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Reibungsgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge Es ist schon immer
versucht worden, das Reibungsgetriebe für die stufenlose Übertragung der Antriebskräfte
zu verwenden. Da es sich um die Übertragung von relativ großen Kräften bei hohen
Umdrehungszahlen handelt, kommt für diese Zwecke nur ein Reibungsgetriebe in Frage,
bei der die Kräfte auf eine große Anzahl von Reibscheiben aufgeteilt sind. Besonders
geeignet hierzu ist ein Lamellengetriebe mit innenlaufenden Lamellenscheiben und
außen angeordneten Lamellenringen, da hierbei die Differenz der Winkelgeschwindigkeiten
an den Reibflächen wesentlich geringer ist als die Differenz bei den Lamellengetrieben
mit außen angreifenden Lamellenscheiben.
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Ein weiterer Vorteil entsteht bei dieser Art von Getrieben darin,
daß das Getriebe bei der direkten Übertragung ohne irgendwelche Reibarbeit als Kupplung
läuft, wobei ein Verschleiß überhaupt nicht auftritt.
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Außerdem ist bei diesen neuen Getrieben großer Wert darauf gelegt,
daß die Anpreßdrücke der Lamellenscheiben in Abhängigkeit vom Drehmoment nicht größer
sind als unbedingt notwendig für die Übertragung .des jeweiligen Drehmomentes. Gleichzeitig
ist dieses Getriebe so ausgebildet, daß
das Getriebe auch als Kupplung
verwendet werden kann, insbesondere bei Fahrzeugen mit geringer Kraftübertragung.
Die Lamellenringe bestehen aus einfachen Blechscheiben mit umgebördelten bronzenen
Laufflächen und sind als Verschleißteile gedacht, die sich leicht und preiswert
ersetzen lassen.
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I ist eine drehbar gelagerte, mit Ausschnitten versehene Trommel.
2 sind Lamellenringe, welche in Ausschnitten der Trommel I axial verschiebbar angeordnet
sind. 3 ist eine Druckscheibe ebenfalls mit Ausschnitten entsprechend der Lamellentrommel,
4 ist ein Sprengring, 5 ist ebenfalls eine Druckscheibe, auf welcher die Rollen
6 in mehrfacher Anordnung drehbar gelagert sind. Die Trommel I ist auf der Hohlwelle
7 befestigt, diese ist mit den beiden Kugellagern 8 in einem feststehenden Gehäuse
leicht drehbar angeordnet. Innerhalb der Welle 7 befindet sich eine zweite Welle
Io. Die Welle Io mit der Kurvenscheibe II, I2 ist ein Axiallager mit Rollen. I3
ist eine Nutwelle, welche. in dem Lagerarm I4 schwenkbar gelagert ist. I5 sind Lamellenscheiben,
gehärtet und nach außen leicht konisch verjüngt geschliffen. Diese Lamellenscheiben
greifen mit den inneren Nuten in die Nutwelle I3 und sind auf dieser leicht axial
verschiebbar angeordnet. Die Druckscheibe 5 ist auf einem Bolzen I6 befestigt. Dieser
Bolzen ist in der Welle Io leicht verschiebbar angeordnet. I7 ist eine Mutter mit
Steilgewinde, und I8 ist ein Hebel, I9 ein Drucklager, 2o ein Gehäusedeckel. 2I
ist eine Hülse, die über die Welle 7 drehbar angeordnet ist, 22 ein Kettenrad, befestigt
auf der Hülse 2I, 23 eine Klauenkupplung, die die Hülse 2I mit der Hohlwelle Io
gegen Verdrehung sichert. 24 sind Bronzeringe, welche über den inneren Durchmesser
der Lamellenringe 2 übergebördelt bzw. übergepreßt sind, derart, daß dieselben mit
den Lamellenringen aus Blech ein festes Ganzes bilden.
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In Abb. 2 ist das Getriebe in Seitenansicht dargestellt. I3 ist die
schwenkbare Nutwelle mit den Lamellenscheiben 15. 2 sind die Lamellenringe, und
I ist die Trommel mit den Ausschnitten 25. 26 ist der Reibkreis der Lamellenringe,
27 der kleinstmögliche Reibkreisdurchmesser der Lamellenscheiben. 28 ist der Schwenkpunkt
für die Lamellenscheiben. In Abb. 3 ist eine Abwicklung der Kurvenscheibe II dargestellt,
6 sind die Rollen auf der Anpreßscheibe 5. 29 sind die kurvenartigen Ausschnitte
auf der Kurvenscheibe II.
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Die Wirkungsweise ist folgende: In der Abb. I ist das Getriebe so
dargestellt, daß sich die Drehachse der Trommel I und die Drehachse der Nutwelle
I3 in axialer Richtung befinden. Die inneren Lamellenscheiben und die äußeren Lamellenringe
werden an ihren Berührungspunkten bei 24 durch eine auf die Welle I6 wirkende Feder
und den Druckring 5 leicht zusammengepreßt. Bei Drehung der Nutwelle I3 erfolgt
eine Mitnahme der Lamellenscheiben I5 und über die Reibung zwischen den Lamellenscheiben
I5 und den Lamellenringen 2 eine Mitnahme der Trommel I. Gleichzeitig erfolgt über
die Kurvenscheibe II auch eine Mitnahme der Welle 7 und des Kettenrades 22. Das
Drehmoment des Kettenrades 22 wirkt sich über die ebengenannte Übertragung über
die Kurve 29 und die Rollen 6 in axialer Richtung auf die Lamellenringe 2 aus. Die
Kurve 2g ist in ihrem Winkel so abgestimmt, daß der durch das Drehmoment bei 22
übertragene Axialdruck immer so groß ist, daß die Lamellenscheiben bei jeder Kraftübertragung
gerade nicht gleiten, wodurch erreicht wird; daß der Anpreßdruck der Lamellenscheiben
untereinander nie größer ist als unbedingt notwendig. Bei Schwenkung oder Verschiebung
der Nutwelle I3 mit dem inneren Lamellensatz verändert sich der Reibdurchmesser
der Innenlamellenscheiben zum Reibdurchmesser der äußeren Lamellenringe, deren Reibdurchmesser
konstant bleibt, bei voller Verschiebung können in einem einfachen Lamellensatz
Übersetzungsverhältnisse von I :4 erreicht werden bei noch erträglichen Außenabmessungen
der Lauftrommel.
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Die Größe des zu übertragenden Drehmoments ist abhängig von der Anzahl
der Lamellen. Die Zahl der Lamellen ist nicht beliebig, sondern wird im wesentlichen
mitbestimmt durch den Anstellwinkel der Kurve 29, da diese Kurve gleichzeitig zum
Zusammendrücken der Lamellen dient, aber auch beim Verschieben der Innenlamellen
eine axiale Verschiebung der Lamellenringe zulassen muß. Der günstigste Anstellwinkel
muß ungefähr bei 45° liegen.
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Soll dieses Lamellengetriebe auch gleichzeitig als Kupplung benutzt
werden, so ist auch eine axiale Verschiebung der Lamellenringe entgegen dem Anpreßdruck
notwendig, was auch nur möglich ist, wenn die Anstellkurven 29 nicht selbsthemmend
sind. Die Anpreßkurven sind außerhalb des Laufkreises der Lamellenringe angeordnet
und ebenfalls durch ein außerhalb dieses Laufkreises angeordnetes Wälzlager in der
Trommel abgestützt, damit auf jeden Fall eine parallele Verschiebung der Außenlamellenringe
gewährleistet ist.
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Um mit einer geringen Baubreite auszukommen und trotzdem eine ausreichende
Lagerung der Hohlwelle zu erhalten, ist das abtreibende Kettenrad 22 auf der Hohlwelle
auf einer besonderen Laufbüchse 2I angeordnet, welche mit der das Drehmoment übertragenden
Welle Io gekuppelt ist. Das auf das Kettenrad wirkende Drehmoment wirkt sich über
die drehbare Hülse 21 über- die Welle io auf den Kurvenring aus und erzeugt eine
dem Drehmoment entsprechende Anpreßkraft auf die Außenlamellen, wobei trotzdem für
eine ausreichende Lagerung der umlaufenden Trommel i gesorgt ist.
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Bei schweren Antrieben wird es nicht immer zweckmäßig sein, den Untersetzungstreibsatz
gleichzeitig als Kupplung, zu verwenden. Für diesen Fall ist vorgesehen, auf den
nach außen liegenden Teilen der Hülse 21 die Kupplungstrommel aufzusetzen, wobei
der axiale Lamellensatz #bzw. Reibsatz auf der Welle io angeordnet ist, so daß auf
diese Art die kraftschlüssige Verbindung
mit dem Kettenrad 22 beliebig
gelöst oder geschlossen werden kann. Die Anordnung einer eventuell notwendigen Kupplung
hinter dem Getriebe ist notwendig, weil das Untersetzungsverhältnis dieses Getriebes
nur während des Laufens verändert werden kann. Bei einer Anordnung der Kupplung
vor dem Getriebesatz wäre es nicht möglich, z. B. das Getriebe zwecks Anfahrens
auf den kleinsten Reibkreisdurchmesser zu bringen, wenn das Fahrzeug bzw. der Motor
z. B. in direkter Übertragung stehengeblieben ist.
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Die einzigen Verschleißteile dieses Getriebes sind die Lamellen. Um
eine schnelle Montage der Lamellen zu ermöglichen, ist in der Welle I6 eine Bohrung
3o angebracht, in die der Zapfen einer Hilfsnutwelle eingeführt wird. Bei der Montage
wird der Zapfen in die Bohrung 3o eingeführt, worauf die Lamellenringe und die Lamellenscheiben
über diesen Montagezapfen geführt werden. Nach Einbringung des Sprengringes 4 werden
die Lamellenringe durch die Feder 3I ausreichend zusammengedrückt, so daß keine
Verschiebung stattfinden kann. Es ist dann ohne weiteres möglich, den genuteten
Antriebszapfen I3 in das Lamellenpaket einzuführen. In einem anderen Falle wäre
eine Montage der Innenlamellen nicht möglich.