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Stufenlos regelbares Getriebe Es sind stufenlos regelbare Getriebe
vorgeschlagen worden, bei denen der Regelbereich des verwendeten Regelgetriebes
mit zwei Wellen dadurch erweitert wird, daß wenigstens ein Schaltgetriebe mit fester
Übersetzung nachgeschaltet ist und Schaltkupplungen vorgesehen sind, durch welche
die Arbeitswelle abwechselnd mit den beiden Wellen des Regelgetriebes verbunden
werden kann. Dabei sind die festen Übersetzungen der Schaltgetriebe und die Schaltkupplungen
so gewählt, daß die Umschaltung ohne Unterbrechung des Kraftflusses und ohne Drehzahlsprung
vor sich geht. Es ist weiter bekannt, die Antriebsmaschine abwechselnd auf die beiden
Wellen des Regelgetriebes arbeiten zu lassen, wobei ebenfalls Vorsorge für ununterbrochenen
Kraftfluß und Stetigkeit der Drehzahlen getroffen ist. In allen diesen Fällen hat
man bisher als Schaltgetriebe Zahnradgetriebe verwendet, neben denen für den Antrieb
der Arbeitswelle häufig ein Riementrieb benutzt wird. Wie sich gezeigt hat, kann
man eine wesentliche Vereinfachung der Bauart dadurch erzielen, daß die beiden Wellen
des Regelgetriebes mit der Antriebsmaschine und/oder der Arbeitswelle durch einen
gemeinsamen Zugmitteltrieb verbunden werden, dessen auf den Wellen des Regelgetriebes
sitzende Scheiben lose angeordnet sind und mit den Wellen durch Schaltkupplungen
verbunden werden können. Dadurch läßt sich bei gleicher Anzahl der Schaltkupplungen,
wie sie bisher nötig war, eine Übersetzungsstufe im Schaltgetriebe einsparen. Dabei
kann man wenigstens eine Schaltkupplung zugleich als Sicherheitskupplung zur Begrenzung
des durch sie übertragenen Drehmoments ausbilden.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt Fig. i eine schematische Darstellung der ersten Ausführungsform
und
Fig. 2 eine Anordnungsskizze für den Zugmittel= trieb, Fig.
3, q. und 5 die Anwendung der Erfindung an einemDrehbankantrieb inSeitenansicht,
einerStirnansicht und einem Schnitt nach der Linie V-V der Fig.3 unter Verwendung
eines Keilriementriebs, Fig. 6 eine schematische Darstellung der zweiten Ausführungsform
und Fig. 7 die dazugehörige Anordnungsskizze des Zugmitteltriebs, Fig. 8 ein Schema
der dritten Ausführungsfoxm mit zwei erfindungsgemäß angeordneten Zugmitteltrieben,
Fig. 9 eine Anordnungsskizze des Zugmitteltriebs der Abtriebsseite und Fig. io eine
Anordnungsskizze des Zugmitteltriebs auf der Antriebsseite.
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Die in den Figuren dargestellten Zugmitteltriebe können beliebiger
Art sein, werden aber in der folgenden Beschreibung der Einfachheit halber stet
als Riementriebe bezeichnet.
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Die in den Fig. i und 2 dargestellte Getriebeanordnung umfaBt ein
stufenlos regelbares Getriebe i, das eine von einem Antriebsmotor getriebene Antriebswelle
3 und eine geregelte Abtriebswelle 4 aufweist. Auf der Antriebswelle 3 sitzt eine
Schaltkupplung 5, durch welche eine auf einer Hohlwelle 6 sitzende Riemenscheibe
7 mit der Welle 3 gekuppelt werden kann. Weiter ist auf der Welle 3 ein Kettenrad
8 frei drehbar angeordnet, das durch eine Schaltkupplung 9 mit der Hohlwelle 6 in
drehfeste Verbindung gebracht werden kann. Das Kettenrad 8 bildet das eine Rad eines
Kettentriebs ii, dessen anderes Kettenrad io drehfest auf der Abtriebswelle ,4 des
Regelgetriebes sitzt. Diese Welle trägt an ihrem Ende eine Schaltkupplung 12, durch
welche eine auf der Welle lose angeordnete Riemenscheibe 13 mit der Welle 4 drehfest
verbunden werden kann. Zum Antrieb der Arbeitsmaschine dient eine Arbeitswelle 14,
die eine fest mit ihr verbundene Riemenscheibe 15 trägt. Die Riemenscheiben 7, 13
und 15 sind von einem gemeinsamenRiemen 16 umschlungen, der durch eine Spannrolle
17 gespannt wird. Diese bewirkt zugleich eine Vergrößerung des Umschlingüngswinkels
des Riemens 16 um die Riemenscheibe 7.
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Bei eingeschalteter Kupplung 12 geht der Antrieb vom Antriebsmotor
2 durch das Regelgetriebe i und dessen Abtriebswelle 4 zur Riemenscheibe 13, von
der bei lose mitlaufender Riemenscheibe 7 durch den Riemen 16 über die Riemenscheibe
15 die Arbeitswelle 14 angetrieben wird. Dabei kann bei der höchsten Abtriebsdrehzahl
des Regelgetriebes die höchste Drehzahl der Arbeitswelle 14 erreicht werden und
durch Herunterregeln des Regelgetriebes auf seineniedrigste Drehzahl auch die Drehzahl
der Arbeitswelle 14 entsprechend erniedrigt werden. Das Übersetzungsverhältnis der
Riemenscheiben 13 und 7 ist so gewählt, daß bei der niedrigsten Drehzahl der Abtriebswelle
4 Gleichlauf zwischen der Antriebswelle 3 und der Riemenscheibe 7 eingetreten ist.
Infolgedessen kann bei diesem Betriebszustand die Riemenscheibe 7 durch die Schaltkupplung
5 mit der Welle 3 gekuppelt und gleichzeitig die Schaltkupplung 12 gelöst werden,
ohne daß der Antrieb der Arbeitswelle 14 unterbrochen wird oder die Drehzahl sich
sprunghaft ändert. In dieser Stellung des unmittelbaren Antriebs der Arbeitswelle
14 vorn Antriebsmotor 2 über die Antriebswelle 3 des Regelgetriebes, die Schaltkupplung
5, Riemenscheibe 7, Riemen 16 und Riemenscheibe 15, bei welcher das Regelgetriebe
i ausgeschaltet ist; kann dieses wieder auf seine höchste Abtriebsdrehzahl gebracht
werden. Dadurch wird infolge des für den Kettentrieb i i gewählten Übersetzungsverhältnisses
das Kettenrad 8 in Gleichlauf mit der Hohlwelle 6 gebracht, so daß das Kettenrad
8 durch die Schaltkupplung 9 mit der Hohlwelle verbunden werden kann. Wird
nun die Schaltkupplung 5 gelöst, dann wird die Arbeitswelle 14 von der Abtriebswelle
4 des Regelgetriebes i über den Kettentrieb i i, die Riemenscheibe 7, den Riemen
16 und die Riemenscheibe 15 angetrieben. In dieser Stellung kann die Drehzahl der
Abtriebswelle 4 des Regelgetriebes nochmals von ihrem- Höchstwert auf ihren niedrigsten
Wert heruntergeregelt werden, wodurch sich für die Drehzahl der Arbeitswelle 14
eine zweiter Regelbereich ergibt.
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In den Fig. 3, 4 und 5 ist ein Ausführungsbeispiel eines Getriebes
nach den Fig. i und :2 in Form eines Drehbankantriebs dargestellt, wobei die gleichen
Bezugszahlen wie in den Fig. i und 2 verwendet sind. Die Antriebswelle 3 des stufenlos
regelbaren Getriebes i trägt eine Riemenscheibe 18 zum Antrieb durch den nicht gezeichneten
Antriebsmotor.
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Bei der Ausführungsform nach den Fig. 6 und 7 wird das stufenlos regelbare
Getriebe i von dem Antriebsmotor 2 über ein Differentialgetriebe i9 in der Weise
angetrieben, daß das eine Zentralrad auf die Welle 3 und das -andere auf die Welle
4 des Regelgetriebes wirkt. Auf der Welle 3 des Regelgetriebes ist wiederum mittels
einer Hohlwelle 6 eine Riemenscheibe 7 gelagert, die durch eine Schaltkupplung 5
mit der Welle 3 drehfest verbunden werden kann. Weiter trägt die Welle 3 ein loses
Kettenrad 8, das durch eine Kupplung 9 mit der Hohlwelle 6 in drehfeste Verbindung
gebracht werden kann. Das Gegenrad 1q des Kettentriebs i i ist auf einer die Welle
4 umschließenden Hohlwelle 2o gelagert, die durch eine Schaltkupplung 21 mit der
Welle 4 verbunden werden kann. Auf der Welle .4. sitzt weiter lose ein Kettenrad
22 eines Kettentriebs 23, dessen Gegenrad 24 fest mit der Welle 3 verbunden ist.
Zur Kupplung des Kettenrades 22 mit der Hohlwelle 20 ist eine Schaltkupplung 25
vorgesehen. Schließlich trägt die Welle 4 wiederum eine lose Riemenscheibe 13, die
durch die Schaltkupplung 12 mit ihr verbunden werden kann. Auf der Arbeitswelle
14 ist die Riemenscheibe 15 befestigt. Die Riemenscheiben 13, 7 und 15 werden
von einem gemeinsamen Riemen 16 umschlossen, für den wiederum eine Spannrolle 17
vorgesehen ist. Das Getriebe bietet die Möglichkeit, bei eingeschalteter Kupplung
12 die Arbeitswelle 14 unter Einschaltung des Regelgetriebes i von dessen Welle4
mittels des Riemens 16 über die Riemenscheiben 13 und 15
anzutreiben.
Dabei kann die Drehzahl der Welle d. von ihrem höchsten Wert auf ihren niedrigsten
Wert heruntergeregelt werden. Bei dieser Drehzahl kann nach Ausschaltung der Kupplung
12 die Schaltkupplung 5 eingerückt und dadurch die Riemenscheibe 7 mit der Welle
3 des Regelgetriebes verbunden werden, wodurch die Arbeitswelle 14 von der Welle
3 aus über die Riemenscheibe 7, den Riemen 16 und die Riemenscheibe 15 angetrieben
wird. Ein weiterer sich an den vorhergehenden anschließender Regelbereich ergibt
sich durch Ausschaltung der Kupplung 5 und Einschaltung der Kupplungen 21 und 9,
die zu einem Antrieb der Arbeitswelle 14 von der Welle. des Regelgetriebes über
den Kettentrieb i i und weiter über die Riemenscheibe 7, den Riemen 16 und die Riemenscheibe
15 führt. Schließlich ist es noch möglich, durch Einschalten der Kupplung 25 und
Lösen der Kupplung 21 die Welle 3 des Regelgetriebes i über den Kettentrieb 23,
die Hohlwelle 2o, den Kettentrieb i i und die Hohlwelle 6 mit der Riemenscheibe
7 und damit über den Riemen 16 mit der Arbeitswelle 14. zu verbinden. Auch hier
sind die Durchmesser der Riemenscheiben 7 und 13 sowie die Teilkreise der Kettenräder
22 und 2.t bzw. 8 und io so gewählt, daß die beschriebenen Schaltvorgänge bei Gleichlauf
der zu kuppelnden Teile vorgenommen werden können.
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Bei der in den Fig.8 bis io dargestellten Ausführungsform trägt die
Welle 26 des Antriebsmotors 2 eine mit ihr drehfest verbundene Riemenscheibe 27,
während auf den beiden Wellen 3 und .4 des stufenlos regelbaren Getriebes i je eine
Riemenscheibe a8 und 29 lose angeordnet ist, die durch eine Schaltkupplung 3o bzw.
31 mit den Wellen 3 und 4. verbunden werden können. Die Riemenscheiben 27, 28 und
29 sind von einem gemeinsamen Riemen 32 (Fig. io) umschlungen. Auf der Abtriebsseite
ist auf der Welle 3 wiederum eine mit ihr durch eine Schaltkupplung 5 zu kuppelnde
Riemenscheibe 7 und auf der Welle d. eine mit ihr durch eine Schaltkupplung 12 drehfest
zu verbindende Riemenscheibe 13 angeordnet, die zusammen mit der auf der Arbeitswelle
14. fest sitzenden Riemenscheibe 15 von einem Riemen 16 umschlungen sind (Fig. 9).
Die Durchmesser der Riemenscheiben 28 und 29 einerseits und 7 und 13 andererseits
sind so gewählt, daß die im folgenden angegebenen Schaltungen bei Gleichlauf der
zu kuppelnden Teile vorgenommen werden können.
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Bei eingerückter Schaltkupplung 30 treibt der Motor 2 über
die Riemenscheibe 28 die Welle 3 des Regelgetriebes i, von dessen Welle .4 bei eingeschalteter
Kupplung 12 der Riemen 16 von der Riemenscheibe 13 die Riemenscheibe 15 treibt.
Andererseits kann bei ausgeschalteter Kupplung 30 und eingeschalteter Kupplung 31
das stufenlos regelbare Getriebe -durch den Motor 2 von der Welle 4. aus angetrieben
werden und bei ausgeschalteter Kupplung 12 und eingeschalteter Kupplung 5 der Riemen
16 von der Welle 3 aus mittels der Riemenscheibe 7 die Riemenscheibe 15 antreiben.