-
Elektromotor mit einem Reibradgetriebe Die Erfindung betrifft ein
stufenlos regelbares Reibradgetriebe mit konischen Reibrädern, welche entsprechend
der abgegebenen Leistung automatisch mehr oder weniger stark zusammengepreßt werden.
-
Es ist ein Reibradgetriebe mit konischen Reibrädern bekannt, bei dem
ein normaler Motor mit einem feststehenden, zur Drehzahlregelung lediglich axial
verschiebbaren Ständer Verwendung findet. Bei diesem Getriebe wird durch eine Zahnradschwinge,
welche Trägerin des Abtriebreibradkonus ist, der notwendige Anpressungsdruck der
Reibscheiben gegeneinander automatisch geregelt. Ferner sind Antriebe bekannt, bei
denen wippenartige oder exzentrisch , gelagerte Elektromotoren durch das Reaktionsmoment
des Motorgehäuses ein Nachspannen der das Drehmoment übertragenden Riemen selbsttätig
bewirken.
-
Bei den vorgenannten Reibradgetrieben mit konischen Reibrädern kann
der sich automatisch einstellende Anpressungsdruck weit einfacher erzeugt werden,
wenn auch hier das Reaktionsdrehmoment des Ständers des Antriebsmotors zum Erzeugen`
des Anpressungsdruckes herangezogen wird.
-
Ausgehend von dieser an sich naheliegenden Erkenntnis befaßt sich
die vorliegende Erfindung mit mehreren besonders zweckmäßigen Ausführungsformen
zur praktischen Durchführung dieser Erkenntnis. Erfindungsgemäß wird der Motor mit
dem Getriebe derart zusammengebaut, daß. ein mit der Läuferwelle verbundenes Reibkegelrad
direkt ein fest gelagertes, mit der abtreibenden Welle verbundenes Reibkegelrad
antreibt, daß ferner das Drehzahlübersetzungsverhältnis der Reibkegelräder durch
Axialverschiehung des Motors verändert wird; und daß die Drehachse des Motorgehäuses
derart exzentrisch zur Läuferachse liegt, daß durch das Reaktionsdrehmoment des
Motorgehäuses der Läufer mit dem Reibkegelrad auch den bei Änderungen des Übersetzungsverhältnisses
notwendigen
Stellungsänderungen der Reibkegelräder zueinander senkrecht
zur Längsachse selbsttätig folgt.
-
In diesem Getriebe ist die grundsätzliche Forderung eines wechselnden
Anpressungsdruckes bei fallender oder steigender Leistungsübertragung durch die
Gleichheit des Antriebs- und Reaktionsdrehmoments gewährleistet. Aus praktischen
Gründen ist aber diese Ausführungsform wegen seiner ausgesprochenen Einfachheit
bevorzugt zur Übertragung kleiner Kräfte geeignet, sofern zur Erzeugung eines ausreichenden,
den Materialien entsprechenden Anpressungsdruckes eine kleine Exzentrizität und
eine größere Antriebsscheibe vorgesehen wird.
-
Eine andere Ausführungsform eines Elektromotors mit einem Reibradgetriebe,
bei dem durch drehbare Lagerung des Motorgehäuses der Anpressungsdruck der Reibscheiben
vom übertragenen Drehmoment selbsttätig erzeugt wird, besteht erfindungsgemäß darin,
daß :das Reaktionsdrehmoment des Motorgehäuses vermittels einer Zahnradübersetzung,
welche sich gegen das Fundament abstützt, die zwei Reibkegelräder des Reibradgetriebes
mit einem vorn Übersetzungsverhältnis dieser Zahnradübersetzung abhängigen Druck
gegeneinanderpreßt.
-
Diese den Anpressungsdruck verstärkende zweite neue Ausführungsform
vermittelt erstmalig die Erzeugung eines beliebig zu steigernden günstigsten Reibungsdruckes,
welcher, auch bei hohen zu übertragenden Leistungen, die Reibscheiben klein zu halten
und für sie harte Materialien auszuwählen gestattet, und zwar, um durch die Verwendung
harter Reibscheiben eine möglichste Verringerung der Auflagebreite und dadurch höchste
Wirkungsgrade zu erzeugen.
-
Diese Erfindung, welche den Erfordernissen der Technik bezüglich Bereitstellung
auch hoher Anpressungsdrücke für jedwede Reibradmaterialien erstmalig gerecht wird
und sich durch Einfachheit, ferner durch Verwendung billiger Materialien auszeichnet,
ist in zwei Ausführungsbeispielen beschrieben.
-
Abb. i zeigt ein Reibradgetriebe im Schnitt; welches für kleinere
Leistungen bestimmt ist. Abb. a zeigt einen Schnitt durch den Abtriebkonus mit Ansicht
gegen das Getriebe; Abb. 3 und ,f sind Schnittzeichnungen durch ein Getriebe hoher
Leistung.
-
Ein Doppelflanschmotor i ist labil, und zwar in einem exzentrischen
Lager a in einem Schlitten 3 aufgehängt. Mit dem gleichen Ergebnis kann aber auch
ein Normalmotor verwendet werden, der in einer gleichartig eingebauten Schwinge
gelagert ist. Der Motor trägt auf seinem Wellenstumpf ein kegelförmiges Reibrad
4, welches in ein an sich bekanntes konisches Abtriebreibrad 5 hineinragt. Letzteres
ist mit seinem Abtriebschaft 6 fest auf einer Grundplatte 7 gelagert, die gleichzeitig
die Trägerin des Schlittens 3 ist. Durch eine Kurbel 8 und Spindel 9 erfolgt die
notwendige Verstellung der beiden Reibräder zueinander.
-
Für die Arbeitsweise des Getriebes ist die Drehrichtung des Motors
maßgebend, welche entsprechend durch Richtungspfeile kenntlich gemacht worden ist.
-
Wird die Laufrichtung der Läuferwelle und die des Reibrades q. in
der Pfeilrichtung i o angenommen, so ist der Reaktionsdruck des Motorgehäuses in
entgegengesetzter Richtung i i. Dieser Druck des Motorgehäuses preßt das konische
Reibrad q. von innen gegen das konische Reibrad 5, da das Gehäuse i exzentrisch,
mithin um die Mittellinie 12 schwingbar angeordnet ist. Wird die kleinste übersetzung
durch ein Verstellen des Schlittens 3 zum Abtrieblager eingestellt, so wird der
Motor gezwungen, sich aufzurichten, und hierdurch das Reibrad q. in die Stellung
q.' gedrückt.
-
In jedem Fall steigt bei zunehmendem Drehmoment der Anpressungsdruck
automatisch, da die Abstützung des Motorgehäuses indirekt gegen das stationäre Reibrad
5 erfolgt.-- Zusätzlich kann diese Anpressungskraft noch durch das Eigengewicht
des Motors bei seinem Überneigen beliebig verstärkt werden.
-
Konstruktiv ist noch die sehr sichere Lagerung der Kraft übertragenden
Teile hervorzuheben, wodurch eine unbedingt zuverlässige Flächenpressung und sichere
Funktion des Getriebes gewährleistet wird. Wird ein umschaltbarer Motor verwendet,
und die Drehrichtung geändert, so ist entsprechend festzustellen, daß das Reaktionsdrehmoment
des Gehäuses entgegengesetzt gerichtet ist.
-
Die Abb.3 und q. zeigen ein gleichartiges Getriebe hoher Leistung,
bei dem das Reaktionsmoment des Motorgehäuses vermittels einer Zahnradübersetzung
die zwei Reibkegelräder aneinandergepreßt und zur Schonung des Motorlagers ein gesonderter
Exzenter vorgelagert wurde, welcher -die vom Reibradkonus herrührenden starken Lagerdrücke
aufzunehmen hat.
-
Der Motor 13, welcher in diesem Fall zentrisch gelagert ist, trägt
auf seinem Wellenstumpf das Ritzel 14, welches wiederum mit einem Stirnrad 15 im
Eingriff steht. Letzteres sitzt auf einer Welle 16, die am anderen Ende ein konisches
Reibrad 17 trägt. Diese Welle 16 ist exzentrisch in einem kreisrunden Lagerkörper
18 eingebaut, dessen Mittellinie konaxial zur Läuferwelle liegt. Erfindungsgemäß
kann aber auch der Lagerkörper 18
durch eine Schwinge ersetzt werden,
welche die Welle 16 trägt und in Richtung der Läuferwelle gelagert ist.
-
Wird das Ritzel 1 ¢ in Drehrichtung i 9 angetrieben, so bewirkt der
Zahndruck einerseits eine Drehung des Stirnrades 15 und des Reibrades 17, gleichzeitig
erzeugter aber auch ein Drehmoment 20 im Lagerkörper 18, welches das konische Reibrad
17 gegen das Abtriebreibrad 21 anpreßt. Da dieser Anpressungsdruck in den meisten
:Fällen bei hoher Übertragungsleistung nicht genügt, ist das Reaktionsdrehmoment
des Motorgehäuses benutzt worden, um über . das Kettenrad 22, die Kette 23, die
Welle 2q. sowie die Zahnräder 25, 26 auf den Lagerkörper 16 in Richtung 2o ein zusätzliches
Moment auszuüben. Durch eine beliebig große Untersetzung kann hierdurch ein außerordentlich
hoher Anpressungsdruck 2o erzeugt werden.
-
Die Antriebreibräder ¢ und 17 wälzen sich auf der konischen Innenfläche
der Abtrieb-Scheibe ab, so daß das Drehmoment stets mit der gleichen Hebelarmlänge
vom Antriebreibrad zu übertragen ist. Mithin, sind das Drehmoment des Motors und
der Durchmesser des Antriebreibrades unabhängig von dem jeweils eingestellten Übersetzungsverhältnis
des Getriebes. Durch diesen wichtigen Umstand kann durch Anpassen der Abtriebreibscheibe
jedem Übersetzungsintervall Rechnung getragen werden.