DE833890C

DE833890C - Reibungsgetriebe

Info

Publication number: DE833890C
Application number: DEK5636A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Adolf Eduar Kirschmer
Original assignee: ADOLF EDUARD KIRSCHMER DIPL IN
Current assignee: ADOLF EDUARD KIRSCHMER DIPL IN
Priority date: 1950-07-22
Filing date: 1950-07-22
Publication date: 1952-03-13

Description

Reibungsgetriebe Die Reibungsgetriebe bekannter Bauart machen von der Reibungskraft zwischen zylindrischen, aufeinander abrollenden Rädern Gebrauch, die gegeneinandergedrückt werden. Diese Räder berühren sich grundsätzlich nur längs einer Linie, benötigen zur Erzeugung der Tarrgentialkraft einen hohen Anpreßdruck und werden deshalb ivonwiegend für die Übertragung kleiner Tagentialkräfte verwendet.
Es sind auch solche Reibungsgetriebe gebaut worden, die eine stetige Änderung des übersetzungsverhältnisses gestatten. 'Bei diesen wird im allgemeinen ein Kegelrad verwendet, auf dessen Mantelfläche ein schmales, scheibenförmiges Rad abrollt. Hierbei ist nur eine punktförmige Berührung ohne Gleiten möglich. Wenn aus praktischen Gründen eine Berührung längs einer Linie zugelassen wird, so ist ein dauerndes Gleiten und somit eine starke Abnützung unvermeidlich. Diese stetig regelbaren Getriebe sind daher nur für sehr kleine Drehmomente verwendbar.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Reibungsgetriebe, bei :dem die Tangentialkraft durch besondere, aus flachen oder gekrümmten Scheiben, Platten oder Lamellen bestehende Kupplungselemente übertragen wird. Diese Kupplungselemente werden zur Erzeugung der tangentialen Reibungskraft gegeneinandeigedrückt. Da man eine beliebige Anzahl von Kupplungselementen in Reihe schalten kann, braucht der Anpreßdruck nicht übermäßig groß zu sein, auch wenn die sich auf großer Oberfläche berührenden Kupplungselemente zur Übertragung großer Tangentialkräft-: benutzt werden.
Der Erfindungsgedanke wird im folgenden an mehreren Ausführungsbeispielen erläutert.
Als erstes Beispiel wird in Abb. i ein Reibungsgetriebe im Grundriß gezeigt, in Abb. 2 dasgleiche Getriebe im Seitenriß. Die Abb. i stellt die obere Hälfte des Getriebes im Schnitt entsprechend der in Abb. 2 angegebenen Schnittlinie A-A, die untere Hälfte im Schnitt nach der Linie B-B dar. Die obere und die untere Hälfte stimmen bis auf wenige Einzelheiten, auf die noch hingewiesen wird, überein. In ,der Abb. 2 ist die rechte Hälfte des Getriebes entsprechend der in Abb. i angegebenen Schnittlinie C-C, die linke Hälfte entsprechend der _ Schnittlinie D-D geschnitten. Das in den Abb. i und 2 dargestellte Getriebe ist ein stetig regelbares Reibungsgetriebe, hei dem als für die Kraftübertragung wesentliche Bestandteile zwei auf zwei Wellen sitzende Trommeln, sowie eine über diese Trommeln laufende Kette vorhanden sind. Die Verbindung zwischen den Trommeln .und .der Kette wird durch Kupplungselemente hergestellt, die sowohl in den Trommeln als auch in der Kette enthalten sind und in bestimmten Winkelstellungen der Trommeln gegeneinandergedrückt werden. Im einzelnen ist das Getriebe folgendermaßen aufgebaut: Die Welle i trägt .auf ihrem genuteten Teil den Trommelkörper 2 sowie den Lagerzylinder 3. Zwischen beiden befindet sich der Distanzring 4, während auf der anderen Seite des Trommelkörpers 2 der "Zahnkranz 5 befestigt ist. Auf dem glatten Ende der Welle i ist das Rollenlager 6 mit der Scheibe 7 und .der Mutter 8 festgeschraubt. Der Außenring des Rollenlagers 6 ruht in der Lagerplatte 9, die mit dem Gehäuse io des Getriebes verschraubt ist. Das zweite Rollenlager i i der Welle i ist auf dem Lagerzylinder 3 mit Hilfe der Mutter. 12 befestigt. Der Außenring des Rollenlagers i i ruht im Gehäusedeckel 13, der mit dem Gehäuse io verschraubt ist.
Der Trommelkörper 2 hat die :Form eines auf die Welle i aufgepaßten Zylinders mit zwei dazu senkrecht stehenden Scheiben, an die sich je ein innerer und ein äußerer Rand in axialer Richtung anschließt. Diese Scheiben sind mit mehreren, bei dem gezeichneten iBeispiel zwölf radialen Schlitzen versehen, und zwar sechs breiteren, um 6o° gegeneinander versetzten, und sechs schmäleren, ebenfalls um 6o° gegeneinander und um 30° gegen die breiteren Schlitze versetzten. In den breiteren Schlitzen der beiden Scheiben sind paarweise die Druckstücke 14 radial verschiebbar angeordnet. Diese sind mit einer Biohrung zur Aufnahme der Führungsstangen 15 und einer senkrecht dazu stehenden, rechteckigen öffnung versehen, die auf der einen Seite des Trommelkörpers 2 die Verstellspin.deln 16 mit Rechtsgewinde, auf der anderen Seite die Verstellspindeln 17 mit Linksgewinde hindurchläßt und dabei eine kleine Verschiebung der Druckstücke 14 längs der Führungsstange 15 zuläßt. Die Druckstücke 14 werden auf der einen Seite des Trommelkörpers 2 von rechteckigeii,;Rahmen 18 umfaßt, auf der anderen Seite von rechteckigen Rahmen i9. Diese Rahmen 18 und i9 sind mit Rechts- bzw. Linksgewinde für die Verstellspindeln 16 bzw. i,7 versehen, so daß sie durch Drehen der Verstellspindeln 16 im einen und der Verstellspindeln 17 im anderen 1)i-elisiiin in gleicher radialer Richtung verstellt werden können und dabei die Führungsstangen 15 mitnehmen. Auf den Führungsstangen 15 sind außer den Druckstücken 14 noch Druckplatten 2o aufgereiht, sowie Federringe 21, die die Druckstücke 14 und Druckplatten 20 auseinanderdrücken. Damit sich die Druckplatten 20 nicht um die Führungsstangen 15 drehen können, sind die in der Abb. 2 sichtbarenFührungsstifte 22 durch die_Druckplatten 20 und die Druckstücke 14 hindurchgeführt.
Zwischen den - Druckplatten 2o und zwischen diesen und den Druckstücken 14 greifen die Lamellen 23 der Kette ein. Diese sind auf Büchsen 24 aufgezogen, die auf den Kettenbolzen, 25 aufgereiht sind und um geringe Beträge seitlich verschoben werden können. Die Büchsen 24 werden durch Federringe 26 auseinandergedrückt. An den Enden der Kettenbolzen 25 befinden sich die Laschen 27, die den Kettenzug von einem Kettenbolzen 25 auf den nächsten übertragen, und die Scheiben 28, die durch Splinte 29 gesichert sind. Die Scheiben 28 bestehen aus Metall oder einem geräuschdämpfenden Stoff, wie Leder, Kautschuk od. dgl., und liegen auf Sektoren 3o auf, durch die die Druckstücke: 14 hindurchgehen.
In den schm'ä'leren Schlitzen des Trommelkörpers 2 gleiten die Formstucke 31, die aus zwei Sektoren ähnlich den Sektoren 30 und einem Verbindungssteg, sowie mit Rechts- bzw.Linksgewinde versehenen Enden bestehen. In diesen Gewinden laufen auf der einen Seite Verstellspindeln 16, auf der anderen Seite Verstellspindeln 17, so daß bei dem gezeichneten Beispiel insgesamt zwölf Verstellspindeln 16 und zwölf Verstellspindeln 17 vorhanden sind, und beim gleichzeitigen Drehen aller Verstellspindeln 16 und 17 sowohl die Sektoren 30 als auch die Formstücke 31 um gleiche Beträge verstellt werden. Die äußere Krümmung der Sektoren 30 und Formstücke 31 ist so gewählt, )daß sie in jeder radialen Stellung den Scheiben 28 der Kette eine annähernd kreisförmige Auflage darbieten. Beispielsweise kann also der Krümmungsradius einem mittleren radialen Abstand der Sektoren 30 und Formstücke 31 entsprechen. Im übrigen sind die Sektoren der Formstücke 31 gegenüber den Sektoren 3o axial etwas versetzt, so daß sie bei der radialen Verstellung aneinander vorbeigleiten können.
Die Verstellspindeln 16 und 17 sind in den Rändern des Trommelkörpers 2 gelagert,.und zwar am inneren Ende in den eingesetzten Büchsen 32, am äußeren Ende in den eingeschraubten Büchsen 33, durch die die Enden der Verstellspin.delni,6und 17 hindurchgehen. Diese Enden tragen Kegelräder 34, die auf jeder Seite des Trommelkörpers 2 in die Kegelradverzahnung ein:-, Zahnkranzes 35 eingreifen. Die zwei Zahnkränze 35 besitzen auch eine Stirnradverzahnung und sind mittels Kugeln auf ,den äußeren Rändern .des Trommelkörpers 2 gelagert. Wenn die beiden Zahnkränze 35 gleichzeitig im gleichen Drehsinn gedreht werden, so findet eine radiale Verstellung aller Sektoren 30 und Formstücke 31 in gleicher Richtung statt.
Auf jeder Seite des Trommelkörpers 2 befindet sich eine Druckscheibe 36, die die Form des Mantels eines Kegelstumpfes von sehr großem Offnungswinkel hat und die durch je eine kegelstumpfförmige Druckrolle 37 gegen die Enden der Druckstücke 14 gedrückt wird. Die Berührungslinien der Druckrollen 37 und Druckscheiben 36 stehen senkrecht zur Welle i, so daß die Umdrehungsachsen der Druckscheiben 36 die Welle i unter einem sehr kleinen Winkel schneiden. Die Druckrollen 37 liegen in der :Mittelebene des Getriebes auf der von der Kette umfaßten Seite des Trommelkörpers 2. Sie sind mit Rollenlagern auf Zapfen 38. gelagert, die auf den Querarmen der Doppelhebel 39 festgeschraubt sind. Die beiden Doppelhebel 39 sind um die in das Gehäuse io eingeschraubten Zapfen 4,o drehbar und werden mit Hilfe der Zugschrauben 41, der :Muttern 42, der Federstäbe` 43 und der Winkel 44 gegeneinandergedrückt. Der Druck wird von den Druckrollen 37 aufgenommen, die ihn über die Druckscheiben 36 an die Druckstücke 14 weiterleiten. Diese drücken somit die Lamellen 23 zwischen sich und die Druckplatten 20, so daß eine Tangentialkraft vom Trommelkörper 2 an die Kette oder umgekehrt übertragen werden kann.
Bei der Drehung der Welle i.,wird dieser Druck auf die Lamellen 23 nacheinander von den in den aufeinan@derfolgenden, um 6o° gegeneinander versetzten Schlitzen befindlichen Druckstücken 14 und Druckplatten 2o ausgeübt, und zwar wirkt der Druck, von der Winkelstellung der Druckrolle 37 aus gerechnet, in einem Bereich von ±6o°" wenn die Schlitze mit den Druckstücken 14, wie beim dargestellten Beispiel, um 6o° gegeneinander versetzt sind. Ist der betrachtete Schlitz noch um 6o° von der durch :die Stellung der Druckrollen 37 gekennzeichneten Nullstellung entfernt, so ist der Druck auf die Druckstücke 14 Null, da der volle ;von den 'Druckrollen 37 ausgeübte Druck von den Druckstücken 14 in der Winkelstellung o° aufgenommen wird. Beim Weiterdrehen fängt der Druck an zu steigen. Beim Erreichen der Winkelstellung -30° wirkt .der halbe Druck, während die andere Hälfte von dem Paar Druckstücken 14 in der Stellung +30° aufgenommen wird. Der Druck steigt dann weiter auf den Höchstwert, der in der Stellung o° erreicht wird, und sinkt dann wieder bis auf Null in der Stellung +6o°.
In bezug auf :die Abmessungen der Lamellen 23 und der Druckplatten 2o ist :folgendes zu bemerken: Damit der von einem Paar Druckstücke 14 auf die dazwischenliegenden Lamellen 23 und Druckplatten 2o ausgeübte Druck nicht auf die zum nächsten Paar Druckstücke 14 gehörigen Druckplatten 2o übertragen werden kann, müssen die Abmessungen der Lamellen 23 einerseits und der Druckplatten 2o anderseits so ab@ estimmt sein, daß zwischen zwei .benachbarten Sätzen von Druckplatten 20 mindestens die Länge einer Lamelle 23 frei bleibt. Falls die Kette nur eine Lamelle 23 je Kettenbolzen 25 besitzt, so fallen die Druckplatten 20 fort, und die angegebene Rücksicht auf die Abmessungen ist nicht nötig.
Auf der anderen, mit 45 bezeichneten Welle des Getriebes ist ebenfalls ein Trommelkörper 2 mit allen übrigen Teilen 3 bis 44 mit den folgenden Einschränkungen angeordnet. Erstens sind die rechts- und linksgängigen Verstellspindeln 16 und 17 seitenvertauscht, so ,daß beim Drehen der Zahnkränze 35 im gleichen Drehsinn die Sektoren 30 und Formstücke 31 beider einen Welle radial nach außen, bei der anderen Welle radial nach innen gehen, und sich das Übersetzungsverhältnis bei gleichbleibender Kettenlänge ändert. Zweitens ist bei der Welle 45, die im Vergleich zur Welle i in entgegengesetzter Richtung in das Gehäuse io eingesetzt ist, derZahnkranz5 zwischen demTrommelkörper 2 und dem Lagerzylinder 3 angeordnet( während der Distanzring 4 wegfällt.
Zum Zwecke der stetigen Änderung des Übersetzungsverhältnisses ist eine Achse 46 mit den zwei Zahnrädern 47 vorgesehen, die in die Stirnradverzahnungen der beidenZahnkränze 35 derWelle i eingreifen. Auf der Achse 46 sitzt ein weiteres Zahnrad 48, das in das Zahnrad 4,9 eingreift. Dieses ist mit dem Kegelrad 5o fest verbunden, und beide sind um die Achse 5 i drehbar gelagert. Das Kegelrad 52 ist auf der Achse 51 befestigt, auf der auch das in den Zahnkranz 5 eingreifende Zahnrad 53 sitzt. In die Kegelräder 5o und. 52 greifen die zwei Planetenräder 54 ein, die auf einem um die Achse 51 drehbaren Arm 55 gelagert sind. Mit diesem Arm 55 ist das Zahnrad 56 fest verbunden. Die Kegelräder 5o und 52, sowie die Planetenräder 54 bilden ein Differentialgetriebe. Solange der Arm 55 'in Ruhe ist, drehen sich die Kegelräder 5o und 52 gleich schnell und entgegengesetzt. Die Übersetzungsverhältnisse der Zahnkränze 35 zu den Zahnrädern 47 und des Zahnrads 48 zum Zahnrad 49 sowie das Übersetzungsverhältnis des Zahnkranzes 5 zu dem Zahnrad 53 sind so gewählt, däß sich für die Zahnkränze 35 und den Zahnkranz 5 ,die gleiche -Drehzahl ergibt und die Kegelräder 34 somit in Ruhe bleiben. Dreht man jedoch den Arm 55, :so werden die Kegelräder 34 und die Verstellspindeln 16 und 17 ebenfalls :gedreht.
Eine weitere Achse 57 trägt zwei Zahnräder 58, die in die Stirnradverzahnungen der zur Welle 45 gehörigen Zahnkränze 35 eingreifen. Ein weiteres auf der Achse 57 sitzendes Zahnrad 59 greift in das Zahnrad 6o ein, das mit den Kegelrad 61 verbunden und um die Achse 62 drehbar gelagert ist. Auf dieser Achse 62 ist ein weiteres Kegelrad 63 befestigt sowie,das in den Zahnkranz5 der Welle 45 eingreifende Zahnrad 64. In die Kegelräder 61 und 63 greifen die zwei Planetenräder 65 ein, die in dem um die Achse 62 drehbaren Arm 66 gelagert sind. Mit dem Arm 66 ist das Zahnrad 67 fest verbunden.
Zum Drehen der Zahnräder 56 und 67 dient das in beide eingreifende Zahnrad 68, das auf der Regulierwelle 69 sitzt. Diese ist in der Lagerplatte 9 sowie in der in das Gehäuse io eingeschraubten Lagerbüchse 70 gelagert.
Zwecks Aufnahme der Lager für die Achsen 46 und 57 ist die Lagerplatte 9 mit einem senkrechten Steg 9° versehen, der wiederum nach beiden Seiten die zur Lagerplatte 9 parallelen Querbalken 9b und trägt, in denen die Lager untergebracht sind. Die Achsen 5i und 62 sind einerseits in der Lagerplatte 9 gelagert, andererseits in dein Gegenplatten 71 bzw. 72, -die mit den Distanzbolzen 73 an der Lagerplatte 9 festgeschraubt sind.
In den Abb. i und 2 ist das Getriebe in einer Grenzstellung des Übersetzungsverhältnisses gezeichnet. Die Sektoren 30 und Formstücke 31 behefinden sich bei dem Trommelkörper 2 der Welle i in der Stellung des größten, hei dem der Welle 45 in der Stellung des kleinsten radialen Abstandes. Die Größe des Regelbereichs ist dadurch begrenzt, daß die durch die Sektoren 30 und Formstücke 31 gebildete Auflagefläche für die Scheiben 28 auch in den Grenzstellungen noch annähernd die Form eines Kreiszylinders haben muß. Bei großem Regelbereich muß daher am Umfang der Trommelkörper 2 eine größere Anzahl dieser Sektoren 30 und Formstücke 31 angeordnet werden als bei kleinem Regelbereich. Bei sehr kleinem Regelbereich kann man auf die Formstücke 31 überhaupt verzichten und die Sektoren 30 entsprechend breiter machen, so daß sie auch in der äußersten Stellung noch eine zusammenhängende Auflagefläche für die Scheiben 28 bilden.
Die Anzahl der auf jedem Kettenbolzen 25 angebrachten Lamellen 23 sowie der Druckplatten 20 richtet sich nach der zu übertragenden Tangentialkraft, ebenso die von den Zugschrauben 41 auszuübende Kraft. Genügt eine einzige Lamelle 23, so greift diese unmittelbar zwischen den DruckstÜcken 14 ein und die Druckplatten 20 fällen weg.
"Zur Erhöhung der übertragbaren Tangentialkraft können die Druckstücke 14, die Druckplatten 20 und die Lamellen 23 aus Werkstoffen mit hohem Reihungsbeiwert hergestellt oder mit einem Belag aus solchem Stoff versehen werden.
Bei kleinem Regelbereich des Reibungsgetriebes können die Druckstücke r4 und Druckplatten 20 einen unveränderlichen radialen Abstand von den Wellen i und 45 haben. Nur die Sektoren 30 und Formstücke 31 werden dann radial verstellt, und die Lamellen 23 ragen je nach deren Einstellung mehr oder weniger tief hinein.
Ein zweites Ausführungsbeispiel ist in den :1bb. 3, 4, 5 und 6 dargestellt. Die Abb. 3 stellt einen Schnitt nach der in Abb. 4 angegebenen Linie E'-E, die Abb. 4 einen Schnitt nach der in Abb. 3 angegebenen Linie F-F dar. Der letztere Schnitt ist nur zur Hälfte gezeichnet, (in cr in bezug auf die Linie E-E symmetrisch ist. In der Abb. 5 ist die Seitenansicht der Innenteile des Getriebes nach Entfernung des Gehäuses dargestellt, wobei das Gehäuse allein nach der in Abb. 3 und 6 angegebenen Linie G-G geschnitten ist, in der Abb. 6 schließlich ein Schnitt nach der in den Abb. 3 und 5 erkennbaren Linie H-11, und zwar zur Hälfte.
Es handelt sich hier um ein zweistufiges, stetig regelbares Reibungsgetriebe. Die Tangentialkraft wird in jeder Übersetzungsstufe ,durch Lamellen übertragen, die einerseits auf einem Radkranz, andererseits auf koaxial mit dem Radkranz umlaufenden Armen angeordnet sind und periodisch innerhalb eines bestimmten Winkelbereichs gegeneinandergedriickt werden. Den Armen wird eine gleichbleibende oder periodisch wechselnde Geschwindigkeit erteilt, deren Höchst- oder Mindestwert in der Mitte des Winkelbereichs der Anpressung der Lamellen auftritt, beispielsweise mittels daran befestigter Rollen, die in radialen Schlitzen einer Scheibe mit verschiebbarer Achse geführt sind. Durch die Achsenverschiebung wird das ihbersetzungsrverhältnis geändert.
Im einzelnen ist dieses Ausführungsbeispiel wie folgt aufgebaut: Die genutete Weile ioi trägt das Rad 102, auf dessen Nabe sich die Kugellager 103 und 104 befinden. Die Außenringe der Kugellager 103 und io4 liegen im Gehäusedeckel io5, der mit dem Gehäuse io6 verschraubt ist. Im Kranz des Rades 102 sind Bolzen 107 eingeschraubt, auf denen Sätze von Lamellen io8 aufgereiht siliid, die durch Federringe iog atiseinandergedrückt werden. Bei dem gezeichneten Beispiel sind insgesamt 2.4 Sätze von je vier Lamellen io8 am Unifang des Rades io2 angeordnet. Urn das Matte Ende der Welle ioi drehbar sind abwechselnd Arme i io und i i i angebracht, und zwar hei dein dargestellten Beispiel je sechs. Die Lagerung der Arme i io und iii ist konzentrisch um die Welle loi aufgebaut. Mlittels Rollen sind die Arme i io und i i i schalenförmig ineinander und schließlich auf der Welle ioi gelagert. Sie werden durch eine auf das Ende der Welle 1o1 aufgesclir<tul)tc Scl1cil>e 112 gesichert. In jedem der Arme i ro und i i i sind zwei Bolzen 113 eingeschraubt, auf die Lamellen 114 aufgereiht sind', die zwischen d:ie Lamellen io8 greifen und durch Federringe 1 i auseinandergedrückt werden. Da doppelt so viele Sätze von Lamellen io8 am Umfang des Rades 102 angebracht sind wie Lamellen 114 tragende Arme i io und iiivorgesehen sind, so bleibt zwischen zwei benachbarten Armen i io und 1 i i mindestens die Länge einer Lamelle io8, so daß ein auf einen Satz Lamellen 114 ausgeübter Druck nicht durch die Lamellen io8 auf den benachbarten Satz Lamellen 114 übertragen werden kann. Falls jeder Arm rio und i i i nur eitle Lamelle 114 trägt, ist jedoch die Einhaltung dieses Abstandes nicht nötig.
Auf jedem Arm i 1o und i i i ist ferner ein Zapfen i i,6 festgeschraubt, der an seinem Eide eine auf Nadelrollen gelagerte Rolle 117 trägt. Die Rollen 117 greifen in radiale Schlitze des Scheibenkörpers 118 ein, der auf der genuteten Welle ii9 sitzt.
Der Kranz des Rades 1 o 2 ist mit Bohrungen verselten, in die Druckzylinder 120 eingesetzt sind, derart, daß an die erste und letzte Lamelle io8 jedes Lamellensatzes ein Druckzylinder 12o anliegt. Mit ihrem anderen Ende liegen die Druckzylinder i 2o gegen Druckscheiben 12.1 bzw. 122 an, die die Form des Mantels eines Kegelstumpfes von sehr großem Öffnun.gswitrkel haben. Die Druckscheibe 121 ist gegen Herausfallen durch, vier Schrauben 123 gesichert, die Druckscheibe 122 durch den aufg Y schraubten Winkelring 124.
e Auf den Druckscheiben 121 und 122 können die beiden Druckrollen 125 abrollen, die mit Rollenlagern auf Zapfen 126 gelagert sind. Die Zapfen 126 sind an den Querarmen der Doppelhebel 127 festgeschraubt. Die beiden Dopl#,°Ihebe1.127 sind um die in das Gehäuse io6 eingeschraubten Zapfen 1218 drehbar und werden mit Hilfe der Zugbolzen 129, der Muttern 13o, der Winkel 131 und der Federstäbe 132 gegeneinandergedrückt. Der Druck wird durch die Druckrollen 125, die Druckscheiben 121 und 122 sowie die Druckzylinder 120 auf die Lamellen io8 übertragen, die somit an die Lamellen 114 angedrückt werden.
Koaxial mit der Welle toi ist ihr gegenüber die Welle 133 in das Gehäuse io6 eingeführt. Sie trägt genau wie die Welle toi ein Rad 102 sowie Kugellager 103 und 104, deren Außenringe im Gehäuse io6 liegen. Der übrige Aufbau ist genau der gleiche wie bei der Welle toi, aber die Doppel-Iiebel 127 und die Druckrollen 125 sind um i8o° verdreht angeordnet gegenüber denen der Welle toi. Von dieser Verdrehung abgesehen ist der Aufbau symmetrisch bis zum zweiten Scheibenkörper 118, der ebenfalls auf die Welle vig aufgeschoben ist.
Die beiden Scheibenkörper 118 tragen zwei Kugellager 134, deren Außenringe vom Lagerkörper 135 aufgenommen werden. Dieser ruht auf der Führungsstange 136, die von .den zwei von außen in :das Gehäuse io6 eingeschraubten Büchsen 137 festgehalten wird, und auf der Verstellspindel 138, die in den zwei von außen in das Gehäuse io6 eingeschraubten Büchsen 139 gelagert ist. Mit Hilfe der Verstellspindel 138 kann der Lagerkörper 135 in der Ebene, in der die Druckrollen 125 angeordnet sind, verschoben werden, so,daß die Welle i i#9 sowohl mit den Wellen toi und 13,3 koaxial liegen kann als auch von dieser Stellung aus nach beiden Seiten bis zu einer Grenzstellung verschoben werden kann. In den Abb. 3 bis 6 ist das Getriebe in einer solchen Grenzstellung dargestellt. Durch das Verschieben der Welle i i9 wird das Übersetzungsverhältnis der Welle toi zur Welle ri9 und der Welle i i9 zur Welle 133 stetig verändert.
Der von den Druckrollen 125 auf die Druckscheiben 121 und 122 übertragene Druck wirkt beim Drehen der Welle toi folgendermaßen auf die Lamellen: Wenn ein Paar Druckzylinder 120 in der deichen Winkelstellung steht wie die Druckrollen 125, und ebenso auch ein Arm i io oder i -i i, dann werden die Lamellen 11'4 dieses Arms i io oder i i i mit dem vollen Druck an die Lamellen io8 angedrückt. heim Weiterdrehen der Well° toi beginnen die Druckscheiben 121 und 122 auf das folgende Paar Druck7,ylimder 120 zu drücken, das um 15° gegenüber dem vorhergehenden versetzt ist. Dieses Paar findet jedoch keinen Widerstand, da sich kehre Lamellen 114 zwischen den Lamellen io8 befinden. Der nächste Arm i io oder i i i folgt nämlich erst nach 30°, wenn sich die Welle i i9 in der Mittelstellung befindet, oder nach einem etwas kleineren oder größeren Winkel als 300, wenn die Welle i i9 nach der einen oder anderen Seite verschoben ist. Daher finden die Druckscheiben r2 i und 122 erst bei dem übernächsten Paar Druckzylinder 12o, das um 30° gegenüber dem ersten versetzt ist, wieder Aufnahme für ihren Druck. Die Lamellen 114 eines Arms i io oder i i i werden daher von etwa - 30° bis etwa ;- 30'°, von der geschilderten Ausgangsstellung aus gerechnet, unter Belastung gesetzt, und zwar stehen sm allgemeinen die Lamellen von zwei benachbarten Armen i io und i i i gleichzeitig unter Druck. Daher ergibt sich die Forderung, daß zwei benachbarte Arme i io und i ri im #Bereich von etwa - 3o° bis etwa -i- 3o° die gleiche Winkelgeschwindsgkeit haben müssen. Nun ist dies theoretisch nicht der Fall, wenn die Rollen i 17 unmittelbar in den radialen Schlitzen des Scheibenkörpers i 18 geführt werden. Vielmehr muß zur Erzielung einer gleichen Winkelgeschwindigkeit von zwei benachbarten Armen i io und i i i zwischen diesen und dem Scheibenkörper 118 eine Verbindung nach den Grundsätzen einer Verzahnung hergestellt werden. Dies kann beispielsweise nach Art einer Triebsbockverzahnung geschehen. Wie dies besonders in der Abb.6 zu sehen ist, greifen die Rollen 1'i7 in die in den Schlitzen des Scheibenkörpers 118 angeordneten Gleitstücke i4o ein, die die zu den Rollen 117 passende Zahnflankenform aufweisen, und zwar von einer Mittellinie aus radial sowohl nacl? innen als auch nach außen, entsprechend den beiden durch die Verschiebung der Welle i i9 nach der einen oder anderen Seite gegebenen Möglichkeiten.. Diese Zahnflankenformbedeutet, daß der Abstand der beiden Zahnflanken in der Mittellinie, die der Berührungslinie der Rollen 117 in der durch die Druckrollen 125 gekennzeichneten Stellung entspricht, gleich dem Durchmesser der Rollen, i 17 ist, und daß er sich in Abhängigkeit von der radialen Entfernung nach innen und außen erweitert bis zu der geringen radialen Entfernung, die einem Drehwinkel von etwa 3o° entspricht. Bei größeren Drehwinkeln ist eine gleiche Winkelgeschwindigkeit benachbarter Arme i io und i i i nicht mehr erforderlich, und die Flanken der Gleitstücke nähern sich wieder bis auf einen Abstand gleich dem Durchmesser der Rollen 117.
Beim Verschieben der Welle i i9 müssen die Gleitstücke 140 ebenfalls verschoben werden, damit die Berührungslinie der Rollen 117 in der durch die Druckrollen 125 gekennzeichneten Stellung immer mit der Mittellinie der Zahnflanken übereinstimmt. Zu diesem Zweck sind die Veribindungsstege der beiden Flanken der Gleitstücke i4o mit Gewinden versehen, in denen die Spindeln 141 laufen. Diese sind einerseits in den Büchsen i42, andererseits in den Büchsen 143, die in den Scheibenkörper ri8 eingesetzt sind, gelagert und tragen je ein Kegelrad 144. Auf jedem der beiden Scheibenkörper 118 greifen alle Kegelräder 144 in die Kegelradverzahnung eines Zahnkranzes 145 ein, der auch mit einer Stirnradverzahnung versehen und auf Kugeln konzentrisch zur Welle i i9 gelagert ist. Beim Drehen der beiden Zahnkränze auf den beiden Scheibenkörpern 118 im gleichen Drehsinn werden die Kegel-räd'er 44 auf dem einen Scheibenkörper 118 in einem Drehsinn, die auf dem anderen im entgegengesetzten Drehsinn gedreht, so daß die Gleitstücke 14o des einten Scheibenkörpers 118 radial nach innen, die des anderen radial nach außen verschoben werden.
Schließlich ist auf dem einen der beiden Scheibenkörper 118 noch ein Zahnkranz 146 befestigt, der, wie in Abb. 5 zu erkennen ist, in ein Umkehrzahnrad 147 eingreift. Dieses wiederum greift in das Zahnrad 148 ein, das auf der Hohlwelle 149 befestigt ist. Diese ist auf der Achse 150 gelagert, auf der die Zahnräder 151 und 152 sitzen, die in die Stirnradverzahnungen der beiden Zahnkränze 145 eingreifen. Die Achse i5o ist in einem Arm des Lagerkörpers 135 gelagert, ebenso die Hohlwelle 149, in derem Innern die Achse 150 nochmals gelagert ist. Auf der Hohlwelle 149 sitzt ein Kegelrad 153,, auf der Achse 15o ein Kegelrad 154. Beide greifen in zwei Planetenräder 155 ein, die auf einem um die Achse 15o drehbaren Arm 156 gelagert sind. Mit dem Arm 156 ist ein Kegelrad 157 fest verbunden, das in ein Kegelrad mit dazu senkrechter Umdrehungsachse, das in den Abb. 3 bis 6 nicht sichtbar ist, ein-greift. Auf -der gleichen Achse wie dieses Kegelrad ist das Zahnrad 158 befestigt, das in die Verzahnung 138° der Verstellspindel i38 eingreift. Die Achse des Zahnrads 158 ist in der Lagerplatte 159 :gelagert, die am Lagerkörper 135 festgeschraubt ist. Die Verzahnung 138° i'st in axialer Richtung so lang, daß das Zahnrad 158 auch bei der Verschiebung des Lagerkörpers 135 immer im Eingriff bleibt.
Wenn nun die Verstellspindel 138 zwecks Verschiebung des Lagerkörpers 135, also zwecks Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes, gedreht wird, so dreht sich auch das Zahnrad 158 und somit auch das Kegelrad 157 und der Arm 156, der die Planetenräder 155 trägt. Die Kegelräder 153 und 154, die sich in der Ruhestellung des Arms 156 gleich schnell und entgegengesetzt drehen, erhalten nun bei Drehung des Arms 156 eine Drehzahldifferenz, und die Zahnkränze 145 werden gegenüber den Scheibenkörpern 118 gedreht. Damit werden auch die Spindeln 141 in Drehung versetzt und die Gleitstücke 140 verschoben. Die Übersetzungsverhältnisse werden so gewählt, daß d'ie Verschiebung der Gleitstücke i4o ebenso groß ist wie die des Lagerkörpers 135.
Zur Drehung der Verstellspinde1138 ist eine 1Zegulierwefle 16o vorgesehen, deren flaches Ende in eine in das Ende der Verstellspindel 138 eingefräste Querllttt paßt. Die Wel 1e 16o besitzt einen vorspringenden Kragen und wird mit Hilfe der an das Gehäuse i o6 angeschraubten Platte 161 festgehalten.
Wie man sieht, eist der zusätzliche Aufwand für die Verstellung der Gleitstücke i4o nicht unerheblich. Tatsächlich sind aber die Zahnflankenkurven, die sich für einen Drehwinkel von ± 30° ergeben, hei kleinen Mittenentfernungen, also kleinem bis mäßigem Regelbereich, mit großer Annäherung zwei parallele Gerade. In der Abb. 6 mußten die Kurven stark übertrieben gezeichnet werden, um überhaupt eine Abweichung von zwei parallelen Geraden erkennbar zu machen. NIan kann daher in den meisten Fällen auf die Gleitstücke 140 verzichten und die Rollen L17 in parallelwandigen Schlitzen der Scheibenkörper 118 laufen lassen, zumal man einen größeren Regelbereich auch durch mehrstufige Anordnung des Getriebes unter Verwendung einzelner Elemente mit kleinem Regelbereich erzielen kann. Die Regell>ereiclle der einzelnen Elemente multiplizieren sich dann. Das beschriebene Ausführungsbeispiel stellt bereits ein zweistufiges Getriebe dar.
Das nächste, in den Abb. 7 und 8 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht -in wesentlichen Zügen dem vorigen, weist jedoch das neue Kennzeichen auf, daß die gegeneinander gepreßten Reibungsflächen nicht senkrecht zur Umdrehungsachse stehen und nicht eben sind, sondern Ausschnitte aus dazu parallelen Zylinderflächen sind, bei denen die sich berührenden Flächen gleichen Krümmungsradius haben. In der Abb. 7 ist diese Ausführung im Schnitt nach der in Abb.8 angegebenen Linie 7-l, in der Abb. 8 irn Schnitt nach der in Abb. 7 sichtbaren Linie 1-K dargestellt.
Die genutete Welle 201 trägt das Rad 2o2 mit den Kugellagern 203 und 204, deren Außenringe im Gehäusedeckel 2o5 ruhen. Dieser ist mit dem Gehäuse 2o6 verschraubt. Im Kranz des Rades 202 sind Bolzen 207 angeordnet, auf ,denen radial von innen nach außen Lamellen 2o8 aufgereiht sind. Als äußerste ist je eine Lamelle 2o9 angebracht, die etwas stärker ist als die Lamellen 2o8. Die Lamellen 2o8 Und 209 werden durch Federringe 2io auseinandergedrückt. Insgesamt sind hei dem dargestellten Beispiel 24 Sätze von Lamellen 208 und 2o9 am Umfang des Rades 202 angeordnet. Auf dem glatten Ende der Welle 201 sind sechs Arme 211 und sechs Arme 212 konzentrisch gelagert und durch die an der Welle 201 festgeschraubte Scheite 213 gesichert. In jedem Arm 211 und 212 sind zwei Bolzen 214 eingeschraubt, auf die Lamellen 215 aufgereiht sind. Diese greifen zwischen die Lamellen 2o8 und 209 und werden durch Federringe 216 auseinandergedrückt.
Auf jedem Arm 211 und 212 ist ferner ein Zapfen 217 festgeschraubt, der an seinem Ende eine auf Nadelrollen gelagerte Rolle 218 trägt. Diese Rollen 218 greifen unmittelbar in radiale Schlitze des Scheibenkörpers 2i9 ein, der auf der genuteten Welle 220 sitzt.
Auf den äußeren Lamellen 209 liegt ein Druckring 221 auf, auf dem die Druckrolle 222 läuft. Diese ist mit Rollenlagern auf dem Zapfen 223 gelagert, der mit dem Doppelhebel 22,4 verschraubt ist. Dieser ist um einen im Gehäuse 2o6 befestigten Zapfen 226 drehbar und besitzt einen Querbalken 224°, auf dessen Enden der Federstab 225 aufliegt. In der :Mitte des Federstabes 225 ist ein Winkel 227 aufgesetzt, auf den die in das Gehäuse 2o6 eingeschraubte Druckschraube 228 aufstößt. Durch Anziehen . der Druckschraube 228 wird ein Druck auf den Doppelhebel 224 ausgeübt, der von der Druckrolle 222 auf den 'Druckring 221 und von da auf eine oder zwei benachbarte Lamellen 209 übertragen wird. Dadurch werden die Lamellen 215 an die 1-aniellen 2o9 und 208 sowie an den Kranz des Rades 202 gedrückt. Der Übergang des Druckes von einer .Lamelle 209 zur nächsten findet in ähnlicher Weise statt wie beim vorhergehenden Beispiel. Auch hier stehen- die Lamellen 215 jedes Arms zi,i und 212 etwa zwischen den Winkelstellungen - 30° und -1- 30° unter Druck, wobei die Winkel von der Stellung der Druckrolle 222 aus gerechnet sind. Die Lamellen 2o9 haben, wie erwähnt, eine größere Dicke, weil sie auf der Innenseite einen der nächstliegenden Lamelle 208 angepaßten Krümmungsradius aufweisen, auf der Außenseite dagegen auf den Krümmungsradius des Druckrings 221 abgedreht sein müssen. Im allgemeinen wird daher .die Dicke der Lamellen 2o9 von der Mitte nach außen zunehmen.
Koaxial mit der Welle toi ist die Welle 229 in das Gehäuse 2o6 eingeführt. Sie,trägt genau wie die Welle toi ein Rad 202 sowie zwei Kugellager 2o3 und 2o4, deren Außenringe im Gehäuse 2o6 liegen. Der übrige Aufbau ist der gleiche wie bei der Welle 201, aber der Doppelhebel 224 und die Druckrolle 222 sind um i8o° verdreht angeordnet. Der zur Welle 229 gehörige Scheibenkörper 2i9 ist ebenfalls auf die Welle 22o aufgeschoben. Die beiden Scheibenkörper 219 tragen je ein Kugellager 23o, dessen Außenring im Lagerkörper 231 liegt. Dieser ruht auf der Führungstange 232, die von den beiden in das Gehäuse 2o6 eingeschraubten Büchsen 2.33 festgehalten wird, und auf der Verstellspindel 234, die in den zwei in das Gehäuse 206 eingeschraubten Büchsen 235 gelagert ist. Mit Hilfe der Verstellspindel 234 kann der Lagerkörper 231 in der Ebene, in der die Druckrollen 2,22 liegen, nach beiden Seiten von der Mittelstellung aus, in der die Welle 220 mit den Wellen 201 und 229 koaxial ist, verschoben werden. Dadurch wird das Übersetzungsverhältnis von der Welle 201 zur Welle 220, und im gleichen Sinne von der Welle 220 zur Welle 229 geändert. Das dargestellte Getriebe ist zweistufig und in einer Grenzstellung des Regelbereichs gezeichnet.
Zum Drehen der Verstellspindel234 dient die Regulierwelle 23,6, deren abgeflachtes Ende in eine Quernut der Verstellspindel 234 paßt, und die mit .der am Gehäuse 2o6 festgeschraubten Platte 237 festgehalten wird.
,Für manche Anwendungen der beschriebenen Getriebe nach den Abb. i bis & ist eine selbsttätige Regelung des Übersetzungsverhältnisses in Abhängigkeit..von der Eingangsdrehzahl, von der Ausgangsdrehzahl oder von anderen Größen zweckmäßig. Als Beispiel für ein solches selbsttätig geregeltes Getriebe ist in der Abb. 9 eine Ausführung dargestellt, wie sie für den Antrieb eines Kraftfahrzeugs verwendet werden kann. Bei diesem Beispiel ist nicht nur die selbsttätige Regelung des Übersetzungsverhältnisses gezeigt, sondern auch ein Weg angegeben zur beliebigen Vergrößerung des Regelbereichs der Getriebe nach Abb. i bis 8, so da ß bei dem Beispiel die Verwendung eines Getriebes nach Abb. 3 bis 6 mit kleinem Regelbereich, also ohne die Gleitstücke 140 und alle zu deren Verstellung nötigen Teile, zugrunde gelegt werden konnte.
Das in Abb,9 dargestellte Ausführungsbeispiel enthält also ein stetig regelbares Reibungsgetriebe nach den Abb. 3 bis 6, jedoch ohne die Gleitstücke 140 und die damit zusammenhängenden Teile, die später im einzelnen aufgeführt sind, ferner zusätzliche Einrichtungen zur Vergrößerung des Regelbereichs sowie Mittel zur selbständigen Regelung des Übersetzungsverhältnisses. Das ganze Getriebe ist .in der Draufsicht dargestellt, wobei das Gehäuse allein in der Mittelebene geschnitten ist.
In der Abb. 9 ist die Welle ioi eines Getriebes entsprechend der in den Abb. 3, 4, 5 und 6 in den Einzelheiten dargestellten Bauart sichtbar. Sie wird bei dem betrachteten Anwendungsbeispiel von einem Verbrennungsmotor angetrieben. Ferner sind die beiden Räder 102 erkennbar, die auf der Welle ioi und auf der nicht sichtbaren Welle 133 sitzen, sowie die Kugellager 103 und io4. Die Außenringe dieser Kugellager ruhen hier im Gehäu-sedeckel 301 und im Gehäuse 302, d',ie größer sind als der Gehäusedeckel 1o5 und das Gehäuse io6, da noch weitere Organe darin Platz finden. Ferner sind von dem Reibungsgetriebe nach Abb. 3 bis 6 in der Abb.9 folgende Teile zu sehen: die Druckzylinder 112o, die Druckscheiben 121, die Winkelringe 124, .die Druckrollen 125, die Doppelhebel 127, die Zapfen 128, . die Zugbolzen 1,29, die Muttern. 13o, die Winkel 131, die Federstäbe 13,2, .der Lagerkörper 135 und die Büchsen '137. Die Führungsstange 136 ist durch .die entsprechend dem größeren Gehäuse 302 längere Führungsstange 3o4 ersetzt, ebenso die Verstellspindel 138 durch die längere Verstellspinidel 305, die auch keine Verzahnung trägt.
Die Gleitstücke 140 sowie alle zu deren Verstellung erforderlichen Teile 141 bis 159 sind weggelassen, da sie für Getriebe mit kleinerem Regel-Bereich nach den früheren Ausführungen nicht erforderlich sind. Ebenso ist die Regulierwelle 16o und die Platte 161 weggelassen, da die Verstellspindel 305 selbsttätig gesteuert wird.
Mit dem auf der Welle ior sitzenden Rad 102 ist das Zahnrad 3o6 verschraubt, das mit dem Zahnrad 307 in Eingriff steht. Dieses ist auf der Welle 3o8 befestigt; die einerseits im Gehäusedeckel 301 mit dem Kugellager 3o9, andererseits im Gehäuse 302 mit dem Kugellager 31o gelagert ist und an ihrem anderen Ende das Zahnrad 311 trägt. Auf dein genuteten Ende der Welle 133 ist im .lnschluß an das Rad tot ein Körper 312 befestigt, uln dessen Nabe ein Zahnrad 313 drehbar gelagert ist. Dieses greift in das Zahnrad 311 ein und ist finit dein Kegelrad 314 verschraubt.
Iti den zwei Armen des Körpers 312 sind die Lagerzapfen der zwei Planetenräder 315 gelagert, die einerseits in das Kegelrad 314 eingreifen, andererseits in das Kegelrad 316, dessen Nabe auf der Welle 317 befestigt ist. Die Welle 317 ist mit den zwei Kugellagern 3118 und 319 in dem Gehäuseschild 303 gelagert, sowie außerdem in einem Führungslager im Körper 31.2.
Die Kegelräder 314 und 316 sowie die Planetenräder 315 bilden ein Differentialgetriebe, das in Verbindung m.it dem regelbaren Reibungsgetriebe dessen Regelbereich zu erhöhen gestattet. Wird beispielsweise angenommen, das Reibungsgetriebe habe einen Regelbereich von o,87:1,13 für jede Stufe, gestatte also die Drehzahl der Welle 133 im \'erliältnis o,77:1,3 zu ändern, wo die Drehzahl der Welle ioi gleich i gesetzt ist, und wird ferner für die Zahnräder 3o6, 307e 311 und 313 insgesamt ein solches Übersetzungsverhältnis gewählt, daß das Zahnrad 313 1,54 mal so schnell läuft wie das Zahnrad 3o6, so ergibt sich für die Welle 317 die Drehzahl lull, wenn das regelbare Reibungsgetriebe auf das Übersetzungsverhältnis o,77:1 eingestellt ist, und die Drehzahl 1,o6, wenn das regelbare Red>ungsgetriebe auf das Übersetzungsverhältnis 1,3:1 eingestellt ist. Als Übersetzungsverhältnis des regelbaren Reibungsgetriebes ist hierbei (las Verhältnis der Drehzahl der Welle 133 zur Drehzahl .der Welle toi eingesetzt.
Wenn bei der Anwendung des Getriebes für ein Kraftfahrzeug auch die Möglichkeit vorgesehen sein soll, ohne zusätzliches Umkehrgetriebe auch mit kleiner Geschwindigkeit rückwärts zu fahren, so kann für die Zahnräder 3o6, 307, 311 und 313 ein solches Übersetzungsverhältnis gewählt werden, daß das Zahnrad 313 mit der Drehzahl 1,7, bezogen auf die gleich i gesetzte Drehzahl des Zahnrads 305, umläuft. Die Welle 317 erhält darin die Drehzahl -o,16, wenn das Übersetzungsverhältnis des regelbaren Reibungsgetriebes auf den Wert o,77:1 eingestellt ist, die Drehzahl Null beim Übersetzungsverhältnis o,85:1 und die Drehzahl + 0,9 leim Vbersetzungsverhältnis 1,3:1. Die Einstellung des regelbaren Reibungsgetriebes auf den Wert o,85:1 bezeichnen wir als Nullstellung.
Klier wird also die Wirkung, den Regelbereich des regelbaren Reibungsgetriebes zu erhöhen, dadurch erzielt, ,daB bei einem Differentialgetriebe dem die Planetenräder 315 tragenden Körper 312 eine in veränderlichem Verhältnis zur Antriebsdrehzahl, dem einen Sonnenrad, nämlich dem Kegelrad 314, dagegen eine in festem Verhältnis zur Antriebsdrehzahl stehende Drehzahl erteilt wird. Man kann mit ähnlicher Wirkung dem einen Sonnenrad des Differentialgetriebes, beim vorliegenden Beispiel dem Kegelrad 314, eine in veränderlichem Verhältnis zur Antriebsdrehzahl, dem die Planetenräder 315 tragenden Körper 312 dagegen eine in festem N':,t-liiiltnis zur .@ntr@el>sdrehzahl stelietide Drehzahl erteilen. 1-lier'1>ei wird .die in veränderlichem Verhältnis zur Antriebsdrehzahl stehende Drehzahl \-on dein regelbaren Reibungsgetriebe geliefert.
Die Verstellspindel 305 wird finit Hilfe eines auf ihr befestigten Schneckenrades 32o angetrieben, in das eine in die Welle 321 eingeschnittene Schnecke eingreift. Auf dieser Welle 321, die im Gehäuse 302 und in dessen Rippe 3o2° gelagert ist, ist in Nuten verschiebbar der Kupplungskörper 322 angeordnet. Er kann einerseits gegen die Kupplungsscheibe 323 gedrückt werden, die niit (lern Zahnrad 324 verbunden und uni die Welle 321 drehbar gelagert ist. Das Zahnrad 324 steht mit dem auf der Welle 3o8 befestigten Zahnrad 325 im Eingriff. Andererseits kann der Kupplungskörper 322 gegen die Kupplungscheilx 326 anliegen, die mit dem Zahnrad 3,27 Verbundelf und ebenfalls um die Welle 321 drehbar gelagert ist. Das Zahnrad 327 greift in das Umkehrzahnrad 328, dieses in das auf der Welle 308 befestigte Zahnrad 329 eile. Je nach der Richtung, in der der Kupplungskörper 322 verschoben wird. läuft also die \\':lle 321 in dem einen oder anderen Drehsinn mit einer der -\Iotordrelizahl proportionalen Geschwindigkeit um.
Die Verschiebung des Kupplungskörpers 322 geschieht durch den Hebel 33o, der finit dem Zapfen 331 am Gehäuse 302, drehbar gelagert ist. Am Hebel 3,30 greift die Stange 332 all, deren anderes Ende mit dem Hebel 333 verbunden ist. An diesem Hebel wirkt die Kraft der Feder 334, die durch den Hebel 335 gespannt "werden kann. Der Hebel 333 ist sowohl um den Zapfen 336 als auch um den Zapfen 33,7 drehbar gelagert. Der Zapfen 336 ist auf dem mit einem Langlcxh versehenen und in der Rippe 302b des Gehäuses 302 geführten, verschiebbaren Stab 338 1iefestigt, der Zapfen 337 auf dem entsprechenden Stab 339. Durch die Langlöcher beider Stäbe 338 und 339 geht der Riegel 340, der in der Mitte so breit ist, daß er die Langlöcher ausfüllt und nach beiden Enden zu schmäler wird. In der gezeichneten Mittelstellung sind die Stäbe 338 und 339 unbeweglich, so daB auch der Hebel 333 festgelegt ist. Der Riegel 340 ist im Gehäuse 302 und in der Rippe 302b geführt und kann nach beiden Seiten verschoben werden. Je nach der Seite, nach der er verschoben wird, bleibt der Stab 3,38 oder 339 in seiner Lage festgelegt, während jeweils der andere in seiner Führung verschiebbar wird. Der Hebel 333 ist dann um den Zapfen 336 oder 337 des festgelegten Stabes 338 oder 339 drehbar.
Der Hebel 335 wird von einem auf der Welle 3-08 sitzenden Fliehkraftregler betätigt, der im wesentlichen aus den Hebeln 341 und 342 und den Gewichten 343 sowie der Rückholfeder 344 besteht.
An der Stange 332 ist ein Rahmen 345 angebracht, in den ein Finger des doppelarmigen Winkelhel)els 346 eingreift, der uni -den am Gehäuse 302 befestigten Zapfen 347 drehbar ist. Am anderen Arm des Hebels 346 ist die Zugstange 348 angeschlossen, die durch ein Gelenk mit der Stange 349 verbunden ist. Diese ist in dem auf dem Lagerkörper 135 festgeschraubten Rahmen 35o geführt und trägt eine Scheibe 351, an die auf beiden Seiten je eine gegen den Rahmen 35o gestützte Druckfeder 352 anliegt.
Ist der Riegel 340 nach der einen Seite verschoben, so daß der Hebel 333 um -den Zapfen 336 drehbar ist, so kann bei laufendem Motor der Fliehkraftregler über den Hebel 335, die Feder 334, den Hebel 333 und die Stange 332 den Hebel 330 und damit den Kupplungskörper 322 betätigen, so daß die Verstellspindel 305 das Übersetzungsverhältrnis des Reibungsgetriebes von der Nullstellung aus im positiven Sinne, d. h. im Sinne einer Beschleunigung der Welle 133, ändert. Dabei wird eine der Druckfedern 352 zusammengedrückt, bis die von ihr ausgeübte Kraft der von der Feder 3,34 ausgeübten Kraft das Gleichgewicht hält und somit der Kupplungskörper 322 gelöst wird. Jeder Stellung der Verstellspindel 305 entspricht eine bestimmte Motordrehzahl. Man kann daher durch die Wahl der Kennlinie des Fliehkraftreglers, der Feder 334 und der Druckfedern 352 erreichen, daß der Leerlaufdrehzahl des Motors die der Drehzahl Null der Welle 317 entsprechende Stellung der Verstellspindel305 zugeordnet ist, und daß dem Anstieg der Motordrehzahl ein schnellerer Anstieg der Drehzahl der `'Vene 317 entspricht, bis zu dem Punkt, wo die Verstellspindel305 ihre Endlage erreicht hat und das Übersetzungsverhältnis dann auch bei weiterer Steigerung der Motordrehzahl (las gleiche bleibt.
Das Anfahren des Kraftfahrzeugs vollzieht sich also folgendermaßen: Zunächst hat der Motor die Leerlaufdrehzahl, und die die Fahrzeugräder antreibende Welle 317 steht still. Wird nun Gas gegeben., so steigt die Motordrehzahl, und .das Übersetzungsverhältnis wird mit einer der Motordrehzahl proportionalen Geschwindigkeit geändert. Die Anfahrbeschleunigung ist also der Motordrehzahl proportional. Bleibt die Stellung des Gashebels unverändert, so wird die Anfahrbeschleunigung mit steigender Fahrgeschwindigkeit kleiner, weil die Motordrehzahl mit steigender Motorbelastung sinkt, bis der Gleichgewichtszustand erreicht ist. Beim Fahren wird die Geschwindigkeit ausschließlich mit dem Gashebel geregelt. Sobald der Motor infolge einer Steigung überlastet wird, sinkt seine Drehzahl, und infolgedessen wird dasÜbersetzungsverhältAis im Sinne einer Verringerung der Drehzahl der Welle 317 geändert, bis ein neuer Gleich gewichtszustand erreicht ist.
Befindet sich das Getriebe wieder in der Nullstellung, so daß die Welle 3117 stillsteht, und verschiebt man den Riegel 34o nach der anderen Seite, so ist der Hebel 333 um den Zapfen 337 drehbar, und der Fliehkraftregler wirkt im umgekehrten Sinne auf den Kupplungskörper 322. Das Übersetzungsverhältnis des regelbarenReibun.gsgetriebes wird also bei steigender Motordrehzahl im negativen Sinne, d. h. im Sinne einer Verringerung der Drehzahl der Welle 133 und eines Anlaufs der Welle 317 in umgekehrter Drehrichtung, geändert. Diese Stellung des Riegels 340 stellt also den Rückwärtsgang dar. Wie beim Vorwärtsgang ergibt sich der Gleichgewichtszustand dadurch, daß bei einem bestimmten Übersetzungsverhältnis die von der Druckfeder, 352 und von der Feder 3134 ausgeübten Kräfte gleich groß und entgegengesetzt sind..
In der gezeichneten Mittelstellung des Riegels 340 ist die selbsttätige Regelung des übersetzungsverhältnisses ausgeschaltet. Das übersetzungsiverhältnis bleibt auf dem einmal eingestellten Wert unverändert stehen. Insbesondere kann man damit die Nullstellung des Getriebes festlegen, wenn man zur Prüfung des Motors dessen Drehzahl ,verändern will.
In der Abb. 1o ist schließlich eine Anwendung des regelbaren Reibungsgetriebes mit D.ifferentialgetriebe nach Abb. 9 in Verbindung mit einem elektrischen Asynchron- oder Synchronmotor dargestellt. Es ist angenommen, daß ein solcher Elektromotor über ein regelbares Reibungsgetriebe, dessen Regelbereich mit Hilfe eines Differentialgetriebes erweitert ist, eine stark schwankende Last antreibt, die überdies ein starkes Anlaufdrehmoment verlangt. Die Anordnung nach Abb. 1o ist so -getroffen, daß der Motor im Leerlauf angelassen werden kann und daß die Stromaufnahme trotz schwankender Belastung einen einstellbaren Wert nicht übersteigt. Das Getriebe als solches ist ebenso aufgebaut wie das in Abb. 9 dargestellte, aber die Betätigung des Kupplungskörpers 322 ist eine andere. Alle Teile von 332 bis 352 müssen wir uns daher aus der Abb. 9 entfernt und durch die in der A.bb. 1o dargestellten Teile 353 bis 366 ersetzt denken. Im Getriebe selbst sei das Übersetzungsverhältnis der Zahnräder 3o6, 307, 31,1 und 3z3 entsprechend den obergemachten Angaben so gewählt, daß die Drehzahl der Welle 317 zwischen o und z,o6 veränderlich ist. In diesem Fall braucht das Getriebe nur Drehzahlen einer Richtung zu liefern, während die andere Drehrichtung durch elektrische Umschaltung des Motors verwirklicht werden kann.
Am Hebel 33o greift nach Abb. 1o die Stange 353 an, an der ein Rahmen 354 angebracht ist. In diesen greift der doppelarmige Winkelhebel 355 ein, der um den am Gehäuse 302 befestigten Zapfen 356 drehbar ist und an den die Zugstange 357 und die damit verbundene Stange 358 angeschlossen ist. Die Stange 358 ist im Rahmen 359 geführt und mit einer Scheibe 360 versehen, die gegen den Rahmen 359 stößt, iwenn die Verstellspindel 305 eine ihrer beiden Endlagen erreicht. Dadurch wird in den Endlagen der Kupplungskörper 322 ausgekuppelt.
An der Stange 353 ist der Anker 361 eines Elektromagnets 362 befestigt, der an der Rippe 3o2,1 des Gehäuses 302 festgeschraubt ist. Ferner ist die Stange 353 mit einem Kolben versehen, der in dem Öldämpfungszylinder 363 enthalten ist. Am anderen Ende der Stange 353 greift die Rückholfeder 364 an. Der Elektromagnet 362 besitzt eine Stromwicklung aus dickem Draht, die vom Strom des Elektromotors 365 durchflossen wird, und eine Spannungswicklung aus dünnem Draht, die über den Regelwiderstand 366 an die Netzspannung gelegt werden kann. Der Elektromotor 365 wird mit Hilfe des Schalters367 an die,Netzspannung gelegt.
Die beiden Wicklungen des Elektromagnets 362 haben eine entgegengesetzte magnetisierende Wirkung. Die Stromwicklung und,die Rückholfeder 364 üben auf die Stange 353 und den Kupplungskörper 322 eine Kraft in der Richtung aus, daß sich die Verstellspindel305 im Sinne einer Verringerung der Drehzahl der Welle 317 dreht, bis zu der Endstellung der Verstellspindel 3o5, die dem Stillstand der Welle 317 entspricht. Die Spannungswicklung dagegen wirkt entgegengesetzt, sucht also den Kupplungskörper 322 in dem Sinne zu betätigen, daß die Drehzahl der Welle.317 steigt.
Wenn der Elektromotor 365 angelassen w,ird, befindet sich der Regelwiderstand 366, ,wie in Abb. 1o dargestellt, in der Ausschaltstellung, so daß die Spannungswicklung des Elektromagnets 3.62 stromlos ist. Die Verstellspindel 305 befindet sich in der Endstellung, die dem Stillstand der Welle 317 bei jeder Motordrehzahl entspricht, und bleibt unter der Einwirkung der Rückholfeder 364 und der Stromwicklung des Elektromagnets 362 in dieser Stellung. Nachdem Hochlaufen des Elektromotors 365 wird dieser dadurch belastet, daß an dem Regelwiderstand 366 mehr oder weniger Widerstand ausgeschaltet wird, daß also die Spannungswicklung des Elektromagnets 362 von einem Strom durchflossen wird. Die gewünschte Belastung des Elektromotors 365 wird mit dem Regelwiderstand 366 eingestellt. Am größten wird sie, wenn der Regelwiderstand 366 in der Kurzschlußstellung steht und die Spannungswicklung des Elektromagnets 362 unmittelbar an der Netzspannung liegt. Der Elektromagnet 362 betätigt dann den Kupplungskörper 322 in dem Sinne, daß die Drehzahl der Welle 317 steigt. Dadurch steigt die Stromaufnahme des ElektrQmotors 3,65, bis der durch die Stromwicklung des Elektromagnets 362 fließende Motorstrom die Spannungswicklung so weit schwächt, daß die Rückholfeder den Kupplungskörper 322 in die Mittelstellung zurückholt und die Verstellspindel 305 stillsetzt. Tritt im Betrieb eine Belastungssteigerung auf, so steigt der die Stromwicklung des Elektromagnets 362 durchfließende Motorstrom, und der Elektromagnet 3.62 betätigt den Kupplungskörper 322 im Sinne einer Verminderung der Drehzahl der Welle 317. Will man den Elektromotor 365 stillsetzen, so muß man vorher den Regelwiderstand 366 in die in Abb. 1o gezeichnete Ausschaltstellung bringen, wodurch die Welle 317 stillgesetzt @w,ird, und dann den Elektromotor 365 ausschalten.

Claims

PATCNTANSPR liC1iE: 1. Reibungsgetriebe, dadurch gekennzeichnet, daß es umlaufende Kupplungselemente, wie z. B. Scheiben, Platten oder Lamellen, enthält, die zur Erzeugung der Reibungskraft in einem bestimmten Winkelbereich periodisch aneinandergedrückt werden.
2. Reibungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dann es ein mit Kupplungselementen versehenes Zwischenglied, wie z. B. eine Kette oder eine Gruppe drehbarer Arme, enthält, auf das die Tangentialkraft ,von der einen Welle mit Hilfe von Kupplungselementen übertragen wird und von dem dies Kraft durch Kupplungselemente oder durch andere Mittel an die zweite Welle abgegeben wird.
3. Reibungsgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es Druckrollen enthält, auf deren Achse ein durch Schrauben, Federn oder auf andere Weise erzeugter Druck wirkt, ferner Druckscheiben oder Druckringe, auf denen die Druckrollen abrollen und ,die den von diesen ausgeübten Druck periodisch auf die einzelnen Kupplungselemente übertragen.
4. Reibungsgetriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zur Verschiebung der mit der Eingangs-oder Ausgangswelle oder mit beiden umlaufenden Kupplungselemente in radialer Richtung oder von Zwischengliedern, die den radialen Abstand einzelner oder aller Kupplungselemente bestimmen, oder der Eingangs- und Ausgangswelle gegeneinander zwecks stetiger Änderung des Übersetzungsverhältnisses enthalten sind, oder daß diese Einrichtungen die gemeinsame Vornahme von zwei oder drei der genannten Verschiebungen vorzunehmen gestatten.
5. Reibungsgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es zwei oder mehr Übersetzungsstufen enthält sowie Einrichtungen zur gemeinsamen Änderung des Ühersetzungsverhältnisses aller Stufen.
6. Reibungsgetriebe nach Anspruch 2, 3,, ,4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungselemente für jede Übersetzungsstufe an zwei Trommeln sowie an einer diese umschlingende Kette angeordnet sind, und daß an den Trommeln besondere Auflagekörper für die Kette angebracht sind, die den radialen Abstand der Kettenglieder und der daran befestigten ,Kupplungselemente von den Trommelachsen festlegen und die radialen Kräfte aufnehmen.
7. Reibungsgetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagekörper zwecks stetiger Änderung des Übersetzungsverhältnisses radial verschiebbar eingerichtet sind. B.
Reibungsgetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zur gemeinsamen radialen Verschiebung der an den Trommeln angebrachten Kupplungselemente und der Auflagekörper vorhanden sind. g.
Reibungsgetriebe nach Anspruch 2, 3, :i oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungselemente an einem auf einer Welle sitzenden Radkranz sowie an einer Anzahl Armen angeordnet sind, die um einen zu der Welle des Radkranzes koaxialen Zapfen drehbar gelagert sind, ferner daß I?inrichtungen zur Kraftübertragung von den Azoren an eine zweite Welle oder umgekehrt vorhanden sind, und daß diese Einrichtungen den Armen eine Winkelgeschwindigkeit aufzwingen, die aus einer bei gleichbleibender Winkelgeschwindigkeit des Radkranzes gleichbleibenden Komponente und einer periodisch wechselnden Komponente zusammengesetzt ist, wobei die Höchstwerte der wechselnden Komponente je nach dem Übersetzungsverhältnis verschieden groß und auch Null sein können, aber immer in den beiden um 18o° auseinanderliegenden Winkelstellungen auftreten, von denen eine die Mitte des Winkelbereichs der gegenseitigen Anpressung der Kupplungselemente ist. io.
Reibungsgetriebe nach Anspruch g, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen enthalten sind zur Erzielung einer gleichbleibenden Winkelgeschwindigkeit der Arme in dem Winkelbereich, in dem die Kupplungselemente aneinandergednückt werden. i i.
Reibungsgetriebe nach Anspruch 9 oder io, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zur stetigen Änderung des Höchstwerts der wechselnden Geschwindigkeitskomponente zwecks stetiger Änderung des Übersetzungsverhältnisses vorhanden sind.
12. ,Reibungsgetriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme mit Rollen versehen sind, die in radiale Schlitze eines Scheibenkörpers eingreifen,. und daß dessen Umdrehungsachse von der Stellung aus, in .der sie mit der Umdrehungsachse der Arme koaxial ist, in der durch diese Achse und die Mittellinie des Winkelbereichs der gegenseitigen Anpressung der Kupplungselemente gehenden Ebene nach beiden Seiten stetig verschiebbar ist zum Zwecke .der stetigen Änderung des Höchstwerts der wechselnden Geschwindigkeitskomponente der Arme und damit des Übersetzungsverhältnisses.
13. Reibungsgetriebe nach Anspruch v2, dadurch gekennzeichnet, daß es mit einer geraden Anzahl Übersetzungsstufen ausgeführt ist, und daß die beiden Scheibenkörper je zweier Stufen auf einer gemeinsamen verschiebbaren Welle sitzen, die gleichzeitig Ausgangswelle der ersten Stufe und Eingangswelle der zweiten Stufe ist, während die Eingangs- und Ausgangswelle jeder Gruppe fvon zwei Stufen eine feste, vorzugsweise zueinander koaxiale Lage haben.
14. Reibungsgetriebe nach Anspruch 4, 5, 6, 7, $, 9, 10,111, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, däß es zur Erhöhung des Regelbereichs des Übersetzungsverhältnisses durch ein Differentialgetriebe, das zwei Sonnenräder und einen die Planetenräder tragenden drehbaren Arm enthält, erglänzt ist, und daß dem einen Sonnenrad und dem die Planetenräder tragenden Arm bestimmte Drehzahlen aufgezwungen werden, von denen die eine in einem festen Verhältnis zur Antriebsdrehzahl, die andere in einem veränderlichen - Verhältnis zur Antriebsdrehzahl steht, während die das zweite Sonnenrad tragende Welle die in weiten Grenzen regelbare Drehzahl abzunehmen gestattet.
15. Reibungsgetriebe nach Anspruch 4"5, 6, T, 8, 9, 10, 11, 1,2, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß es Einrichtungen zur selbsttätigen Regelung des Übersetzungsverhältnisses in Ab- hängigkeit von einer Drehzahl oder von einer sonstigen Größe enthält.