DEP0002930DA - Stufenlos regelbares Reibradgetriebe - Google Patents

Description

Earl B Ϊ a s i ₈ Ingenieurs^;' llinciieii-.

Bessenstrasss 1

Stufenlos regelbares ^Reibradgetriebe,

Stufenlos regelbare Reibradgetriebe ait eines auf die Abtriebswelle arbeitenden Reibring und einem axial verschiebbaren, en diesen anzupressenden, auf Seehts-j Links- und Leerlauf zu schaltenden Antriebskegel sind bekannt* '-.;,i-?·*'-' '■"»■■'ι-_:'η'λ·-·ι;ί

Die meisten ·οάΜ!&τ bekannten Bei&r-ad« ystriebe haben die Eigensshaft_s daß die Antriebsdrehsahl ungefähr im Mittel zwischen höchster und niedrigster ibtriebsdrehzahl liegt.. Dies hat zur !folge, daß bei Toller Ausnutzung des !Regelbereiches die höchste Abtriebsdrehzahl sehr hoch ist d_#h. ein Mehrfaches d«r an und für sieh schon hohen Aatriebsdrehsahl beträgt»

Nachdem nun für den.Antrieb von iaschineE in den Mutigsten fällen geringe Drehzahlen verlangt werden, ist die Notwendigkeit gegeben/ zwischen der Maschinen-Antriebswelle und dem E.egelgetriebe starre. Getriebe mit ffleist sehr hohen Übersetzungsverhältnissen einzuschalten

Diese Zwischengetriebe bestehen aus mehrstufigen Stirn-, Ketten- oder Schneckengetrieben uad stellen einen großen Aufwand an ifonstruktionsmittöln_s lerkstoffen_s Arbeitszeit und daher Anschaffungskosten dar» Ausserdem beanspruchen sie viel zusätzlichen Raum. und. Gewicht₉ wodurch, die Konstruktion oft sehr unvorteilhaft beeinflußt wird_e

Die Erfindung bezweckt» das Maß dieser Zwischengetriebe bedeutend herabzumindern* indem sie durch ihre eigenartige Anordnung die Jibtriebsdrehzalii ihres höchsten Regelbereiches eof einen Bruchteil der Äntriebsdrehzahl herabsetzte

ils sind zwsx stufenlos regelbar© Eeibradgetriebe bekannt _s welche auch mit geringen Abtriebsdrehzahlen arbeiten« Aber auch diese sind durchwegs mit einem abtriebsseitigen Untersetzungsgetriebe ausgestattete welches gleichzeitig den zur Iraftsehlüssigkeit notwendigen I&prefidruck zwischen Reibring und An« triebskegel erzeugt _Λ Durch diese abtriebsseitige anordnung des die Iraftsehltlssigkeit erzeugenden Getriebeteiles wird einmal die Möglichkeit einer leerlaufstel» lung ausgeschlassen₉ ein anderesmal wieder ein selbsttätiges Erreichen der Eingriffsstellung unmöglich gemacht _s so daß diese einer besonderen Betätigung bedarf·

Die Yorgenannten Getriebe verwenden zur stufenlosen Regelung antriebsseitig angeordnete Kegel oder Kegelstumpfe _s weiche ihre Uafangskraft an aatriebsseitige Heibring© abgeben und - wie Torhin ermähnt durch besondere Getriebe an diese gepre&t werden müssen* Kinmal ist der Segel so angeordnet _t daß sein© Bertihrungserzeugende den Beibring an seiner Stirnseite berührt und die ?erSchiebung des Kegels längs dieser Erzeugenden ₉ also senkrecht zur Abtriefeswelleaaeiise,, erfolgte Ein anderes Mal ist die Anordnung so getroff©^ daß die Segelaehs© parallel sur Achse des Abtriebsreibringes stent und die BeriihrungsfläehBa beiderseits Kegelflaahen bilden. Hier wird der Kegel längs seiner Achse verschoben und der Beibringe der auf einer Getriebeschwinge angeordnet ist_s q.uer zur Äbtriebswellenaehse abgedrängt.

Die Erfindung bezweckt ₉ die Torhandenen llangel auszuschalten und die geforderten forteile, wie geringe Abtriebsdrehzahlen_s sichere Eraftsohlüssigkeit nach beiden Brehrichtungen_f selbsttätiges Steuern in die ißgriffsstelluag beider Drehriehtungen mit der Mög-

lichkeit einer Leerlaufstellusg und nach iuasch auch swaiigläufigen ,Einschaltung* leichter Änderung der Drehzahlen sowohl ia Betrieb als auch in Kuhe_s in sich zu vereinigen und diese Maßnahmen mit baulich einfachen Mitteln unter Einhaltung der üblichen Kegelbereiehe zu erzielen« ,4Is weiterer Yorteil wird der Dastand angeg@ben_s daß die Achsen der Aa- und Abtriebswelien sich nahezu decken,, wodurch die bauliche Ausgestaltung des Getriebegehäuse^ in geschlossener Ausführung besonders begünstigt wird*

Bi© JSrfindung besteht darin, daß die ilbertragungseraeugenden des Antriebskegels und Abtriebsringes parallel zur Abtriebswelle verlaufen; ein weiteres Merkmal darin* daß die Kegelwelle die Achs© der Antriebswelle in einem Winkel überschneidet und um diese Achse derart veTsefawenkber gelagert i-et, daß der Aairriebskegel selbsttätig in einer der AngriffBstellungen gehalten wird* Wesentliche Kennzeichen sind ferner, daß die kraftsGhlüssig© Yerbindusg zvisehen Antriebs- und Abtriebswelle von cfcaantreibenden. T'eilerL_s also von der aatriebsf«ill©,_s den Segelrädern, usw_e aus erfolgt, um des iatriebstegel durch das Ingangsetzen der iuatriebsw©!!© selbsttätig ia die jeweilige lingriifsstellung ^u steu=· era® sowie die Antriebswelle derart parallel aur Ab» triebsweHe zu Isgern^ daß die Aatriebsflache des Antrieb^egels auf' einem Zylinder liegt, welcher ^om laaenzylinder des Abtriebsringes sn zwei Stellen durchdrungen wird.

Bie Zeichnung geigt schematises ein Beispiel des heibradgetriebes in Abb_e1 im Mngsschnitt und in Abb„2 die kinematische Kraftsehllissigkeit desselben·

Bie Abtriebswelle a^ welohe im Getriebegehäuse ο ortsfest gelagert ist, erhält im Innern desselben einen Zylinder b angeflanscht, an dessen offenem Snde ein Reibring c, der sog, Abtriebsring, befestigt ist. Dieser wird durch den Antriebskegel d, z_eB« aus Metall, in Drehung versetzt, dessa-n BerUfarungserzeugende parallel 2ur Achse der AbtriebsweHe a liegt und längs

dieser iärzteugenden von der Spitze bis sua Rand verschoben werden kann. Sech der .läantellange dieser Erzeugenden rieht es sich die Tiefe aes Zylinders b_e Der Kegel d sitzt" auf einer »'eile e., deren Achse die Achse aer Antriebswelle g in eines der Kegelspitze entsprechenden Winkel schneidet«, Die Kegelweile θ wird von der Antriebswelle g über ein iCegelräderpaar f von beliebigem Übersetzungsverhältnis angetrieben. Dieses Jiegelräaerpaar f wird durch ein Gehäuse h öldicht .umschlossen, welch¹ letzteres in seine© Bauptteil die Lagerung der iCegelwelle < e aufnimmt* An d©r Gehäuserückwand ist eine Hohlweile h angeflanscht«, durch welche innen die Antriebswelle g hindurchgeht und'durch welche andererseits das gehäuse leicht drehbar in einem Lagerbock k gelagert ist» Dieser ist im Getriebegeliäuse ο längs der Achse verschiebbar und kann beispielsweise durch die Zahnstange 1 und das Ritzel m in eine Längsbewegung versetzt werden. Am Bock k kann auch.der Antriebsmotor .η aufgesetzt oder angeflanscht werdeiij dessen Wellenstumpf mit der .Antriebswelle g gekuppelt ist«

Das üaß eier Yersehiebbarkeit ist, wie schon erwähnt_s durch den Mantel des Kegels d gegeben, wie in Abb.1 punktiert angedeutet.

Die Antriebsweile ,g ist -sum Zwecke der JSraftschlüssigkeit exzentrisch, zur Abtriebswelle a gelagert, wodurch auch eine Leerlaufstellung ermöglicht wird. Um diese zu fixieren,, wird das Gehäuse h mit einem Hebel i und dieser mit einer Verriegelung j versehen.

In Abb.2 ist die Wirkungsweise des Getriebes schematischx gezeigt und die Jiraf tschlüssigkeit zu entnehmen* wobei die beiden Betriebsstellungen für Links- und Rechts.drehung in vollen Linien und Qie Leerlaufstellung in gestrichelten veranschaulicht ist,

nird die Welle g in irgend einer Richtung in Bewegung gesetzt, so wird infolge des Zahndruckes im Jiegelräderpaar f das Gehäuse h in der betreffenden Drehrichtung bewegt, bis der Kegel d an deji Abtriebsring e anschlägt« f ",·.· ^a-wHfi:_: '■ ·.· ."'■' ."' ■'■ -- ■.-■:'-·/ · ■-

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·'- j-^andet nun bei Berührung

des fegeis d mit dem Abtriebsring c ein der Drehbewegung des Kegels 'entgegengestzter Widerstand statt _s &■ iw vgüsäir der durch, den Zshndruck· im Kegelräderpaar übermittelte Anpreßdruck des Segels entsprechend dem Drehmoment solange sin4'ämt^: ₉ bis er eine dein Reibungskoeffizient entsprechende Höhe erreicht und" die Mitnahme des Ringes erzwungen wird,

L·. den Stellen zwischen den Beiden Uberschneidungspunkten findet keine Berührung des legeis mit des Äbtriehsrißg © statt und kann, dieser Umstand für eine iwejjgßläufige Lesrlrafstellung , ebenso das betriebe als iLuppluag benutzt werden« Ss ga&ügt also 'nur die ■ Leerlauf stellung zu fixier ea_s während die Betriebsstelliingsa'nach dea Lösen der Verriegelung durch den dazu aBgeordneten Hebel aelöttätig eingenoiimiea ?rer« den.

Der Begelbereicn wird dadursh erzielt, daß der Antriebsblock mit des. Kegel in Richtung der Getriebeachse verschoben wird.,, wodurch jede beliebige Stelle der Bertihrungserzeugeaden dss Kegels auf dessen ganze Maritellänge ₉ also Ton der Spitze bis zuo. Rande desselben mit dem Abtriebsring c zxm Eingriff koiamt.

Das.¥ersteilen des Kegels kann-sowohl in.der Ruhe- als auch während dey Betriebts^eil^ag vorgenommen werden,.

Der Uafang dss Regelbereiches ist durch dss Verhältnis des kleinsten und größten Berülirungskreises des Kegels und desjenigen des Äbtriebaringes gegeben*

Bsr kleinstsögliciiste Durchmesser des Abtriebsrinses. wird wiederum bestimm^ durch die elliptische Projektion des £e{.rels und muß so. gewühlt verden, daü die je^ieils größte läülipse Ije Scheitel-der Jcarzen Acirse durch den Barükruügskreis des abtridbsriüges von tangiert wird, siehe Abb,2, Dadurch wird auch

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das kleinst© übersetsiiögsverhältnis des Getriebes best imst_e Das größte "übersetzungsverhältnis, welches an der Spitze des Kegels theoretisch co wäre, wird dort.seine Grenze finden* wo das Verhältnis zwischen Berührungsfläche und Anpreßdruck noch ein sicheres Mitnehmen^ also die Kraft schlüssigkeit, gewährleistet.

Wird das Übersetzungsverhältnis der Aatriebskegelräder £ 1"1 gewählt, so wird das Geeamtubersetzungeverhältziis zwischen Antriebs- und Abtriebswelle durch das Verhältnis zwischen kleinsten und größtem Berührungskreis des Kegels d ζώιε Beriihrungskreis des Ibtriebsringes c bestijsmt«,. Xtoreh TSabl eines anderen tjbersetsungsverhältnisses der Kegelräder f kann entweder eise Erhöhung od.-sr eine Yerainderung des Ge'sastübersetz-UHgßvcThältnisses und somit Yahlveise eine fitere Herabsetzüag oder umgekehrt eine Erhöhung' der Abtriebsdrehzahlen erreicht werden und z.^ar ohne die Größe des Regelbereiches zu ändern*

* β

Claims (4)

■j? a t e η t a η s ρ r ü σ h '&„..

1. Stufenlos regelbares .Reibradgetriebe mit einem auf .die Ibtriebs.melie arbeitenden Reibring und einem axial' verschiebbaren,¹ an diesen,anzupressenden, auf ■Rechts-., Links-- und Leerlauf zu schaltenden -Angriff, skegel, dadurch gekennzeichnet.., daß die (Tbertragungs-'.erzeugenden des -.intriebskegels (d) und des Abtriebsringes(-e) parallel zur Ibtriebswelle" (a) verlaufen*

2. ',Beibradgetr ie.be nach ■ iinspruch T, dadurch .gekennzeichnet, daß die Achse., (e) des Antriebskegels (d) die Antriebswelle; (g)' in einem Winkel. :überBchaeidet und um diese sdhwenkbar gelagert, ist:, derart,^! .daß' der intrielskegel (d) selbsttätig in- einer der Angriffs-,Stellungen gehalten wird:.

^;3.^; Reibradgetriebe nach Anspruch .'''T- und· 2, dadurch ,gekennzeichnet., daß die kraft schlüssige. Verbindung '.zwi-SG he η Antriebs- und ,abtrieb swe Ue (g bezw. a) YQh den antreibenden l'eilan (:Äntriebs-welle g_i? Kegelräder f., 'Antrieb skegelach.se e:, intrie.bskegel d) aus-.erfolgt, -so daß. ..der iatrieSskegel (aj. durch das -Ingangsetzen'der ■antriebswelle (g) selbsttätig in eine der Eingriffs-■ Stellungen gesteuert wird.

4. Eeibradgetriebe nach -Anspruch,1-3, dadurch'gekennzeichnet., -daß· die; Antriebs-welle. (g) derart parallel .zur . ibtriebswelle -(a); 'gelagert ist,,' daß der intriebsmantel ^:des;- Antriebskegels (d) auf einem Zylinder liegt, welcher 'Vom.Innenzjlinder des ibtriebsrInges . (c) an zwei Stellen dur-.chdrungen; wird«

5» Eeibradgetriebe :nach Anspruch.1-4? dadurch-gekennzeichnet,.· daß die Welle (V) des ijitriebikegels (d) von der- Antriebswelle ^:'(g) durch' ein Eegelrädergetriebe ..(f) angetrieben und mit diesem in einem Gehäuse ;(h) öldieht gelagert ist., welches vermittels einer die 'Antriebswelle (g) aufnehmenden-Hohlwelle (h ) drehbar in einem längs- der Berührungserzeugenden verschiebbaren Lager (k) angeordnet ist,, das gleichseitig den-Träger für· den (n) bilden kann.

6» Beibraägsirisbe nach Anspruch 1-5» dadurch gskejuieeiciinei* daß but für die Leerlsufstellung des £>&- triebsksgel» (d) eine ?erri,^geluog (j) swisohen dam β {h} imd dem I&q&v {k) vorgesehen ist*