DE308898C

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Publication number: DE308898C
Application number: DENDAT308898D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Eine Vorrichtung zum Übertragen von Drehbewegungen mittels Kugeln ist bereits vorgeschlagen worden, bei der die Kugeln in einem sich verjüngenden Raum zwischen treibenden und getriebenen Teilen federnd angedrückt werden und in verschiedenster Ausführung die Drehbewegung der treibenden Welle auf die getriebene Welle übertragen.

Die Erfindung betrifft eine Änderung dieser

ίο Vorrichtung derart, daß das Übersetzungsverhältnis zwischen den treibenden und dem getriebenen Teil allmählich verändert werden kann. Zu diesem Zweck ist von den drei Getriebeteilen — innere Lauffläche, Kugelsatz, äußere Lauffläche — einer in achsialer Richtung verschiebbar, indem die anderen oder einer der anderen selbsttätig einstellbar angeordnet sind.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in einer Ausführung dargestellt, die z. B. an Stelle des üblichen Wechselgetriebes bei Automobilen Anwendung finden kann und außer der Änderung im Übersetzungsverhältnis den Stillstand oder den Rückwärtslauf der getriebenen Welle beim Umlauf der treibenden Welle in stets gleichem Sinne ermöglicht. Die Zeichnung veranschaulicht einen Längsschnitt dieser Vorrichtung.

Die treibende Welle 1 ist gleichachsig mit der getriebenen Welle 2 angeordnet und an ihrem 'Ende mit den kegelförmigen Flächen 3 und 4 versehen, die mit ihren Spitzen entgegengesetzt gerichtet sind. Um diesen Teil der treibenden Welle liegt der freie Ring 5, der die kegelförmigen inneren Flächen 6 und 7 aufweist. In den beiden von den verschiedenen Kegelflächen begrenzten, sich verjüngenden Räumen sind die Kugeln 8 und 9 untergebracht.

Die Kugeln 8 des einen Satzes werden mittels der stark gespannten Feder 10 von der Druckplatte 11 in den einen der sich verjüngenden Räume gedrückt. Die Druckplatte 11 ist in dem Gehäuse 12 nicht drehbar, sondern nur achsial verschiebbar angeordnet, beispielsweise mittels Feder und Nut, und trägt die Stifte 13, die zwischen die Kugeln 8 ragen und somit nur eine Drehung derselben an Ort und Stelle zulassen.

Die Kugeln 9 werden mittels der kräftigen Feder 14 von der Druckplatte 15 in den anderen sich verjüngenden Raum gepreßt; durch die lose Anordnung des Ringes 5 halten sich die beiden Federn 10 und 14 im Gleichgewicht. Die Druckplatte 15 ist drehbar angeordnet und trägt die Stifte 16, die zwischen den Kugeln 9 liegen und deren Drehbewegung um die treibende Welle mittels der Druckplatte 15 und des Zwischenstückes 17 auf die getriebene Welle 2 übertragen.

Die treibende Welle 1 ist verschiebbar in den Kugellagern 18 und 19, die treibende Welle 2 etwas nachstellbar in dem Kugellager 20 gelagert, dessen innerer Laufring mittels eines Drucklagers 21 gegen das Gehäuse zur Aufnahme des Druckes der Feder 14 abgestützt ist.

Die treibende Welle 1 kann mittels einer

Büchse 22 verschoben werden, die in der festen Mutter 23 verschraubbar ist und bei ihrer achsialen Bewegung die treibende Welle 1 durch das Kugellager 24 mitnimmt, das als Lauf- und Drucklager ausgeführt ist und dessen innerer Laufring auf der Welle 1 festgeklemmt ist. Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Nimmt die treibende Welle 1 die auf der Zeichnung dargestellte Lage ein, so berühren ίο die Kugeln 8 und 9 die inneren und äußeren Kegelflächen an Stellen mit gleichem Durchmesser. Beim Umlauf der treibenden Welle wird der Ring 5 mittels der Kugeln 8 in entgegengesetzter Richtung und mit herabgesetzter Winkelgeschwindigkeit gedreht. Die Kugeln 9 befinden sich dabei zwischen dem umlaufenden Ring 5 und dem zweiten kegelförmigen Teil der treibenden Welle in genau denselben Bewegungsverhältnissen wie die Kugeln 8; ebenso wie diese letzteren werden sich also die Kugeln 9 nur 'um die eigene Achse, jedoch nicht um die treibende Welle drehen, so daß die Stifte 16 stillstehen und mit ihnen die getriebene Welle 2.

Wird die treibende Welle 1 nach rechts geschoben, so stellt sich der Ring 5 unter dem anfangs erhöhten Druck der Feder 14 in entgegengesetzter Richtung, als in der die Welle 1 verschoben wurde, derart ein, daß die Federn 10 und 14 sich wieder das Gleichgewicht halten. Die Kugeln 8 laufen nun auf einem Kreisumfang mit geringem Durchmesser und drehen mithin den Ring 5 mit geringerer Geschwindigkeit. Die Kugeln 9 rollen aber auf einem Kreisumfang mit größerem Durchmesser und erhalten von der treibenden Welle eine größere Umfangsgeschwindigkeit als vorher. Während nun die Winkelgeschwindigkeit des Ringes 5 sich erniedrigt hat, hat der gesteigerte Einfluß der treibenden Welle gegenüber dem verminderten Einfluß des Ringes 5 zur Folge, daß die Kugeln 9 um die treibende Welle und im gleichen Sinne wie diese umlaufen. Die Umlaufbewegung der Kugeln 9 wird mittels der Stifte 16 und des Körpers 15, 17 auf die Welle 2 übertragen, und ihre Winkelgeschwindigkeit ist desto größer, je weiter die Welle 1 nach rechts geschoben wird.

Wird die treibende Welle 1 aus der Mittelstellung nach links bewegt, so verschiebt sich der Ring 5 durch die Federwirkung nach rechts; die Drehgeschwindigkeit dieses Ringes erhöht sich, dagegen erniedrigt sich der Einfluß der treibenden Welle 1 auf die Kugeln 9, weil der Umfang des Laufkreises dieser Kugeln kleiner wird. Es folgen demnach die Kugeln 9 der Bewegung des Ringes 5, d. h. in entgegengesetzter Richtung wie die der treibenden Welle; die Welle 2 bewegt sich mithin entgegengesetzt zur Welle 1, und zwar mit um so größerer Geschwindigkeit, als die Welle ι weiter nach links verschoben wird. Der gleichgerichtete Umlauf der Wellen ι und 2 entspricht der Vorwärtsbewegung des Wagens, auf dem die Vorrichtung als Wechselgetriebe angeordnet ist; die Bewegung der Wellen im entgegengesetzten Sinne entspricht dem Rückwärtsgang des Wagens; demgemäß kann die Welle ι aus der Mittelstellung weiter nach rechts als nach links geschoben werden, weil der Vorwärtsgang eine größere Übersetzung erfordert als die Rückwärtsbewegung.

Die in der Zeichnung veranschaulichte Vorrichtung kann auch in anderer Weise Anwendung finden, u. a. derart, daß der Ring 5 z. B. als Riemenscheibe angetrieben wird und seinerseits als treibendes Glied für die getriebene Welle 2 dient. Die Welle .1, die sich dabei gleichfalls drehen muß, überträgt in diesem Fall keine Arbeit; sie hat nur den Zweck, das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Ring 5 und der Welle 2 zu ändern. Selbstverständlich müssen bei dieser Vorrichtung die Abmessungen, entsprechend der geänderten Aufgabe gewählt werden. Die Vorrichtung kann beispielsweise zum Antrieb von Werkzeugmaschinen vorteilhaft benutzt werden.

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Vorrichtung zum Übertragen von Drehbewegungen unter Vermittelung von Kugeln, die zwischen kegelförmigen Flächen der treibenden und der getriebenen Teile umlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß von den drei Getriebeteilen — innere Lauffläche, Kugelsatz und äußere Lauffläche — der eine achsial verschiebbar, ein anderer oder die anderen selbsttätig einstellbar angeordnet sind. ioo

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die treibende Welle (1) zwei mit der Spitze in entgegengesetzter Richtung liegende kegelförmige Flächen (3, 4) aufweist, um die ein doppelkegelförmiger freier Ring (5, 6, 7) herumliegt, und daß zwischen den beiden doppelkegelförmigen Räumen je ein Satz Kugeln (8 und 9) gelagert ist, von denen die auf der Seite der treibenden Welle liegenden Kugeln (8) von festen, nur längs verschiebbaren Stiften (13) gehalten werden, dagegen die auf der Seite der getriebenen Welle befindlichen zwischen Stiften (16) rollen, die mit der getriebenen Welle (2) verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.