DE562950C

DE562950C - Friction gear change transmission

Info

Publication number: DE562950C
Application number: DEA55849D
Authority: DE
Inventors: Fritz Janssen; Heinrich Schultz
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1928-11-13
Filing date: 1928-11-13
Publication date: 1932-10-31

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM
31. OKTOBER 1932ISSUED ON
OCTOBER 31, 1932

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

M 562950 KLASSE 47h GRUPPE M 562950 CLASS 47h GROUP

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*) ReibräderwechselgetriebeAllgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin *) Friction gear change gear

Patentiert im Deutschen Reiche vom 13. November 1928 abPatented in the German Empire on November 13, 1928

Die Erfindung bezieht sich auf ein Reibräderwechselgetriebe, bei dem die Kraftübertragung mittels Reibscheiben und verstellbarer Reibrollen o. dgl. erfolgt. Mit Hilfe dieser Übertragungsglieder, die durch bekannte Vorrichtungen gegeneinandergedrückt werden, wird das Übersetzungsverhältnis zwischen einer treibenden und einer getriebenen Welle, die beide in derselben Achsenebene liegen, geändert.The invention relates to a friction gear change transmission, in which the power is transmitted by means of friction disks and adjustable friction rollers or the like. With the help of these transmission links, which are pressed against each other by known devices, the gear ratio is between one driving and a driven shaft, both of which are in the same axis plane, changed.

Zu diesem Zweck müssen die Reibrollen bekanntlich in Richtung ihrer Achse in der Scheibenachsenebene verschoben werden, wobei man sich entsprechender Hilfsmittel, wie Schneckengetriebe, Schraubenspindeln oder Federn in Verbindung mit Hand- oder Fußhebeln, bedient. Alle diese bekannten Einrichtungen erfordern jedoch zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses während des Betriebes bei dem Verschieben der Reibrollen die Aufwendung einer großen zusätzlichen Reibungsarbeit. For this purpose, the friction rollers must be known in the direction of their axis in the Slice axis plane can be shifted, taking appropriate tools, such as Worm gears, screw spindles or springs in connection with hand or foot levers, served. However, all these known devices require to change the gear ratio during operation when moving the friction rollers, the use of a large additional friction work.

Ein Reibräderwechselgetriebe dieser Art ist in der Zeichnung in Abb. 1 veranschaulicht. Nach dieser Anordnung ist die Antriebswelle a bei b gelagert und trägt eine fest aufgesetzte Scheibe c. Die Leistungsabgabe erfolgt über eine Welle d, welche die Scheiben e und e' trägt. Die Achsen der Wellen liegen in einer Ebene. Auf der Welle d sind Federn f und Muttern k oder andere entsprechend wirkende Vorrichtungen angebracht, welche eine axiale Verschiebung der Scheiben zulassen und den Anpressungsdruck gegenüber den Reibrollen η und 0 bewirken. Um das Übersetzungsverhältnis zu ändern, müssen die Rollen bekanntlieh so verschoben werden, daß sich der Abstand ihrer Berührungspunkte mit den Scheiben von deren Achse ändert. Dieses geschah bisher zwangsläufig unter dem Einfluß einer Kraft, deren Wirkungslinie in die Richtung der Rollenachse fiel. Dabei trat jedoch eine große Gleitreibung auf.A friction gear change transmission of this type is illustrated in the drawing in FIG. According to this arrangement, the drive shaft a is mounted at b and carries a fixed disc c. The power output takes place via a shaft d, which carries the disks e and e '. The axes of the shafts lie in one plane. On the shaft d springs f and nuts k or other correspondingly acting devices are attached, which allow an axial displacement of the disks and cause the contact pressure against the friction rollers η and 0. In order to change the transmission ratio, it is known that the rollers must be shifted in such a way that the distance between their points of contact with the discs and their axis changes. Until now, this has inevitably happened under the influence of a force whose line of action fell in the direction of the roller axis. However, a large amount of sliding friction occurred.

Um diesen Nachteil zu beheben, werden zwecks Änderung des Übersetzungsverhältnisses erfindungsgemäß zunächst die Reibrollen aus der Ebene, die bei Normalbetrieb durch die Reibscheiben- und Reibrollenachsen hindurchgeht, unter Beibehaltung des Reibungsschlusses hinausbewegt, so daß die Wirkungslinie der Verschiebungskraft nicht in die Rollenachsenrichtung fällt, sondern senkrecht dazu, d. h. in die Laufrichtung der Rolle, verlegt ist. Die Anordnung ist ferner so getroffen, daß sich die Reibrollen nach erfolgter Verschiebung aus der Normalebene selbsttätig ohne gleitende Reibung zwischen den Übertragungsgliedern auf das gewünschte Übersetzungsverhältnis einstellen, welches dann auch beibehalten wird. Zu diesem Zweck sind die Reibrollen nicht nur mit ihrer Achse gegenüber der durch die normale Arbeitsstellung gegebenen Normallinie parallel zu dieser, sondern auch auf der AchseIn order to remedy this disadvantage, the purpose of changing the gear ratio according to the invention first the friction rollers out of the plane, which during normal operation by the Friction disc and friction roller axles goes through, while maintaining the frictional connection moved out so that the line of action of the displacement force is not in the roller axis direction falls, but perpendicular to it, d. H. in the running direction of the roll. the Arrangement is also made so that the friction rollers after displacement from the Normal plane automatically without sliding friction between the transmission links set the desired transmission ratio, which will then also be retained. For this purpose, the friction rollers are not only with their axis opposite that of the normal one Working position given normal line parallel to this, but also on the axis

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker indicated the following as the inventors:

Frits Janssen in Birkenwerder und Heinrich Schultz in Berlin-Charlottenburg.Frits Janssen in Birkenwerder and Heinrich Schultz in Berlin-Charlottenburg.

selbst verschiebbar angeordnet und werden nach erfolgter Verschiebung aus der Normalebene selbsttätig in diese unter Erreichung eines anderen Übersetzungsverhältnisses zurückgeführt. themselves arranged to be displaceable and are moved out of the normal plane after the displacement has taken place is automatically returned to this while reaching a different gear ratio.

An Hand der weiteren zeichnerischen Darstellungen, von denen die Abb. 2 und 4 Einzelteile und die Abb. 6 und 7 einen Schnitt nach der Linie A-B der Abb. 7 bzw. eine Draufsicht des Getriebes veranschaulichen und die Abb. 3 und 5 zur Erklärung der Wirkungsweise dienen, sei die Erfindung näher erläutert.On the basis of the other graphic representations, of which Figs. 2 and 4 individual parts and Figs. 6 and 7 illustrate a section along the line AB of Fig. 7 and a plan view of the transmission and Figs. 3 and 5 to explain the Serve mode of operation, the invention is explained in more detail.

In der Abb. 3 ist die Reibrolle η aus der durch die Normallinie x-x' angedeuteten Scheibenachsenebene um den Bgträg 14, herausgebracht. Würde die Rollenachse in dieser Lage festgehalten, so würde die auf ihr verschiebbare Rolle η (je nachdem sie gegenüber der Normallinie x-x' nach oben oder unten verschoben ist) unter fortdauernder Änderung des Übersetzungsverhältnisses in der .durch die Pfeile y bzw. y' bezeichneten Richtung wandern, bis sie durch ein Widerlager hieran gehindert wird, welches dann dauernd den von der Reibrolle ausgeübten Druck aufzunehmen hätte. Bei dieser Bewegung würde jedoch eitle große Gleitreibung der Rolle gegenüber den Scheibenflächen und schließlich, auch gegenüber dem Widerlager auftreten, ein Übelstand, der gerade 3.0 behoben werden soll. Erfindungsgemäß wird daher, wie bereits oben erwähnt, die Rolle möglichst reibungsfrei nach der Normalebene zurückgeführt. .■_■-."■.In Fig. 3 the friction roller η is brought out of the disk axis plane around the Bgträg 14, indicated by the normal line xx ' . If the roller axis were held in this position, the roller η that can be moved on it (depending on whether it is moved up or down with respect to the normal line xx ' ) would change the transmission ratio continuously in the direction indicated by the arrows y and y' wander until it is prevented from doing so by an abutment, which would then have to continuously absorb the pressure exerted by the friction roller. With this movement, however, large sliding friction of the roller against the disc surfaces and finally also against the abutment would occur, an inconvenience that is just 3.0 to be remedied. According to the invention, therefore, as already mentioned above, the roller is returned to the normal plane with as little friction as possible. . ■ _ ■ -. "■.

Um diesen zweiten Teil der Rollenbewegung reibungslos zu gestalten, ist die Rollenachse . durch die in den Abb. 2 und 4 dargestellten Aufhängevorrichtungen geführt. Die Rollen kann hiernach mit ihrer Achse in den seitlichen Führungsstücken i eines Lägerrahmens g auf und ab bewegt werden. Die Gabel h, in welcher die Reibrolle η gehalten wird, ist ihrerseits wieder mittels einer kleinen Führungsrolle ^₁ -bzw. r₂ aufgehängt, die in einem Schlitz S₁ bzw. s₂ angeordnet ist. Die Schlitze befinden sich in den Seitenteilen t_t bzw. t₂ eines Schlittens t, der längs der Scheibenachsenebene verschiebbar ist. Soll nun das Übersetzungsverhältnis geändert werden, so verschiebt man den Schlitten t nach links oder rechts, entsprechend der Pfeilrichtung q bzw. q' in der Papierebene. ■ Hierdurch wird, infolge der Bewegung der Führungsrolle T_x bzw. r₂ innerhalb des zugehörigen schrägen Führungsschlitzes, die Rolle η über eine normale Arbeitslage hinausgeschoben bzw. herabgesetzt, d. h. also aus der durch die Linie x-x' angedeuteten Scheibenachsenebene um den Betrag u (Abb. 3) entfernt. Dadurch, daß .nun die Reibrolle η einerseits mit der Führungsrolle r_x bzw. r₂ in dem Schlitz S₁ bzw. S₂ nach der Normallinie und andererseits auf ihrer Achse wandern kann, ist der Reibrolle die Möglichkeit gegeben, auf den Reibscheiben eine Kurve aufzuzeichnen, die mit dem Weg übereinstimmt, welchen sie ohne jegliche hemmende Einflüsse einschlagen würde, um unter der Einwirkung der sich drehenden Scheiben von ihrer oberen bzw. unteren Stellung wieder in die Normalebene zu gelangen, in -welcher der Arbeitsvorgang sich im allgemeinen abspielt. Der Weg der Reibrolle in Richtung der eigenen Achse setzt sich aus Punkten zusammen, die einer stufenweisen Aufeinanderfolge aller Übersetzungsverhältnisse entsprechen. Je nach der Größe des Wertes von u ist die Bogenlänge der durchlaufenen . Evolvente bei gleicher Winkelgeschwindigkeit der Scheiben verschieden und somit die Größe der Änderung. des Übersetzungsverhältnisses und die Zeitdauer der Änderung von der Überhöhung u gegenüber der⁷ Normallage x-x' abhängig. Durch die am Schlitten t vorgesehenen Schlitze, die mit der Scheibenachsenebene einen Winkel bilden, wird die.Rolle ah der genauen Einhaltung einer gesetzmäßig verlaufenden Evolvente gehindert und in der Normalebene festgehalten. Auf der Scheibe wird vielmehr eine Kurvegezeichnet werden, welche evolventenartig aussieht, bei welcher sich jedoch der Grundkreisdurchmesser während der Einstellung der Rolle auf ein neues Übersetzungsverhältnis dauernd ändert. Die Schnelligkeit, mit welcher das Wachsen bzw. Abnehmen dieses Durchmessers erfolgt, hängt von der Größe des Winkels ab, den die Schlitzrichtung mit der Scheibenachsenebene bildet. ■ . .To make this second part of the roller movement smooth, is the roller axis. guided through the suspension devices shown in Figs. The rollers can then be moved up and down with their axis in the lateral guide pieces i of a storage frame g . The fork h, in which the friction roller η is held, is in turn again by means of a small guide _{roller ^ 1} -bzw. r ₂ suspended, which is arranged in a slot S ₁ or S ₂ . The slots are located in the side parts t _t and t _{2 of} a slide t which can be displaced along the plane of the disk axis. If the transmission ratio is now to be changed, the slide t is moved to the left or right, according to the direction of the arrow q or q ' in the plane of the paper. As a result, as a result of the movement of the guide roller T _x or r ₂ within the associated inclined guide slot, the roller η is pushed or lowered beyond a normal working position, i.e. by the amount u from the disk axis plane indicated by the line xx ' (Fig 3) removed. Since the friction roller η can now move along the normal line with the guide roller r _x or r ₂ in the slot S ₁ or S ₂ on the one hand and on its axis on the other hand, the friction roller is given the opportunity to curve on the friction disks record which corresponds to the path which it would take without any inhibiting influences to get under the action of the rotating disks from their upper or lower position back to the normal plane in which the work process generally takes place. The path of the friction roller in the direction of its own axis is made up of points that correspond to a step-by-step sequence of all transmission ratios. Depending on the size of the value of u , the arc length is the one traversed. Involute with the same angular velocity of the disks different and thus the size of the change. of the transmission ratio and the duration of the change on the superelevation u compared to the ⁷ normal position xx ' . Due to the slots provided on the slide t , which form an angle with the plane of the disk axis, the roller ah is prevented from precisely adhering to a regular involute and is held in the normal plane. Rather, a curve will be drawn on the disk, which looks involute, but in which the base circle diameter changes continuously while the roller is being set to a new transmission ratio. The speed with which this diameter grows or decreases depends on the size of the angle that the slot direction forms with the plane of the disk axis. ■. .

Wird der Drehsinn der Antriebsscheibe geändert, so muß auch die Richtung, in der sich die Führungsrolle bewegt (Abb. 2), gewechselt werden. Zu diesem Zweck sind für jede Reibrolle zwei Führungsrollen r_v r₂ vorgesehen, von denen die eine, r-,,-für die eine Drehrichtung in dem Schlitz S₁ und die andere Führungsrolle r₂ für die umgekehrte < Drehrichtung in · dem Schlitz S₂ lauft. Um ein selbsttätiges Umschalten der Führungsrollen r_x, r₂ zu erreichen, müssen sie so bemessen und ausgebildet sein, daß sich immer nur eine von ihnen in eine Schlitzführung einhängt und beim Wechseln der Drehrichtung die andere in den zugehörigen Schlitz eingreift und darin abrollt.If the direction of rotation of the drive pulley is changed, the direction in which the guide roller moves (Fig. 2) must also be changed. For this purpose, two guide rollers r _v r _{2 are} provided for each friction roller, one of which, r - ,, - for one direction of rotation in the slot S ₁ and the other guide roller r ₂ for the opposite direction of rotation in the slot S. _{2 is} running. In order to achieve an automatic switching of the guide rollers r _x , r ₂ , they must be dimensioned and designed so that only one of them hangs in a slot guide and when the direction of rotation is changed, the other engages in the associated slot and rolls in it.

Die hierzu verwendete Einrichtung ist in der Abb. 4 näher veranschaulicht. Die Führungsrolle T₁ kann in den Schlitz S₁ und die Führungsrolle r₂ in den Schlitz S₂ eingreifen. Beide Führungsrollen stehen durch eine Gabel Ji mit der Reibrolle η in Verbindung. Beim Drehrichtungswechsel wird die Gabel entsprechend der eingezeichneten Pfeilrichtung / bzw. /' unter .dem Einfluß der Reibung zwischen ihr und der Rollenachse bewegt und somit die Führungsrolle r_x in den Schlitz S₁- bzw. die Führungsrolle r₂ in den Schlitz S₂ eingehängt.The device used for this is illustrated in more detail in Fig. 4. The guide roller T ₁ can engage in the slot S ₁ and the guide roller r ₂ in the slot S _2. Both guide rollers are connected to the friction roller η by a fork Ji . When the direction of rotation is changed, the fork is moved according to the direction of the arrows / or / 'under the influence of friction between it and the roller axis and thus the guide roller r _{x is} hung in the slot S ₁ - or the guide roller r ₂ in the slot S ₂ .

Bei den Getrieben, welche den Gegenstand der Erfindung bilden, sind entweder eine Reibscheibe und eine Reibrolle oder neben einem oder mehreren Übertragungsgliedern eine entsprechende Anzahl Zwischen- und Abnehmerscheiben vorgesehen. Der einfachste Fall dieser letzten Anordnung besteht aus einer treibenden Scheibe c, einer Reibrolle η und einer angetriebenen Scheibe e, wie dies aus der Abb. 5 hervorgeht. Durch Drehen der Scheibe c wird die Reibrolle η eine Kurve nach Art einer Evolvente auf der Scheibenebene abzeichnen, gleichzeitig durch Mitnahme der Scheibe c auf dieser die entsprechend liegende, gestrichelt eingezeichnete Linie. In diesem Falle läuft die Rolle η nach links in Richtung der Pfeile a! a" bei der angegebenen Drehrichtung df beider Scheiben, und zwar beispielsweise um das Stück z, d. h. beide Scheiben wirken in gleicherIn the case of the gears which form the subject of the invention, either a friction disk and a friction roller or, in addition to one or more transmission members, a corresponding number of intermediate and removal disks are provided. The simplest case of this last arrangement consists of a driving pulley c, a friction roller η and a driven pulley e, as can be seen from Fig. 5. By rotating the disk c, the friction roller η will draw a curve in the manner of an involute on the disk plane, and at the same time, by taking along the disk c , the corresponding line drawn in dashed lines will be drawn on it. In this case the roller η runs to the left in the direction of the arrows a! a " with the specified direction of rotation df of both disks, for example around the piece z, that is, both disks act in the same way

ao Weise auf die Reibrolle ein. Wird der Betrag von u auf der rechten Seite negativ, so wird die Reibrolle η unter dem Einfluß der Scheibe e allein nach rechts in der Pfeilrichtung V bewegt, während b" wieder der Sinn ist, in welchem die Rolle unter dem Einfluß der linken Scheibe allem verschoben wird. Die gleitende Reibung wird dann einen sehr hohen Wert annehmen. Daher ist es für die Erfindung wesentlich, daß die Achse der Rolle immer parallel zur Scheibenachsenebene zu liegen kommt, wenn die Reibrollen gehoben oder gesenkt werden.ao way on the friction roller. If the absolute value of u on the right-hand side becomes negative, the friction roller η is moved to the right in the direction of the arrow V under the influence of the disk e alone, while b "is again the sense in which the roller under the influence of the left disk is everything The sliding friction will then assume a very high value. It is therefore essential for the invention that the axis of the roller always comes to lie parallel to the disk axis plane when the friction rollers are raised or lowered.

In den Abb. 6 und 7 sind die in den Abb. 2 und 4 dargestellten Einzelteile mit dem Getriebe der Abb. 1 vereinigt. Die Achsen α und d der Scheiben c, e und ef werden in einem Gestell befestigt, das durch Bolzen w oder andere Befestigungselemente zusammengehalten wird. Die Bezugszeichen der Glieder des Getriebes stimmen im übrigen mit denen in den bereitsIn Figs. 6 and 7, the individual parts shown in Figs. 2 and 4 are combined with the transmission of Fig. 1. The axes α and d of the disks c, e and ef are fastened in a frame which is held together by bolts w or other fastening elements. The reference numerals of the links of the transmission agree with those in the rest of the already

4.0 obengenannten Abbildungen überein.4.0 corresponds to the above figures.

Die Übertragung verschieden großer Leistungen wird durch Unterbringung einer genügenden Anzahl parallel geschalteter Rollen erreicht, deren Außendurchmesser · verschieden groß sein können, ohne dabei die gleichmäßige Kraftübertragung zu beeinflussen. Die Übersetzungsverhältnisse können ferner beliebig geschaltet werden, und zwar durch Zwischenschalten entsprechender Vorgelegewellen.The transfer of services of different sizes is made possible by accommodating a sufficient one Number of rollers connected in parallel, whose outer diameter is different can be large without affecting the even power transmission. The gear ratios can also be switched as required, by switching between them corresponding countershafts.

Claims

Patent claims:

1. Friction gear change transmission with friction disks and adjustable friction roller, characterized in that, for the purpose of changing the transmission ratio, the friction rollers (n, o) are moved out of the plane which passes through the friction disc and friction roller axis during normal operation while maintaining the frictional connection and then automatically follow Return to the plane of the friction disk axis without sliding friction. Set the desired transmission ratio between the transmission elements, which is then maintained by placing the friction rollers (n, 0) on their axis (φ) on the one hand and with the axis (φ) opposite the normal line (x -% ') are arranged displaceably parallel to this.

2. friction gear change transmission according to claim i, characterized in that the forks (h) o. The like. In which the friction rollers (n, 0) with their. Axes (φ) are suspended in a manner known per se, slide with a guide roller in an inclined slot which is mounted in a carriage (if) which is used to move the friction rollers.

3. Friction gear change transmission according to claims 1 and 2, characterized in that the forks (k) of the friction rollers (n, 0) each with two guide rollers (T ₁ , r ₂ ) and for reversing the direction of rotation. the side parts (^ ₁ , t ₂ ) of the carriage (t) are provided with slots (S ₁ , S ₂ ) running at opposite inclinations, in which the guide rollers (^ ₁ or r ₂ ) alternately adjust automatically depending on the direction of rotation so that the one guide roller (^ ₁₎ in the associated slot (S ₁₎ and for the other direction of rotation, the second guide roller (r ₂₎ slides to one direction of rotation in the associated slot (s _2).

1 sheet of drawings