DE854734C

DE854734C - Stepless transmission

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Publication number: DE854734C
Application number: DES21679A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-01-24
Filing date: 1951-01-24
Publication date: 1952-11-06

Description

Stufenloses Getriebe Der Vorteil jener Getriebe, bei denen innerhalb eines bestimmten Bereiches jede beliebige Drehzahl hergestellt werden kann, ist allgemein bekannt, und es sind derartige stufenlose Getriebe in den verschiedensten Ausführungsarten bekanntgeworden. Abgesehen von hydraulischen Getrieben und stufenlosen verstellbaren Elektromotoren, welche in der Hauptsache zur Übertragung großer Leistungen verwendet werden, da sie bei kleinen Leistungübertragungen nicht wirtschaftlich sind, kennt man eine Vielzahl von mechanischen Getrieben. Einmal handelt es sich bei letzteren um solche, bei denen die Radien von Ab- und Antriebswelle veränderlich sind und wobei man als Übertragungsmittel Keilriemen oder Spezialketten, daneben aber auch Flachriemen verwendet. Daneben gibt es noch verstellbare Kegelgetriebe. Abgesehen von den Getrieben, welche mit Spezialketten arbeiten, besitzen die mechanischen Getriebe stets einen Friktionsantrieb. Ein Friktionsantrieb hat aber bekanntlich besonders in niederen Drehzahlbereichen einen schlechten Wirkungsgrad, und ein beträchtlicher Teil der zugeführten Energie geht als Wärme nutzlos verloren. Diese Reibungsverluste können auch durch sog. automatischen Anpreßdruck nicht restlos beseitigt werden.Continuously variable transmission The advantage of those transmissions where within any speed can be produced within a certain range well known, and there are such continuously variable transmissions in the most diverse Types of execution become known. Apart from hydraulic gears and stepless adjustable electric motors, which are mainly used to transmit large amounts of power can be used because they are not economical for small power transmissions there are a large number of mechanical gears. Once it is in the case of the latter, those in which the radii of the output and drive shafts are variable are and where as a transmission means V-belts or special chains, next to it but flat belts are also used. There are also adjustable bevel gears. Apart from the gears, which work with special chains, the mechanical Transmission always has a friction drive. As is well known, a friction drive has a poor efficiency, especially in low speed ranges, and a considerable one Part of the supplied energy is uselessly lost as heat. These frictional losses cannot be completely eliminated even by so-called automatic contact pressure.

Die vorliegende Erfindung beseitigt die Nachteile der Reibungsverluste und schafft ein stufenloses Getriebe mittels einer Kettenübertragung, die eine stufenlose Drehzahlregelung ohne Schlupf möglich macht mit unbegrenzter Leistung je nach Wahl einer handelsüblichen Kette.The present invention overcomes the disadvantages of frictional losses and creates a continuously variable transmission by means of a chain transmission, which is a continuously variable transmission Speed control without slip is possible with unlimited power depending on your choice a standard chain.

Gegenüber den bisher bekannten stufenlosen Getrieben, welche nur mit Spezialketten arbeiten konnten, birgt die Erfindung den Vorteil in sich, daß 'hierbei eine handelsübliche Kette Verwendung finden kann.Compared to the previously known continuously variable transmissions, which only with Special chains work could, the invention has the advantage in itself that 'here a commercially available chain can be used.

Gemäß der Erfindung besitzt das Getriebe auf der Ab- und Antriebswelle je eine flache Scheibe, auf welcher mehrere radial verschiebbare Kettenräder mit ihrer Achse parallel zur An- bzw. Abtriebswelle angeordnet sind.According to the invention, the transmission has on the output and drive shaft each a flat disc on which several radially displaceable chain wheels with their axis are arranged parallel to the input or output shaft.

Diese Kettenräder werden derart verstellt, daß diese jeweils auf einer Scheibe in jeder Stellung auf dem gleichen Radius stehen, und zwar ist die Anordnung dabei derart getroffen, daß sich die Kettenräder der einen Scheibe nach außen bewegen, wenn sich jene der anderen nach dem kleineren Radius einstellen. Über die Kettenräder der An- und Abtriebsscheibe ist eine Kette gelegt, welche in ihrer Teilung den Kettenrädern angepaßt ist, jedoch jeweils nur mit einigen Zähnen jedes einzelnen Kettenrades in Eingriff kommt. Solange die Kette ein Anzugsmoment auf die Scheibe ausübt, sind die Kettenräder auf dieser Scheibe blockiert. Jene Kettenräder jedoch, welche nicht mit der Kette in Einfluß stehen, laufen frei. Diese freie Drehung der Kettenräder ist deshalb erforderlich, damit die Zähne der Kettenräder sich genau wieder in die Teilung der Kette einfügen können, wenn sie bei weiterer Drehung mit dieser wieder in Berührung kommen. Also mit anderen Worten, die einzelnen Kettenräder passen sich dem jeweiligen Teilkreisdurchmesser an, da bei feststehenden Kettenrädern nur bestimmte Radien vorhanden wären, wo die Teilung sozusagen aufgeht. Erst wenn ein sicherer Eingriff der Kettenradzäahne in die Kette gewährleistet ist, wird das Kettenrad wieder blockiert, so daß die Zugwirkung der Kette über das Kettenrad die Abtriebsscheibe drehen bz-w. damit die Antriebsscheibe auf die Kette überhaupt ein Anzugsmoment ausüben kann.These sprockets are adjusted so that they each on one Disc stand on the same radius in every position, namely the arrangement hit in such a way that the sprockets of one disc move outwards, when those of the others adjust to the smaller radius. About the sprockets A chain is placed on the drive and driven pulley, which divides the chain wheels is adapted, but only with a few teeth of each individual sprocket comes into engagement. As long as the chain exerts a tightening torque on the pulley, are the sprockets blocked on this disc. Those sprockets, however, which are not are in influence with the chain, run free. This free rotation of the sprockets is therefore necessary so that the teeth of the sprockets are exactly back into the Splitting of the chain can insert when it is rotated again with this again come into contact. In other words, the individual sprockets adapt to each other the respective pitch circle diameter, since only certain ones with fixed sprockets Radii would exist where the division opens up, so to speak. Only when a safer one If the sprocket teeth mesh with the chain, the sprocket becomes blocked again, so that the pulling action of the chain over the sprocket drives the driven pulley turn resp. so that the drive pulley on the chain has a tightening torque at all can exercise.

Das Blockieren der Kettenräder kann entweder dadurch erfolgen, daß eine Feder durch einen Konus diese auf die An- bzw. Abtriebsscheibe drückt, oder dadurch, @daß eine Feder in Verbindung mit einer Anzugswelle mit Klauen, welche sich auch im Kettenrad befinden, letztere an der Übertragung einer Drehung von der Antriebswelle auf die Abtriebswelle verhindert. Die Entriegelung geschieht in beiden Fällen dadurch, daß die Konuswelle bzw. .,Antriebswelle auf eine Kurvenbahn aufläuft und somit die Federwirkung aufhebt, wodurch der Konus gelöst @bzw. die Klauenkupplung frei wird.The blocking of the sprockets can either be done in that a spring through a cone presses it onto the input or output disk, or in that @ that a spring in connection with a tightening shaft with claws, which are also located in the sprocket, the latter in the transmission of a rotation from the Prevents drive shaft on the output shaft. Both are unlocked Cases in that the conical shaft or., Drive shaft runs onto a cam track and thus the spring effect cancels, whereby the cone loosened @bzw. the dog clutch becomes free.

Zweckmäßigerweise werden die Kettenräder zu dem Zeitpunkt entriegelt, wenn diese aus der Kette heraustreten, bzw. wieder blockiert, wenn. sich die Kettenräderzähne, wie schon erwähnt, wieder mit der Kette verbunden haben.The sprockets are expediently unlocked at the time if they come out of the chain, or blocked again if. the sprocket teeth as already mentioned, connected to the chain again.

Es soll vorbehalten bleiben, an Stelle der Kettenräder Zahnsegmente anzuordnen, welche in gleicher Weise wie die Kettenräder entriegelt und blockiert werden, jedoch in entriegelter Stellung nur um einen gewissen Betrag, wie er zum Eingriff in die Kette notwendig ist, schwenken.It should be reserved to use toothed segments instead of the sprockets to be arranged, which unlocks and blocks in the same way as the sprockets be, but in the unlocked position only by a certain amount, as it is for It is necessary to intervene in the chain.

Weiter soll als in den Rahmen der Erfindung fallend die Anordnung von Riemenscheiben an i Stelle der Kettenräder angesehen werden. Ebenso ist die Anordnung mehrerer übereinandergelagerter Kettenräder vorgesehen zur Erzielung größerer Leistungen. Diese Riemenscheiben würden dann in gleicher Weise radial verstellbar sein und das Keilriemenprofil bei Geschwindigkeitsveränderung immer dasselbe bleiben.Further, as falling within the scope of the invention, the arrangement of pulleys in place of the sprockets. Likewise is the Arrangement of several superimposed chain wheels provided to achieve larger ones Services. These pulleys would then be radially adjustable in the same way and the V-belt profile always remains the same when the speed changes.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt Abb. i eine Seitenansicht, Abb.2 einen Horizontalabschnitt von oben gesehen, Abb. 3 ein Kettenrad mit Sperrvorrichtung und Abb. 4 mehrere Kettenräder auf einer Achse und doppelseitige Scheiben.In the drawing, the invention is shown, for example, and although Fig. i shows a side view, Fig. 2 shows a horizontal section seen from above, Fig. 3 a sprocket with locking device and Fig. 4 several sprockets on one Axle and double-sided discs.

j Auf der Antriebswelle i bzw. Abtriebswelle 2 sitzen fest, vorzugsweise durch Keile 3 angeordnete Scheiben 4 und 5. In ihren Radialschlitzen 6, die beispielsgemäß auf jeder Scheibe in Fünferstellung vorgesehen sind, befinden sich die Kettenradac'hsen 7. Abflachungen 8 verhindern dabei das Verdrehen derselben. Die Kettenräder 9, welche auf ihren Achsen 7 gleiten können, tragen auf der äußeren Stirnseite eine Feinverzahnung io. Dieselbe Verzahnung ist auch auf den scheibenartigen Achsenansätzen i i vorgesehen. Mit Hilfe einer Druckfeder 12 wird nun der Achsenansatz i i an das Kettenrad gepreßt. Dadurch kommen beide Stirnverzahnungen in Eingriff und arretieren das Kettenrad bzw. verhindern ein Verdrehen desselben auf der Achse 7. Es ist somit eine formschlüssige Leistungsübertragung von der Antriebs- zur Abtriebswelle über eine Kette 13 für eine feste Übersetzung gewährleistet. Da der Teilkreisdurchmesser nur bei bestimmten Stellungen der beispielsweise fünf Kettenräder stimmt, müssen sich die Kettenräder 9 immer wieder neu jeweils auf eine bestimmte Teilung einstellen, um einen Auflauf auf die Rollen 13 der Kette zu verhindern. Zu diesem Zweck läuft ein kugelförmiger Achsenansatz 14 nach Ablauf des Kettenrades von der Kette auf eine Fläche 15 auf und drückt die Achse in eine Richtung, die die Stirnverzahnung von Kettenrad und scheibenartigen Adhsenansatz ihres Eingriffes beraubt. Das Kettenrad kann sich also frei auf seiner Achse drehen. Hat sich das entsprechende Kettenrad seinem Auflauf auf die Kette wieder genähert, so können seine Zähne unbehindert in die Kettenglieder eingreifen. Ist dies erfolgt, gleitet der kugelförmige Achsenansatz 14 von der Fläche 15 wieder ab, das Kettenrad wird durch die wirkende Federkraft wieder festgestellt und kann an der Kraftübertragung neu teilhaben.j On the drive shaft i or output shaft 2 sit firmly, preferably disks 4 and 5 arranged by wedges 3. In their radial slots 6, according to the example are provided in five positions on each disc, the chain wheel axles are located 7. Flattened areas 8 prevent the same from twisting. The sprockets 9, which can slide on their axes 7, wear a fine toothing on the outer face ok The same toothing is also provided on the disk-like axle extensions i i. With the help of a compression spring 12, the axle extension i i is now pressed against the chain wheel. As a result, both spur teeth come into engagement and lock the sprocket or prevent it from rotating on the axis 7. It is therefore a form-fitting one Power transmission from the drive shaft to the output shaft via a chain 13 for a fixed translation guaranteed. Since the pitch circle diameter is only available for certain For example, if the position of five sprockets is correct, the sprockets must be 9 again and again adjust each time to a certain division to create a casserole to prevent the rollers 13 of the chain. For this purpose a spherical one runs Axle attachment 14 on a surface 15 after the sprocket has run out of the chain and pushes the axle in a direction that the spur teeth of the sprocket and disc-like attachment is deprived of its intervention. So the sprocket can move rotate freely on its axis. Has the corresponding sprocket come into contact with it approached the chain again, so his teeth can enter the chain links unhindered intervention. Once this has taken place, the spherical axle extension 14 slides off the surface 15 again, the sprocket is locked again by the acting spring force and can participate in the power transmission anew.

Die Längendifferenzen der Kette 13 werden mittels Kettenspanner ausgeglichen, wie dies beispielsweise durch Kettenrad 16, 17 und Zugfeder 18 erfolgt.The differences in length of the chain 13 are compensated for by means of a chain tensioner, as is done, for example, by sprocket 16, 17 and tension spring 18.

Erfindungsgemäß wird das Übersetzungsverhältnis stufenlos geändert, indem verhältnisgleich die Kettenräder der Antriebsseite radial nach außen, bzw. der Abtriebsseite radial nach innen oder umgekehrt bewegt werden. Zur zwangsläufigen Ausführung dieses Vorganges werden bekannte Vorrichtungen verwendet, wie z. B. durch Spiralgewinde bei Futtern, Kurvenscheiben, Spindeln od. dgl.According to the invention, the transmission ratio is changed continuously, by comparing the sprockets on the drive side radially outwards or the output side are moved radially inwards or vice versa. To the inevitable Execution of this process are known devices used, such as B. od by spiral thread in chucks, cams, spindles.

In Abb. 3 ist eine Konussperre des Kettenrades dargestellt. Durch einen auf der Kettenradachse 7 angeordneten Konus i9, der sich gegen eine entsprechende konische Kettenradausdrehung 2o durch Einwirkung der Feder 12 preßt, wird sinngemäß die Verdrehung des Kettenrades auf der Achse verhindert, wie sie, vvie bereits erwähnt, durch den Eingriff der Stirnverzahnung io verhindert wurde.In Fig. 3 a cone lock of the sprocket is shown. By a cone i9 arranged on the sprocket axle 7, which is opposed to a corresponding one conical sprocket recess 2o by the action of the spring 12 presses, is analogous prevents the sprocket from twisting on the axle, as it has already been mentioned was prevented by the meshing of the spur teeth.

Um größere Leistungen übertragen zu können, ist es vorteilhaft, mehrere Ketten für die Übertragung zu benutzen. Zu diesem Zweck werden Kettenräder, wie in Abb. 4 dargestellt, verwendet. Die Kettenräder 9 tragen ebensolche konischen Ausdrehungen 20, in die entsprechende Konen i9 mittels Feder 12 eingepreßt werden und somit die Feststellung besorgen. Um die technische Durchführbarkeit zu gewährleisten, ist es erforderlich, die Konen voneinander trennen zu können. Dies geschieht beispielsweise durch den Gewindeansatz 21 und die entsprechende Gewindebohrung 22. Zur sicheren Lagerung der Kettenradgetriebe ist es zweckmäßig, in zwei Radialschlitzen 23 Achsstummel 24 zu führen. Die Abflachung 25 verhindert wiederum das Verdrehen.In order to be able to transfer greater powers, it is advantageous to have several To use chains for transmission. For this purpose, sprockets are used, such as shown in Fig. 4. The sprockets 9 also have conical ones Recesses 20 into which the corresponding cones 19 are pressed by means of a spring 12 and thus get the determination. To ensure technical feasibility, it is necessary to be able to separate the cones from each other. This happens for example through the threaded attachment 21 and the corresponding threaded hole 22. For safe Storage of the sprocket transmission is expedient in two radial slots 23 stub axles 24 lead. The flat 25 in turn prevents twisting.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Continuously variable transmission, characterized in that fixed disks (4 and 5) are provided on a drive shaft (i) and an output shaft (2), which in turn have evenly distributed radial slots (6) in which axles (7) with chain wheels (9), the latter transferring the drive-side power to the output shaft by means of an ordinary chain (13).

2. Continuously variable transmission according to claim i, characterized in that to continuously change the transmission ratio, move the chain wheels (9) from and output side are moved radially opposite in the same ratio.

3. Continuously variable transmission according to claim i and z, characterized in that during the engagement of the sprockets (9) in the chain (13) the former are locked, in the other case can move freely to their axis, being indirectly by a spring ( 12) the blocking of the chain wheels takes place and the blocking is released again by running an axle extension (14) on a running surface (15).

4. Continuously variable transmission according to claim 1 to 3, characterized in that ' the locking of the sprockets (9) directly by spur teeth (io), the once on the axles (i i) and the other time on the facing The end faces of the sprockets are located by engaging one another.

5. Stepless Transmission according to claim i to 3, characterized in that the locking of the Chain sprockets (9) directly through cones (i9) and corresponding conical grooves (2o) the chain wheels takes place.

6. Continuously variable transmission according to claim i to 5, characterized characterized in that when transferring greater power several sprockets an axis arranged and locked accordingly, as well as the corresponding Number of chains that transmit power proportionally.