DE3222481C2 - Reibringgetriebe - Google Patents

Abstract

Reibringgetriebe, bestehend aus mindestens drei auf einem Teilkreis angeordneten, aus axial bewegbaren konischen Scheiben bestehenden Treibscheiben, die einen an ihren Keilflächen angreifenden Reibring antreiben, wobei eine aus zwei axial bewegbaren Scheibenhälften bestehende, zentrisch zum Reibring angeordnete und von den Treibscheiben umgebene freibewegbare Stützscheibe vorgesehen ist, die an den Keilflächen aller Treibscheiben angreift und ggf. ein veränderliches konvexes Außenprofil aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Reibringgetriebe zur stufenlosen Drehzahlübertragung, bestehend aus mindestens drei auf einem Teilkreis gelagerten und aus je zwei axial gegeneinander verstellbaren konischen Scheiben gebildeten Treibscheiben, einer zwischen ihnen freibeweglich angeordneten und an den Kegelflächen der Treibscheiben angreifenden Stützscheibe, die aus zwei axial unter Druck stehenden Scheibenringen besteht, und einem die Kegelflächen aller Treibscheiben umgreifenden Reibring.

Ein Getriebe dieser Art ist aus der DE-OS 16 25 107 bekannt. Es besteht aus jeweils in ihrer Mittelebene geteilten und axial bewegbar ausgebildeten Treibscheiben, einer Stützscheibe und einem Reibring. Die erforderliche Anpreßkraft erzeugen Tellerfedern.

Bei einer Übersetzung ins Schnelle oder Langsame müßte sich der Durchmesser der Stützscheibe vergrößern, um für diese eine schlupffreie Abrollbedingung zu erzielen. Wäre die Stützscheibe axial starr, würde sie lastfrei werden und ihre S^ützfunktion wegen zu geringen Durchmessers nicht erfüllen. Aus diesem Grunde ist die axiale Verstellbarkeit der Stützringhälften hier nötig·

Bei einer Kraftübertragung wird daher durch die auftretenden Reaktionskräfte der Reibring in das erste Treibscheibenpaar hineingezogen und gleichzeitig aus dem zweiten Treibscheibenpaar hinausgedrückt. Wegen der Federwirkung der Tellerfedern folgt die Stützscheibe diesen Kräften ebenfalls, so daß sich für beide Treibscheibenpaare unterschiedliche Übertragungsver-

hältnisse einstellen, die in Abhängigkeit von der Last einen Zwangsschlupf von mehr als 12% bewirken. Bei einem Schlupf von 3% ergeben sich jedoch bereits Werkstoffveränderungen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ein Reibringgetriebe zu schaffen, das praktisch ohne wesentliche Schlupfverluste mit hohem Übertragungswirkungsgrad arbeitet und preiswert herstellbar ist
ίο Die Lösung der gestellten Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, die Stützscheibe starr auszubilden und so zu gestalten, daß sie nicht am Umfang der Treibscheiben, sondern in deren Keilführungen eingreift Da sich die Keilführungen der Treibscheiben durch die axiale Verstellung der Scheibenhälften ändert, ist eine entsprechend geringfügige Anpassung bei der Stützscheibe erforderlich und möglich. Dadurch weist die Stützscheibe bei unterschiedlichen Übertragungs- und Lastverhältnissen stets einen entsprechend variablen Laufradius auf, wodurch ein Zwangsschlupf weitgehend ausgeschlossen ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

Fi g. 1 eine schematische, perspektivische Ansicht des Getriebes,

F i g. 2 einen Querschnitt durch ein Getriebe,

F i g. 3 einen Querschnitt durch eine Stülzscheibe und

Fig.4 eine Draufsicht auf eine Stützscheibenhälfte nach F i g. 3.

F i g. 1 zeigt schematisch ein aus zwei Antriebstreibscheiben 1,2 und zwei Abtriebstreibscheiben 3,4, einer Stützscheibe 5 und einem Reibring 6 bestehendes Reibringgetriebe zur stufenlosen Drehzahlverstellung.

Jede Treibscheibe 1—4 besteht aus zwei konischen, axial verschiebbaren Scheibenhälften 7, 8, die, wie die Zeichnung zeigt, so ausgebildet sein können, daß die eine Scheibenhälfte 7 mit der zugehörigen An- bzw. Abtriebswelle 9 fest verbunden ist und die andere Scheibenhälfte 8 auf dieser An- bzw. Abtriebswelle axial verschiebbar sitzt. Die axiale Verschiebung erfolgt mittels eines nicht dargestellten, auf die Scheibenhälfte 8 einwirkenden Druckmittelzylinders sowie zusätzlicher Zug- bzw. Druckfedern, die gewährleisten, daß bei Ausfall des Druckmittelzylinders eine geeignete Übertragungseinstellung vorliegt.

In die Keilführungen der Treibscheiben 1—4 greifen sowohl ein die Treibscheiben umgebender Reibring 6 (anstelle eines Keilriemens oder dgl.) als auch eine von den Treibscheiben 1—4 umgebene, freibeweglich angeordnete Stützscheibe 5 ein. Diese Stützscheibe 5 besteht aus zwei Hälften 10, 11, die unter Druckmitteleinfluß axial gegeneinander beweglich sind und an ihrem Rand eine keilförmige Profilierung 12 tragen.

Diese Stützscheibe 5 greift in die Keilführungen der Treibscheiben 1 —4 stets an den Stellen ein, die momentan die gleiche axiale lichte Weite haben, d. h., die auch die gleiche Umfangsgeschwindigkeit haben, so daß der Angriff praktisch schlupflos ist. Dabei stellt sich die Lage der Achse der Stützscheibe selbsttätig entsprechend dem gewählten und durch die Treibscheiben 1—4 bewirkten Übersetzungsverhältnis ein. Hierbei ist vorausgesetzt, daß die Antriebstreibscheiben 1, 2 und die Abtriebstreibscheiben 3, 4 jeweils synchron axial zueinander bewegt werden und jeweils mit gleicher Drehzahl umlaufen. Je nach der unterschiedlichen axialen Einstel-

Jung der Treibscheiben ändert sich auch die räumliche Lage des Reibringes 6, der stets etwa koaxial zur Stützscheibe 5 umläuft.

F i g. 2 zeigt ein ausgeführtes Getriebe der beschriebenen Art im Querschnitt Dabei wird die Antriebskraft von einer Antriebswelle 15 über ein Stirnradgetriebe 16 auf die Antriebswelle 17 einer Antriebsscheibe 18 übertragen. Diese ist über den Reibring 19 und die Stützscheibe 20 mit der Abtriebsscheibe 21 verbunden, deren Abtriebswelle 22 über ein Stirnradgetriebe 23 mh der Abtriebswelle 24 verbunden ist. Die Treibscheiben 18, 21 weisen auf der einen Seite jeweils einen Druckmittelzylinder 25, 26 auf. Hiermit wird der jeweilige axiale Abstand der Treibscheibenhälften, die aus konischen Scheiben gebildet sind, und damit das Übersetzungsverhältnis gesteuert Die Stützscheibe 20 ist ebenfalls mit einer nicht dargestellten Druckmittelleitung verbunden, um eine Anpassung des axialen Abstandes ihrer Hälften an die sich ändernden Axialabstände der T'eibscheibenhälften herbeizuführen.

Wird bei der Stützscheibe 5 lediglich der axiale Absland der Scheibenhälften 10, 11 verändert, ergibt sich ein geringer Schlupf an den Angriffsflächen aufgrund der dort herrschenden geometrischen Verhältnisse.

Es ist daher zweckmäßig, wenn gleichzeitig mit der Veränderung des axialen Abstandes eine Veränderung des Eingriffsprofiles der Stützscheibe erfolgt, derart, daß eine punktförmige Angriffsstelle entsteht, an der keinerlei Schlupf mehr auftreten kann. Diese Maßnahme besteht praktisch in einer gleichzeitigen, wenn auch geringen Veränderung des wirksamen Radius der Stützscheibe.

Um dies zu ermöglichen, ist die in den F i g. 3 und 4 dargestellte Stützscheibe 30 vorgesehen, die aus den Scheibenhälften 31,32 besteht. Jede Scheibenhälfte besteht ihrerseits aus einem federelastischen Scheibenring 33 und einer zentrischen Nabe 34, die von außen gegen den inneren Rand des Scheibenringes 33 drückt. Die Naben 34 der beiden Scheibenhälften 32,31 sind durch einen Achsbolzen 35 verbunden. Dieser begrenzt zugleich ihren maximalen Axialabstand. Ferner ist zwischen den Scheibenringen 33 der beiden Scheibenhälften ein Lagerring 36 angeordnet, dessen Durchmesser kleiner ist, als der Außendurchmesser der Scheibenringe 33, aber größer als derjenige der Naben 34 bzw. der Innendurchmesser der Scheibenringe 33. An der einen Scheibenhälfte 31 ist ferner eine Druckdose 37 angeordnet

Wie F i g. 3 zeigt, besitzt jeder Scheibenring 33 im Querschnitt auf seiner Außenseite ein konvexes Profil 38. Wird von der Druckdose 37 Druckmittelkraft auf die Scheibenhälften 31, 32 übertragen, so daß sich deren axialer Abstand am Achsbolzen 35 vermindert, ergibt sich nach dem Hebelgesetz, daß sich die Außrnränder der Scheibenringe 33 jenseits des Lagerringes 36 nach außen bewegen. Dabei verschiebt sich das konvexe Profil 38 in bezug auf die Mittelebene. Zur Erhöhung der Elastizität sind die Scheibenringe 33 mit radialen Schlitzen 39 versehen (F i g. 4).

Wird die konvexe Form des Profils 38 so gewählt, daß es genau den geometrischen Verhältnissen der Keilführung der Treibscheiben 1—4 des Getriebes bei unterschiedlichen axialen Abständen der Scheibenhälften der Treibscheiben entspricht, kann eine schlupffreie Kraftübertragung an der Stützscheibe erzielt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Reibringgetriebe zur stufenlosen Drehzahlübertragung, bestehend aus mindestens drei auf einem Teilkreis gelagerten und aus je zwei axial gegeneinander verstellbaren konischen Scheiben gebildeten Treibscheiben, einer zwischen ihnen freibeweglich angeordneten und an den Kegelflächen der Treibscheiben angreifenden Stützscheibe, die aus zwei axial unter Druck stehenden Scheibenringen besteht, und einem die Kegelflächen aller Treibscheiben umgreifenden Reibring, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibring (6) einstückig ausgebildet ist und daß die zweiteilige Stützscheibe (5, 20,30) aus zwei federelastischen Scheibenringen (33), einem zwischen diesen angeordneten Lagerring (36) mit einem Durchmesser, der kleiner als der Außendurchmesser, aber größer als der Innendurchmesser der Scheibenringe (33) ist, sowie je einer von außen an einem Scheibenring (33) angreifenden zentrischen Nabe (34) besteht, die durch eine betätigbare Zug- und Druckeinrichtung (35, 37) verbunden sind.

2. Reibringgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenringe (33) im Querschnitt gesehen an ihrer Außenseite ein konvexes Profil (38) besitzen.

3. Reibringgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung für die Stützscheibe (5,20,30) eine druckmittelbetätigte Einrichtung (37) ist.

4. Reibringgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützscheibe (5, 20, 30) mit einer Druckmittelleitung verbunden ist.