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Die Erfindung betrifft ein stufenlos regelbares, zweistufiges Reibscheibengetriebe nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Ein solches Reibscheibengetriebe ist aus der CH-PS 2 16 761 bekannt. Es enthält in einem nicht näher beschriebenen Gehäuse eine in einer Gehäusewand gelagerte Antriebswelle und eine in der gegenüberliegenden Gehäusewand gelagerte Abtriebswelle, wobei die Achsen dieser Wellen gegeneinander versetzt sind. Zwischen Antriebs- und Abtriebswelle sind hintereinander zwei Reibelementenpaare angeordnet. Die die Paare bildenden, in Axialrichtung gegeneinander gedrückten Elemente sind relativ zueinander verstellbar, um so daß Übersetzungsverhältnis des Reibscheibengetriebes zu verändern. Zwischen dem auf der Antriebswelle angebrachten Element und dem der Abtriebswelle zugeordneten Element ist eine Zwischenwelle mit an ihren Enden fliegend angeordneten Elementen in einem Träger gelagert, der an einer außermittig im Getriebegehäuse angeordneten Tragsäule höhenverstellbar und verschwenkbar gehalten ist. Das der Abtriebswelle zugeordnete Element ist in Axialrichtung verschiebbar und wird durch eine Schrägnockenkupplung drehmomentabhängig in Axialrichtung gegen die vorgeschalteten Elemente gedrückt. Die Schrägnockenkupplung umfaßt eine Schrägfläche in einer drehfest mit der einen Welle der Schrägnockenkupplung verbundenen Hülse und einen zylindrischen Stift, der radial durch die andere Welle eingesetzt und an der Schrägfläche in Anlage ist.
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Bei einer anderen Bauart von stufenlos regelbaren, zweistufigen Reibscheibengetrieben, die z. B. bekannt sind als "LK 2-Getriebe" nach dem seit 1979 vorliegenden Prospektblatt N 1410-01 der William Prym Werke KG, 5190 Stollberg, sowie im Katalog der Firma Gebr. Stöber, 7530 Pforzheim, Ausgabe 6/80, S. 42 sowie der DE-PS 8 12 618 beschrieben sind, sind Antriebswelle und Abtriebswelle koaxial angeordnet. Die beiden innenliegenden Reibscheiben sind in Axialrichtung gegeneinander verschiebbar und werden durch eine Feder und gegebenenfalls eine drehmomentabhängige Schrägnockenkupplung auseinandergedrückt. Sie sind an einer Tragsäule gelagert, die mit einer Schlittenführung oder dergleichen versehen ist, wobei ein Spindeltrieb zur Verstellung der innenliegenden Reibscheiben vorgesehen ist.
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Bei den bekannten stufenlos regelbaren, zweistufigen Reibscheibengetrieben erfordert die Montage der verschiedenen Getriebeteile im Getriebegehäuse einen erheblichen Zeitaufwand.
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Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Reibscheibengetriebe der eingangs angegegenen Art die Montagearbeiten erheblich zu vereinfachen.
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Diese Aufgabe wird bei dem gattungsgemäßen Reibscheibengetriebe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Bei dem erfindungsgemäßen stufenlos regelbaren, zweistufigen Reibscheibengetriebe ist das Gehäuse nur auf der Seite der Antriebswelle offen. Nach Entfernung des beispielsweise angeflanschten Antriebsmotors ist das Gehäuseinnere zu Montagezwecken frei zugänglich. Die koaxiale Anordnung von Antriebswelle und Abtriebswelle verbessert unter anderem die Zugänglichkeit der verschiedenen Getriebeelemente im Inneren des Getriebegehäuses.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Gemäß Anspruch 2 ist die Tragsäule als zylindrische Gleitführung für eine am Träger vorgesehene Führungshülse ausgebildet, wobei die Führungshülse eine Zahnstange trägt, mit der ein auf eine in einer Gehäusewand gelagerten Verstellwelle angebrachtes Ritzel kämmt. Durch Dehnung der Verstellwelle mittels eines Betätigungsgliedes oder Handrades, das an dem nach außen ragenden Ende der Verstellwelle angebracht ist, kann das Übersetzungsverhältnis des Getriebes verändert werden. Die Verstellung der beiden innenliegenden Reibscheibenelemente mittels Zahnstange und Ritzel ist an sich bereits aus der DE-PS 8 12 618 bekannt.
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Gemäß Anspruch 4 ist unter anderem vorgesehen, daß die Abtriebswelle einen als Hohlwelle ausgebildeten Abschnitt größeren Durchmessers aufweist. In den Innenraum des hohlwellenförmigen Abschnittes der Abtriebswelle ragt ein ebenfalls als Hohlwelle ausgebildeter Endabschnitt der Zwischenwelle hinein. Eine ähnliche Anordnung mit hohlwellenförmiger Abtriebswelle ist bereits aus ant " Antriebstechnik" 17 (1978) Nr. 3, Seiten 93 bis 98, bekannt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
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In der Zeichnung zeigt
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Fig. 1 einen mittleren Längsschnitt durch ein gemäß der Erfindung ausgebildetes Getriebe und
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Fig. 2 eine Draufsicht auf die Innenteile des Getriebes nach Wegschneiden abdeckender Wandungen und anderer Teile.
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Bei dem gezeichneten Beispiel ist ein Getriebegehäuse 17 vorgesehen, das im wesentlichen würfelförmig gestaltet und an seiner in Fig. 1 linken Seite durch eine angeflanschte Lagerplatte 18 verschlossen ist, an welche ein Elektromotor 16 angeflanscht ist, dessen die Antriebswelle des Getriebes darstellende Welle 5 durch die Lagerplatte 18 hindurchreicht.
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Der Elektromotor 16 kann ein Elektromotor mit nur einer Drehzahl, aber zwecks Vergrößerung des Regelbereiches auch ein polumschaltbarer Motor sein; statt von einem Elektromotor unmittelbar kann die Antriebswelle 5 des Getriebes auch über einen Keilriementrieb od. dgl. von außen angetrieben sein. Als ein Element eines ersten Reibelementenpaares ist auf der Antriebswelle 5 die Antriebsscheibe 1 drehfest angeordnet. Sie ist in einem in die Lagerplatte 18 eingesetzten Wälzlager 22 gelagert.
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Die der Lagerwand 18 gegenüberliegende Wand des Gehäuses 17 bildet eine Lagerhülse 30. In dieser ist die Abtriebswelle 13 mit einem als Hohlwelle ausgebildeten Abschnitt in Wälzlagern 26 und 27 gelagert. Unter Zwischenschaltung von Gleitbuchsen 15 ist in dem Hohlwellenabschnitt der Abtriebswelle eine ebenfalls als Hohlwelle ausgebildete Zwischenwelle 14 drehbar und axial verschieblich gelagert. Auf diese ist als abtriebsseitiges Reibelement eine Reibringscheibe 4 drehfest aufgesetzt, vorzugsweise aufgeschrumpft. Innerhalb des in der Zwischenwelle 14 gebildeten Hohlraumes ist eine im Leerlauf die axiale Andrückkraft für die Reibelemente liefernde Wendelfeder 8 untergebracht, die eine vorgespannte Druckfeder darstellt. Die abtriebsseitige freie Stirnfläche der Zwischenwelle 14 bildet oder trägt die Schrägnockenflächen 9 einer Schrägnockenkupplung, deren Gegenstück ein in einer Ausnehmung am Grunde des Hohlwellenabschnittes der Abtriebswelle 13 quer zur Wellenachse eingesetzter Abstützstift 12 ist. Dieser ist auch zur Abstützung eines einen Teller für die Feder 8 tragenden, im Hohlraum der Zwischenwelle 14 geführten Bolzens 29 benutzt. Die vom Lastdrehmoment abhängige, vom Abstützstift 12 über die Schrägnockenflächen 9 erzeugte, an der Zwischenwelle 14 angreifende Axialkraft wirkt gleichsinnig mit der Kraft der Feder 8.
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Zwischen der antriebsseitigen Antriebsscheibe 1 und der abtriebsseitigen Reibringscheibe 4 ist in einer von einem Träger 6 gebildeten oder mit ihm fest verbundenen Lagertrommel 6&min;&min; eine Zwischenwelle 23 unter einem bestimmten Neigungswinkel gegenüber der Achsrichtung der Antriebswelle 5 und der Abtriebswelle 13 in Wälzlagern 24 und 25 drehbar gelagert. Auf die Enden der Zwischenwelle 23 sind antriebsseitig eine Reibringscheibe 2 und abtriebsseitig eine Kegelscheibe 3 fliegend aufgesetzt, vorzugsweise aufgeschrumpft. Sie liegen an den Wälzlagerkäfigen an, so daß die Zwischenwelle 23 in der Lagertrommel 6&min;&min; leicht drehbar, aber nicht axial verschiebbar gehalten ist. Von dem Träger 6 gebildet oder mit ihm fest verbunden ist auch eine Führungshülse 6&min;, die auf einer Tragsäule 10 längsverschiebbar und schwenkbar gehalten ist. Die Tragsäule 10 ist in die in Fig. 1 obere und untere Wand des Gehäuses 17 fest eingesetzt, z. B. mittels einer Schraube festgezogen. Sie stellt eine zylindrische Gleitführung dar. Die Führungshülse 6&min; trägt eine Zahnstange 19, mit der ein Ritzel 20 kämmt, das auf dem inneren Ende einer Verstellwelle 7 angebracht ist. Die Verstellwelle 7 ist in einer Wand des Gehäuses 17 ggfs. unter Zwischenschaltung einer besonderen Lagerscheibe gelagert. Auf ihrem nach außen ragenden Ende ist ein Betätigungsglied angebracht, das bei dem gezeichneten Beispiel ein Drehkopf 21 ist, der, je nach der Größe des Getriebes, durch ein Handrad ersetzt sein könnte. Zwischen das Ritzel 20 und die Nabe einer gemäß Fig. 2 in die Wand des Gehäuses 17 eingesetzten Lagerscheibe ist eine Tellerfeder 28 eingeschaltet.
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Durch Drehen des Betätigungsgliedes 21 läßt sich über die Verstellwelle 7, das Ritzel 20, die Zahnstange 19 und die Führungshülse 6&min; der Träger 6 mit der Lagertrommel 6&min;&min; auf der Tragsäule 10 auf und ab schieben. Dadurch wird der Radius der Berührungskreise verändert, auf denen die Elemente 1, 2 bzw. 3, 4 der Reibelementenpaare miteinander zusammenwirken, was in bekannter Weise die stufenlose Änderung der Drehzahl der Abtriebswelle 13 zur Folge hat. Der Einfachheit halber sind die Reibringscheiben 2 und 4 in Fig. 1 jede aus einem Stück gezeichnet. In Wirklichkeit bestehen sie in bekannter Weise aus Metallscheiben, in welchen die aus besonderem Material bestehenden Reibringe eingelassen sind.
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Gegenüber der in Fig. 1 gezeichneten Ausgangslage erzeugt bei steigendem Drehmoment der Abstützstift 12 über die Schrägnockenflächen 9 eine zusätzlich zur Feder 8 wirkende Axialkraft, die den Anpreßdruck zwischen den Reibelementen vergrößert. Der über die Schrägnockenkupplung weitergeleitete Anpreßdruck gleicht auch die Abnutzung der Reibringe aus und zwar dadurch, daß im Maße der Abnutzung der Träger 6 mit seiner Führungshülse 6&min; um die Säule 10 verschwenkt wird. Zur Verringerung der Reibungskräfte, die der Weiterleitung des Anpreßdruckes entgegenwirken, sind zwischen der Führungshülse 6&min; und der Säule 10 Gleithülsen 11 angeordnet, und zwar jeweils in den Enden der Führungshülse, die etwa ebensolang ist wie der Durchmesser der Antriebsscheibe 1. Die Richtung der Achse der Antriebswelle 5 und der Abtriebswelle 13, in der auch die Feder 8 wirkt, kreuzt die Richtung der Tragsäule 10 daher zwischen der in Fig. 1 oberen und der in Fig. 1 unteren Gleitbuchse 11.
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Eine Abwandlung der als Beispiel gezeichneten Bauart ergibt sich, wenn die Tragsäule 10, statt als zylindrische Führung ausgebildet zu sein, eine Schraubspindel darstellt, die in den Wänden des Getriebegehäuses 17 drehbar, aber nicht längsverschieblich gelagert ist. Auf dem in Fig. 1 oberen Ende einer solchen als Schraubspindel ausgebildeten Tragsäule 10 könnte dann ein dem Drehkopf 21 entsprechendes Betätigungsglied unmittelbar angebracht sein, während die Führungshülse 6&min; mit Innengewinde zu versehen wäre; die Zahnstange 19&min; das Ritzel 20 und die Zwischenwelle 7 fallen dann weg. Durch Drehen der als Schraubspindel ausgebildeten Tragsäule 10 wird der Träger 6 wieder auf und ab geschoben, während die Abnutzung der Reibringe nach wie vor durch eine Verschwenkung um die Tragsäule 10 ausgeglichen wird. Der Verschwenkungswinkel ist so klein, daß die Höhenverstellung auf dem Schraubspindelgewinde dabei unbeachtlich bleibt. Zusätzlich kann für den Fall, daß eine unerwünschte merkliche Drehzahländerung eintritt, die Drehzahl durch Auf- oder Abwärtsbewegen des Trägers auf der Gewindespindel mittels deren Drehung ausgeglichen werden.
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Während bei dem gezeichneten Beispiel die Elemente der Reibelementenpaare in der Weise abwechselnd angeordnet sind, daß auf die ebene Antriebsscheibe 1 eine keglige Reibringscheibe 2, auf diese eine keglige Antriebsscheibe 3 und auf diese eine ebene Reibringscheibe 4 folgen, läßt sich in Abwandlung des gezeichneten Beispiels die Folge der Elemente so ändern, daß je zwei gleiche Elemente verwendet werden. Wenn die Elemente 1 und 2 in der im Beispiel gezeichneten Form beibehalten werden, wird dann die Kegelscheibe 3 durch eine der Reibringscheibe 2 entsprechende weitere Reibringscheibe ersetzt und die Reibringscheibe 4 durch eine ebene Abtriebsscheibe, die der Antriebsscheibe 1 entspricht.
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Wenn die Lagerplatte 18 vom Gehäuse 17 abgenommen ist, lassen sich die innerhalb des Gehäuses 17 unterzubringenden Elemente von der in Fig. 1 linken, dann offenen Seite des Gehäuses her einsetzen, wobei die Säule 10 durch die in der Fig. 1 oberen und unteren Gehäusewand vorgesehenen Bohrungen nur eingeschoben bzw., wenn sie als Schraubspindel ausgebildet ist, nur in die dann mit Muttergewinde versehene Führungshülse 6&min; eingeschraubt zu werden braucht.
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Die Einzelheiten der Befestigung einer eine zylindrische Gleitführung bildenden Tragsäule 10 oder der Lagerung eine als Schraubspindel ausgebildeten Tragsäule verstehen sich für den Fachmann von selbst.