DE847239C - Stufenloses Reibradgetriebe - Google Patents

Description

• Stufenloses Reibradgetriebe Die Rrfindung betrifft ein stufenloses Reibradgetriebe mit einem oder mehreren hintereinandergeschaltete» Reibräderpaaren, von denen (las eine eine schüsselförmige Reibfläche besitzt, .während die des anderen Rades die Form eines Pilzes hat. Die bisherigen stufenlosen Getriebe sind im allgemeinen mit den Nachteilen behaftet, daß sie nur einen sehr begrenzten Regelbereich haben. Dieser liegt meistens bei i : 5 bis höchstens i : io. Sie können im allgemeinen auch nur während des Laufes geregelt werden, wobei bei vielen Getrieben die zu übertragende Leistung bei Überschreiten einer kritischen Drehzahl infolge der ungünstigen Auswirkung der Fliehkräfte auf die Übertragungsteile absinkt, z. R. bei Keilriemen oder Kettentriebe. Bei anderen ergibt sich bei schlechtem Wirkungsgrad auch noch ein hoher Verschleiß der Reibräder, oder sie bedingen erhebliche Baumaße insbesondere bei größeren Regelbereichen.
• Die Neuerung besitzt demgegenüber folgende Vorteile: i. Große Regelbereiche bei geringer Baugröße je nach Anordnung als Einfach-, Doppel- oder Mehrfachgetriebe. Schon bei Verwendung zweier Reibradpaare sind Regelbereiche bis i : ioo an der Abtriebsseite gemessen möglich.
• z. Die Reibräder laufen in öl, wodurch wesentlich größere Anpressungsdrücke und damit größere übertragbare Leistungen erzielt werden. Das 01 %erhindert den Abrieb der Räder und erhöht den Wirkungsgrad des Getriebes. Es kühlt gleichzeitig die Reibräder so ausgiebig, daß diese auch im Dauerbetrieb vollkommen kalt bleiben.
• 3. Das Getriebe ist auch im Stillstand regelbar. Die bei großen Drehzahlen zu übertragende i_eistung sinkt nicht ab, da alle Teile rundlaufen und vollkommen ausgewuchtet sind.
• 5. Das Getriebe ist einfach in seinem Aufbau und gestattet den gleichzeitigen Einbau von Zahnradübersetzungen im gleichen Gehäuse ohne Zwischenwände. Durch die besondere Form der -einzelnen Reibradpaare wird eine einwandfreie Regelung der Drehzahlen erreicht.
• In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele nach der Erfindung dargestellt.
• Bild i zeigt ein Einfachgetriebe im Schnitt C-D; Bild 2 gilt das gleiche Getriebe im Schnitt A-B wieder; Bild 3 stellt ein Doppelgetriefte im Schnitt E-F dar und Bild 4 das gleiche Getriebe im Schnitt (i-H.
• Das öldichte Gehäuse a trägt die Lagerung b für die Antriebswelle c, auf der an ihrem dem Inneren zugekehrten Ende das Reibrad d sitzt. Das Reibrad d hat eine schüsselförmige Reibradfläche, die, geometrisch gesehen, eine Fläche ist, die durch Umdrehung einer bogenförmigen Bildungslinie um die Y-Achse mit dem Radius R entstanden ist und ein Teil einer beliebigen. Kurve zweiten Grades und zur Drehachse beliebig geneigt sein kann. je nach vier Lage der Achse kann die Schüsselfläche im Inneren einen erhöhten Boden halten. Gegen dieses Reibrad d wird das Reibrad e durch den Drück der Feder f gepreßt. Das Reibrad e hat die Form eines Pilzes, die, geometrisch gesehen, ebenfalls eine Fläche darstellt, die durch Umdrehung einer bogenförmigen Bildungslinie um die X-Achse mit dem Radius r entstanden ist. Da die Wölbung des 1i alles e stärker ist als die des Rades d, werden sich die beiden Räder d und e nur in einem Punkt berühren. Je nach der Lage der Achse kann hierbei eine Form entstehen, deren entgegenliegende Meridiane sich zu einem Teil einer Kurve zweiten Grades ergänzen, wobei die Drehachse die Hauptachse dieser Kurve ist. Die Rotationsfläche ist dann ein Scheitel einer Rotationsfläche zweiten Grades (Ellipsoid, Paraboloid, Kugelform). Das Reibrad e sitzt auf der Welle g, welche die Drehbewegung über das Zahnradritzel'la und das Abtriebsrad i auf die Abtriebswelle k überträgt. Die Welle g ist im olleren Ende einer Schwinge l gelagert und mit dieser um die in der Verlängerung der Abtriebswelle k liegende Regelspindel m schwenkbar. Die Regelspindel m ist mit einem Handrad n verbunden, bei dessen Drehung sich die Schwinge l mit der Welle g und dem Reibrad e verschiebt, wodurch jeweils andere Durchmesser der beiden Reibräder d und e in Berührung kommen und dadurch die Übersetzung ändern: Die Feder f ist auf dem im Gehäuse a eingeschraubten Stift o aufgeschoben und bewegt sich nicht mit der Schwinge l mit, sondern gleitet nur auf deren Oberteil. Bereits bei dieser Anordnung ist es möglich, Drehzahlbereiche bis zu i : io zu erzielen. Ergänzt man das Reibrad e zu einer angenäherten Kugelform und macht die Schwinge l durch die Regelspindel m weiter verschiebbar, so daß der ergänzte Teil des Reibrades e zur Anpressung kommt, läßt sich das Getriebe für beide Drehrichtungen benutzen, ohne daß die Drehrichtung der Antriebswelle c geändert werden muß. Da beide Reibräder in Öl laufen, wird dieses durch den Anpressungsdruck von der kleinen Berührungsstelle verdrängt, so daß an dieser Stelle trockene Reibung herrscht. Weiter von der Mitte der Berührungsfläche herrscht dagegen Flüssigkeitsreibung, wodurch der Verschleiß der Reibflächen verhindert und der Wirkungsgrad erhöht wird.
• Bei dein Doppelgetriebe nach den Bildern 3 und 4 trägt das Gehäuse i die Lagerung 2 der Antriebswelle 3, auf deren Ende <las Reibrad ,4 mit zwei nebeneinander] iegenden schüsselförmigen Reibflächen aufgekeilt ist. Ihm gegenüber ist auf der in 5 gelagerten Abtriebswelle 6 ein zweites Reibrad 7 von gleicher Form aufgekeilt. Beide Räder 4 und 7 gelangen durch zwei auf der Welle 8 sitzende pilzförmige Reibräder 9 und 1o in Eingriff und übertragen die Kraft. Die Welle 8 ist im Gehäuse i i gelagert, das mit einer Querachse 12 versehen ist und über der Schwinge 13 und das Gelenk 14 pendelnd auf der Regelspindel 1,5 hängt. An den Enden der Querachse 12 befinden sich zwei Hebel 16, gegen welche die Feder 17 drückt, die auf dem im Gehäuse i befindlichen Stift 18 aufgeschoben und entsprechend vorgespannt ist. Läuft der größte Durchmesser des Reibrades 9 auf dem kleinsten Durchmesser des Reibrades 4 alt, so läuft der kleinste Durchmesser des Reibrades io auf dem größten Durchmesser des Reibrades 7 ab. In diesem Fall ist die niedrigste Drehzahl der Abtriebswelle 6 erreicht. Verdreht man die Regelspindel 15 mittels des Handrades i9, so wird das Gelenk 14, die Schwinge 13, das Gehäuse i t mit der Welle 8 und den Reibrädern 9 und t o gehoben, wodurch sich die Berührungspunkte zwischen den Reibrädern 4 und 9 sowie io und 7 verschieben und dadurch die Übersetzung ändern. Die größte Drehzahl der Abtriebswelle 6 ist erreicht, wenn der größte Durchmesser des Reibrades 4 auf dem kleinsten Durchmesser des Reibrades 7 abläuft. Dieses Getriebe ergibt bereits Regelbereiche von io X io, das ist i : ioo, und wird in seinen Abmessungen nicht wesentlich größer als ein Einfachgetriebe nach den Bildern i und 2.
• Getriebe nach der Frfindung sind außerdem bedeutend billiger herzustellen als andere gleicher Leistung und haben bei ihrem großen Regelbereich den weiteren Vorteil, daß bisher notwendige zus .- tzliche Stufengetriebe in Fortfall kommen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Stufenloses Reibradgetriebe mit einem oder mehreren aus Metall oder Kunststoff bestehenden Reibräderpaaren, dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem Radpaar ein Rad (d bzw. q und 7 ) schüsselförmig gestaltet und fest gelagert ist, während <las andere Rad (e bzw. 9 und io) die Form eines Pilzes besitzt und beweglich angeordnet ist und durch eine Verstellvorrichtung (ic bzw. i9) in eine solche Lage gebracht werden kann, daß sich der größte Durchmesser des einen Rades auf dem kleinsten Durchmesser des anderen Rades abwälzt und umgekehrt.
2. 2. Reibradgetriebe nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmungen sowohl der Innenflächen der schüsselförmigen Reibräder (c1 bzw. .I und 7) als auch der Außenflächen der pilzförmigen Reibräder (e bzw. g und io) sich zu einer Rotationsfläche zweiten Grades ergänzen, wobei die Drehachse gleichzeitig die Hauptachse bzw. Nebenachse der Rotationsfläche ist: 3. Reibradgetriebe nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Drehbewegung auf die Abtriebswelle (k bzw. 6) übertragende `Felle (g bzw. 8) schwenkbar und verschiebbar ist. Reibradgetriebe nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtungen mehrerer hintereinandergeschalteter Getriebesätze gekuppelt sind und durch ein gemeinsames Verstellorgan bedient werden können. 5. Reibradgetriebe nach Anspruch i bis d., dadurch gekennzeichnet, daß im gleichen Gehäuse (a bzw. i) gleichzeitig Zahnradstufen ohne Zwischenwände vorgeschaltet oder angeschlossen werden können. 6. Reibradgetri"ebe nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibräder in öl laufen. Reibradgetriebe nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibrad (e) zu einer annähernden Kugelform ergänzt werden kann, wodurch bei Verstellung dieses Rades auf der Reibfläche (d) eine Übersetzungsregelung in beiden Drehrichtungen ohne Änderung der Drehrichtung der Antriebswelle möglich ist.