DE527346C

DE527346C - Regelbares Reibraedergetriebe

Info

Publication number: DE527346C
Application number: DEK116149D
Authority: DE
Original assignee: UDO KNORR DIPL ING DR ING
Current assignee: UDO KNORR DIPL ING DR ING
Priority date: 1929-08-14
Filing date: 1929-08-14
Publication date: 1931-06-17

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
17. JUNI 1931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 47h GRUPPE

R 11614g XHfäh*

j. Udo Knorr in München Regelbares Reibrädergetriebe Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. August 1929 ab

Die vorliegende Erfindung soll eine stetige Änderung des Übersetzungsverhältnisses zwischen einer treibenden und einer getriebenen Welle ermöglichen, wobei die Übertragung der Kräfte lediglich durch rollende Reibung erfolgen soll.

Es sind Getriebe bekannt, bei denen zur Erreichung dieses Zweckes Kugeln Verwendung finden in der Weise, daß zwischen zwei konzentrischen Reibkugeln ein schwenkbarer Laufring angebracht ist, der mit in keilförmigen Räumen beweglichen kleinen Laufkugeln besetzt ist, die an einer bestimmten Stelle der einen Reibkugel die Kraft abnehmen und an anderer Stelle auf die andere Reibkugel übertragen. Durch Schwenken des Ringes kann das Übersetzungsverhältnis der Drehzahlen der beiden Reibkugeln geändert werden.

Nachteilig ist bei diesen Vorrichtungen, abgesehen von ihrem verwickelten Bau, daß sich das Auftreten gleitender Reibung nicht vermeiden läßt, wodurch der Wirkungsgrad des Getriebes herabgedrückt wird.

Die Verwendung von Preßringen zur Vermeidung von Lagerreibungen ist bei Reibrädergetrieben auch an sich bekannt. Indessen sind solche Vorrichtungen bisher nur für zylindrische Reibräder, d. h. für Getriebe mit starrer Übersetzung, angegeben worden. Die Änderung des Übersetzungsverhältnisses hat man durch Anordnung mehrerer derartiger Getriebe versucht. Indessen läßt sich hierbei nur eine stufenweise, nicht aber eine stetige Änderung des Übersetzungsverhältnisses herbeiführen.

Bei dem Getriebe gemäß der Erfindung werden diese Nachteile durch Vereinfachungen im Aufbau und Verbesserungen in der Wirkungsweise vermieden.

Das Neue besteht darin, daß zu Seiten der Reiibkugel, diese in den Endpunkten eines gemeinsamen Durchmessers berührend, zwei auf parallelen Wellen angebrachte Reibräder angeordnet sind, die Drehachse der Reibkugel um die durch den Kugelmittelpunkt gehende, zu den Reibräderwellen senkrechte Achse schwenkbar ist und die Reibrollen in an sich bekannter Weise von einem mit dem Kugelmittelpunkt in einer Ebene liegenden Preß- go ring umschlossen werden, wobei die Änderung des Übersetzungsverhältnisses durch die erwähnte Schwenkbewegung der Kugel herbeigeführt wird.

Der Gegenstand der Erfindung ist auf der Zeichnung dargestellt.

Fig. ι zeigt eine Draufsicht, Fig. 2 eine Seitenansicht des neuen Getriebes.

α und b sind zwei parallele, in festen Lagern laufende Wellen, die je die Reibrolle c bzw. d tragen, die an den Enden eines Durchmessers der Kugel f diese berühren. Die Kugel/ sitzt fest auf der Wellen, die, in der Ebene der Wellen a, b liegend, um den Mittelpunkt h der Kugel / geschwenkt werden kann. Die Teile c, d und / werden in bei Reibrädergetrieben an sich bekannter Weise von einem sich an den Reibrollen c und d ab-

wälzenden Ring g umschlossen (Fig. 2), der durch Aneinanderpressen dieser Teile die notwendigen Reibungsdrücke zwischen ihnen erzeugt.

Die Wirkungsweise des Getriebes ist folgende:

α sei 'die treibende, e die getriebene Welle. Wird die Welle α und damit die Reibrolle c gedreht, so wird zunächst der Ring g seinem Berührungspunkt auf c etwas folgen, wobei sich der Ringg um seinen Berührungspunkt mit der Reibrolle d dreht. Dadurch spannt sich der Ringg·, was so lange andauert, bis sich die Kugel/ in Bewegung setzt und der Ring g sich nun auch an der Rolle d abwälzt und das Getriebe seine volle Drehzahl erreicht.

Die Änderung des Übersetzungsverhältnisses zwischen den Wellen α und e geschieht so dadurch, daß man die Welle e um den Kugelmittelpunkt h in der durch die Wellen a, b festgelegten Ebene entsprechend ausschwenkt bzw. die Welle e festhält und dafür die Wellen a, b samt den Rollen c, d und dem Ring g als Ganzes um die Vertikale durch den Punkt h dreht.

Unter Voraussetzung einer konstanten Drehzahl für die Welle α läuft dabei die Welle e am langsamsten, wenn die Welle e parallel zu der Welle« liegt, und um so schneller, je mehr die Welle e der senkrechten Lage zu der Welle α genähert wird.

Zwischen den Reibrollen c, d und der Kugel / einerseits und dem Ring g anderer-

seits tritt nur rollende Reibung auf. Der Ring g hält außerdem die starken Preßdrücke von den Lagern fern. Hiernach sind bei diesem Getriebe auch alle Voraussetzungen für einen guten Wirkungsgrad gegeben.

Die Kraftzuleitung zur Welle e, wenn diese die Rolle der antreibenden Welle spielt, bzw. die Kraftabnahme von dieser Welle, wenn sie als getriebene Welle verwendet wird, kann durch bewegliche Übertragungsmittel (biegsame Wellen, Kardangelenke o. dgl.) erfolgen bzw. kann im ersten Fall, wenn als Antriebsquelle ein Elektromotor verwendet wird, dieser unmittelbar auf die Welle e einwirkend und mit ihr schwenkbar angeordnet werden.

Man kann aber auch eine Ausführungsmöglichkeit der Erfindung gemäß Fig. 3 wählen, bei der der Übersichtlichkeit halber die Teile a, b, c und d weggelassen wurden. Die Projektionen der Wellen α und b fallen dabei mit der Welle e zusammen.

Die Antriebskraft wird hier zunächst an die senkrechte, in einem festen Lager drehbare Welle I₁ deren Verlängerung durch den Kugelmittelpunkt K geht, in irgendeiner bekannten Übertragungsweise (Riementrieb, Kegelräder usw.) herangeführt. Die Kugel / ist in die beiden Kugelhälften Z₁ und /₂ aufgelöst, die auf die wie bisher schwenkbare Welle e aufgekeilt sind und für den Durchtritt der Welle/ entsprechend Raum lassen. Die Übertragung der Antriebskraft auf die Halbkugeln f₁ und /₂ geschieht durch die Kegelräder i und k. Die Schwenkbarkeit der Welle e gemäß Fig. 1 ist hierdurch gewährleistet. Im übrigen arbeitet dieses Getriebe wie das nach den Fig. 1 und 2.

Eine sehr zweckmäßige Ausführungsform erhält man, wenn 'die Kugel / selbst als Elektromotor ausgebildet wird, wobei die Kugelhülle den Rotor dieses Motors bildet, während der Stator im Innern der Kugel auf der Welle e festgekeilt ist und mit dieser Welle entweder festgehalten oder nach Bedarf im einen oder anderen Drehsinn durch irgendeine Kraft von außen angetrieben wird, um weiteren Einfluß auf die Geschwindigkeit der Kugelhülle zu nehmen.

In ähnlicher Weise wie ein Elektromotor können auch andere Energiespender, z. B. ein Brennkraftmotor oder eine Turbine, im Innern der Kugel / eingebaut werden.

Bei den vorstehend beschriebenen Getrieben, soweit als Antriebsquellen Elektromotoren Verwendung finden, kann die Schwenkbewegung der Welle e gleichzeitig auch zur Kontaktgabe für das Anlassen und Steuern des Elektromotors nutzbar gemacht werden.

Selbstverständlich ist, daß die Eigenschaften der Wellen a, b, e und I als treibende oder getriebene Teile in geeigneter Weise vertauscht werden können.

Die Verwendung von Kugeln bei regelbaren Reibrädergetrieben und die Verwendung von Preßringen bei Getrieben mit starrer Übersetzung sind je als bekannt anzusehen.

Claims

Patentansprüche:

i. Regelbares Reibrädergetriebe mit einer Kugel als treibendes Glied, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten der Reibkugel (/) diametral gegenüber zwei auf parallelen, festgelagerten Wellen (a, b) sitzende Reibrollen (c bzw. d) angeordnet sind, die in bei Reibrädergetrieben bekannter Weise durch einen sich an ihnen abwälzenden Preßring (g·) gegen die Kugel (/) gedruckt werden, wobei die Änderung des Übersetzungsverhältnisses zwischen den Reibrollen (c, d) und der Kugel (f) dadurch erfolgt, daß die Kugel (/) um ihre Achse (h) entsprechend verdreht wird.
2. Regelbares Reibrädergetriebe nach

Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Kugel (/), die senkrecht zu ihrer Welle (e) in die zwei Kugelhälften (f_v f„) zerlegt ist, über eine durch die beiden Kugelhälften (^₁, /„) hindurchtretende, auf den Mittelpunkt (Ji) der Kugel (/) gerichtete, zur Schwenkebene der Kugelachse (e) senkrechte Achse (I) über im Innern der Kugelhälften (Z₁, f„) eingebaute Kegelräder (7·, k) o. dgl. erfolgt.
3. Regelbares Reibrädergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (f) als Elektromotor ausgebildet ist, indem die Kugelhülle den Rotor bildet, während der Stator mit der festgehaltenen oder nach Bedarf von außen angetriebenen Kugelachse (e) fest verbunden ist.
4. Regelbares Reibrädergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung elektrischen Antriebes die Schwenkbewegung der Kugelachse (e) zugleich zur Kontaktgabe für das Anlassen und Steuern des Motors verwendet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen