DE468537C - Vorrichtung zur Kraftuebersetzung vermittels der Reibwirkung einer Spiralfeder - Google Patents

Vorrichtung zur Kraftuebersetzung vermittels der Reibwirkung einer Spiralfeder

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DE468537C
DE468537C DEU9609D DEU0009609D DE468537C DE 468537 C DE468537 C DE 468537C DE U9609 D DEU9609 D DE U9609D DE U0009609 D DEU0009609 D DE U0009609D DE 468537 C DE468537 C DE 468537C
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EDMUND UHER JUN
JOHANN SZEMZOE DIPL ING
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EDMUND UHER JUN
JOHANN SZEMZOE DIPL ING
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/20Freewheels or freewheel clutches with expandable or contractable clamping ring or band
    • F16D41/206Freewheels or freewheel clutches with expandable or contractable clamping ring or band having axially adjacent coils, e.g. helical wrap-springs

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Description

  • Vorrichtung zur Kraftübersetzung vermittels der Reibwirkung einer Spiralfeder Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kraftübersetzung vermittels der Reibwirkung einer Spiralfeder, die bei ihrem vorderen Ende mit Hochfrequenz stetig hin und her geschwungen wird. Sie soll in Umwandlung der Schwingbewegung in eine umlaufende die Aufgabe eines stufenlosen Getriebes unter Bekämpfung jener Verluste lösen, weiche bei der Überbrückung des Wechselspiels der Schwingung und der Gleichmäßigkeit des Umlaufs in Abhängigkeit von der Frequenz auftreten.
  • Die Zeichnungen zeigen schematisch einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes. Abb. i ist die schaubildliche Ansicht einer einfachen Vorrichtung und Abb. 2 die Stirnansicht des -rückwärtigen Federendes derselben. Die übrigen Abbildungen stellen doppelt wirkende Vorrichtungen in verschiedenen Ausführungsformen, und zwar in Abb. q. und 6 im Längsschnitt, in Abb.3 in Seitenansicht, in Abb.7 aber in Vorderansicht, dar, wogegen Abb. 5 ein nach Linie V-V der Abb. ¢ genommener Querschnitt ist.
  • Nach Abb. i und 2 schwingt die Welle i am Wege des nachstellbaren Exzenters 2 und Pleuelstange 3 die Kurbel q.. Die Welle i läuft in Pfeilrichtung mit gleichmäßiger Tourenzahl um, und die Schwingungsweite der Kurbel ¢ läßt sich mit Änderung der Exzentrizität des Exzenters 2 regeln.
  • Die Kurbel q. sitzt lose am Zapfen 5 der Reibungstrommel 6 und wird an das vordere Ende 7 des Spiralfederbandes 8 angelenkt, welches somit an der von ihm umschlungenen Trommel 6 durch die Welle i bei seinem Ende 7 mit wechselbarer Schwingungsweite stetig hin und her geschwungen wird.
  • Das hintere Ende 9 der Feder 8 steckt in der an der Wellenfortsetzung io der Trommel 6 lose sitzenden Scheibe i i, die also von der Feder 8 mitgeschleppt wird. Die Scheibe i i trägt den an ihr bei 12 abgefederten und bei 13 angelenkten Nocken 1q., dessen Fühlflanke 15 nach einer Drehrichtung, und zwar im Sinne des Fanghubs der Feder 8, sperrend wirkt, nach der anderen Richtung aber an der Welle io lose gleitet.
  • Die Feder 8 ist derart bemessen und angebracht, daß sie sich im losen Zustande wie eine Hülse benimmt, wobei die beiden Federenden 7, 9 sich gleichzeitig und in gleichem Sinne bewegen. Beim Leerhub wird die Feder 8 von der Trommel 6 losgewunden, und die lose Feder 8 verdreht die lose Scheibe i i im Verhältnis zu der Welle i o allzusammen leer zurück. Dagegen beim Fanghub stemmt sich der Nocken 14 gegen die Welle io, fängt das Federende 9 ab und leitet somit das Anliegen der Feder 8 an der Trommel 6 ein. Das bei seinem hinteren Ende 9 einmal abgefangene und bei seinem vorderen Ende 7 eingewundene Federband 8 ruft sodann an der Trommel 6 eine der jeweiligen Beanspruchung entsprechende Reibung hervor, mit welcher die Trommel 6 mitverdreht wird. Der Bogenwinkel der Trommelverdrehung, d. h. die Übersetzung, richtet sich nach Maßgabe der Veränderung der Exzenterverstellung. Während des Fanghubs verdrehen sich die Teile i i bis 15 mitsamt der Feder 8, Trommel 6 und Welle io nach vorwärts.
  • Die Teile i i bis 15 bilden einen lose angebrachten, hubweise spielenden Friktionsfreilauf, der jedoch an der eigentlichen Kraftvermittlung keinen Teil nimmt und auch seitens der Feder 8, ungeachtet von der Größe ihrer jeweiligen Reibungskraft, bloß bis zum Einsetzen einer Reibung beansprucht wird. Der Leerhub wird gegenüber der vorangehenden Reibungskraft eingeleitet. Während des Leerhubs wird die Feder 8, abgesehen von der praktisch vernachlässigbaren Gleitreibung der Fühlflanke 15 an der Welle i o, völlig gelüftet.
  • Der Leerhub der beiden Federenden 7, 9 ist gleich, wogegen der Fanghub des tätigen Federendes 7 von einem passiven Hub - man könnte sagen, von einem Blindhub - des Federendes 9 begleitet wird, welcher in einer selbsttätigen Verzögerung des hinteren Federendes 9 besteht. Dieses Wechselspiel erfolgt jedoch nur bei verhältnismäßig geringen-Schwingungszahlen genau auf der beschriebenen Weise, d. h. Hand in Hand mit der absatzweisen Winkelverdrehung der Trommel 6. Bei wachsender Frequenz ist die Trommel 6 infolge ihrer Masse mehr und mehr bestrebt, nach der Art eines Schwungrades in Pfeilrichtung mit gleichmäßiger Geschwindigkeit umzulaufen, hinter welcher die Winkelgeschwindigkeit der Feder 8 sowohl am Anfang wie auch am Ende des Fanghubs mehr und mehr zurückbleibt. Unter solchen Umständen müssen schädliche Kräfte entstehen, die Bremsarbeit, Erwärmung usw. verursachen, wenn die Feder 8 die Trommel 6 während des vollen Fanghubs ergreift, wo doch die Geschwindigkeit der ersteren auf einer immer größer werdenden Hubstrecke hinter der der letzteren zurückbleibt. Der Erfindungsgegenstand ist von diesem Übel frei, da die Feder 8 die Trommel 6 nur bei gesperrtem Nocken 14 ergreift und letzterer mit seiner Flanke 15 gegen die Welle io nur anlaufen kann, wenn die Geschwindigkeit des Freilaufs i i bis 15 bzw. der Feder 8 im Fangsinne größer ist als die der Welle i o. Die von diesem Geschwindigkeitsunterschied ohne jede Sondersteuerung abgeleitete Selbsttätigkeit des hinteren Federendes 9 soll die richtige Fang- und Loslassungsstelle der Feder 8 innerhalb eines jeden Fanghubs bei jeder Frequenz sicher und genau, und zwar im An -schluß an den Ausgleich der beiden Ge schwindigkeiten ergeben.
  • In den folgenden Abbildungen handelt es sich um doppelt wirkende Spiralfedern. Nach Abb.3 ist an einer durchgehenden Welle 61 eine rechts- und eine linksgängige Feder 8 bzw. 81 zur Vermeidung der Fluktuation derart angebracht, daß eine jede Schwingung den Fanghub der einen und zugleich den Leerhub der anderen Feder bedeutet. Die unmittelbar betätigten beiden Federenden sind miteinander kraftschlüssig - verbunden, wodurch die Masse der bewegten Teile verringert wird.
  • Abb. ¢ und 5 zeigen eine Ausführungsform, wo die Feder 8 zwischen einer Hülse 16 und der damit gleichachsigen Trommel 6 steckt und einen zweifachen Freilauf schleppt, dessen Nocken 14 nur mit der Welle io, Nocken 141 aber nur mit der Hülse 16 zusammenwirken. An der Welle i o ist ein Kegelrad 1 7 gekeilt, welches mit dem Ritzel 18 und letzteres mit dem die Fortsetzung der Hülse 16 bildenden Kegelrad i 9 kämmt. Die Vorrichtung wird bei 2o, 21 und 22 gelagert. Die Schwingkurbel q. ist wieder gleichachsig mit der Trommel 6 angeordnet. Diese Ausführungsform ergibt einen gedrängten Zusammenbau mit nur einer Hauptachse.
  • Abb. 6 zeigt eine Ausführungsform, wo sowohl die Trommel 6 wie auch die Hülse 16 in Stirnräder 23, 24. auslaufen. Diese sind untereinander mit Hilfe von zwei Trieben zu verbinden, damit sie gleichgerichtet werden und zusammenarbeiten. Die Nocken 1q., 1¢i greifen hier in die konischen Nuten 25, 26.
  • Abb.7 zeigt eine Zwillingsvorrichtung mit Stirnrädern 23, welche einerseits nach-rechts und andererseits nach links laufen. Die getriebene Welle 27 befindet sich unten, und der im Hebelarm 28 lose gelagerte Trieb 29 läßt sich um den mit der Welle 27 gekeilten Trieb 3o von links nach rechts verschwenken, wodurch die Drehrichtung der Welle 27 unbeschadet'der jeweiligen übersetzungsverhältnisse beliebig gewechselt werden kann.
  • Bei der beschriebenen Vorrichtung wird die möglichst geringste Masse, und zwar lediglich nichts weiter als die bloße Feder geschwungen, welche auch bei geringen Ausmaßen an verhältnismäßig großen schmierbaren Flächen ohne schädliche Erwärmung wirkt und selbstsperrend ist. Eine haarfeine Spalte genügt, um die Feder vollständig zu lüften, wodurch ein totes , Spiel vermieden wird. Die Beseitigung der schädlichen Reibwirkungen und Massen steigert den Wirkungsgrad der Vorrichtung.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur Kraftübersetzung vermittels der Reibwirkung einer Spiralfeder, die bei ihrem einen Ende mit Hochfrequenz stetig hin und her geschwangen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das andere, praktisch massenlose Federende(9) von Schwingung zu Schwingung durch den Fanghub der Feder (8) selbsttätig verzögert, durch dem Leerhub aber von Seiten des ersteren Federendes (7) gänzlich gelüftet wird.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das selbsttätige Federende (9) einen im Fanghubsinne sperrenden Freilauf (i i bis 15) schleppt, welcher im Verhältnis zu der - von der Feder (8) mitgenommenen Reibungstrommel (6) o. dgl. lose -angebracht ist, wobei die Spiralfeder (8) derart ausgestaltet wird, daß im losen Zustande derselben beide Federenden (7, 9) sich gleichzeitig und in gleichem Sinne bewegen.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine rechtsgängige und eine linksgängige Spiralfeder (8, 81) an einer gemeinsamen Reibungstrommel o. dgl. (61) derart angebracht sind, daß eine jede Schwingung den Fanghub der einen und zugleich den Leerhub der anderen Feder (8, 81) verrichtet (Abb. 3).
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spiralfeder (8) zwischen einer Reibungshülse (16) o. dgl. und einer damit gleichachsigen Reibungstrommel (6) o. dgl. doppelt wirkend steckt und einen zweifachen Freilauf (ii bis 1¢; i41, 15) schleppt, welcher sich in der einen Richtung nur mit dem inneren, in der anderen aber nur mit dem äußeren Reibungsdrehkörper (6 bzw. 16) sperrt (Abb.4, 5).
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Reibungsdrehkörper (6, 16) mit Hilfe einer zwischengeschalteten Gleichrichtungskraftvermittlung (17 bis i9) zusammenarbeiten (Abb. 4, 5). .
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingkurbel (4) des unmittelbar betätigten Federendes (7) mit Hilfe der Reibungstrommel o. dgl. (6, 61) und mit derselben gleichachsig gelagert ist.
DEU9609D 1927-02-11 1927-02-11 Vorrichtung zur Kraftuebersetzung vermittels der Reibwirkung einer Spiralfeder Expired DE468537C (de)

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DE (1) DE468537C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1082132B (de) * 1957-11-16 1960-05-19 Ustav Pro Vyzkum Motorovych Vo Stufenlos verstellbares Schaltwerkgetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1082132B (de) * 1957-11-16 1960-05-19 Ustav Pro Vyzkum Motorovych Vo Stufenlos verstellbares Schaltwerkgetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

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