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Geschwindigkeitswechselgetriebe Die Erfindung betrifft ein Geschwindigkeitswechselgetriebe,
das insbesondere für den Antrieb von Arbeitsmaschinen im Bergbau unter Tage bestimmt
ist und den besonderen unter diesen Betriebsverhältnissen vorliegenden Anforderungen
in denkbar günstiger Weise Rechnung trägt.
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Getriebe, die für die Verwendung im Untertagebetrieb. geeignet sind,
müssen, da sie unter räumlich sehr beengten Verhältnissen verwendet werden, eine
möglichst platzsparende Bauweise besitzen und ferner, da sie regelmäßig von ungelerntem
Personal bedient werden, bei einfacher Konstruktion die Möglichkeit von Bedienungsfehlern
ausschließen, d. b. narrensicher sein.
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Die bisher verwendeten Getriebe entsprechen diesen Anforderungen nur
zum Teil. Sie haben entweder den Nachteil, daß sie viel Platz in Anspruch nehmen
oder wegen der mit kleiner werdenden Abmessungen erhöhten Beanspruchungen, denen
die ineinander eingreifenden Teile (Zahnräder, Lamellenkupplungen) ausgesetzt sind,
in hohem Maße .dem Verschleiß unterliegen.
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Durch die Erfindung wird ein Geschwindigkeitswechselgetriebe geschaffen,
bei welchem d'ieseNach.-teile dadurch vermieden werden, daß die Kraftübertragung
ohne mechanischen Eingriff der die Antriebsenergie des Motors auf den abtreibenden
Teil übertragenden Organe ineinander erfolgt.
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Das neue Getriebe entspricht in seinem grundsätzlichen Aufbau dem
bekannten Reibradgetriebe, bei welchem die Kraft durch ein auf einer Welle axial
verschiebliches Reibrad von einer umlaufenden, auf .der Motorwelle sitzenden bzw.
von dem Motor angetriebenen Scheibe abgenommen wird. Im grundsätzlichen Gegensatz
zu den bekannten Getrieben dieser Bauart, bei denen der für die
Übertragung
der Kräfte ausreichende Reibungsschluß zwischen dem axial verschiebliehen Reibrad
und der umlaufenden Scheibe dadurch erzielt wird, ,daß die beiden Elemente unter
zusätzlicher Ver--wendung eines Reibbelags entsprechend stark aufeinandergepreßt
werden, erfolgt gemäß der Erfindung die Kraftübertragung auf magnetischem Wege über
ein dem Reibrad entsprechendes axial verschiebliches Rad, welches auf seinem Umfang
mit Magneten ausgerüstet wird und derart, ohne .daß die beiden Teile, Magnetrad
und Scheibe, überhaupt in mechanische Berührung miteinander zu kommen brauchen,
von der umlaufenden Scheibe mitgenommen wird.
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Die zu übertragenden Kräfte liegen z. B. bei einem Antriebsmotor von
8 PS, wie er z. B. für den Windenantrieb einer Schrämmaschine od. dgl., die am Kohlenstoß
entlang gezogen wird, üblich ist, bei einem Durchmesser des Magnetrades von nur
300 mm- und i5oo UpM des Motors bzw. der Scheibe, bei etwa 25 kg, d. h. in
einer Größenordnung,die durch die Felder von auf dem Umfang der Scheibe in geeigneter
Verteilung angeordneten Permanentmagneten ohne weiteres erreichbar ist.
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Außer dem des völligen Fortfalls der Reibung besteht ein besonderer
Vorteil dieser Art der Kraftübertragung darin, daß zum axialen Verschieben des Magnetrades
keinerlei mechanischer Widerstand überwunden zu werden braucht, sondern dieses,
sanft auf der Welle gleitend, in jede beliebige Stellung auf der einen oder anderen
Seite der Mitte der Seheibe gebracht werden kann, so daß nicht nur der stufenlose
Geschwindigkeitswechsel, sondern auch ein gewissermaßen fließender Übergang vom
Vorwärts- zum Rückwärtsgang unter gleichzeitiger Schonung auch der von dem Magnetrad
getriebenen Teile, deren Ausbildung beliebig sein kann, möglich ist.
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Ein weiterer besonderer Vorteil dieser Kraftübertragung besteht darin,
daß sie eine automatische Überlastungsschutzkupplung darstellt, da ,die Feldstärke
des magnetischen Feldes konstant ist und deshalb bei Überschreitung eines durch
entsprechende Dimensionierung der Magneten beliebig wählbaren Wertes eine Übertragung
nicht mehr stattfindet. Vielmehr schaltet sich bei Überlastung der Arbeismaschine
der Antrieb automatisch ab, um ebenso automatisch bei Fortfall der Überlastung wieder
einzusetzen. Die Mitnahmewirkung der Magnetscheiben bleibt bei allen Geschwindigkeiten
konstant.
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Ferner ermöglicht es die neuartige Kupplung, das zu übertragende Moment
dadurch in beliebiger Weise einzustellen, daß der Abstand zwischen dem Umfang der
Magnetscheibe und der Treibscheibe geändert, beispielsweise durch Vergrößerung des
Abstandes verringert wird. Selbstverständlich liegen diese Verstellungen nur innerhalb.
ganz kleiner Grenzen. Man kann derart den Zeitpunkt, in welchem .die Entkupplung
eintritt, d. h. das Maß der zulässigen Belastung der Arbeitsmaschine, in einfachster
Weise einstellen.
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In der Abbildung ist schematisch ein Geschwindigkeitswechselgetriebe
nach der Erfindung dargestellt.
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Auf der Welle a des nicht :dargestellten Motors sitzt die treibende
Scheibe b. Auf der quer dazu liegenden Welle c ist, gegen. Drehung der Welle gesichert,
das Magnetrad d verschieblich, welches auf seinem Umfang mit der erforderlichen
Anzahl von in gleichmäßiger Verteilung angeordneten Permanentmagneten ausgerüstet
ist.
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Beispielsweise kann die Scheibe d als Rillenscheibe ausgebildet sein;
wobei Magneten verschiedenen Pols einander gegenüberliegend beiderseits der Rille
angeordnet sind. Ferner kann z. B. die Anordnung aber auch so getroffen werden,
daß Magneten wechselnden Pols in der Umfangsrichtung hintereinanderliegen.
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Durch die Magnetscheibe d wird die Welle c und von dieser, beispielsweise
über ein Sohneckenrad e und Zahngetriebe f, ein Trommelzahnrad g getrieben, auf
welchem eine Seiltrommel od. d,-J. sitzt.
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Die in der Abbildung dargestellte und vorstehend im einzelnen beschriebene
Ausführungsform stellt selbstverständlich nur eine von vielen Ausführungsmöglichkeiten
der Erfindung dar.