DE683063C - Stufenlos regelbares Kegelreibungsgetriebe - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
30. OKTOBER 1939

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 63 c GRUPPE

S 124967 IIJos c

2>lpl.-3ttg« Hermann Seidl in Friedrichshafen, Bodensee,

ist als Erfinder genannt worden.

©ipL-3tig. Hermann Seidl in Friedrichshafen, Bodensee Stufenlos regelbares Kegelreibungsgetriebe

Patentiert im Deutschen Reiche vom 18. November 1936 ab Patenterteilung bekanntgemacht am 12. Oktober 1939

Die Erfindung bezieht sich auf ein stufenlos regelbares Kegelreibungsgetriebe, bei dem mehrere Reibrollen zwischen den zueinander gleichachsigen Laufflächen einer treibenden und einer getriebenen Scheibe zur Übertragung der Leistung vorgesehen sind. Gemäß der Erfindung bestehen die Reibrollen aus je zwei einzelnen voneinander getrennten Kegeln, die, auf Zapfen mit den Grundflächen aufeinanderstellend, sowohl gegeneinander verdrehbar als auch in Richtung der Kegelachse verschiebbar gelagert sind und in ihren Grundflächen nach beiden Drehrichtungen steigende Schraubenflächen besitzen. Die die Reibrollen tragenden Zapfen sind in einem solchen Winkel gegen die Getriebeachse auf einem axial verschiebbaren Zwischenstück gelagert, daß die aus Doppelkegeln bestehenden Reibrollen mit ihren Zapfen zwischen den Laufflächen der treibenden und der getriebenen Scheibe in Richtung der Hauptgetriebeachse verschiebbar sind. Die in den Grundflächen der Kegel angeordneten, nach beiden Drehrichtungen steigenden Schraubflächen bewirken bei gegenseitiger Verdrehung der beiden Kegel einen sich selbsttätig in Abhängigkeit von dem übertragenen Drehmoment einstellenden Anpressungsdruck zwischen den Reibflächen.

Es sind Kegelreibungsgetriebe bekannt, bei denen der zur Reibung nötige Anpressungsdruck durch symmetrische Anordnung der Reibrollen zwischen mehreren Laufflächen in sich selbst aufgehoben wird. Ebenso ist es nicht mehr neu, durch Verwendung schräger Flächen diesen Anpressungsdruck in Abhängigkeit vom wirkenden Drehmoment zu erzeugen. Das Getriebe gemäß der Erfindung zeichnet sich aber gegenüber diesen bekannten Ausführungen durch einen einfachen Aufbau aus und ermöglicht, auch größere Leistung bei verhältnismäßig kleinen Abmessungen zu übertragen.

Die Abbildung zeigt eine Ausführungsform des Getriebes. Die treibende Welle α trägt eine glockenförmig ausgebildete Scheibe b, die an ihrer Innenseite die Lauffläche c besitzt. Die Scheibe b' auf der getriebenen

Welle α' ist in gleicher Weise ausgebildet. In diesen Scheiben b und b' ist eine Zwischenwelle d gelagert, deren Mittellinie mit den Mittellinien der treibenden und der getriebenen Welle übereinstimmt. '''¹IV-;

Auf der Zwischenwelle d sitzen die ScheibäSV und e' mit den Laufflächen / und /'. Zwischeik, diesen Scheiben e und e' ist ein Zwischenstück g dreh- und verschiebbar auf der Welle d ίο gelagert.

Die Laufflächen c und / der Scheiben b und e sind' so angeordnet, daß sie in einer Ebene liegen, die senkrecht zur Getriebeachse steht. Ebenso sind die Laufflächen der Scheiben b' «5 und /angeordnet. In dem kreisringförmigen Raum, der dadurch zwischen diesen Laufflächen entsteht, befinden sich nun mehrere einander vollständig gleiche Reibrollen, die aus je zwei Kegeln i und k bestehen, die mit ihrer Grundfläche auf einander stehen. In dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwischen den Laufflächen c und / bzw. c' und f der Deutlichkeit halber nur je zwei Doppelkegel dargestellt. Ein .25 solches Getriebe wäre ohne weiteres möglich, jedoch werden die Verhältnisse günstiger, wenn man so viel Reibrollen symmetrisch verteilt anordnet, als in dem Raum zwischen den Laufflächen Platz finden können. Dabei sind sämtliche Doppelkegel zwischen den Laufflächen c und f genau so gelagert wie die Doppelkegel i und k. Auf dem Zapfen h, der in dem Zwischenstück g befestigt ist, sind die Kegel i und k so gelagert, daß sie gegeneinander verdrehbar und in Richtung des Zapfens h verschiebbar sind. Die Mittellinien dieser Zapfen schneiden sich in einem Punkt auf der Getriebeachse. Sämtliche Zapfen sind unter dem gleichen Winkel gegen die Getriebeachse geneigt, den auch die Kegelmantellinien jedes Kegels mit der Kegelachse einschließen. Dadurch wird erreicht, daß die Kegelmantellinien, die die Laufflächen c und/ berühren, parallel zur Getriebeachse liegen. Dadurch lassen sich die aus den Kegeln zusammengesetzten Reibrollen beliebig in Richtung der Getriebeachse verschieben. Da sich sämtliche Zapfenmittellinien auf der ,Getriebeachse in einem Punkte schneiden, haben die Berührpunkte sämtlicher Kegel mit der Lauffläche c von den Kegelachsen den gleichen Abstand. Alle" Kegel, welche die Lauffläche c berühren, laufen deshalb gleich schnell. Was für die Berührpunkte der Kegel mit der Lauffläche c gilt, gilt auch für die Berührpunkte mit der Lauffläche/.

In der Grundfläche jedes einzelnen Kegels

befindet sich eine mehrteilige, nach beiden Seiten steigende Schraubenfläche. Dieselbe ist z.B. sechsteilig. Ein Teil bildet ein Stück einer rechtsgängigen Schraube, der nächste eine linksgängige, der übernächste wieder eine rechtsgängige usw. Die Schraubenflächen sind bei sämtlichen Kegeln gleich ausgebildet. Werden zwei solche Kegel mit ihrer Grundßädie aufeinandergestellt, so daß sie die verwendeten Doppelkegel ergeben, so passen die .••Schraubenflächen ineinander. Verdreht man nun einen Kegel gegen den anderen, so ändert sich die gegenseitige Entfernung ihrer Grundflächen. Eine Feder m, die sich zwischen den beiden Grundflächen der Kegel eines jeden Doppelkegels befindet, sorgt dafür, daß jeder der beiden Kegel an eine der Laufflächen c und f bzw. c' und /' gedrückt wird, so daß dauernd ein Reibungsschluß vorhanden ist.

Dreht sich nun die Scheibe b, so wird der Kegel k ebenso wie alle anderen, die ebenfalls die Lauffläche c berühren, durch Reibung in Drehung versetzt. Da aber eine solche Drehung infolge der Schraubenflächen eine Entfernung der beiden Kegel jedes Doppelkegels voneinander bedingt, eine solche Entfernung aber nicht möglich ist, weil jeder der beiden Kegel an eine der Laufflächen c und / anliegt, so üben also die Doppelkegel auf die Laufflächen c und / einenDruck aus. Dieser Druck ist abhängig von der Steigung der Schraubenflächen und von der Größe des wirksamen Drehmomentes. Man kann also die Steigung der Schraubenflächen so wählen, daß jedes beliebige Drehmoment gerade jenen Druck erzeugt, der nötig ist, um dieses Drehmoment durch Reibung zu übertragen. Der Druck stellt sich also selbsttätig in der richtigen Größe ein. Der Kegelfe wird von der Scheibe b angetrieben; die Schraubenflächen hindern ihn, sich gegenüber dem Kegel i zu verdrehen. Der Kegel i dreht sich demnach mit und gibt das Drehmoment an die Scheibe e ab.

Die Verhältnisse liegen nun bei sämtlichen Doppelkegeln zwischen den Laufflächen c und / gleich. Da sie alle die gleiche Schraubenfläche in ihrer Grundfläche haben und alle dasselbe Drehmoment von der Scheibe b empfangen, so üben sie alle auf die Laufflächen c und f der Scheiben b und e den gleichen Druck aus. Der Druck jedes einzelnen Doppelkegels wird daher vom Druck des gegenüberliegenden aufgenommen. Die Axial- no drücke sind somit aufgehoben. Die beschriebenen Schraubenflächen in den Grundflächen der Kegel sind, um- Selbsthemmung zu vermeiden, als Kugelbahnen ausgebildet, in denen Kugeln angeordnet sind. Dadurch wird die Reibung zwischen den Schraubenflächen herabgesetzt, und der notwendige Druck stellt sich sofort in der. richtigen Größe ein.

Die Ausbildung der Reibrollen zwischen den Laufflächen c' und /' entspricht völlig den zwischen den Laufflächen c und / angeordneten Reibrollen.

Damit . sich der Reibrollenträger g, auf welchem die Reibrollen gelagert sind, nicht mit den Reibrollen um die Welle d drehen kann, ist in ihm der Zapfen ο eingeschraubt. Dieser Zapfen ist in einem Langloch im Gehäuse μ geführt, so daß der Reibrollenträger g nur in Richtung der Getriebeachse verschiebbar ist.

Befindet sich der Reibrollenträger g genau

ίο in der Mitte zwischen den Scheiben e und e', so ist das Übersetzungsverhältnis ι : i, da dann der senkrechte Abstand der Kegelachsen von den Laufflächen überall gleich groß ist. Verschiebt man den Reibrollenträger g nach links, also zur treibenden Seite, so tritt Untersetzung ins Langsame ein, denn die Abstände der Kegelachsen von den Laufflächen c und /', welche die Kegel treiben, werden größer, während die Abstände der Kegelachsen von den Laufflächen f und c', welche von den Kegeln getrieben werden, entsprechend verkleinert werden. Verschiebt man dagegen den Kegelträger g nach rechts, also zur getriebenen Scheibe, so kehren sich die Verhältnisse um, und das Getribe ergibt eine Übersetzung ins Schnelle.

Die Verlegung der Steigbahnen oder Schraubenflächen unmittelbar in die Reibrollen hat zur Folge, daß Belastungsänderungen sofort durch entsprechende Anpassung des Anpressungsdruckes beantwortet werden, gleichgültig, ob· sie von der treibenden oder der getriebenen Seite kommen.

Das Gehäuse η ist bis zu einer bestimmten Höhe mit öl gefüllt. Mit Hilfe einer ölpumpe kann dieses durch eine Ölleitung an das obere Ende des Zapfens 0 gedrückt werden. Dieser Zapfen 0 ist durchbohrt. Das Öl gelangt in den Raum p des Reibrollenträgers g, der durch eine Büchse q abgedichtet ist. Die durchbohrten Zapfen h, welche die Reibrollen tragen, stehen mit diesem Raum/» in Verbindung und leiten das Öl weiter zu den Lagerbüchsen /, die auf diesem Zapfen laufen. Dadurch ist eine einfache und zuverlässige Schmierung der Doppelkegel erreicht. Die Laufflächen c und f bzw. c und /' sind ballig geschliffen. Dadurch' wird der Druck · der Kegel auf die Laufflächen auf eine möglichst kleine Fläche vereinigt, in der außerdem der Druck in der Mitte am größten ist und nach allen Seiten rasch abfällt. An der Stelle des größten Druckes ist auch die Reibung am größten, dort stimmt also auch die Geschwindigkeit der Laufflächen mit der Umfangsgeschwindigkeit der Kegel überein. In den benachbarten Punkten ist zwar die Umfangsgeschwindigkeit von der Geschwindigkeit der Laufflächen etwas verschieden, jedoch ist hier der Druck bereits kleiner. Dadurch, daß also die Laufflächen ballig sind, wird die Berührfläche möglichst klein, deshalb wird auch die Differenz der Umfangsgeschwindigkeiten möglichst klein, und außerdem wird dort, wo diese Geschwindigkeitsdifferenz tatsächlich auftritt, der Druck bereits geringer. Wie stärk die Laufflächen ballig geschliffen werden können, hängt von der Härte des Materials ab, aus dem die Kegel und die Scheiben hergestellt werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Stufenlos -regelbares Kegelreibungsgetriebe mit mehreren Reibrollen zwischen den zueinander gleichachsigen Laufflächen der treibenden und der getriebenen Scheibe, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibrollen aus je zwei einzelnen voneinander getrennten Kegeln (i, k) bestehen, die, auf Zapfen (Ji) mit den Grundflächen aufeinanderstellend, sowohl gegeneinander verdrehbar als auch in Richtung der Kegelachse verschiebbar gelagert sind und in ihren Grundflächen nach beiden Drehrichtungen steigende Schraubenflächen besitzen, wobei diese Zapfen (h) sämtlicher Reibrollen unter einem solchen Winkel gegen die Getriebeachse in einem auf einer Zwischenwelle (d) längs verschiebbar, aber nicht drehbar angeordneten Zwischenstück (g) befestigt sind, daß die Doppelkegel mit ihren Zapfen zwischen den Laufflächen der treibenden (V) und der getriebenen Scheibe (&') in Richtung der Hauptgetriebeachse verschiebbar sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen