DE2832934A1

DE2832934A1 - Umlaufgetriebe mit reibring

Info

Publication number: DE2832934A1
Application number: DE19782832934
Authority: DE
Inventors: Friedrich Schley
Original assignee: FRIEDRICH SCHLEY INGENIEUR BUE; FRIEDRICH SCHLEY INGENIEUR-BUERO
Current assignee: SCHLEY, FRIEDRICH, DIPL.-ING., 7800 FREIBURG, DE
Priority date: 1978-07-27
Filing date: 1978-07-27
Publication date: 1980-02-14
Also published as: DE2832934C2; FR2433684A1; FR2433684B1

Description

3 Friedrich Schley

Ingenieurbüro
Freiburg, Im Grün 8

Telefon 36313

7800 Freiburg, den 18. Juli 1978

UMLAUFGETRIEBE MIT REIBRING

Die Erfindung betrifft ein Umlaufgetriebe mit Reibring, welcher zur Drehmomentübertragung als Innen- oder Außenrad radial vorgespannt ist.

Nach dem Stand der Technik sind Reibgetriebe mit Reibringen bei zweiachsigen Getrieben bekannt. Hierbei wird zur Erzeugung des Anpreßdrucks an den Berührungsflächen die im Reibring durch Ovalverformung entstehende Spannung durch Einstellung geeigneter Achsabs tände der Übertragungswellen eingeleitet·

Bei anderen vorbekannten Reibgetrieben wird eine elastische Antriebsoder Abtriebsrolle gegen eine Laufbahn am Ihnen- oder am Außendurchmesser eines an- oder abgetriebenen Rades gepreßt oder gegen eine Welle.

Die Nachteile der vorbekannten Reibgetriebe bestehen darin, daß die zur Drehmomentübertragung dienenden Berührungsflächen bei Zweiwellenantrieb das übertragbare Drehmoment stark begrenzen· Die konstruktive Aasbildung dieser Getriebe erlaubt außerdem nur relativ niedrige Betriebsdrehzahlen aufgrund der auftretenden Fliehkräfte insbesondere bei gummi- oder kunststoffummantelten Antriebsrollen· Bei allen vorbekannten Reibgetrieben wird mit zunehmender Drehzahl der Antriebselemente die übertragbare Leistung durch Verschleiß derart begrenzt, daß die Anwendung solcher Systeme auf Kleingetriebe mit hoher Übertragungsleistung, wie z.B. im Fahrzeugbau, nicht möglich ist·

Der Erfindung liegt hiernach die Aufgabe zugrunde, ein Umlaufgetriebe mit Reibring bei minimalem Einbauraum für Anwendungsgebiete zu schaffen, bei denen es darauf ankommt, bei relativ hohen Drehzahlen und Drehmomenten eine Drehmomentverzweigung oder Drehmomentwandlung ohne Wartung und Nachstellung zu verwirklichen.

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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die zum Reibschluß zwischen den Antriebselementen erforderliche Anpreßlcraft durch radiale Vorspannung eines elastischen Reibringes erzeugt wird.

Die materialbedingte, radiale Vorspannung kann nach der Erfindung durch radial auf den Reibring wirkenden pneumatischen Druck oder durch Öldruck geregelt werden, wodurch ein Ein- bzw. Ausschalten des Getriebes möglich wird·

Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung besteht darin, dünnwandige Reibringe, vorzugsweise aus Metall, in elastische Druckringe einzusetzen oder auf solche aufzuziehen.

Zur gleichmäßigen und unmittelbaren Übertragung der Druckspannung werden diese dünnwandigen Reibringe erfindungsgemäß geschlitzt oder geteilt, vorzugsweise mit einer zahn- oder pfeilförmigen Trennstelle·

Nach der Erfindung kann in den Druckring oder in den geteilten dünnwandigen Reibring eine einseitig in Umfangsrichtung eingespannte Schraubenfeder eingelegt und so ein Umlaufgetriebe mit in einer Drehrichtung wirkendem Freilauf verwirklicht werden.

Zur Übertragung hoher Drehmomente werden erfindungsgemäß zwischen den Planetenrollen bezüglich ihres Durchmessers kleinere Stützrollen zur ausschließlichen Drehmomentübertragung auf den Planetenträger angeordnet und die Planetenrollen am Außenrad oder Innenrad durch jeweils zwei seitliche Borde geführt.

Getriebe, bei denen eine Selbsthemmung zulässig oder erwünscht ist, insbesondere Kleinstgetriebe, werden nach der Erfindung in ein- oder mehrstufiger Ausführung mit einem wie bei Wälzlagern üblichen Käfig als Planetenträger ausgerüstet, in dessen Taschen die Planetenrollen zur Drehmomentübertragung eingesetzt sind.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß bei relativ hohen Betriebsdrehzahlen und Drehmomenten geräuscharm laufende Umlaufgetriebe herstellbar sind zur Drehmomentverzweigung oder Drehmomentwandlung ohne Wartung und Nachstellung.

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Anwendungsfälle für derartige erfindungsgemäße Umlaufgetriebe mit Reibring sind beispielsweise Differentialgetriebe zum Antrieb für Fahrzeuge. Selbstverständlich läßt sich diese Erfindung auch anwenden bei hintereinandergeschalteten Reibgetrieben dieser Art als Reduziergetriebe an Getriebemotoren, Werkzeugmaschinen oder dergleichen

Weitere Anwendungsfälle sind schaltbare umlaufgetriebe sowie, im Zusammenhang mit einem Drehmomentwandler, automatische Getriebe, z.B. bei Kraftfahrzeugen. Schließlich können bei Anwendung der Erfindung besonders preisgünstige Kleinstgetriebe bei relativ hohem Drehmoment und großem Übersetzungsverhältnis, und gegebenenfalls mit Selbsthemmung, verwirklicht werden.

Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen Fig. 1 bis Fig. 10 auf Blatt 1-4 dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben· Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Umlaufgetriebe mit Reibringj Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Umlaufgetriebe mit Reibringj

Fig. 3 einen Längsschnitt mit der Darstellung eines öl- oder luftdruckbeaufschlagten Reibrings in einem derartigen Umlaufgetriebe;

Fig. 4 einen Reibring aus Metall, der in einen Druckring eingesetzt ist;

Fig. 5 einen dünnwandigen elastischen Reibring mit pfeilförmiger Trennstelle;

Fig. 6 einen Längsschnitt eines Umlaufgetriebes mit Freilauf;

Fig. 7 einen Längsschnitt mit einer zwischen den Rollen angeordneten Stützrolle;

Fig. 8 einen Querschnitt mit der Darstellung der Stützrolle zwischen den Planetenrollen;

Fig. 9 einen Längsschnitt mit der Darstellung der Doppelbordführung der Planetenrollen bei Verwendung von Stützrollen;

Fig.10 ein zweistufiges Umlaufgetriebe mit einem für beide Getriebe gemeinsamen Käfig als Planetenträger. • π 3 0 007/0107

Die Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Anwendungsbeispiel für ein Umlaufgetriebe, bei dem ein Reibring (5) aus elastischem Material, wie ζ·Β· Kunststoff oder Gummi, in einer Riemenscheibe (6) radial vorgespannt, den Reibungsschluß zwischen dem Innenrad (1) der Planetenrolle (3) und dem Reibring (5) herstellt, wobei die Planetenrolle (3) das auftretende Drehmoment über die Planetenachse (4) auf den Planetenträger (2) überträgt.

In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch das in Fig. 1 gezeigte Getriebe ersichtlich mit der Anordnung des Innenrads (l), den Planetenrollen (3) und dem Reibring (5).

Die Fig. 3 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Umlaufgetriebes mit einem Reibring (5)> der beispielsweise in eine Riemenscheibe (6) eingesetzt ist und eine umlaufende Ringnut (7) besitzt sowie kreisförmit seitlich angeordnete Dichtungslippen (8), sodaß eine Regelung der radialen Torspannung durch Öl- oder pneumatischen Druck die radiale Vorspannung des Reibrings auf die Planetenrollen (3) regelbar veränderlich ist.

Die Fig. 4 zeigt ein Umlaufgetriebe mit einem dünnwandigen Reibring (5), der durch einen Druckring (9) radial zur gleichmäßigen Erzeugung einer Vorspannung unterstützt und gemeinsam mit diesem in beispielsweise einer Riemenscheibe (6) angeordnet ist.

Die Fig. 5 zeigt die erfindungsgemäße Ausführung eijies Reibrings (5) mit einer pfeilförmigen Trennstelle (10) zur Verbesserung der Verteilung der radialen Vorspannung am Umfang und zur Sicherstellung der einwandfreien Überrollung der Trennstelle durch die Planetenrollen (3).

Die Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Umlaufgetriebe mit Freilauf, zu dessen Funktionsfähigkeit in den Reibriig (5) eine Schraubenfeder (12) eingesetzt und mit dem Federende (13) ">it dem Reibring (5) kraftschlüssig verbunden ist. Die Wirkungsweise eines derartigen Schraubenfeder-Freilaufs ist bekannt bei Verwendung mit glatten Wellen. Selbst-

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verständlich icann bei Verwendung eines Reibrings (5) mit einer Trennstelle (10) wie in Fig. 5 dargestellt, die Schraubenfeder auch am äußeren Umfang des Reibrings angeordnet werden mit derselben Wirkungsweise. Dabei ist das Federende (13) entweder mit dem Druckring (9) oder beispielsweise der Riemenscheibe (6) kraftschlüssig zu verbinden, sodaß ein am Reibring (5) auftretendes Drehmoment in einer Richtung den Freilauf in der anderen den Reibungsschluß verursacht.

Fig. 7 und Fig. 8 zeigen ein Umlaufgetriebe mit Reibring zur Übertragung relativ hoher Drehmomente bei geringstmöglicher innerer Reibung. Hierzu ist die Stützrolle (11) zwischen den Planetenrollen (3) angeordnet. Sie überträgt; über die Planetenachse (4) das von den Planetenrollen (3) eingeleitete Drehmoment auf den Planetenträger (2),

Die Fig. 9 veranschaulicht, wie bei Umlaufgetrieben mit einer Stützrolle (Ii) die Planetenreilen (.1) auf dem innenrad (l) durch zwei seitliche Borde (17) auf ihrer Umlaufbahn geführt werden.

Die Fi > 10 zeigt ein zweistufiges Umlaufgetriebe mit großem Übersetzungsverhältnis und einem Antrieb über eine gemeinsame Achse (18), deren unterschiedliche Durchmesser als Innenrad wirken und die im Planetenkäfig (15) eingesetzten Planetenrollen antreiben. Bei feststehendem Flansch wird die Riemenscheibe (6) mit der Differenzdrehzahl angetrieben. Infolge der Reibung der Planetenrollen in den Taschen des Planetenkäfigs wird eine Selbsthemmung bei Antrieb über die Riemenscheibe (6) gewährleistet.

Bei den in den Fig. 1-10 gezeigten Umlaufgetrieben mit Reibring (5) ist dieser in seiner Funktion als Außenrad angeordnet. Es ist selbstverständlich, daß je nach den Erfordernissen dieser Reibring ebenso wie der Druckring (9) innenliegend, d.h. als Innenrad (1) angeordnet werden kann.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

/ 1. ) Umlaufgetriebe mit Reibring dadurch gekennzeichnet, daß der Reibring (5) zur Drehmomentübertragung als Innen- oder Außenrad radial vorgespannt ist·

2. Umlaufgetriebe nach Anspruch 1») dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Vorspannung des Reibrings (5) durch einen am Umfang bzw. bei Verwendung als Innenrad (1) am Innendurchmesser wirksamen Öldruck oder durch pneumatischen Druck regelbar einstellbar ist·

3· Umlaufgetriebe nach Anspruch 1.) dadurch gekennzeichnet, daß der Reibring (5) vorzugsweise aus Stahl als dünnwandiger Ring ausgeführt und in einen elastischen Druckring (9) vorzugsweise aus Gummi oder Kunststoff eingesetzt ist und mit Vorspannung die am Umfang de:; Innenrad (l) angeordneten Planetenrollen (3) umschließt,..

4. Umlaufgetriebe nach Anspruch 1·) - 3.) dadurch gekennzeichnet, daß der dünnwandige Reibring (5), vorzugsweise aus Stahl, eine Trennstelle (10) besitzt, die zahn- oder pfeilförmig ausgeführt ist·

5· Umlaufgetriebe nach Anspruch 1.) - 4·) dadurch gekennzeichnet, daß am Reibring (5) an seinem Innen- oder Außendurchmesser eine Schraubenfeder (12) angeordnet ist mit einem Federende (13) zur kraftschlüssigen Verbindung mit dem Reibring (5)·

6. Umlaufgetriebe nach Anspruch 4«) dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Reibring (5) mit Trennstelle (lO) die Schraubenfeder (12) am äußeren Umfang des Reibrings (5) aufgesetzt und das Federende (13) mit der Riemenscheibe (6) oder dem Druckring (9) kraftschlüssig verbunden ist·

7, Umlaufgetriebe nach Anspruch 1.) - 6.) dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung des von den Planetenrollen (3) erzeugten Drehmoments auf den Planfctenträger (2) Stützrollen (11) auf stütz

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ORIGINAL INSPECTED.

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rollenachsen (19) am Planetenträger zwischen jeweils zwei Planetenrollen (3) angeordnet sind mit einem Außendurchmesser, der kleiner ist als der Außendurchmesser der Planetenrollen·

8. Umlaufgetriebe nach Anspruch 7·) dadurch gekennzeichnet, daß zur achsparallelen Führung der Planetenrollen am Innenrad (l) seitliche Borde (17) angebracht sind.

9· Umlaufgetriebe nach Anspruch 1·) dadurch gekennzeichnet, daß bei insbesondere mehrstufigen Umlaufgetrieben zur Erzielung einer Selbsthemmung bei Umkehr der Antriebsrichtung die Planetenrollen in die Taschen eines Planetenkäfigs (15) drehbar eingesetzt sind·

Freiburg, den 18. Juli 1978

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