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Stufenlos regelbares Getriebe Es sind stufenlos regelbare Getriebe
bekannt, bei denen eines der beiden Hauptteile einer oder mehrerer Freilaufkupplungen
mit der Abtriebswelle kraftschlüssig, das oder die anderen Hauptteile über ein oder
mehrere hin und her gehende Schwingbewegungen ausführende Zwischenglieder mit der
Antriebswelle in Verbindung stehen. Die Zwischenglieder wurden sowohl an dem sie
steuernden Zapfen als auch an den mit den Schwingbewegungen ausführenden Teilen
der Freilaufkupplungen starr befestigten Armen kraftschlüssig und drehbeweglich
befestigt. Der die Schwingbewegungen steuernde Zapfen wurde in einer Nut einer von
der Antriebswelle angetriebenen Scheibe geführt und entsprechend den gewünschten
Drehzahländerungen verschoben.
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Aufgabe der Erfindung ist es, dieses Getriebe weiterhin zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die mit den hin und her schwingenden Teilen
der Freilaufkupplungen starr verbundenen Arme unmittelbar oder mittelbar an dem
die Schwingbewegungen steuernden Zapfen anliegen oder anlaufen zu lassen.
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Darüber hinaus wird empfohlen, auf dem Zapfen einen Laufring anzuordnen,
der entweder unmittelbar auf dem Zapfen oder unter Zwischenschaltung von Wälzkörpern,
wie Kugeln, Rollen u. dgl., angeordnet sein kann. Es empfiehlt sich weiterhin, an
den Stellen, an denen die mit den Teilen der Freilaufkupplung verbundenen Arme am
Zapfen oder dessen Laufring anliegen, Wälzlager vorzusehen. Die Arme bzw. deren
Wälzkörper werden beispielsweise durch Federn ständig an den Zapfen bzw. seinen
Laufring gedrückt. Man kann aber auch die am Zapfenoder dessen Laufring anliegenden.
Wälzlager dadurch andrücken, daß man
über die Wälzlager einen Ring
setzt, der ein Ablaufen der Wälzlager verhindert.
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Wähnend es bei den bisher bekannten Getrieben nicht möglich war, eine
Abgangsdrehzahl zu erzielen, die wesentlich höher liegt als die Eingangsdrehzahl
in das Getriebe, läßt sich dies bei dem vorliegenden Getriebe dadurch erreichen,
daß man den Durchmesser des die Schwingbewegungen steuernden Zapfens bzw. den Durchmesser
des auf dem Zapfen sitzenden Laufringes gleich dem Abstand der Schwingachsen der
Schwingbewegungen ausführenden Arme der Freilaufkupplungsteile wählt. Durch diese
Maßnahme ist es möglich, bei größtem Hub eine Abgangsdrehzahl zu erhalten, die doppelt
so hoch ist wie die Eingangsdrehzahl.
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Weitere Merkmale ergeben sich aus der Besehneibung.
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In den Zeichnungen sind Ausführtulgsbeispiele des Erfindungsgedankens
veranschaulicht. Es zeigt Fig. I (einen Schnitt durch ein Getriebe gemäß der Erfindung,
Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A-B der Fig. I, Fig. 3 Leinen Schnitt entsprechend
der Fig.2, bei der die mit den Schwingbewegungen ausführenden Teilen der Freilaufkupplungen
starr verbundenen Arme in der gleichen. Ebene liegen wie der der Steuerung der Schwingbewegung
dienende Zapfen bzw. dessen Laufring; Fig. 4 eine Ansicht auf den Laufring mit Zapfen
und dem durch einen Ring gehaltenen Wälzlager der hin und her schwingenden Arme.
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Im Gehäuse I ist die Abtriebswelle 2 im Deckel 3, die Antriebswelle
4 im Deckel 5 beispielsweise mit Kugellagern gelagert. Die Kugellager sind nicht
dargestellt. Die Abtriebswelle 2 trägt ein Zahnrad 6, das mit den außenverzahnten
Hauptteilen 7, 8, 9, Io der Freilaufkupplungen im Eingriff steht. An den inneren
Hauptteilen II, I2, I3,- I4 greifen die Arme I5, I6, I7, I8 starr an. Die Arme tragen
je ein Wälzlager I9, die außen an dem auf dem Zapfen 2o angeordneten Laufring 2I
anliegen und beispielsweise durch Federn 22 ständig an diesen gedrückt werden. Die
Federn sind z.B. einerseits an den Armen I5, I6, I7, I8, andererseits an einem in
der Nut 23 des Zapfens 2o reingesetzten Ring 24 festgelegt.
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Dier auf einem Gleitstein 25 sitzende Zapfen 2o kann, wenn man den
Gleitstein 25 in der Kulisse 26 der mit der Antriebswelle 4 verbundenen Scheibe
27 verschiebt, aus der in der Zeichnung dargestellten Nullage herausbewegt werden.
In der Nulllage steht die Abtriebswelle 2 still, auch wenn die Antriebs-welle 4
umläuft. Sowie der Zapfen aus der Nullage herausbewegt wird, führen die Arme I5,
I6, I7, I8 Schwingbewegungen aus, die sie über die Freilaufkupplungen 7, II; 8,
I2; 9, I3; I0, I4 und das Zahnrad 6 auf die Abtriebswelle 2 übertragen; diese also
in Drehung versetzen. Die Bewegung des Zapfens 2o steuert man von außen durch das
Handrad 28. Dreht man das Handrad 28, so wird die über die Welle 29 mit dem Handrad
28 verbundene Scheibe 3o gedreht. Die Scheibe 3o besitzt zweckmäßigerweise einen
bogenförmigen Schlitz, in den ein Stift 31 eingreift. Der Stift 3I ist z.B. mit
einer Halterung 32 versehen, an der zwei Arme 33, 34 mit je einer Laufrolle 35,
36 sitzen: Die Laufrollen liegen an dem Flansch 37 an, der mit dem Verschiebetei138
fest verbunden ist. Das Verschiebeteil 38, das in einem Schlitz 39 der Antriebswelle
4 sitzt, bewegt sich also in Abhängigkeit von der Verdrehung dies Handrades 28.
In dem hohlen Verschiebeteil 38 ist eine Regelscheite 38' gelagert, die zwei Schlitze
40, 4I aufweist, in welche Bolzen 42, 43 einfassen, von denen der eine im Verschiebeteil
38, der andere am Gleitstein 25 sitzt. Wird also das Verschiebeteil 38 verschoben,
so verschiebt sich auch der Gleitstein 25 mit seinem Zapfen 20 in der Kulisse 26
der Scheibe 27.
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Da die Arme I5, I6, I7, I8 an dem Laufring 2I ständig anliegen, führen
die Arme I5 bis I8 und damit die inneren Hauptteile II bis I4 der Freilaufkupplungen
mit zunehmender Exzentrizität des Zapfens immer größer werdende Schwingbewegungen
aus und übertragen diese Schwingbewegungen in einer Richtung auf die außenverzahnten
Hauptteile 7 bis Io und das Zahnrad 6 auf die Abtriebswelle 2.
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Will man, obwohl die Antriebswelle 4 beispielsweise mit hoher Drehzahl
umläuft, die Abtriebswelle 2 wieder anhalten, so müß man das Handrad 28 in seine
ursprüngliche Nullstellung zurückdrehen, so daß sich der Zapfen 2o wieder in seiner
Mittellage bzw. Nullstellung befindet, also seine Längsachse in derselben Wirkungslinie
liegt wie die Drehachse der Welle 4. Selbstverständlich kann man die Antriebswelle
und die Abtriebswelle auch unter einem Winkel zueinander verlaufen lassen, die Antriebswelle
also beispielsweise senkrecht zur Abtriebswelle 2 aus dem Gehäuse herausführen.
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Man kann die Arme I5 bis I8 entweder so anordnen, daß sie, wie in
den Fig. I und 2 gezeigt, in einer anderen Ebene schwingen als der Ebene, in der
der Zapfen bzw. ein Laufring umläuft oder diese in der gleichen Ebene schwingen
lassen. Im ersten Fall muß man die Arme mit Bolzen 44 versehen, auf denen dann die
Wälzlager I9 der Arme sitzen. Man kann die Arme aber auch unmittelbar auf dem Zapfen
oder seinem Laufring anliegen lassen, wie es Fig. 3 zeigt, so daß die Arme und der
Laufring des Zapfens in der gleichen Ebene liegen.
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Umeinen regelmäßigen Lauf zu erreichen, also das Auftreten von Unwucht
zu verhindern, wird ein Gegengewicht 45 in der Bewegung des Gleitsteines entgegengesetzten
Richtung verschoben, wenn der Gleitstein bewegt wird. Diese Verschiebung kann man
z. B. dadurch bewirken, daß der Gleitstein und ein oder mehrere Gegengewichte verzahnt
sind und zwischen diese Verzahnungen ein in diese Teile eingreifendes Zahnrad @an
der Scheibe 27 drehbeweglich gelagert ist. Diese Ausbildung ist nicht dargestellt,
weil sonst die Übersicht erschwert würde. Man kann auch je zwei gegenüberliegende
Arme durch eine :Feder verbinden, so daß man die Befestigung der Federenden ,an
dem Zapfen spart, oder an Stelle der Federn einen Ring 46 vorsehen,
dessen
Innendurchmesser im wesentlichen gleich der Summe aus dem Durchmesser des Zapfens
2o und zwei Durchmessern der Wälzlager I9 der Arme I5 bis I8 ist.
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Soll die Abgangsdrehzahl beispielsweise doppelt so hoch sein wie die
Eingangsdrehzahl, so ist es zweckmäßig, dafür zu sorgen, daß der Durchmesser des
Zapfens 2o bzw. dessen Laufringes 2I so groß gewählt wird, daß der Abstand, Zapfenachse
47 bis Wälzlagerachse 48 der Arme I5, I6, I7, I8 gleich ist dem Abstand Achse 48
der Wälzlager der Arme bis Achse 49 der Freilaufkupplungen.
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Die erfindungsgemäß beschriebene Anordnung hat neben dem Vorteil,
daß man die Abgangsdrehzahl gegenüber der Eintrittsdrehzahl wesentlich erhöhen kann,
noch den sehr beachtlichen Vorteil, daß man in der Lage ist, innerhalb von Bruchteilen
einer Sekunde die Abtriebsdrehzahl von Null auf maximale Drehzahl bzw. von maximaler
Drehzahl auf Null zu verändern, und zwar nur dadurch, daß der auf dem Gleitstein
sitzende Zapfen von außen beispielsweise mit einem Handrad od. dgl. aus der jeweiligen
Lage in die gewünschte Lage plötzlich verschoben wird.