DE690161C

DE690161C - Reibraederwechselgetriebe

Info

Publication number: DE690161C
Application number: DE1934H0141806
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1933-12-01
Filing date: 1934-11-13
Publication date: 1940-04-17

Description

Die Erfindung betrifft ein Reibräderwechselgetriebe mit in torischen Ringnuten gleichachsig liegender Reibscheiben verstellbar angeordneten Reibrollen, von denen jede während der Änderung des Übersetzungsverhältnisses um die Lagerachse der Träger in dem den Reibrollenträgern gemeinsamen Rahmen derart schwenkbar gelagert ist, daß sie um die Achse ihrer Berührungspunkte zwecks

to Einleitung der Übersetzungsänderung Kippbewegungen nach beiden Seiten ausführen kann. -

Bei bekannten Getrieben dieser Art ist die Anordnung derart getroffen, daß bei einer Änderung des Übersetzungsverhältnisses die Rollenträger eine Schwingbewegung ausführen müssen, bevor die Reibrollen selbst sich verschwenken können. Dies führt nicht nur zu einer baulich verwickelten Ausführung des Getriebes, sondern hat auch zur Folge, daß die Steuerung der Rollenverschwenkung einen nicht unerheblichen Kraftaufwand erfordert, da die Bewegung der Reibrollen um ihre Berührungsachse eine Verstellung der unter dem Einfluß des B,elastungsrückdruckes stehenden Rollenträger voraussetzt.

Erfindungsgemäß wird nun ein auf dem Rollenträger schwingbar gelagertes und auf die Rollen unmittelbar einwirkendes Steuerglied verwendet, das die Einleitung der Übersetzungsänderung zunächst ohne Verschwenken des Rollenträger lediglich durch Kippen der Reibrolle allein mit geringer Kraft ermöglicht.

Da das Steuerglied unmittelbar auf die Reibrolle einwirkt, kann diese verschwenkt werden, ohne daß gleichzeitig der Rollenträger eine Bewegung ausführen muß. Da ferner das Steuerglied vom Belastungsrückdruck frei ist, wird nicht nur die Steuerung wesentlich erleichtert, sondern das Steuerglied kann auch so leicht ausgebildet sein, daß es z. B. mittels eines Reglers o. dgl. betätigt worden kann.

Das Steuerglied ist als ein gabelförmiges Führungsstück ausgebildet, das' auf dem Rollenträger schwenkbar gelagert ist und auf beiden Seiten der Reibrolle je einen Zinken o. dgl. aufweist und begrenzte Schwenkbewegungen ausführen kann. Je nachdem in welcher Richtung das Steuerglied verschwenkt wird, übt der eine oder der andere der Zinken gegen die Seitenfläche der Reibrolle einen Druck aus.

Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht.

Fig. ι zeigt die allgemeine Anordnung der Reibrollen und der Reibscheiben im Längsschnitt nach der Linie 1-1 der Fig. 2.

Fig. 2 zeigt die Einrichtung im Grundriß, und zwar nach Abnahme der oberen Reibscheibe.

Fig.3 ist ein Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. ι und 9 und zeigt die Lagerung der Reibrolle auf ihrem Gelenkstück.

" Die Fig. 4, 5 und 6 entsprechen im wesentlichen der Darstellung nach Fig. 1 und zeigen die Kippbewegung der Reibrolle und die anschließende selbsttätige Bewegung in die neue Übersetzungsstellung.

Fig. 7 ist ein der Fig. 3 entsprechender Schnitt nach der Linie J-J der Fig. 8.

Fig. 8 zeigt in Seitenansicht eine Abänderungsform der Rollenlagerung auf dem Gelenkstück.

Fig. 9 zeigt in Seitenansicht die in Fig. 3 veranschaulichte Lagerung der Reibrolle auf dem Gelenkstück.

Fig. 10 ist ein der Fig. 3 entsprechender »5 Schnitt nach der Linie 10-10 der Fig. 11.

Fig. 11 ist eine Seitenansicht einer weiteren Abänderungsform der Rollenlagerung auf dem Gelenkstück.

Fig. 12 entspricht etwa der Fig. 4 und zeigt eine andere Anordnung des Steuergliedes für die Reibrolle.

Die beiden gleichachsigen Reibscheiben 1 und 2 weisen in ihren einander zugewandten Flächen Ringnuten 3 auf. Zwischen den Reibscheiben sind Reibrollen angeordnet, die in den Ringnuten 3 laufen. Von diesen Reibrollen ist nur eine Rolle 4 veranschaulicht ; die andern Rollen sind vollständig gleichartig ausgebildet und in geeigneten Abständen voneinander in der durch die Ringnuten 3 gebildeten Laufbahn angeordnet. Die Reibscheibe ι weist eine Achse 5 auf, mit der eine äußere Antriebsquelle der Reibscheibe eine Drehbewegung erteilt werden kann. Diese Drehbewegung wird auf die zweite Scheibe 2 und deren Achse 6 dadurch übertragen, daß beide Scheiben mit den dazwischenliegenden Rollen in Reibungseingriff stehen. Diese Rollen können sich frei um ihre Achse drehen, vollführen aber keine planetenartige Bewegung um die Achse der Wellen 5 und 6. Es ist bekannt, daß das Übersetzungsverhältnis zwischen den beiden Reibscheiben ι und 2 dadurch geändert werden kann, daß die Reibrollen in ihren Laufbahnen Schwenkbewegungen ausführen, d. h. selbsttätig in eine neue Übersetzungsstellung gelangen, wobei jede Rolle um die in den Fig. 1 und 2 mit a-a bezeichnete Achse geschwenkt wird. Die Rolle 4 kann sich auf einer hohlen Lagerachse J frei drehen, in der ein Querzapfen 8 angeordnet ist. Dieser Zapfen 8 wird von einem Ansatz 9 der kardanartigen Reibrollenträger 10 umfaßt, und zwar derart, daß die hohle Rollenachse 7 in gewissen Winkelgrenzen um die Achse des Zapfens 8 eine Schwenkbewegung ausführen kann. Die Achse des Zapfens 8 fällt mit derBerührungsachse b-b (Fig. 1) der Reibrolle.4 zusammen. Der Rollenträger 10 ist mittels Zapfen 11 kardanartig in Haltegliedern 12 eines allen Rollenträgern gemeinsamen Rahmens gelagert, die einen Teil derjenigen Einrichtung bilden, die dazu dient, die Reibrollen längs der Ringnuten 3 in richtiger Stellung zu halten; die Zapfen 11 liegen in der Lagerachse des Trägers der Reibrolle 4 und sind in den Haltegliedern 12 so gelagert, daß die Rolle zusammen mit dem Rollenträger um die Achse a-a Schwenkbewegungen ausführen kann. Der Rollenträger IQ weist eine Vorrichtung auf, mit deren Hilfe das selbsttätige Verschwenken der Rolle4 gesteuert wird; diese Vorrichtung besteht aus einer an dem einen Ende des Rollenträgers 10 gelagerten drehbaren Gabel 13, die einen Steuerarm 14 trägt, mit dessen Hilfe eine Winkel verstellung der Gabel herbeigeführt werden kann. Der Arm 14 kann an. jeder beliebigen Stelle an der Gabel 13 angreifen, wird jedoch an einer nahe dem Rand der Reibscheibe 1, 2 liegenden Stelle befestigt, so daß der Steuerarm zwischen den Scheiben eine große Winkelbewegung ausführen kann. Die beiden Gabelzinken 15 und 16 sind von dem Querbalken 17 aus in der Drehrichtung der Reibrolle 4 nach vorn gebogen, wie deutlich aus Fig. 1 zu erkennen ist. An den unteren Enden der Zinken 15 und 16 sind Rollen oder Kugeln 18' und 19 vorgesehen, von denen die eine oder die andere gegen die Reibrolle 4 drückt, wenn der Arm 1.4 aus der Normalstellung heraus nach der einen oder anderen Seite geschwenkt wird. In der Normalstellung des Armes 14 berührt keine der Kugeln 18' und 19 die Reibrolle 4. Durch das Schwenken des Armes 14 wird die Reibrolle 4 um die Berührungsachse b-b gekippt; laufen die Reibscheiben ι und 2 um, so hat dies sofort Und selbsttätig zur Folge, daß die Reibrolle 4 in bekannter Weise eine Schwenkbewegung ausführt. Eine solche Schwenkbewegung ist in den Fig. 4, 5 und 6 veranschaulicht. Bewegen sich die Reibscheiben ι und 2 und die Reibrolle 4 in Richtung der eingezeichneten Pfeile und wird der Arm 14 aus der in Fig. 4 dargestellten Stellung nach rechts in die Lage nach Fig. S geschwenkt, so wird die Reibrolle 4 durch die Zinken 16 der Gabel 13 um die Berührungsachse b-b gekippt. Die auf die Reibrolle ein- wirkenden Reibkräfte werden in diesem Falle eine solche Schwenkbewegung der Reibrolle um die Achse a-a bewirken, daß die Rolle in die in Fig. 6 veranschaulichte Lage gelangt. In dieser Lage ist das Übersetzungsverhältnis zwischen den Reibscheiben 1 und 2 kleiner als bei der in Fig. 4 veranschaulichten Lage. Würde der Arm 14 entgegen der in den Fig. 4, 5 und 6 veranschaulichten Richtung geschwenkt, so würde auch die Reibrolle 4 in der entgegengesetzten Richtung gekippt und damit auch in der entgegengesetzten

Richtung eine Schwenkbewegung ausführen. ·■ Dies würde eine Erhöhung des Übersetzungsverhältnisses »zwischen den Reibscheiben ι und 2 zur Folge haben.

Bei der Anordnung nach Fig. 4 wird der seitliche Druck auf die Reibrolle in einem Quadranten ausgeübt, der sogenannte Verzögerungswinkel (d. h. ein sich in der Drehrichtung'des Rades erstreckender Quadrant)

ίο von der Berührurigsachse b-b aus enthält; bei der Anordnung nach Fig. 12 hingegen wird der Druck auf die Rolle in einem "Quadranten ausgeübt, der Beschleunigungswinkel von der Berührungsachse b-b aus enthält. Im Gegensatz zu Vermutungen, die an ältere Bauarten von Reibräderwechselgetrieben geknüpft wurden, ist es ganz gleichgültig, in' welchem Quadranten der Reibrolle der Kippdruck auf diese Rolle ausgeübt wird, vorausgesetzt, daß der Druck nicht gerade an einem in Richtung der Berührungsachse b-b liegenden Punkt der Reibrolle ausgeübt wird. Es wurde hervorgehoben, daß der Zapfen 8 in Richtung der Berührungsachse b-b der Reibrolle liegt.

»Dies ist, wie eine leichte Überlegung zeigt, für die Arbeitsweise der Einrichtung von wesentlicher Bedeutung. Da die Reibrolle 4 an ihren Berührungspunkten mit den Reibscheiben an seitlicher Bewegung gehindert ist, ist die durch diese Punkte hindurchgehende Achse, also die Berührungsachse b-b, die einzige, um die die Rolle gekippt werden kann; Rollenträger 10 und Halteglieder 12, in denen die Reibrolle 4 gelagert ist, können um die Achse b-b nicht bewegt werden; wird daher die Reibrolle 4 um diese Achse gekippt, so muß sie hierzu auch die nötige Freiheit besitzen. Infolgedessen ist der am Rollenträger 10 befestigte Zapfen 8 die einzige Achse, die diese ungehinderte Bewegung sichern kann; der Zapfen muß daher in der Achse b-b liegen. Der Zapfen 8 wirkt also als ein Verbindungsgelenk zwischen der Reibrolle 4 und dem Rollenträger 10* Für gewöhnlich \yird

45· dieses Gelenk aus einer regelrechten Achse 8 gebildet sein; es kann aber auch ein virtuelles Gelenk Anwendung· finden, d. h. dieses Gelenk kann aus einer Achse bestehen, um die die Rolle 4 unter dem alleinigen Einfluß von Kräften zu schwingen gezwungen -ist, die außerhalb der Achse auf die :Rolle einwirken. Eine solche Anordnung unter Verwendung eines virtuellen Gelenkes ist in den Fig. 7 und 8 veranschaulicht. Die Reibrolle 4 ist in diesem Falle auf einer Nabe oder einem Achsglied 7¹ gelagert. Dieses Ächsglied sitzt auf einem mit dem Rollenträger 10 aus einem Stück bestehenden vierkantigen Zapfen 9¹, und zwar derart, daß das Achsglied 7¹ um eine virtuelle Achse b'-b' (Fig. 8) schwenkbar ist. Das Achsglied 7¹ weist zu diesem Zweck einen Schlitz 19¹ auf, der sich an beiden Enden in nur einer Ebene erweitert, wie Fig. 7 zeigt. Auf der ganzen axialen Länge weist der Schlitz hingegen gleiche Breite auf; b$ der Zapfen 9¹ bildet auf diese Weise ein Lager, auf dem die Reibrolle 4 um die Berührungsachse gegenüber dem Rollenträger kippbar ist, und zwar in einer Weise, die der Kippbewegung um den Zapfen 8 bei der An-Ordnung nach Fig. 3 im wesentlichen entspricht; nur bei der Ausführungsform nach den Fig. 7 und 8 wird an Stelle des tatsächlich vorhandenen Gelenkstückes 8 (Fig. 3) ein virtuelles Gelenk verwendet. ·

In den Fig. 10 und 11 ist eine weitere Ausbildung des die Reibrolle 4 mit dem Rollenträger 10 verbindenden Gelenkes veranschaulicht. Bei dieser Ausführungsform ist die Rolle 4 auf einem Kugellager gelagert, dessen Kugeln 22 zwischen einer inneren; auf der mit dem Rollenträger 10 verbundenen Achse g² aufgekeilten oder befestigten Laufbahn 23 einerseits und einer äußeren Laufbahn 24 anderseits liegen, die an der Reibrolle 4 befestigt ist oder mit dieser aus einem Stück besteht. Für gewöhnlich würde diese Lagerung "der Reibrolle auf der Achse g² drei Freiheitsgrade der Reibrolle zulassen, d. h. freie Drehung um die Achse c-c (Fig. 10), Bewegungsmogliehkeit innerhalb eines begrenzten Winkelbereiches um die beiden Achsen 10-1 ο und b²-b² (Fig. 11). Die freie Bewegung um die Achse io-io wird jedoch unterdrückt, da auf beiden Seiten des Rollenlagers Anschlagplätten 25 o. dgl. vorgesehen sind, "die, wie Fig. 11 zeigt, von der Achse g², auf der sie befestigt sind, ausgehen und bis zu Stellen reichen, die längs der Berührungsachse b²-b² nahe der Laufkante der Reibrolle 4 liegen. Die Anschlagplatten 25 verhindern, daß sich der Rollenträger 10 gegenüber der Reibrolle 4 über die Lagerachse des Rollenträgers bewegt. Die Reibrolle kann daher um die Berührungsachse b²-b²' ' in begrenztem Maße Winkelbewegungen: ausführen, und die Achse 9² sowie das Lager 22, 23, 24 bilden eine Lagerung, in der die Reibrolle 4 um die Berührungsachse in einer Weise schwenkbar ist, die derjenigen entspricht, in der die Reibrolle bei den Ausführungsformen nach den Fig. 3 und 9 einerseits und 7 und 8 anderseits schwenkbar ist.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß die Bewegung der Reibrolle 4 gemäß der Erfindung in Abhängigkeit von der Bewegung des Führungsstückes oder der Gabel 13 gebracht ist. Dies wird im wesentlichen mittels einer Einrichtung erzielt, die hauptsächlich aus drei Teilen besteht, nämlich dein Reibrollenträger, der in dem Trägr kippbar gelagerten Reibrolle und dem Rollenführungs-

glied, das auf dem Rollenträger einstellbar gelagert ist. ■

In Abweichung von den dargestellten Ausführungsformen der Erfindung können sich beispielsweise die Halteflansche 20 der hohlen Achse 7 oder die entsprechenden Flansche 20¹ der Nabe 7¹ bis nahe an den Umfang der Rolle 4 erstrecken, so daß die äußeren Enden der Zinken 15 und 16 der Gabel 13 ihren Druck anstatt auf die Reibrolle selbst auf die Flansche 20 oder 20¹ ausüben. Bei dieser Ausführungsform ist jede Reib- und Rollenberührung zwischen der Gabel und den Reibrollen vermieden. (Es muß bei dieser Ausführungsform natürlich dafür gesorgt werden, daß zwischen den einzelnen Teilen so viel freier Raum verbleibt, daß die Reibrollen4 gekippt werden können.) Ferner kann die Gabel 13 so ausgebildet sein, daß sie in einer zu den Reibscheiben 1 und 2 parallelen Ebene schwenkbar ist. Eine der beiden Gabelzinken, die in diesem Falle gestreckt ausgebildet sein können, treten mit der Reibrolle 4 oder den Flanschen 20 bzw. 20¹ in Berührung.

Die Verbindung des gabelförmigen Endes 21 des Armes 14 mit einer Steuervorrichtung zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes kann in beliebiger Weise erfolgen. Gegebenenfalls kann die Steuervorrichtung hydraulisch betrieben werden. Selbstverständlich werden durch die Steuervorrichtung die Übersetzungsstellungen aller Rollen des zwischen den Reibscheiben 1 und 2 befindlichen Rollensatzes gleichzeitig verändert, damit nicht etwa durch einander entgegenwirkende, in der Einrichtung entstehende Kräfte ein Blockieren des Getriebes erfolgt.

Claims

Patentansprüche:

i. Reibräderwechselgetriebe mit in torischen Ringnuten gleichachsig liegender Reibscheiben verstellbar angeordneten Reibrollen, von denen jede während der Änderung des Übersetzungsverhältnisses um die Lagerachse ihres Trägers zusammen mit diesem in dem den Reibrollenträgern gemeinsamen Rahmen ₄ derart schwenkbar gelagert. ist, daß sie um die Achse ihrer Berührungspunkte zwecks Einleitung der Übersetzungsänderung Kippbewegungen nach beiden Seiten ausführen kann, gekennzeichnet durch ein auf dem Reibrollenträger (10) schwingbar gelagertes und auf die Rolle (4) unmittelbar einwirkendes Steuerglied (13), das die Einleitung der Übersetzungsänderung zunächst ohne Verschwenken des Rollenträgers lediglich durch Kippen der Reibrolle allein mit geringer Kraft ermöglicht.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied (13) zum Kippen der Reibrolle als ein gabelförmiges Führungsstüek ausgebildet ist, das auf beiden Seiten der Reibrolle (4) oder zu beiden Seiten äußerer Flanschen (20, 20¹) einer das Rollenlager bildenden Nabe (7, 7¹) je einen Zinken o. dgl, (15, 16) aufweist Und der eine oder der andere der Zinken gegen die Seitenfläche der Reibrolle oder der Nabe beim Kippen einen Druck ausübt.
3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinken (15, 16) der Gabel derart nach vorn gekrümmt sind, daß sie sich in der Drehrichtung der Reibrolle erstrecken.
4. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibrolle drehbar auf einer Nabe (7, 7¹) gelagert ist, die ihrerseits von einem Gelenkstück· (8, 9¹, 9²) getragen wird, das mit dem Rollenträger (10) in Verbindung steht, wobei das Nabenglied so ausgebildet ist, daß es sich auf dem Gelenkstück nur um die Berührungsachse (b-b, P-b¹, &²-&²) der Reibrolle bewegen kann.
5· Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkstück aus einem in der Berührungsachse der Reibrolle liegenden Zapfen (8) gebildet wird.
6. Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkstück aus einer im rechten Winkel zu der Berührungsachse der Reibrolle gerichteten Achse

(9¹) gebildet wird und die Nabe einen sich nach zwei Seiten in der Kippebene erweiternden Schlitz (19¹) aufweist, durch den die Achse (9¹) hindurchragt, so daß ,die Nabe gegenüber dem Rollenträger um ein virtuelles Gelenk schwenkbar ist, das in der Berührungsachse (b^b¹) der Reibrolle liegt.
7. Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkstück aus einer im rechten Winkel zu der Berührungsachse der Reibrolle gerichteten Achse

(9²) gebildet wird und die Reibrolle auf no einem Kugellager (22, 23, 24) gelagert ist, wobei Anschlagplatten (25) vorgesehen sind, mit deren Hilfe eine Bewegung des Rollenträgers gegenüber der Rolle (4) um die Schwenkachse (a-a) verhindert "5 wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen