DE500947C - Aufpressvorrichtung fuer Reibungsgetriebe - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß bei Reibungsgetrieben die zwischen den zusammenarbeitenden Teilen erforderlichen Drücke durch das Übertragungsmoment erzeugt werden, wozu vorzugsweise auf paarweise angeordneten Scheiben kurze, axial-parallel ansteigende Flächen einander gegenübergestellt werden, zwischen welche Kugeln zu liegen kommen. Werden diese Scheiben durch das Übertragungsmoment gegeneinander verdreht, so rollen die Kugeln auf den ansteigenden Flächen ab und erzeugen mit letzteren eine axiale Schub- und Druckwirkung, von denen die letztere proportional dem Übertragungsmoment ist. Vorrichtungen dieser Art reichen aber nur dann aus, wenn entweder keine oder nur kurze Axialwege erforderlich sind und wenn für die axial ansteigenden Keilflächen nicht zu kleine Steigungswinkel angewendet werden müssen, weil sonst schon auf verhältnismäßig kleine Axialwege so große Verdrehungswege entfallen, daß auf dem zur Verfügung stehenden Kreisumfang die aus Festigkeitsrücksichten erforderliche Zahl von Kugeln. und Keilflächen sich nicht mehr unterbringen läßt. Außerdem können diese einzelnen Keilflächen nicht in einem einzigen zusammenhängenden Arbeitsgang hergestellt werden, was Ungenauigkeiten und daher ungleiches Tragen der einzelnen Kugeln und Keilflächen zur Folge hat.

Sind aber größere Axialwege erforderlich, was besonders bei Getrieben der Fall ist, bei denen das Einstellen des Übersetzungsverhältnisses durch axiales Verschieben von Übertragungskörpern bzw. Wälzbahnen erfolgt, so versagen diese bekannten Vorrichtungen.

Um auch für diese Fälle eine passende Aufpreßvorrichtung zu schaffen, wird bei Reibungsgetrieben, bei denen mindestens eine Wälzbahn axial verschiebbar ist, die Kraftübertragung zwischen der verschiebbaren Wälzbahn und einer ihr zugeordneten Getriebewelle anstatt durch mehrere Einzelflächen durch ein Gewinde, in dessen Gänge Kugeln eingelegt sind, bewirkt, das gleichzeitig den für die Kraftübertragung benötigten Aufpreßdruck erzeugt. Solche Kugelgewinde sind zwar an sich bereits bekannt, aber durch deren Verwendung als Aufpreßmittel bei Reibungsgetrieben werden mit anderen Vorrichtungen nicht erreichte Vorteile erzielt. Die Gänge solcher Gewinde lassen sich nämlich in einem einzigen Arbeitsgang herstellen und bedürfen keiner besonderen Einstellvorrichtung. Ferner können solche Gewinde beliebig lang ausgeführt werden, so daß immer für die in Hinsicht auf Festigkeit erforderliche Kugelzahl genügend Raum vorhanden ist; außerdem können auch größere Verstellwege erzielt werden, und zwar selbst,

wenn kleinere Stellungswinkel angewendet werden müssen.

Auf den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsformen des Gegenstandes der Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt

Fig. ι teilweise in Ansicht und teilweise in einem axialen Längsschnitt eine Ausführungsform, bei der die Nuten des zur Kraftübertragung dienenden Gewindes zur einen Hälfte unmittelbar in eine Getriebewelle und zur anderen Hälfte in einen mit einer Wälzbahn versehenen Körper geschnitten sind.

Fig. 2 zeigt in einem axialen Längsschnitt eine Ausführungsform, bei der das Kugelgewinde einen linksgängigen und einen rechtsgängigen Teil aufweist, während

die Fig. 3 und 4 in einem Längsschnitt zwei Ausführungsformen zeigen, bei denen die Nuten des Kugelgewindes in zwei konzentrisch ineinanderliegenden Flächen eingedreht sind.

Fig. 5 zeigt in einem Längsschnitt eine weitere Ausführungsform, die bei beiden Drehrichtungen des Getriebes eine Anpreßwirkung zu erzeugen erlaubt, und

Fig. 6 zeigt in größerem Maßstab einen Längsschnitt durch einen Teil eines Kugelgewindes und eines zum Halten der Kugeln dienenden Käfigs.

In den verschiedenen Figuren bezeichnet 1

eine Welle eines Reibungsgetriebes, das nur zum Teil dargestellt ist, und 2 einen mit einer nur in Fig. 1 gezeigten Wälzbahn versehenen Korper dieses Getriebes.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform sind die Nuten des Gewindes zur einen Hälfte unmittelbar in die Welle r und zur , anderen Hälfte in den Körper 2 geschnitten. Es weisen somit die beiden konzentrisch ineinander angeordneten Teile 1, 2 nur vertiefte Nutengänge 22 bzw. 23 (vgl. auch Fig. 6) auf, so daß die zwei Getriebeteile 1, 2 keine radial ineinandergreifenden Kämme besitzen. In die Nutengänge sind Kugeln 24 eingelegt, wobei eine Axialschubkraft allein von diesen getragen wird. Solange die Kugeln 24 nicht in die Nutengänge 22 bzw. 23 eingelegt sind, können die zwei Teile 1, 2 mit Bezug aufeinander beliebig in axialer Richtung verschoben werden. Die verschiedenen Kugeln 24 sind durch einen rohrförmigen Käfig 25 zusamengehalten und geführt. Die beiden an den Enden des Körpers 2 eingelegten Ringe 26, 27 haben den Zweck, diesen Körper auf der Welle 1 zu führen, und dienen zugleich als Begrenzung für den Kugelkäfig 25. Dieser muß natürlich um mindestens die ihm bei der Verstellung zufallende Weglänge kurzer gehalten werden, als der Abstand beider Begrenzungsringe 26, 27 beträgt.

Wird durch das Getriebe eine Kraft übertragen, so wird der Teil 2 durch das Übertragungsmoment auf der Welle 1 nach links geschraubt und gegen die Rollkörper 3 gepreßt, die auf einer am linken Ende des Teiles 2 vorgesehenen Wälzbahn 21 rollen. Durch geeignete Wahl der Steigung des Kugelgewindes 22, 23 hat man es in der Hand, die Aufpreßkraft in das erforderliche Verhältnis zur Übertragungskraft zu bringen. Die in Fig. ι dargestellte Anordnung kann aber nur für eine Drehrichtung des Reibungsgetriebes benutzt werden, indem bei entgegengesetzter Drehrichtung der Wälzkörper 2 nach rechts geschraubt, also von den Rollkörpern 3 abgehoben statt aufgepreßt wird.

Die in Fig. 2 veranschaulichte Ausführungsform erlaubt dagegen, eine Aufpreßwirkung für beide Umlaufrichtungen des Getriebes zu erhalten. Bei dieser Ausführungsform weist das Kugelgewinde einen rechtsgängigen Teil 28 und einen linksgängigen Teil 29 auf, von denen jeder eine besondere Hülse 30 bzw. 31 aufweist. Die Gewindenuten sind hier zur einen Hälfte unmittelbar in die Welle 1 und zur anderen Hälfte in die Hülse 30 bzw. 31 eingeschnitten. Jede der Hülsen 30, 31 ist mit dem Wälzbahnkörper 2 durch Nuten und Keile 32 bzw. 33 axial verschiebbar, aber unverdrehbar verbunden. Jede Hülse besitzt am Wälzbahnkörper 2 nur in der Aufpreßrichtung einen Anschlag 30¹ bzw. 31¹, während sie in der anderen Axialrichtung in der Bewegung frei sind, indem die gegenüberliegenden Enden der beiden Hülsen durch einen größeren Zwischenraum 34 voneinander getrennt sind. Auf diese Weise wird bei jeder Drehrichtung der Welle 1 eine der beiden Hülsen 31, 32 den Wälzbahnkörper 2 nach links drücken bzw. aufpressen, während die andere entlastet ist. Es arbeitet somit von den beiden Gewindeteilen 28, 29 bei der einen Drehrichtung der eine dieser Teile und bei der andern Drehrichtung der andere.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind die Nuten 22, 23 des Kugelgewindes in zwei konzentrisch ineinanderliegenden Büchsen 34, 35 eingeschnitten. Die innere Büchse 34 ist mit der Welle 1 durch Axialnut 36 und Kugeln 37 und die äußere Büchse 35 mit dem eine der nicht gezeigten Wälzbahnen tragenden Körper 2 durch eine Axialnut 38 und Kugeln 39 axial verschiebbar, aber tinverd.rehbar verbunden. Das Übertragungsmoment der Welle 1 ist bestrebt, die beiden Gewindehülsen 34, 35 auseinanderzuschrauben, wobei je nach dem Drehsinn der Welle 1 das eine Mal die innere Hülse 34 nach links und die äußere Hülse 35 nach rechts und das iao andere Mal die äußere Hülse 35 nach links und die innere Hülse 34 nach- rechts ge-

schraubt wird. Die Wirkung ist aber in beiden Fällen die gleiche, indem immer die eine der Hülsen 34, 35 den Wälzbahnkörper 2 über ein Stützkugellager 40 nach links treibt, während die andere sich nach rechts über ein Stützkugellager 41 und einen Ring 42 auf die Welle 1 stützt. Die beiden Stützkugellager 40, 41 sind nur für die eine Drehrichtung erforderlich, nämlich bei der, bei welcher jede Hülse ihren Axialdruck auf den nicht mit ihr verbundenen Teil ausübt, mit dem sie in Drehverschiebung steht. Diese Ausführungsart ist also ebenfalls für beide Drehrichtungen der Welle 1 verwendbar und läßt auch größere Verstellungswege zu.

Fig. 4 zeigt ebenfalls eine Ausführungsform, bei der zwei konzentrisch ineinanderliegende Hülsen 43, 44, die mit Gewindenuten versehen sind, zur Anwendung kommen. Die Gewindehülsen 43, 44 sind mit ihren zugeordneten Teilen 1 bzw. 2 durch Feder 45 bzw. 46 und Nut axial verschiebbar, aber unverdrehbar verbunden. Jede der Büchsen 43, 44 stützt sich auf dem linken Ende auf einen Ring 47 bzw. 48 (in Fig. 4 sind in der oberen und unteren Hälfte zwei verschiedene Formen für diese Ringe gezeigt). Die Ringe 47, 48 stützen sich ihrerseits wieder auf eine Reihe ringförmig um die Welle 1 angeordneter Kugeln 49. Schiebt sich bei dem einen Drehsinn der Welle 1 die innere Büchse 43 nach links, d. h. gegen den Wälzbahnkörper 2, so werden die Stützkugeln 49 zwischen den Körper 2 und die kegelig geneigte Fläche des Stützringes 48 der äußeren Büchse 44 gekeilt, wodurch der Körper 2 mit einer größeren Kraft nach links gedrückt wird, als wenn die Kugeln 50 unmittelbar auf den Körper 2 drücken würden.

Beim entgegengesetzten Drehsinn vertauschen die beiden Gewindebüchsen 43, 44 ihre Rollen. Durch Wahl des Neigungswinkels der kegelig geneigten Stützflächen der Ringe 47, 48 kann das Verstarkungsverhältnis verschieden gehalten werden. Man hat es in der Hand, durch Wahl von geradlinig geneigten Stützflächen an den Ringen 47, 48, wie es im unteren Teil der Fig. 4 veranschaulicht ist, das Verhältnis der Aufpressungskraft zur Übertragungskraft längs des ganzen Verstellungsweges konstant oder durch Wahl von krummlinig geneigten Stützflächen an den Ringen 47, 48, wie es im oberen Teil der Fig. 4 veranschaulicht ist, veränderlich zu halten.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform für beide Drehrichtungen, bei welcher die eine Gewindehälfte auf der Welle 1 und die andere in einer mit dem Wälzbahnkörper 2 axial verschiebbar, aber unverdrehbar verbundenen Büchse 4 angebracht ist. Wird bei Rechtsdrehung der Welle ι die Hülse 4 nach links geschraubt, so wird der Axialdruck von der Gewindebuchse 4 unmittelbar auf den Körper 2 übertragen, während im anderen Falle bei Linksdrehung der Welle 1 und bei Verschiebung der Gewindehülse 4 nach rechts ein Ring 5 mit seiner kegeligen Stützfläche auf ringförmig um die Welle 1 gelagerte Stützkugeln 6 gedrückt wird. Dabei werden diese Kugeln 6 zwischen einen Ring 7 und das kegelig ausgebildete rechte Ende des Wälzbahnkörpers 2 gedruckt, wodurch der Axialdruck in die Aufpreßrichtung zurückgeführt wird.

Statt eines eingängigen Kugelgewindes kann zur Vergrößerung der Tragfähigkeit auch ein mehrgängiges Kugelgewinde verwendet werden, und erforderlichenfalls können auch an sich bekannte Einrichtungen vorgesehen werden, um die Kugeln außerhalb des Gewindes von dem einen Ende desselben nach dem anderen Gewindeende zurückzuführen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Aufpreßvorrichtung für Reibungsgetriebe, insbesondere für solche, bei denen die Veränderung des Übersetzungs-Verhältnisses durch axiales Verschieben mindestens einer Wälzbahn erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die erforderliche Axialbewegung und der zur Verhinderung des Gleitens zwischen den aufeinander abrollenden Wälzflächen erforderliche Axialdruck der verschiebbaren Wälzbahn (2, 21) durch ein zwischen dieser und der ihr zugeordneten Welle (i) angebrachtes Gewinde hervorgerufen werden, in dessen Gänge (22, 23) Kugeln (24) eingelegt sind (Kugelgewinde), die durch einen der Schraubenbewegung folgenden Käfig (25) geführt sind.

2. Aufpreßvorrichtung für Reibungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgewinde einen rechts und links gehenden Teil (28 bzw. 29) aufweist, von denen der eine bei der einen Drehrichtung, der andere bei der anderen Drehrichtung des Getriebes arbeitet.

3. Auf preß vorrichtung für Reibungsgetriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelgewinde (22, 23) in zwei konzentrischen Hülsen (34, 35) angeordnet ist, von denen eine (34) axial verschiebbar und unverdrehbar mit der Welle (1) und die andere (35) in gleicher Weise mit der Wälzbahn (2) verbunden ist, so daß bei Übertragung eines Drehmomentes die

Hülsen (34, 35) sich auseinanderzuschrauben suchen und durch die entstehende Längenzunahme auf die Wälzbahn (2) ein Axialschub ausgeübt wird, der seine Richtung auch bei Änderung des Drehsinnes der Welle (1) beibehält. 4. Aufpreßvorrichtung für Reibungsgetriebe nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hülsen (43, 44) in der Druckrichtung sich mit Flächen (47, 48) über Kugeln (49) gegen die Wälzbahn (2) abstützen, wobei durch Wahl des Neigungswinkels jener Flächen (47, 48) eine Beeinflussung der entstehenden Verstärkung des Aufpreßdruckes möglich ist, die je nach Wahl von gerad- oder krummlinigem Neigungsprofil konstant oder veränderlich gehalten werden kann.

5. Aufpreßvorrichtung für Reibungs- ao getriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Hälfte des Kugelgewindes in einer auf ihrem zugehörigen Teil (2) axial verschiebbar und unverdrehbar angeord- as neten Hülse (4) angebracht ist, die bei dem einen Drehsinn den Axialschub unmittelbar auf den Wälzbahnkörper (2) leitet, während beim entgegengesetzten Drehsinn die Bewegung durch geneigte Flächen (5) und Kugeln (6) in die Aufpreßrichtung zurückgeleitet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen