DE6806397U - Reibradgetriebe - Google Patents

Description

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HR. BERQ DIPL.-ING. STAPF

PATENTANWÄLTE
■} MÜNCHEN 2, HILBLEGTRASSbI 30

CIBA AKTIENGESELLSCHAFT, BASEL (SCHWEIZ)

! Case TEL- 46

DEUTSCHLAND

Anwaltsakte 17 859a München, den 11. Nov. 1968

Reibradgetriebe

Die Neuerung betrifft ein Reibradgetriebe, insbesondere ein Umlauf-Reibradgetriebe.

Um bei derartigen Getrieben eine ausreichende Drehmomentübertragung zu ermöglichen, sind die Reibräder federnd gegeneinandergepresst. Bei den bisher bekannt' gewordenen Reibradgetrieben sind die Reibräder mit einer weichelastischen Oberflächenschicht aus Gummi od.dgl. ausgestattet und/oder werden durch von aussen auf die Radachsen wirkende Federn

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zusammengepresst. Die erstgenannten Getriebe sind zufolge
ihrer weichelastischen Oberflächenschichten unpräzis, da
eine in Umfangsrichtung relativ lange Quetschfläche entsteht,
wodurch sich der Abstand vom Momentanzentrum zum Berührungspunkt bei Belastungsänderungen verschiebt und unkontrollierbare Aenderungen der Winkelgeschwindigkeit verursacht. Bei
der Verwendung von undeformierbsren Reibrädern und äusseren
Federn wird die Konstruktion kompliziert und daher das Getriebe teuer, insbesondere wenn eine ausreichende Präzision
erreicht werden soll.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, diese
Nachteile zu beseitigen und ein konstruktiv einfaches und
daher billig herstellbares Reibradgetriebe hoher Präzi sion
zu schaffen. f

Diese Aufgabe wird ueuerungsgemäss dadurch ge- .;·

i löst, dass von je zwei gegeneinander abrollenden Reibrädern f

zumindest eines durch einen dünnwandigen, rotationssymmetri· ^s sehen, insbesondere zy]indrischen Hohlkörper aus hartelastischem Material, wie Stahl od.dgl., gebildet ist, welcher

I im Bereich seines federnden Randes unter Deformation gegen "

die Korollstelle gedrückt ist.

Es hat sich gezeigt, dass es für die Lebensdauer
der Reibradgetriebe besonders vorteilhaft ist, wsnn sie als
Umlaufgetriebe ausgebildet sind, da Umlaufgetriebe mit druckentlasteten Lagern gebaut werden können. Umlaufgetriebe | haben den weiteren Vorteil eines günstigen Verhältnisses |

«zwischen Baugrösse, Anzahl der Einzel- ► *

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teile und Uebersetzungsverhältnis. Bisher waren aber Umlauf-Reibradgetriebe bei Verwendung von Reibrädern mit weichelastischer Oberfläche unpräzis; undeformierbare Reibräder bedingen wegen der erforderlichen äusseren Federung einen komplizierten Aufbau der Getriebe, wodurch diese störanfällig und teuer werden. Zudem ist im letztgenannten Fall die Druckentlastung der Lager pra'.^isch unmöglich ·· ·. und die Lagerabnützung wird entsprechend gross.

Durch die Neue ung bleiben alle Vorteile der Umlaufgetriebe, wie druckentlastete Lager, geringes Bauvolumen und grosse Uebersetzung, erhalten und zusätzlich wird eine hohe Präzision und lange Lebensdauer erreicht.

Im folgenden wird die Neuerung am Beispiel eines zweistufigen Umlauf-Reibradgetriebes im Zuge eines Giesswalzenantriebes näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Gesamtdarstellung des Ausf l-irungsbeispiels,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein unter Deformation eingespanntes UmIeufrad des Getriebes der Fig. 1 und

Fig. > eine Ansicht der Fig. 2.

In Fig. 1 1st das zwischen Antriebsmotor 1 und Giesswalze 5 des Giesswalzenantriebes geschaltete Umlauf-Reibradgetriebe 3 vergrössert hervorgehoben. Zur Drehsahlstabilisierung ist ein Schwungrad 6 mit der Getriebeantriebswelle 2 fest verbunden. Die Giesswalze 5 ist an der Abtriebs-

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welle 4 befestigt. Antriebswelle 2 und Abtriebswelle 4 liegen in einer Flucht. Im Getriebe 3 ist das Zentralrad 7 fest mit der Antriebswelle 2 und das Aussenrad 12 fest mit der Abtriebswelle 4 verbunden. Der Steg 8 ist auf der Antriebswelle 2 und ein Stützrad 11 i.^e4"> auf der Abtriebswelle 4 frei drehbar gelagert. Der konzentrische Aussenring 9 ist feststehend und vorzugsweise mit dem Getriebegehäuse verbunden. Die Umlaufräder 13, 14 sind im Steg 8 frei drehbar gelagert und gemäss der Erfindung als Hohlkörper ausgeoildet, sie sind mit ihrem freien Rand 13a bzw. 14a mit dem grösseren Durchmesser zwischen Zentralrad 7 und Aussenring 9 und mit ihrem freien Rand 13b bzw. l4b mit dem kleineren Durchmesser zwischen Stützrad 11 und Aussenrad 12 unter Deformtion eingespannt. Selbstverständlich kann auch das Aussenrad 12 auf der Abtriebswelle 4 frei drehbar gelagert und das Stützrad 11 »nit dem Abtrieb gekuppelt sein. Die Stützräder 7 und 11 bilden im dargestellten Beispiel die Gegenpole für die Lagerdruckentlastung.

Gemäss Fig. 2 ist das Achslager 16 über ein scheiben- oder speichenartiges, achsnormales Tragelement 15 etwa an der UebergangsstelJπ vom Hohlzylinder mit dem grösseren Durchmesser zum Hohlzylinder mit dem kleineren Durchmesser mit der dünnwandigen, hartelastischen ZylinderhUlle verbunden. Der gesamte Hohlkörper 13 ist, wie in der Figur dargestellt, vorzugsweise aus einem Stück gefertigt.

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Gemäss Fig. 5 wird der Hohlzylinder 15 an seinem freien Rand um die Distanz f deformiert. Der undeformierte Zustand ist gestrichelt angedeutet.

Durch die Deformation der Umlauf-Reibräder 15, 14 entsteht an den Berührungsstellen eine von der Federkonstante des Hohlkörpers abhängige Anpresskraft, welche eine Reibung zwischen An- und Abtrieb verursacht und dadurch eine Umfangskraft an den Berührungsstellen übertragen lässt. Die Federkonstante, bzw. das Material und die Dimensionier mg des Hohlkörpers und die Vorspannung, bzw. der Kontaktdruck werden so gewählt bzw. eingestellt, dass die an den Berührungsstellen übertragbaren Umfangs kräfte mit Sicherheit grosser sind als die effektiv auftretenden Umfangskräfte und auch bei Belastungsspitzen Jeglichen Schlupf ausschliessen. Die dünne Wandung des Hohlkörpers übernimmt die Federung. Da zumindest die Oberflächen der Hohlkörper aus hartelastischem Material, wie Stahl od.dgl. bestehen, sind ihre Konstaktflachen sehr klein. Demzufolge werden die durch Belastungsänderungen bedingten Veränderungen des Uebertragungsradius und die aamit zusammenhängenden Geschwindigkeitsänderungen auf ein vernachlässigbares Mindestmass reduziert.

Durch Verwendung des ieuerunsrsgenfässen Getriebes wird eine nahezu verzögerungs- bzw. schlupffreie Verbindvi^g zwischen dem schnell laufenden Schwungrad 6 der Antriebs-

seite und der langsam laufenden Giesswalze 5 der Abtriebsseite hergestellt. Die Masse des Schwungrades kann vorteilhafterweise klein und die Drehzahl des Antriebsmotors gross gewählt werden.

Bei einem praktisch ausgeführten Getriebe für einen Giesswalzenantrieb mit einem UebersetZungsverhältnis von 25:1 wurden Schwankungen der Winkelgeschwindigkeit von maximal 1 °/°° gemessen. Alle an der Kraftübertragung beteiligten Getriebeteile lassen sich billig und genau herstellen, da sie durchwegs kreisförmige Querschnitte aufweisen. Zudem treten bei geeigneter Materialwahl, beispielsweise Stahl od.dgl. keine oder nur geringfügige Abnutzungserscheinungen auf. Das Getriebe büsst daher selbst nach sehr langer Betriebszeit nichts von seiner Präzision ein.

Claims (1)

1. * ■

   Sehutzanspruch

   Reibradgetriebe, insbesondere Umlauf-Reibradgetriebe, dadurch gekennzeichnet-, dass von je zwei gegeneinander abrollende Reibrädern zumindest eines durch einen dünnwandigen, rotationssymmetrischen, insbesondere zylindrischen Hohlkörper -aus hartelastischem Material, wie Stahl od.dgl., gebildet 1st, welcher im Bereich seines federnden Randes unter Deformation gegen die Abrollstelle gedrückt ist.