameter of the housing. One then mounts the (deer housing halves, then the belt pretensioning inevitably arises because the Pulling the housing halves together, the planetary rollers on a smaller latif circle forces. The initial tension is determined by the initial length of the belt.

2) Vorspannen durch radiale Stellschrauben Eine weitere Möglichkeit, das Getriebe zusamnenzubauen, besteht darin, die Achsen der im Steg 9 gelagerten Planeten rollen durch eine Verstellvorrichtung, z.B. eine radial nach innen wirkende Schraube, einander so weit zu nähern, daß der gedachte Kreis Lun die Planetenrollen 5 einen kleineren Durchmesser hat als der Mantel 6 innen. Nach Zusammenbau kann die Verstellvorrichbrng entfernt werden. Bei dieser Montageversion kann ein ungeteiltes Gehäuse vorgesehen werden.2) Pre-tensioning with radial adjusting screws Another possibility To assemble the transmission consists in the axes of the bearings in the web 9 Planets roll through an adjustment device, e.g. one that acts radially inwards Screw to get so close to each other that the imaginary circle Lun the planetary rolls 5 has a smaller diameter than the jacket 6 inside. After assembly can the adjusting device must be removed. In this assembly version, an undivided Housing are provided.

3) Axiale Montage Hierbei kann das Gehäuse ungeteilt bleiben. Die Rollenanordnung wird außerhalb des Gehäuses mit dem ungespannten Band zusammengelegt wie im Falle 1). Anschließend wird mit einer entsprechenden Vorrichtung die Gruppe der Planetenrollen gegenüber der Gruppe der Spreizrollen verdreht, dadurch ist das Band gespannt. Die Gesamtanordnung kann axial ins Gehäuse geschoben werden.3) Axial assembly Here the housing can remain undivided. the Roll assembly is collapsed outside of the housing with the untensioned belt as in case 1). Then the group of the planetary rollers twisted in relation to the group of the expanding rollers, this is the reason Band tense. The entire arrangement can be pushed axially into the housing.

4) Im Durchmesser veränderliche Spreizrollen Die Verstellung des Duihmess,rs der Spreizrollen 2 kann nach dem Prinzip der Schraubenbandkupplung geschehen, wobei der Mantel der Spreizrolle aus einem schraubenförmig gewickelten rechteckigen Federband besteht. Oder*Fig. 6, der Mantel 10 der Spreizrolle 2 wird als Druckbehälter z.B. aus Plastikmaterial ausgeführt, der sich infolge von Überdruck auf der Innenseite aufwölbt.4) Expanding rollers with variable diameter The adjustment of the Duihmess, rs the spreader rollers 2 can be done according to the principle of the screw belt coupling, wherein the jacket of the spreader roll made of a helically wound rectangular spring strip consists. Or * Fig. 6, the jacket 10 of the spreading roller 2 is used as a pressure vessel e.g. Made of plastic material, which is due to overpressure on the inside bulges.

Anstelle der Spreizrollen 2 oder zusätzlich kann auch der Geäusemantel 6 im Durchmesser verstellbar ausgeführt werden, und zwar ebenfalls nach dem Prinzip der Schraubenbandkupplung. Instead of the expanding rollers 2 or in addition, the housing jacket 6 are made adjustable in diameter, also according to the principle the screw belt coupling.

Bestimmte, von ihrem Reibungs- und lTerschleißverhalten her gut geeignete Bänder könnten gegen die Walzbeanspruciitrng empfindlich sein In diesem Falle könnten die Rollen eine "Taille", Fig. 3, erhalten, in der das Band geschützt vor der Pressung durch die Gegenrollen läuft. Belastet man das Getriebe, so wirken die Sonnenrolle 4 und die Planetenrollen 5 zusammen mit dem Band 3 wie ein Riementrieb (Seilreibungseffekt), bei dem bekanntlich die Lasttrumkraft mit dem Drehmoment steigt Da hier das Lasttrum die Spreizrollen 2 umschlingt, werden diese mit wachsendem Dreluonent stärker in den Eingriff gezogen, d.h die Anordnung erzeugt die erforderliche Anpressung der Reibrollen selbständig.Certain ones that are well suited in terms of their friction and wear behavior Belts could be sensitive to the rolling stress. In this case they could the rollers have a "waist", Fig. 3, in which the tape is protected from being pressed runs through the counter rollers. If the gear is loaded, the sun rollers act 4 and the planetary rollers 5 together with the belt 3 like a belt drive (rope friction effect), where, as is well known, the load side force increases with the torque Since here the load side wraps around the spreader rollers 2, these become stronger with increasing dreluonent pulled the engagement, i.e. the arrangement generates the necessary pressure of the Friction rollers independently.

Die Vorteile des Getriebes gegenüber bisher handelsüblichen Reibradplanetengetrieben sind: trockene - und damit höhere - Reibung keine besonderen zusätzlichen Bauelemente zur Erzeugttg der Anpressung Ausnutzung der Seilreibungseffektes zusätzlich zur Rollreibung Diese Vorteile ermöglichen eine höhere Raumleistung und beruhen auf dem Hauptmerkmal der Erfindung: Verwendung eines endlosen Bandes (oder mehrerer) in mehrfacher Funktion: « wandernder Reibbelag (trockene Reibung) . Organ zur Erzeugung lastabhängiger Anpressung der Reibpartner « Organ zur leistungsübertragung Fig. 1 zeigt das Prinzip des Reibradplanetengetriebes Fig. 2 die im Schnitt gezeichnete Seitenansicht desselben.The advantages of the gearbox compared to the previously commercially available planetary planetary gears are: dry - and therefore higher - friction no special additional components to generate the contact pressure utilization of the rope friction effect in addition to Rolling friction These advantages allow a higher space performance and are based on the main feature of the invention: use of an endless belt (or several) in multiple functions: «wandering friction lining (dry friction). Organ for generation load-dependent contact pressure of the friction partners «organ for power transmission Fig. 1 shows the principle of the planetary friction gear, FIG. 2, the one drawn in section Side view of the same.

Das Band (3) umschließt alle rotierenden Teile, d.h. The belt (3) encloses all rotating parts, i.e.

sowohl alle drei Planetenrollen (5) zu mehr als jeweils 2700 als auch die drei Spreizrollen (2) zu mehr als 1800 und ferner die Sonnenrolle (4), zu etwa 300. Die Spreizrollen (2) sind an ihren Enden mit Borden versehen, welche die axiale Führung von Sonnenrolle (4) und den Planetenrollen (5) ermöglichen. Das System Rollen und Band wälzt sich im Mantel (6) ab. both all three planetary rollers (5) to more than 2700 each also the three expanding rollers (2) to more than 1800 and furthermore the sun roller (4), to about 300. The spreader rollers (2) are provided with rims at their ends, which enable the axial guidance of the sun roller (4) and the planetary rollers (5). That System rolls and tape rolls off in the jacket (6).

Fig. 4 zeigt zusätzlich zu den in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Elementen den Steg (9) mit den ("überwiegend") radial eingearbeiteten Gleitfüh-rungen (8) der Planetenrollen (5). Letztere sind in dieser Fig. 4 mit einer Nut versehen, in der das Band (3) läuft, wie auch in Fig. 3 dargestellt. Diese Fig. 3 zeigt, wie durch ein elastisches Element (7) ein Achsversatz zwischen Lager und tatsächlicher Drehachse ermöglicht werden kann.FIG. 4 shows in addition to the elements shown in FIGS. 1 and 2 the web (9) with the ("predominantly") radially incorporated sliding guides (8) the planetary rollers (5). The latter are provided with a groove in this Fig. 4, in which the belt (3) runs, as also shown in FIG. This Fig. 3 shows how an axial offset between the bearing and the actual one by means of an elastic element (7) Axis of rotation can be made possible.

Fig. 5 zeigt eine Stegvariante (9), in welcher entweder (nicht dargestellt) die Spreizrollen (2) oder die Planetenrollen (5), wie dargestellt, federnd und damit überwiegend radial beweglich gelagert wind.Fig. 5 shows a web variant (9) in which either (not shown) the expansion rollers (2) or the planetary rollers (5), as shown, resilient and thus predominantly radially movably mounted wind.

Fig. 6 stellt eine im Durchmesser veränderliche Spreizrollenvariante (2) dar, bestehend aus dem elastischen Reibkörper, bzw Mantel (10), den Borden (11) und dem Druckventil (13).Fig. 6 shows a variable diameter expansion roller variant (2), consisting of the elastic friction body or jacket (10), the ribs (11) and the pressure valve (13).

LeerseiteBlank page

Claims

Claims for frictional planetary gears d a by c h g e nn z e 1 c h n e t that between the sun gear (4) and each planet gear (5) a spreader roller (2) is arranged, which umschbuigen from an endless friction belt (3) to more than 1800 is, with this friction belt the spreader between the sun gear and de planetary gear holds and is under tension and all other lying in the same plane Spreader rollers and planetary racks and rests on the sun gear.

2) Friction planetary gear according to claim 1, d a du r c h g e It is not shown that the planet gears (5) are jointly mounted in a web (9) are, the bearings are radially displaceable to the sun gear and the expansion rollers (2) are not stored, but only held by the belt (3) and its rims (11).

3) Friction planetary gear according to claim 1, d a d u r c h g e It is not shown that the spreader rollers (2) are stored together in a web (9) are, the bearings are radially displaceable to the sun gear and the planetary rollers (5) not stored, but only from the belt (3) and the rims (11) of the spreader rollers (2) be held.

4) Friction planetary gear according to claims 1 and 2 or 1 and 3 d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the articulation of the rollers in the web is designed to be resilient, FIG. 5.

5) Friction planetary gear according to claims 1 and 2 or 1 and 3, that the rollers stored in the web are in are elastic and 30 between the axis of their bearings and their actual Axis of rotation an offset is made possible.

6) Friction planetary gear according to claims 1 and 2 or l and 3, that the jacket (6) is in one plane, in which the axis of rotation of the sun wheel lies, is divisible.

7) Friction planetary gear according to claim 1 and 2 or 3, d a d u r c h g e k e nn z e 1 c h n e that for the axial assembly of the roller assembly in a undivided housing Devices for changing the diameter of the running circle Planetary rollers are used.

8) Friction planetary gear according to claims 1 and 2 or 1 and 3, d a ci u r c h e k e n n n z e i c h n e t that for the erection of the belt pretension a device is used with which the group of planetary rollers opposite the Group of spreader rollers are rotated around the main axis, Fig. 2, of the transmission can.

9) Friction planetary gear according to claim 1 and 2 or 3, d a u r c h g e k e nn z e 1 c h n e t that the spreader rollers are adjustable in diameter are trained.

10) Friction planetary gear according to Fatent claim 1 and 2 or 3, d It is also noted that the jacket (6) is variable in diameter is trained.

11) Friction planetary gear according to claim 1 and 2 or 3, d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that a reduction in the roll diameter on part of the roll shell, Fig. 5, applied to some or all of the rolls will.