EP0883761A1 - INFINITELY VARIABLE VARIOMATIC$m(3) TRANSMISSION - Google Patents

INFINITELY VARIABLE VARIOMATIC$m(3) TRANSMISSION

Info

Publication number
EP0883761A1
EP0883761A1 EP97906141A EP97906141A EP0883761A1 EP 0883761 A1 EP0883761 A1 EP 0883761A1 EP 97906141 A EP97906141 A EP 97906141A EP 97906141 A EP97906141 A EP 97906141A EP 0883761 A1 EP0883761 A1 EP 0883761A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
belt
coupling
drive
coupling means
running
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP97906141A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Edgar Löhr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0883761A1 publication Critical patent/EP0883761A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M9/00Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like
    • B62M9/04Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio
    • B62M9/06Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio using a single chain, belt, or the like
    • B62M9/08Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like of changeable ratio using a single chain, belt, or the like involving eccentrically- mounted or elliptically-shaped driving or driven wheel; with expansible driving or driven wheel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/32Friction members
    • F16H55/52Pulleys or friction discs of adjustable construction
    • F16H55/54Pulleys or friction discs of adjustable construction of which the bearing parts are radially adjustable
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H9/00Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members
    • F16H9/02Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion
    • F16H9/04Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes
    • F16H9/10Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes engaging a pulley provided with radially-actuatable elements carrying the belt
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H9/00Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members
    • F16H9/02Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion
    • F16H9/04Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes
    • F16H9/12Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by endless flexible members without members having orbital motion using belts, V-belts, or ropes engaging a pulley built-up out of relatively axially-adjustable parts in which the belt engages the opposite flanges of the pulley directly without interposed belt-supporting members

Definitions

  • the present invention relates to a continuously variable transmission, preferably for use in muscle power drives and light vehicles, according to the preamble of claim 1.
  • Both the drive means and the switching means consist of a high to very high number of components. The costs were allowed to be correspondingly high.
  • Another disadvantage is the large overall width of the drive, switching and Coupling devices are made of metal and must be protected from oxidation and contamination by a gearbox housing.Therefore, it is unsuitable for use in light vehicles or bicycles.
  • DD 257 presents a gearbox that provides rotating coupling devices with the drive pulleys, which, in order to change the practice Ratio, can be adjusted radially by a wedge mechanism
  • the coupling force is generated proportional to the load by a wedge mechanism
  • the effort for the radially movable coupling means, for the chain drive means and for the switching means or adjusting device is also high
  • the switching force is, as in known V-belt variators, relative high
  • the overall width is large In US 20 56 844, a transmission has become known which couples the belt-like drive means, which is arched in cross section, by lateral spreading when bending to flat drive pull
  • the change in the transmission ratio is brought about by guiding the drive means, for example a belt, on the secondary / output double pulleys on variable diameters in each case, and the input / output of the drive forces is achieved by the lateral belt flank
  • An essential basic principle of the invention is to apply the coupling force required for non-positive power transmission within the continuously variable transmission depending on the load (load proportionality), to introduce this coupling force via the lateral belt flanks (lateral coupling) and not directly through the belt flank, but through a separate, low-friction and on to have the drive pulley mechanism, preferably using the belt tension, generated (separation of functions), or - in a second solution of the task according to the invention - by a roof-shaped, self-underneath to have a dozen coupling belts produced When building up the coupling force, sliding processes between the belt flank and coupling means are largely avoided according to the invention.
  • the drive pulleys which have a surface on the belt side with high coefficients of friction, but are mounted on the drive pulley side on low-friction sliding surfaces or on roller bodies or even roller bodies they represent from the smallest to the largest possible Running diameter of the belt
  • the load-dependent coupling force can be generated as required, e.g. electrical, hydraulic or mechanical.It is preferably generated using the tangential and radial belt forces by known force-intensifying and force-deflecting mechanisms, e.g.
  • the travel of the coupling means required to generate the coupling force is very small and typically amounts to 1-3 mm.
  • the associated friction losses are correspondingly low.
  • the geometry of the wedge, lever or roller body mechanisms allows the ratio of coupling force to belt tensile force to be set
  • the aim is to safely couple the belt under all operating conditions, but at the same time to limit the coupling force to the lowest possible level in order to keep the loads on the transmission parts and the energy losses as low as possible. Too high power transmission ratios have inevitably destroyed the belt and the drive pulley make it unnecessarily difficult.
  • a technically particularly simple solution according to the invention provides for the coupling means to be designed as more or less radially arranged coupling strips and to be mounted on the driving pulleys on tangential and radially inclined sliding surfaces relative to the drive pulley axis - hereinafter referred to as inclined surfaces - via the inclined surfaces, the force transmission between the coupling means and Drive pulley predominantly form-fitting
  • the alignment of the inclined surfaces and their incline is matched to the belt and the coefficients of friction between the belt and coupling means as well as between coupling means and sliding surface on the drive pulley.
  • the angle between the intersection of the inclined surface and the drive pulley plane on the one hand and the radius beam on the other hand is referred to here as the clearance angle (C) and is usually between 20 ° and 60 °.
  • C The greater the radial pitch angle relative to the tangential pitch angle is - measured to the plane of the pulley - the more The smaller the two are, the higher the ratio of the coupling force to the belt force, the more securely the belt is coupled, but the greater the belt stress caused by lateral deformation
  • the coupling process takes place as follows after the first contact of the belt with the surface of the coupling strip, the belt takes the coupling strip, due to the high static friction between the belt flank and coupling strip on the one hand and the low friction between coupling means and inclined compartment on the drive pulley on the other hand, along its insertion path, with which it slides of the inclined surface, increasingly emerges from the belt pulley level and couples the belt proportionally to the load over the belt flank. Disengagement takes place in opposite directions.
  • the belt moves the dome ledge along its outlet path to a lower level until it is released
  • a double arrangement of the spreading elements, acting in each load direction makes it possible to operate the brake and brake, forward and reverse, provided that at least one shift or positioning device is provided for each direction of rotation and each drive pulley.
  • the principle of such a transmission with load-proportional, low-friction generation of the coupling force is transferable according to the invention to all positive belt transmissions with lateral introduction of the coupling force
  • the coupling means preferably in a larger number and regularly distributed, to the conical surfaces of the drive pulleys.
  • the coupling means are so far above the conical surface that the belt comes to rest on them.
  • the running circle diameter is determined by the conical pulley distance cuts the cone surface at an angle of preferably 10-30 °
  • the resulting cutting line is preferably parallel to the cone axis or the radius beam. This is how the tangential, but also the radial belt tension is used to generate the contact pressure due to the cone pitch.
  • the coupling takes place by the straight on a coupling means wide V-belts the coupling means takes a small piece with the action of the belt pull and this slides on with the generation of a load-dependent contact pressure
  • the travel of the coupling means is only approx. 1 mm with the usual belt dimensions, since the belt comes to rest on the coupling means anyway due to the wedge shape, so that only a certain belt compression has to be achieved and the infeed distance is omitted.
  • coupling means sliding coupling strips mounted on sloping surfaces or themselves can be used Dome rod rolling or tipping in the circumferential direction with a round oval or polygonal cross-section in question The latter can be raised further from the cone surface both by the shape of the radial groove in which they roll and by their shape with their belt-facing surface when rolling or tipping Couple the straps on their side flanks depending on the load
  • Coupler strips made of plastic can have molded-on plastic webs 31 or resilient holding elements 50 perform this function These plastic webs can connect the individual coupling strips to a single part, the coupling strip star, which brings advantages in terms of assembly technology.
  • the coupling surfaces of the coupling means do not have to be rectangular, but can also be designed, for example, trapezoidal
  • the coupling means can also act in the other direction of force by means of an oppositely directed slide-on or roll-up or tilt-up path, so that operation in any direction of force and in any direction of rotation is possible
  • the load-dependent coupling force achieves good efficiency, in particular also partial load efficiency and high torque output. Belt pretensioning is not necessary for this purpose
  • Another variant of the transmission according to the invention which is particularly advantageous for muscle power drives, provides for the use of a belt, the flanks of which are arranged parallel to one another
  • the known wedge shape of the driving means e.g. a belt
  • the conical double disks or V-groove disks used in other gears are replaced according to the invention by facing double disks, the mutually facing inner surfaces of which are roughly parallel
  • the running radius of the belt is not brought about by a complicated and forceful change in the pulley spacing - which would be pointless with flat pulleys - but by controlling the lateral coupling of the drive means between The discs
  • the position of the coupling point (E) determines the running radius.
  • the coupling means can be switched at a defined point by switching means.
  • Coupling means are provided for coupling the driving means with the face plates, which either on the face plates - according to claim 1 - or - according to auxiliary claim 35 - On, preferably in the propellant itself They are designed to achieve load-dependent power transmission under load self-supporting or self-locking and disconnect at the outlet point, preferably automatically
  • a disc-coupled (claim 1) or a belt-coupled (claim 2) transmission can be distinguished.
  • the term “belt” is used analogously to the term driving means.
  • the coupling means or the belt itself reacts switching on by switching elements (e.g. cams, control rollers), on relative movements during the insertion or coasting process between the belt and its / its support points on the drive pulleys and set the tangential and / or radial belt movements and belt forces in axial spreading movements and thus in lateral pressure forces on the Belt flanks around.
  • the coupling means are preferably available in larger numbers (e.g.
  • the coupling force is generated either by mounting the coupling means on expansion elements, e.g. on inclined surfaces, on diagonal levers or on rolling elements or - in the case of dome belts - due to a flat roof shape of the belt cross-section that spreads under the load in a self-locking manner under load (toggle lever principle)
  • expansion elements e.g. on inclined surfaces, on diagonal levers or on rolling elements or - in the case of dome belts - due to a flat roof shape of the belt cross-section that spreads under the load in a self-locking manner under load (toggle lever principle)
  • the force ratio of all these mechanisms is geometrically limited.
  • the direction of movement of the coupling means is matched to the running-in movement of the belt to avoid frictional losses.With the short travel distances of a few millimeters required here, this corresponds approximately to the angular value - measured with the radius beam - of I80 number of coupling elements per drive pulley corresponds to sliding along this travel path the coupling means by means of their inclined surfaces on assigned inclined surfaces of the drive pulley or are raised axially in the direction of the belt flank by inclined levers or roller bodies (spreading elements), which leads to a lateral contact force on the flanks which is proportional to the belt tensile force.
  • the spreading elements usually also transmit the tensile force from the belt to the Drive disks and vice versa
  • the transmission ratio of tensile force to contact pressure can be adjusted and limited within a wide range to the requirements by appropriate geometries or pitch angles of the expansion elements the gradient ratio between 1 2 and 1 6 is also through the alignment of the inclined surfaces (clearance angle (X) of the load portion taken over by the respective coupling means in the total load can be adjusted and optimized for the respective number of coupling means that are simultaneously engaged)
  • X tolerance angle
  • a slight pretensioning of the empty run of the drive belt 1 can be helpful in order to achieve a more even load distribution
  • An arrangement of additional spreading elements mirrored to the radius beam enables universal four-quadrant operation (e.g. stepping backwards)
  • the movement path of the belt 1 is mirrored relative to the radius beam relative to the drive pulley at the entry point (entry angle / j) to the path at the exit point (exit angle Y), so that the movement of the expansion elements requires a second degree of freedom .
  • the clearance angle (Dt) must be at least slightly larger than the inlet (ß) or outlet angle), both of which can be calculated from the formula 360 / 2n, where n is the number of coupling elements per drive pulley. This is particularly easy due to sliding surfaces to be achieved, which achieve a high degree of efficiency with good sliding pairing.
  • the angle of inclination of the inclined surfaces in relation to this plane of the pulley is matched to the coefficient of friction of the material pairing belt / coupling bar and to the coefficient of friction between the coupling bar and the drive double pulley. It is preferably between 10 and 30 ° to the drive double disc plane
  • the coupling strips are preferably embedded in the drive pulleys slightly below the pulley level, so that you cannot touch the belt in the rest position and cannot engage prematurely. They are engaged at the desired switch-on point of the belt on the double pulley by a mechanical, electromagnetic, pneumatic or hydraulic switching device and at the exit point A by a switching device or automatically.
  • the position of the engagement point E in relation to the synchronous point G determines whether the belt is shifted to a larger - switch-on point E is opposite to the direction of rotation compared to the synchronous point G - or a smaller - switch-on point G is displaced in the running direction - diameter, which results in a continuous variation of the barrel radii.
  • the synchronous point results geometrically as the corner point of the isosceles triangle K-M-G, where M is the center of the running circle, K is the coupling point of the leading coupling bar and G is the switch-on point for the same running diameter.
  • each running circuit diameter also corresponds to a certain other synchronous point G, which means that the gear ratio is represented by a shift in the switch-on points E by shifting the switching point S, represented by the shift of S in Fig. 1, can be checked and regulated
  • switch-on points E on the input and output are changed simultaneously and in opposite directions, so that the belt does not run slack in the empty run or comes under inadmissible pretension.
  • the outlet point A of the coupling means must be at the right point. Switching off serves, for example, the belt tension and inclination or the radial movement or radial position of the belt at the entry point E or exit point A, as well as the switching positions of the other switching devices, which must be recorded accordingly and implemented in terms of control technology (mechanical or electronic)
  • switch-on springs or switch-off springs or one or two switching devices per drive double disk various requirements can be met a) Single-quadrant operation with reverse freewheel (Couplings acting in one direction only) b) Two-quadrant operation with withdrawal or kicking backwards (double-acting coupling means and spreading elements, two further, fixed switching devices) c) Four-quadrant operation (double-acting coupling means and spreading elements, four adjustable switching devices in total) d) Switching on the mountain gear after briefly kicking backwards (switch-off springs)
  • Withdrawal brakes according to b) (also reversing) is possible if the terminal strips near the entry point E are also switched on during the brief exit step through the cam, preferably, seen in the drive in the reverse direction of rotation clearly after the synchronization point G, with the output clearly before this, with what there is a more leverage ratio (mountain gear) instead of disengaging springs, too engaging possible and advantageous, the cam disc must act accordingly opposite and is preferably placed on the inside near the axis (Fig. 4,5)
  • the maximum transferable force can be limited, which prevents self-destruction of the gearbox if the control unit malfunctions and protects other drive parts
  • the shifting capacity that can be achieved is only dependent on the space available for the drive pulleys and can easily exceed 400% given the conditions in the bicycle.
  • the gear ratio can be controlled independently of the load that occurs. Pulsating, strongly fluctuating torques (as with the pedal drive) do not have an automatic one Influence on the gear ratio
  • the coupling means can basically be actuated by any switching devices, for example also electromagnetic, hydraulic or pneumatic. Mechanical switching devices are particularly simple and preferable for muscle power drives.
  • the mechanical switching of the engagement point is carried out by means of a shift cable or a shift servo motor.
  • Control elements ensure that the belt does not run limp or under impermissible
  • the coupling elements are attached to, preferably in the belt.
  • the facing double discs in this embodiment have no coupling means as described in the previous exemplary embodiment.
  • Switching means exerts a force spreading the belt on the roof-shaped belt, so that the belt and coupling to the double discs takes place
  • the belt can be designed as a textile-reinforced rubber belt or as a steel belt.
  • the transmission of tractive force is provided in the middle of the belt.
  • the belt can be flexed by a few angular degrees in its long center. The side areas of the belt thus act as the legs of a toggle joint which, when coupled, spreads even further under the radial belt load and thereby presses the belt flanks against the drive pulleys.
  • the belt areas acting as lever legs are pressure-resistant executed and are supported on each other via the joint-like belt center.
  • the roof shape of the belt is therefore always retained to a certain extent.
  • Engine brake / reverse drive For industrial use or in motor vehicles, an effect with every direction of force and rotation is necessary ( Engine brake / reverse drive).
  • Switching on takes place via switching devices that act mechanically, electromagnetically, hydraulically, pneumatically or via another method.
  • the switch-on devices of both drive double pulleys must be precisely coupled to each other in terms of control technology so that the belt does not run limp in the empty strand or get under unduly high tension.
  • the running radii must be determined repeatedly, depending on the position of the switch-on point, and taken into account when coupling the switching devices.
  • Vario transmission according to the invention thus has a number of essential advantages over the prior art and is particularly suitable for single-quadrant operation (one direction of travel, one direction of force) of a bicycle drive because it is technically simple to implement
  • Fig. 2 Representation of the basic principle of the change in setting of variable belt transmissions
  • FIG. 3 sectional view of the basic body of a disk-coupled transmission
  • FIG. 6 Representation of the entry and exit angle of the belt on the coupling strip polygon;
  • Fig. 7 sectional view of the basic body of a belt-coupled transmission
  • FIG. 8 sectional view of the base body of a belt-coupled transmission with steel band
  • Fig.9 representation of a belt-coupled transmission with steel belt and shift rollers
  • Fig.10 sectional view of a roof-shaped dome belt
  • Figure 1 1 partial section of a dome belt reinforced by Sp Schwarzkö ⁇ er
  • FIG. 14 View of a conical drive pulley in the radial direction
  • Fig. 15 View of a conical drive pulley in the axial direction
  • Fig. 16 Partial cross section of a drive pulley with coupling strips
  • Fig. 17 Partial cross section of a drive pulley with coupling bars
  • Fig. 18 Partial view of a coupling strip star
  • FIG. 14 to 17 the embodiment of a pulley-coupled V-belt variable transmission is shown.
  • Eight radially arranged coupling strips 15 are arranged on the conical drive pulleys 5. They sit in flat V-shaped grooves that the Function of the swash plates The distance between the drive pulleys is variable to control the barrel diameter according to known systems.
  • the coupling strips 15 are made of plastic and have a surface with a high coefficient of friction to the rubber belt. On the drive pulley side, they have a very low coefficient of friction to the swash plates 6.
  • V-belt 48 Toothed wide V-belt 48 used Due to its relative movement to the drive pulley, it takes the coupling bars somewhat in the tangential and radial direction, which forces them to slide onto the inclined surfaces and thus to the lateral coupling of the belt.
  • the coupling bars are secured by molded-on resilient holding elements 50, which snap into fastening openings, held and always pulled back to its rest position
  • the V-shaped arrangement of the inclined surfaces enables operation in any load and direction of rotation.
  • rolling elements such as coupling rods 52, which are seated in radial grooves 53.
  • the groove base is also V-shaped, so that the coupling rods increasingly come out of the drive pulley surface when they are offset and couple the belts. They are - not shown - in by return springs pulled their rest position.
  • the coupling rods can slide a short distance radially in the grooves so that the radial belt tension can also be implemented
  • an essentially rectangular belt 1 which is dimensioned in its length to the bottom bracket / wheel bearing distance, runs in the gap between the halves or drive pulleys 5 of the input 2 and driven double disks 3.
  • This gap that is to say the distance between the disks to one another, is somewhat larger than the belt width so that the belt 1 does not come into direct contact with the pulleys.
  • the coupling means 4 are designed as coupling strips 15 and are preferably seated in pairs opposite one another on the inner sides of the 5.
  • the belt 1 has at least approximately parallel belt flanks and, for simplicity, is rectangular / square in cross section and laterally very pressure-resistant, but soft in the bending direction, which by corresponding deep bending notches, as with V-belts, can be achieved.
  • the coupling force is generated by a whole number (in the example, 12 or 8 pairs per double pulley) of switchable, laterally acting in the axial direction, self-supporting or self-locking coupling strips 15 which, in the rough shape of the belt flank 27, drive / driven double pulleys ( 2; 3) sit, which do not touch the belt 1 itself.
  • These coupling strips 15 are switched by switching devices, preferably mechanically via cam disks, cam disk segments 8 or control rollers
  • the drive pulleys are e.g. Made of high-strength light metal investment casting and have on the belt side a number of radially extending recesses for receiving and mounting the coupling strips 15 These are mounted on four inclined surfaces 6 - two on the outside, two on the inside - and have the inclined surfaces 6 'and are assigned by an annular wire spring 17 is pulled into the coupling switching position.
  • the coupling strips 15 have control pins 9 on the axle side which slide along the cam plate 8 in the inlet area over a section of approximately 45 ° arc angle and are raised radially by approximately 3 mm and lowered again relatively quickly at the switch-on point, the belt 1 having an axial vertical offset of about 0.5-1 mm is coupled immediately
  • the cam disc 8 is made of plastic and does not rotate itself. However, it is adjustable around the center of the drive axis and coaxially rotatably supported on the drive disc on the frame side. However, the cam disc 8 has a radial play of 3 mm compared to the drive disc 5 and is centered by a corrugated wire spring for overload protection
  • the coupling strips 15 for the insertion of the belt 1 are in the low position up to the current barrel diameter, then in a self-locking and self-supporting engagement with the belt.
  • the belt is switched off automatically.
  • the cam disc 8 is actuated directly on the drive side by the shift cable 18, on the output side by the feeler roller 10 and a translating coupling by means of a driving pin 22.
  • the feeler roller 10 has a guide collar on each side, which prevents the control arm 19 from jumping off under rough conditions around a joint the support plate 16, which is connected to the bicycle frame in a rotationally fixed manner in a threaded eye.
  • the control arm 19 is pressed against the belt 1 with relatively little force by a spring (not shown).
  • the sliding surfaces of the drive pulleys 5 are covered, for example, with thin steel plates, the corresponding counter surfaces of the clamping strips 15 made of polyamide coated with sliding plastic
  • the clearance angle of these inclined surfaces is approximately 45 °, which may require a slight pretension in the empty strand 28 via the resilient feeler roller 10.
  • the bearing strips / clamping body 15 or rollers are preferably stored in high-strength light metal cast discs or deep-drawn or injection-molded carbon fiber plastic disks, which are shaped with appropriate bevels or joint grooves and stops. They have openings, holes or pocket holes for the control lugs or control tappets, connecting screws and return springs.
  • These input / output double disks 2, 3 can be made in one piece or in several parts.
  • the coupling strip grooves are preferably embedded in reinforcing ribs 29 has a cassette holder for cassette hubs in the middle or a corresponding freewheel thread, which can be used to attach it as standard
  • the control of the coupling strips 15 can alternatively take place on both sides by means of two synchronously actuated cams 8 or curve segments or, if the coupling strip pairs are coupled to one another by a driver, on one side. This coupling takes place on the base of the disc groove
  • the smallest running radius of belt 1 is determined by its maximum permissible bend, the largest barrel diameter is almost arbitrary. Depending on the available space, extreme reduction ratios can be achieved.
  • the belt is designed to be highly tensile and very flexible and has corresponding notches on the underside (not shown)
  • the diameter of the drive double disks is approx. 22-26 cm, that of the driven double disks about 60% thereof.
  • the downforce will be smaller, with the mountain bike or cargo bike it will be correspondingly larger
  • the strap must be divisible via a strap lock or glued together. However, it is better to adapt the frame in such a way that an undivided strap is possible. In any case, guiding the chainstays of the bicycle above the belt level would be ideal, since then there is more space available for the transmission itself.
  • the coupling strips 15 from plastic, the side facing the belt being e.g. through embedded fibers and / or a rough structure of the surface or through a coating or planking with appropriate ceramic or metallic materials - e.g. a wear-resistant, possibly corrugated sheet metal plate 35 has a high wet friction value on the belt material, while the inclined surfaces 6 'facing the drive pulley are smooth and have the lowest possible coefficient of friction compared to the material of the inclined surfaces 6 located on the drive pulley - preferably polished stainless steel - drive pulley . If necessary, this can be achieved by an appropriate coating with Teflon or other sliding plastics. Good friction values towards the belt are e.g. possible with fiber-reinforced polyamide, whereby at least the sliding surfaces should consist of special sliding plastics with a coefficient of friction of less than 0.2. These should also be able to inko ⁇ or Schlieren smaller dirt particles without greatly affecting the coefficient of friction.
  • resilient or elastic, ring-shaped dirt deflectors 41 are attached to the outer edge of each drive pulley, which stand somewhat in the pulley groove in their rest position and whose mutual spacing is less than the belt width, so that its flanks when entering and exiting that slide past or out of the disc groove past the dirt deflectors and are freed of adhering dirt (FIG. 28).
  • These dirt deflectors can also take over the function of positioning elements that make it possible to dispense with the belt locating roller 10.
  • this addition mechanism can be used in order to achieve a high rapid shifting capability.
  • the shifting cable 18, which also effects the drive-side transmission adjustment, is also used to turn the adjusting ring
  • the individual drive disks be axially displaceable relative to one another by 1-2 mm on the connecting bolts 43 and their tensioning force via disk springs 42 or elastic rings or the like on the drive disc body (Fig. 28)
  • the coupling means 4 By appropriately limiting the travel of the coupling means 4 by means of stops, it is possible to regulate the maximum coupling force by preloading the disc springs.
  • the maximum axial stroke of the coupling means above the drive pulley level must be less than the difference between the driving means width and the maximum Drive pulley distance This is determined by the available spring travel. It is sufficient to carry out this overload protection on only one side, preferably on the drive double pulley.
  • the gearbox does not reach the maximum expected force of a user ers must be designed, but can be calculated according to precisely definable maximum forces, which can save a lot of weight.
  • the belt by spring bars 37 located on the coupling means or by a resilient over a narrow gap gripping wear-resistant sheet metal plate 35 with limited force and flexing in bending zones 33 before the full coupling force begins (Fig. 19-24)
  • One variant of the invention provides that the feeler roller 10 be dispensed with entirely and that positioning elements 37, 38, 39 (FIGS.
  • the positioning elements consist of resilient or elastic sliding surfaces, which each want to keep the incoming belt at the greatest possible radius with a small force, since they come along from the inside along the belt flank. Only when the empty strand 28 of the belt tightens is it pulled into position and held there. On the output side, the engagement point E is located approximately at the synchronous point for the smallest running circle diameter and always remains in this position.
  • the positioning elements can be designed as steel spring clips 39 or spring strips 37 made of plastic, or as brushes 38 in the most wear-resistant quality.
  • the above-mentioned dirt deflectors 41 can also perform the same function, since they always want to guide the belt to the maximum radius.
  • Fig. 25 On the driven pulley, four phases can be distinguished during the rotation (Fig. 25): In the Positionie ⁇ hase I, the belt slides onto the positioning elements coming from below until the empty strand 28 has tensed slightly. At the end of this first phase, he is in the maximum radial position specified by the running circle on the drive pulley. At the beginning of coupling phase II, the coupling strips couple the belt after passing coupling point E, which is close to the synchronization point for the smallest barrel diameter or even further in the direction of travel. In the disengaging phase III, the dome bars release the belt automatically. In the lifting phase, the coupling strips are raised radially by the cam 8 in order to be able to accommodate the belt in the subsequent phase I between them.
  • the coupling means are located, preferably in the belt 23 or drive means 24; 25.
  • the propellant is also a coupling agent.
  • the facing double discs 2; 3 in this embodiment have no coupling elements as described in the previous embodiment.
  • expansion bodies 1 1 made of hard rubber, plastic or metal are flatly embedded in a V-shape. The "tip" of the V-shape points to the outside (top of the belt), the outer belt flanks 27 point slightly to the inside (bottom).
  • the belt cord 12 preferably runs in the middle above the spreader body 11, whereby the radial component of its tensile force on the center the Klemmko ⁇ er 1 1 prints and this, as soon as the flanks of the belt have coupled to the pulley wall of the pulleys 2, 3, spreads like a toggle lever, whereby a high, force-proportional contact pressure arises.
  • the tip angle of the V-shape must not be too close to 180 ° be printed, otherwise the "toggle lever" jumps over and disengages
  • the belt 23 is somewhat narrower in its basic form than the distance between the face plates, so that it cannot be non-positively coupled by it.
  • the coupling process is carried out by two control grippers, but preferably control rollers 13, 13 ', which deform the belt from below 13, optionally additionally from above 13', on the pulley side and in such a way that the belt 23 and thus the coupling are spread as an alternative for this purpose the belt 23 or a steel belt 24 used as a "drive belt” can be shaped so that it is at m Coupling into the running circle, then the time of coupling is determined by the position of control rollers 13, 13 'or fingers, which prevent the belt 23 or the steel band 24, 25 from being coupled by counter-bending.
  • the radial position of the switch-on point is decisive for the running radius E
  • the control rollers 13, 13 '(FIG. 9) are inserted from above or below on the inlet side of the belt on a, possibly fork-shaped, support arm 14 between the double pulleys, the double support arm being adjusted radially by the shifting cable and on the housing on a bearing pin 21 is rotatably mounted
  • the belt 23 After switching on, the belt 23 remains at the coupled point on the pulley 5 until it automatically uncouples by unloading or pulling upwards at the outlet point A. On the driven side, however, the belt 23 does not come under load immediately when it is engaged, but only gradually in the direction of its path to the disengagement point A so that it still remains at the coupled point, the bending stiffness of the belt 23, which contains a radial and thus coupling force component, is not chosen too low and, if necessary, increased by a steel band spring insert. This steel band insert preferably forms at the same time die Sp Dro ⁇ er
  • the support arm of the pulleys on the output is regulated via the belt length of the empty strand or via the position of the active shifting regulator.
  • a special form is the steel belt dome belt transmission (Fig. 8), which has a very good efficiency, but less torque. It uses a slightly roof-shaped, rolled and hardened steel belt 24, which can also be corrugated or folded on the side, steel belt 25, ( Fig. 12, Fig. 13)
  • the control rollers 13, 13 ' may have to be adapted in shape to this corrugated steel strip 25 List of reference numbers
  • Control arm 19 Positionie ⁇ hase I

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Abstract

The invention concerns an infinitely variable Variomatic® transmission. According to the invention, the coupling force is applied via a plurality of coupling means (4), for example coupling bars (15), disposed radially on the drive plate surfaces, or by the belt (23) itself which expands in the manner of an articulated lever. The coupling force is thus generated in a load-proportional and self-reinforcing manner by the coupling means, utilizing the tensile force of the belt and functionally separate from the application of the coupling force to the belt sides (28). The coupling force is generated by means of mechanisms acting according to known principles, for example with wedge, lever or roller mechanisms operating with very low friction losses. In contrast, the coupling force is applied to the belt by means of surfaces having a positive grip at the highest possible coefficients of friction. In this way, the friction losses are minimized, the torque output is considerably increased, the partial load efficiency is improved and the thermal stress on the belt is greatly reduced. The principle can be applied to known V-belt transmissions and advantageously to a novel belt transmission with a rectangular belt cross-section and flat drive plates.

Description

Stufenlos schaltbares Variogetriebe Infinitely variable vario gearbox
Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem stufenlos schaltbaren Variogetriebe, vorzugsweise für den Einsatz in Muskelkraftantrieben und Leichtfahrzeugen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a continuously variable transmission, preferably for use in muscle power drives and light vehicles, according to the preamble of claim 1.
Riemengetriebe laufen schmiermittelfrei und leise, zudem sind sie wartungsarm und feuchtigkeitsunempfindlich. Sie haben daher ein breites Einsatzgebiet im allgemeinen Maschinenbau. Aus den gleichen Gründen waren sie zum Einsatz im Muskelkraftantrieb von Fahrradern oder sonstigen energieeffizienten Leichtfahrzeugen prädestiniert Von besonderem Interesse sind stets stufenlose Getriebe (Variogetriebe), da sie die Anforderungen von Fahr- und Prozeßantrieben optimal erfüllen könnten Keilriemenvariogetriebe, wie bei Kleinwagen und Motorrollern bereits vielfach eingesetzt, haben einen durch die erforderliche hohe Vorspannung und die Art der Kraftübertragung bedingten, relativ schlechten Wirkungsgrad und vernichten viel Energie (bis über 10%). Sie scheitern bei muskelkraftbetriebenen Fahrzeugen an den relativ geringen übertragbaren Drehmomenten, an ihrer schwergangigen und zeitlich trägen Schaltbarkeit und an ihrer breiten Bauform Der tiefere Grund für den schlechten Wirkungsgrad ist das dem Keilriemenantrieb zugrundeliegende Prinzip der fünktionellen Einheit von Kraftschluß zwischen Riemen und Triebscheibe und Erzeugung der Kuppelkraft durch die Keilform von Riemen und Triebscheibenquerschnitt. Das Erzeugen einer hohen Kuppelkraft wird hier zwangsläufig durch die notwendigen hohen Reibwerte behindert. Dadurch sind Riemenvorspannungen bis 50% der zu übertragenden Zugkraft nötig Dies erhöht die Reibverluste zusätzlich und zudem auch die Lagerverluste. Insbesondere im Teillastbereich, dem bei Fahrzeugen häufigsten Betriebszustand, sind die Verluste inakzeptabel hochBelt drives run lubricant-free and quietly, they are also low-maintenance and insensitive to moisture. They therefore have a wide range of applications in general mechanical engineering. For the same reasons, they were predestined for use in the muscle power drive of bicycles or other energy-efficient light vehicles. Continuously variable transmissions (Vario transmissions) are always of particular interest, since they could optimally meet the requirements of travel and process drives , have a relatively poor efficiency due to the required high preload and the type of power transmission and they consume a lot of energy (up to over 10%). They fail in muscle-powered vehicles due to the relatively low transferable torques, their sluggish and sluggish shiftability and their wide design.The deeper reason for the poor efficiency is the principle underlying the V-belt drive of the functional unit of frictional connection between belt and drive pulley and generation of the coupling force due to the wedge shape of the belt and drive pulley cross-section. The generation of a high coupling force is inevitably hindered here by the necessary high coefficients of friction. As a result, belt pretensions of up to 50% of the tensile force to be transmitted are required. This additionally increases the friction losses and also the bearing losses. The losses are unacceptably high, especially in the partial load range, the most common operating condition for vehicles
Bekannt geworden ist jungst ein lastabhängig selbstspannender Keilriemenantrieb der Firma Thun, insbesondere für Fahrräder, bezeichnet als GLAD Er hat einen guten Wirkungsgrad, hohe Drehmomentleistung und automatische, stufenlose Ubersetzungsänderung Er weist allerdings einen schlechtem Rundlauf (Fünfeφolygon) und eine nicht befriedigende Schaltkapazitat auf, die ein zusatzliches Nabenschaltgetriebe erforderlich macht. Gerade aber die Verbindung von Transmission und Schaltgetriebe in einer Getriebeeinheit, wie z.B bei Kettenschaltgetrieben, ohne weiteres, nachgeschaltetes Getriebe, wäre aus Gewichts-, Kosten- und Effizienzgründen für den Einsatz in Fahrrädern und Leichtfahrzeugen ideal Ein weiterer Nachteil des oben erwähnten Getriebes ist, daß es, bedingt durch das wahrend des Umlaufs mehr oder minder stark schwankende Drehmoment, standig arbeitet und ein seltsames Tretgefühl hinterläßt In DE-GM 18 13 816 ist ein Getriebe nach dem Oberbegriff bekannt geworden, das zur kraftschlussigen Kupplung des Triebmittels eine hohe Zahl von im Triebmittel angeordneten, durch ein um die Triebscheiben umlaufendes Schaltmittel betätigten Kuppelmittel benutzt Die aufgebrachte Kuppelkraft ist der Riemenlast proportional und der Wirkungsgrad in allen Betriebsbereichen gut Ein eklatanter Nachteil des Getriebes ist jedoch sein hoher Herstellungsaufwand Sowohl das Triebmittel, als auch die Schaltmittel bestehen aus einer hohen bis sehr hohen Anzahl von Bauteilen Entsprechend hoch durften die Kosten sein Ein weiterer Nachteil ist die große Baubreite Trieb- Schalt- und Kuppelmittel sind aus Metall und müssen durch ein Getriebegehäuse vor Oxidation und Verschmutzung geschützt werden Für einen Einsatz in Leichtfahrzeugen oder im Fahrrad ist es daher ungeeignet In DD 257 wird ein Getriebe vorgestellt, das mit den Triebscheiben umlaufende Kuppelmittel vorsieht, die, zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses, radial durch einen Keilmechanismus verstellt werden können Auch hier wird die Kuppelkraft lastproportional durch einen Keilmechanismus erzeugt Der Aufwand für die radial verfahrbaren Kuppelmittel, für das Kettentriebmittel und für die Schaltmittel, bzw Versteilvorrichtung ist ebenfalls hoch Die Schaltkraft ist, wie bei bekannten Keilriemenvariatoren, relativ hoch Die Baubreite groß In US 20 56 844 ist eine Transmission bekannt geworden, die das im Querschnitt gewölbte riemenartige Triebmittel durch seitliches Aufspreizen beim Biegen an plane Triebscheiben kuppelt Es handelt sich hier jedoch nicht um stufenlos verstellbares Getriebe, sondern um eine Vorrichtung zur Transmission bzw. Kraftumlenkung Mittel zur Verstellung des Übersetzungsverhältnisses sind nicht angegeben Die seitliche Kuppelkraft ist konstant und nicht lastabhangig.A load-dependent self-tensioning V-belt drive from Thun, especially for bicycles, has recently become known as GLAD.It has good efficiency, high torque output and automatic, stepless change in gear ratio.However, it has poor concentricity (five-polygon) and unsatisfactory shifting capacity, which is a problem additional hub gearbox required. But especially the connection of transmission and manual transmission in a transmission unit, such as chain shift transmissions, without further downstream transmission, would be ideal for weight, cost and efficiency reasons for use in bicycles and light vehicles Another disadvantage of the above-mentioned transmission is that due to the more or less fluctuating torque during the rotation, it works constantly and leaves a strange feeling of pedaling In DE-GM 18 13 816 a transmission according to the preamble has become known which uses a high number of coupling means arranged in the driving means and actuated by a switching means rotating around the drive pulleys for the frictional coupling of the driving means. The applied coupling force is proportional to the belt load and the efficiency good in all areas of operation A blatant disadvantage of the transmission, however, is its high production costs. Both the drive means and the switching means consist of a high to very high number of components. The costs were allowed to be correspondingly high. Another disadvantage is the large overall width of the drive, switching and Coupling devices are made of metal and must be protected from oxidation and contamination by a gearbox housing.Therefore, it is unsuitable for use in light vehicles or bicycles.DD 257 presents a gearbox that provides rotating coupling devices with the drive pulleys, which, in order to change the practice Ratio, can be adjusted radially by a wedge mechanism Here, too, the coupling force is generated proportional to the load by a wedge mechanism The effort for the radially movable coupling means, for the chain drive means and for the switching means or adjusting device is also high The switching force is, as in known V-belt variators, relative high The overall width is large In US 20 56 844, a transmission has become known which couples the belt-like drive means, which is arched in cross section, by lateral spreading when bending to flat drive pulleys. However, this is not a continuously variable transmission, but rather a device for transmission or Force redirection Means for adjusting the transmission ratio are not specified The lateral coupling force is constant and not dependent on the load.
In DE 38 20 517 Cl wird ein Getriebe gezeigt, das ein Kettentriebmittel benutzt, welches durch nicht umlaufende Schaltmittel, die Keilmechanismen betätigen, gespreizt und damit an plane Triebscheiben gekuppelt werden kann Diese Keilmechanismen sitzen im Triebmittel selbst und sind in hoher Zahl vorhanden. Die Erzeugung der Kuppelkraft ist jedoch konstant Der Aufwand für die Kuppelkraft ist hoch, der Teillastwirkungsgrad ist schlecht Auch durften Gerauschentwicklung und Verschleiß erheblich sein, da das Triebmittel permanent und mit erheblicher Kraft und mit seiner vollen Geschwindigkeit über die Schaltnasen gleitetDE 38 20 517 Cl shows a transmission which uses a chain drive means which can be spread by non-rotating switching means which actuate the wedge mechanisms and can thus be coupled to flat drive pulleys. These wedge mechanisms are located in the drive means themselves and are present in large numbers. However, the generation of the coupling force is constant. The effort for the coupling force is high, the partial load efficiency is poor. Noise and wear and tear could also be significant, since the propellant glides permanently and with considerable force and at full speed over the switching lugs
Der Stand der Technik bei schaltbaren Riemengetrieben ist, insbesondere was die Anwendung im Muskelkraftfahrzeug oder im energieeffizienten Leichtfahrzeug betrifft, unbefriedigend Einfache Variogetriebe haben einen schlechten Wirkungsgrad Getriebe mit gutem Wirkungsgrad haben einen sehr hohen Bauaufwand Insbesondere kennt der Stand der Technik kein Variogetriebe mit hohem Wirkungsgrad auf der Basis eines einfach aufgebauten Triebmittels. Da Transmissionen für die verschiedensten Transmissionsentfernungen benutzt werden, ist es sehr wichtig, ein kostengünstiges, riemenartiges Triebmittel verwenden zu können Aufgabe der Erfindung ist es, ein stufenlos lastschaltbares Variogetriebe zu schaffen, das mit geringem technischen Aufwand, insbesondere für das Triebmittel, hergestellt werden kannThe state of the art in switchable belt transmissions is unsatisfactory, particularly with regard to use in muscle vehicles or in energy-efficient light vehicles. Simple Vario transmissions have poor efficiency. Transmissions with good efficiency are very expensive to build. In particular, the state of the art knows no Vario transmission with high efficiency on the The basis of a simply constructed propellant. Since transmissions are used for a wide variety of transmission distances, it is very important to be able to use an inexpensive, belt-like propellant The object of the invention is to provide a continuously shiftable power transmission which can be manufactured with little technical effort, in particular for the propellant
Gelost wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 bzw im Nebenanspruch 35 angegebenen MerkmaleThis object is achieved by the features specified in the characterizing part of patent claim 1 or in the independent claim 35
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterentwicklungen sind Gegenstand der abhangigen AnsprücheAdvantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims
Beim erfindungsgemaßen Variogetriebe wird die Änderung des Übersetzungsverhältnisses, wie beim stufenlosen Keilriemengetriebe, durch eine Fuhrung des Triebmittels, z B eines Riemens, an den Antnebs-/ Abtriebsdoppelscheiben auf jeweils veränderlichen Durchmessern bewirkt und die Ein-/ Ausleitung der Antriebskräfte durch die seitliche Riemenflanke erreicht Ein wesentliches Grundprinzip der Erfindung ist es, die für eine kraftschlussige Leistungsubertragung innerhalb des stufenlosen Getriebes notwendige Kuppelkraft lastabhangig aufzubringen (Lastproportionalität), diese Kuppelkraft über die seitlichen Riemenflanken einzuleiten (seitliche Kupplung) und nicht durch die Riemenflanke direkt, sondern durch einen separaten, reibungsarmen und auf den Triebscheiben befindlichen Mechanismus, vorzugsweise unter Ausnutzung des Riemenzuges, erzeugen zu lassen (Funktionentrennung), bzw - in einer zweiten Losung der erfindungsgemäßen Aufgabe - durch einen dachförmig gewölbten, selbstunterstutzend kuppelnden Riemen erzeugen zu lassen Beim Aufbau der Kuppelkraft werden Gleitvorgange zwischen Riemenflanke und Kuppelmittel erfindungsgemaß weitgehend vermieden Die zum Aufbau der notwendigen Kuppelkraft in Keil-, Hebel,- oder Walzkoφermechanismen notwendigen Relativbewegungen werden auf reibungsarme Weise in die Kuppelbewegung umgesetztIn the Vario gearbox according to the invention, the change in the transmission ratio, as in the case of the infinitely variable V-belt gearbox, is brought about by guiding the drive means, for example a belt, on the secondary / output double pulleys on variable diameters in each case, and the input / output of the drive forces is achieved by the lateral belt flank On An essential basic principle of the invention is to apply the coupling force required for non-positive power transmission within the continuously variable transmission depending on the load (load proportionality), to introduce this coupling force via the lateral belt flanks (lateral coupling) and not directly through the belt flank, but through a separate, low-friction and on to have the drive pulley mechanism, preferably using the belt tension, generated (separation of functions), or - in a second solution of the task according to the invention - by a roof-shaped, self-underneath to have a dozen coupling belts produced When building up the coupling force, sliding processes between the belt flank and coupling means are largely avoided according to the invention. The relative movements required to build up the coupling force required in wedge, lever, or roller body mechanisms are converted into the coupling movement in a low-friction manner
Dazu dienen in der ersten Losung des erfindungsgemaßen Getriebe nach Anspruch 1 mehrere auf den Triebscheiben sitzende Kuppelmittel, die riemenseitig eine Oberflache mit hohen Reibwerten, triebscheibenseitig jedoch auf reibungsarmen Gleitflachen oder auf Walzkoφern gelagert sind oder selbst Wälzkoφer darstellen Sie ertrecken sich vom kleinsten bis zum größten möglichen Laufdurchmesser des Riemens Die lastabhangige Kuppelkraft ist beliebig erzeugbar, z B elektrisch, hydraulisch oder mechanisch Sie wird vorzugsweise unter Ausnutzung der tangentialen und radialen Riemenkräfte durch bekannte kraftverstarkende und kraftumlenkende Mechanismen, z B Keil-, Walzköφer- oder Hebelmechanismen, möglichst reibungsarm erzeugt Damit ist die Kuppelkraft proportional zur Riemenlast und es kann, je nach eingesetzter Geometrie, im Extremfall die Haltekraft bereits eines Kuppelmittel die maximal zulassige Riemenzugkraft übersteigen Es sind also sehr hohe Ubertragungskrafte ohne Vorspannung und selbst bei geringen Umschlingungswinkeln möglich, wobei aber, zur Erreichung eines guten Leistungsgewichts, die Kräfte auf möglichst viele Kuppelmittel gleichzeitig verteilt werden solltenFor this purpose, in the first solution of the transmission according to the invention, several coupling means are seated on the drive pulleys, which have a surface on the belt side with high coefficients of friction, but are mounted on the drive pulley side on low-friction sliding surfaces or on roller bodies or even roller bodies they represent from the smallest to the largest possible Running diameter of the belt The load-dependent coupling force can be generated as required, e.g. electrical, hydraulic or mechanical.It is preferably generated using the tangential and radial belt forces by known force-intensifying and force-deflecting mechanisms, e.g. wedge, roller body or lever mechanisms, with as little friction as possible Coupling force proportional to the belt load and, depending on the geometry used, in extreme cases the holding force of a coupling element can be the maximum permissible Exceeding the belt tensile force Very high transmission forces without pretension and even at low wrap angles are possible, but, in order to achieve a good performance-to-weight ratio, the forces should be distributed to as many coupling elements as possible at the same time
Die zur Erzeugung der Kuppelkraft notwendigen Verfahrwege der Kuppelmittel sind sehr gering und betragen typischerweise 1-3 mm Entsprechend gering sind die damit verbundenen Reibverluste Über die Geometrie der Keil-, Hebel- oder Walzkörpermechanismen laßt sich das Verhältnis von Kuppelkraft zu Riemenzugkraft einstellenThe travel of the coupling means required to generate the coupling force is very small and typically amounts to 1-3 mm. The associated friction losses are correspondingly low. The geometry of the wedge, lever or roller body mechanisms allows the ratio of coupling force to belt tensile force to be set
Dabei ist es das Ziel, den Riemen bei allen Betriebsbedingungen sicher zu kuppeln, aber gleichzeitig die Kuppelkraft auf einem möglichst geringen Niveau zu begrenzen, um die Belastungen der Getriebeteile und die Energieverluste möglichst gering zu halten Zu hohe Kraftubersetzungsverhältnisse wurden den Riemen unweigerlich zerstören und die Triebscheibe unnötig schwer machen.The aim is to safely couple the belt under all operating conditions, but at the same time to limit the coupling force to the lowest possible level in order to keep the loads on the transmission parts and the energy losses as low as possible. Too high power transmission ratios have inevitably destroyed the belt and the drive pulley make it unnecessarily difficult.
Eine technisch besonders einfache erfindungsgemäße Losung sieht vor, die Kuppelmittel als mehr oder minder radial angeordnete Kuppelleisten auszuführen und diese auf relativ zur Triebscheibenachse tangential und radial schrägen Gleitflächen - im Folgenden Schrägflächen genannt - auf den Triebscheiben zu lagern Über die Schragflächen erfolgt die Kraftübertragung zwischen Kuppelmittel und Triebscheibe überwiegend formschlüssig Die Ausrichtung der Schrägflachen und deren Steigung ist auf den Riemen und die Reibwerte zwischen Riemen und Kuppelmittel sowie zwischen Kuppelmittel und Gleitflache auf der Triebscheibe abgestimmt. Der Winkel zwischen der Schnittlinie von Schragfläche und Triebscheibenebene einerseits und dem Radiusstrahl andererseits wird hier als Freigang¬ winkel (C bezeichnet und betragt in der Regel zwischen 20° und 60° Je großer der radiale Steigungswinkel relativ zum tangentialen Steigungswinkel ist- gemessen zur Triebscheibenebene- desto mehr wird der radiale Riemenzug zum Aufbau der Kuppelkraft benutzt und umgekehrt. Je kleiner beide sind, desto hoher wird das Verhältnis von Kuppelkraft zu Riemenkraft, desto sicherer wird der Riemen gekupppelt, aber desto hoher ist auch der Riemenstreß durch seitliche VerformungA technically particularly simple solution according to the invention provides for the coupling means to be designed as more or less radially arranged coupling strips and to be mounted on the driving pulleys on tangential and radially inclined sliding surfaces relative to the drive pulley axis - hereinafter referred to as inclined surfaces - via the inclined surfaces, the force transmission between the coupling means and Drive pulley predominantly form-fitting The alignment of the inclined surfaces and their incline is matched to the belt and the coefficients of friction between the belt and coupling means as well as between coupling means and sliding surface on the drive pulley. The angle between the intersection of the inclined surface and the drive pulley plane on the one hand and the radius beam on the other hand is referred to here as the clearance angle (C) and is usually between 20 ° and 60 °. The greater the radial pitch angle relative to the tangential pitch angle is - measured to the plane of the pulley - the more The smaller the two are, the higher the ratio of the coupling force to the belt force, the more securely the belt is coupled, but the greater the belt stress caused by lateral deformation
Der Kuppelvorgang geschieht folgendermaßen nach der ersten Berührung des Riemens mit der Kuppelleistenoberflache nimmt der Riemen die Kuppelleiste, bedingt durch die hohe Haftreibung zwischen Riemenflanke und Kuppelleiste einerseits und die geringe Reibung zwischen Kuppelmittel und Schragfache auf der Triebscheibe andererseits, entlang seines Einlegeweges mit Dabei gleitet sie an der Schragfläche auf, tritt zunehmend aus der Riemenscheibenebene heraus und kuppelt den Riemen lastproportional über die Riemenflanke Das Auskuppeln erfolgt gegensinnig. Der Riemen verschiebt die Kuppelleiste entlang seines Auslaufweges solange auf ein tieferes Niveau, bis er freigegeben wird Durch eine doppelte, in jeder Lastπchtung wirkende Anordnung der Spreizelemente ist Tπeb- und Bremsbetπeb, Vorwärts- und Ruckwartsbetπeb möglich, sofern für jede Drehrichtung und jede Triebscheibe wenigstens eine Schalt- oder Positioniervorπchtung vorgesehen wird Das Prinzip eines solchen Getriebes mit lastproportionaler, reibungsarmer Erzeugung der Kuppelkraft ist erfindungsgemaß auf alle kraftschlussigen Riemengetriebe mit seitlicher Einbringung der Kuppelkraft übertragbarThe coupling process takes place as follows after the first contact of the belt with the surface of the coupling strip, the belt takes the coupling strip, due to the high static friction between the belt flank and coupling strip on the one hand and the low friction between coupling means and inclined compartment on the drive pulley on the other hand, along its insertion path, with which it slides of the inclined surface, increasingly emerges from the belt pulley level and couples the belt proportionally to the load over the belt flank. Disengagement takes place in opposite directions. The belt moves the dome ledge along its outlet path to a lower level until it is released A double arrangement of the spreading elements, acting in each load direction, makes it possible to operate the brake and brake, forward and reverse, provided that at least one shift or positioning device is provided for each direction of rotation and each drive pulley. The principle of such a transmission with load-proportional, low-friction generation of the coupling force is transferable according to the invention to all positive belt transmissions with lateral introduction of the coupling force
Bei Keilnemengetrieben, insbesondere Keilπemenvariatoren, kann damit eine deutliche Steigerung des Wirkungsgrades und der Drehmomentleistung erreicht werdenWith wedge gears, especially wedge variators, a significant increase in efficiency and torque output can be achieved
Erfindungsgemaß wird vorgeschlagen, die Kuppelmittel, vorzugsweise in höherer Zahl und regelmäßig verteilt, auf den Kegelflachen der Triebscheiben anzubringen Die Kuppelmittel stehen dabei soweit über die Kegelflache, daß der Riemen auf diesen zu liegen kommt Wegen der Kegelform wird der Laufkreisdurchmesser durch den Kegelscheibenabstand vorgegeben Die Schragflachenebene schneidet die Kegelflache unter einem Winkel von vorzugsweise 10-30° Die dabei entstehende Schnittlinie ist vorzugsweise parallel zur Kegelachse, bzw dem Radiusstrahl So wird der tangentiale, durch die Kegelsteigung aber auch der radiale Riemenzug zur Erzeugung der Anpreßkraft herangezogen Die Kupplung erfolgt, indem der gerade auf ein Kuppelmittel aufgelegte Breitkeilriemen durch die Wirkung des Riemenzuges das Kuppelmittel ein kleines Stuck mitnimmt und dieses unter Erzeugung einer lastabhangigen Anpreßkraft aufgleitetAccording to the invention, it is proposed to attach the coupling means, preferably in a larger number and regularly distributed, to the conical surfaces of the drive pulleys.The coupling means are so far above the conical surface that the belt comes to rest on them. Because of the conical shape, the running circle diameter is determined by the conical pulley distance cuts the cone surface at an angle of preferably 10-30 ° The resulting cutting line is preferably parallel to the cone axis or the radius beam.This is how the tangential, but also the radial belt tension is used to generate the contact pressure due to the cone pitch. The coupling takes place by the straight on a coupling means wide V-belts the coupling means takes a small piece with the action of the belt pull and this slides on with the generation of a load-dependent contact pressure
Der Verfahrweg der Kuppelmittel betragt bei üblichen Riemendimensionen lediglich ca 1 mm, da der Riemen durch die Keilform ohnehin auf den Kuppelmitteln zu hegen kommt, sodaß nur eine gewisse Riemenkompression erreicht werden muß und der Zustellweg entfallt Als Kuppelmittel kommen auf Schragflachen gelagerte und verschiebliche Kuppelleisten oder sich in Umfangsrichtung abwalzende oder kippende Kuppelstabe mit rundem ovalem oder polygonalem Querschnitt in Frage Letztere können sowohl durch die Form der Radialnut, in der sie sich abwälzen, als auch durch ihre Eigenform mit ihrer riemenzugewandten Oberflache beim Abwälzen oder Kippen noch weiter aus der Kegeloberflache erheben und den aufliegenden Riemen an seinen seitlichen Flanken lastabhangig kuppelnThe travel of the coupling means is only approx. 1 mm with the usual belt dimensions, since the belt comes to rest on the coupling means anyway due to the wedge shape, so that only a certain belt compression has to be achieved and the infeed distance is omitted. As coupling means, sliding coupling strips mounted on sloping surfaces or themselves can be used Dome rod rolling or tipping in the circumferential direction with a round oval or polygonal cross-section in question The latter can be raised further from the cone surface both by the shape of the radial groove in which they roll and by their shape with their belt-facing surface when rolling or tipping Couple the straps on their side flanks depending on the load
Ruckstellfedern bringen die Kuppelmittel nach dem Abheben des Riemens wieder in Ihre Ausgangsstellung, das ist die Position mit dem geringsten Überstand über die Kegelflache, zurück Damit ist stets der gleiche Verfahrweg und ein guter Rundlauf sichergestellt Bei Kuppelleisten aus Kunststoff können angegossene Kunststoffstege 31 oder federnde Halteelemente 50 diese Funktion übernehmen Diese Kunststoffstege können die einzelnen Kuppelleisten zu einem einzigen Teil, dem Kuppelleistenstern verbinden, was montagetechnische Vorteile bringt Die Kuppelflachen der Kuppelmittel müssen nicht rechteckig sein, sondern können z B auch trapezförmig gestaltet sein Die Kuppelmittel können auch durch eine entgegengesetzt gerichtete Aufgleit- oder Aufroll oder Aufkippbahn in der anderen Kraftrichtung wirken, sodaß ein Betrieb in jeder Kraft- und in jeder Drehrichtung möglich istReturn springs return the coupling means to their starting position after lifting off the belt, i.e. the position with the least protrusion over the conical surface.This always ensures the same travel path and good concentricity.Coupling strips made of plastic can have molded-on plastic webs 31 or resilient holding elements 50 perform this function These plastic webs can connect the individual coupling strips to a single part, the coupling strip star, which brings advantages in terms of assembly technology. The coupling surfaces of the coupling means do not have to be rectangular, but can also be designed, for example, trapezoidal The coupling means can also act in the other direction of force by means of an oppositely directed slide-on or roll-up or tilt-up path, so that operation in any direction of force and in any direction of rotation is possible
Es sinnvoll, an den Kuppelmitteln Materialien mit möglichst hohen Reibwerten auf der Riemenseite und möglichst niedrigen Reibwerten auf der Tπebscheibenseite zu verwendenIt makes sense to use materials with the highest possible coefficients of friction on the belt side and the lowest possible coefficients of friction on the pulley side of the coupling means
Der Einsatz solcher seitlich angreifender, selbstunterstutzender und reibungsarmer Kuppelmittel bei Keilriemengetrieben bringt folgende VorteileThe use of such side-engaging, self-supporting and low-friction coupling means in V-belt drives has the following advantages
1 Durch die lastabhangige Kuppelkraft wird ein guter Wirkungsgrad, insbesondere auch Teillastwirkungsgrad und eine hohe Drehmomentleistung erreicht Eine Riemenvorspannung ist zu diesem Zweck nicht erforderlich1 The load-dependent coupling force achieves good efficiency, in particular also partial load efficiency and high torque output. Belt pretensioning is not necessary for this purpose
2 Die Reibungsverluste werden durch mehrere Effekte stark verringert2 The friction losses are greatly reduced by several effects
- durch die höhere Drehmomentleistung kann bei gleicher Getnebeleistung die Drehzahl stark verringert werden, was zu weniger Walkverlustleistung führt- Due to the higher torque power, the speed can be greatly reduced with the same power output, which leads to less flex power loss
- durch die geringen Reibwerte der Kuppelmittel auf den Kegelscheiben werden die Gleitreibverluste des Riemens stark reduziert- The low friction coefficients of the coupling means on the conical pulleys greatly reduce the sliding friction losses of the belt
- durch die minimale Vorspannung werden die Lager entlastet und es entstehen deutüch geringere Lagerverluste- Due to the minimal preload, the bearings are relieved and there are significantly lower bearing losses
3 Häufig ist die durch Reibung hervorgerufene thermische Belastung der begrenzende Faktor beim Leistungsdurchsatz von Riemengetrieben, sodaß mit der vorliegenden Erfindung durch die sehr viel geringeren Reibverluste die mechanische Leistungsfähigkeit des Riemens weit besser ausgeschöpft werden kann3 Frequently, the thermal load caused by friction is the limiting factor in the power throughput of belt transmissions, so that with the present invention, the mechanical performance of the belt can be exploited far better due to the much lower friction losses
4 Es kann wegen der hohen Kuppelkraft der Kuppelmittel mit kleineren Umschlingungswinkeln gefahren werden, was größere Übersetzungen in einer Stufe ermöglicht4 Due to the high coupling force of the coupling means, it can be operated with smaller wrap angles, which enables larger ratios in one step
Insgesamt ergeben sich damit wesentliche Verbesserungen im Bereich der KeilriemengetriebeOverall, this results in significant improvements in the area of V-belt transmissions
Eine weitere, insbesondere für Muskelkraftantriebe sehr vorteilhafte Variante des erfindungsgemaßen Getriebes sieht die Verwendung eines Riemens vor, dessen Flanken parallel zueinander angeordnet sindAnother variant of the transmission according to the invention, which is particularly advantageous for muscle power drives, provides for the use of a belt, the flanks of which are arranged parallel to one another
Die bekannte Keilform des Triebmittels, z B eines Riemens, wird erfindungsgemaß durch eine eher rechteckige Form, genauer eine Form mit parallelen Flanken, ersetzt Entsprechend werden die bei anderen Getrieben verwendeten Kegeldoppelscheiben, bzw V-Nutscheiben, erfindungsgemaß durch Plandoppelscheiben ersetzt, deren einander zugewandte Innenflachen in etwa parallel sind Der Laufradius des Riemens wird nicht durch ein kompliziertes und kraftaufwendiges Verandern des Scheibenabstandes herbeigeführt - was bei planen Scheiben ja sinnlos wäre-, sondern durch die Steuerung der seitlichen Einkupplung des Triebmittels zwischen den Scheiben Die Position des Einkupplungspunktes (E) bestimmt dabei den Laufradius Dazu sind die Kuppelmittel durch Schaltmittel an einem definierten Punkt schaltbar Zum Kuppeln des Triebmittels mit den Planscheiben sind Kuppelmittel vorgesehen, die entweder an den Planscheiben - nach Anspruch 1 - oder - nach Nebenanspruch 35 - am, vorzugsweise im Triebmittel selbst liegen Sie sind zur Erreichung der lastabhangigen Kraftübertragung unter Last selbstunterstutzend bzw selbsthemmend ausgeführt und kuppeln am Auslaufpunkt, vorzugsweise selbsttätig, abThe known wedge shape of the driving means, e.g. a belt, is replaced according to the invention by a rather rectangular shape, more precisely a shape with parallel flanks. Accordingly, the conical double disks or V-groove disks used in other gears are replaced according to the invention by facing double disks, the mutually facing inner surfaces of which are roughly parallel The running radius of the belt is not brought about by a complicated and forceful change in the pulley spacing - which would be pointless with flat pulleys - but by controlling the lateral coupling of the drive means between The discs The position of the coupling point (E) determines the running radius.For this purpose, the coupling means can be switched at a defined point by switching means. Coupling means are provided for coupling the driving means with the face plates, which either on the face plates - according to claim 1 - or - according to auxiliary claim 35 - On, preferably in the propellant itself They are designed to achieve load-dependent power transmission under load self-supporting or self-locking and disconnect at the outlet point, preferably automatically
Dementsprechend kann erfindungsgemaß, je nach Ausführungsform, ein scheibengekuppeltes (Anspruch 1 ) bzw ein riemengekuppeltes (Anspruch 2) Getriebe unterschieden werden Im folgenden wird analog zum Begriff Triebmittel auch der Begriff "Riemen" verwendet In beiden Ausführungsformen reagieren die Kuppelmittel oder der Riemen selbst, nach dem Einschalten durch Schaltelemente (z.B Kurvenscheiben, Steuerrollen), auf Relativbewegungen beim Einlege- bzw Auslaufvorgang zwischen dem Riemen und ihren/seinen Abstutzungspunkten auf den Triebscheiben und setzen die tangentialen und/oder radialen Riemenbewegungen und Riemenkräfte in axiale Spreizbewegungen und damit in seitüche Druckkräfte auf die Riemenflanken um. Für einen guten Rundlauf sind die Kuppelmittel vorzugsweise in höherer Zahl vorhanden (z.B 10 Stück pro Triebscheibe oder 100 Stück pro Meter am Riemen). Die Erzeugung der Kuppelkraft geschieht entweder durch eine Lagerung der Kuppelmittel auf Spreizelementen, wie z.B. auf Schrägflächen, an Schräghebeln oder auf Wälzkoφern oder - beim Kuppelriemen - durch eine flache und zwischen den Triebscheiben unter Last selbsthemmend spreizende Dachform des Riemenquerschnitts (Kniehebelprinzip) Zur Vermeidung einer Überlastung der Getriebeteile ist das Kraftubersetzungsverhaltnis all dieser Mechanismen geometrisch begrenzt.Accordingly, according to the invention, depending on the embodiment, a disc-coupled (claim 1) or a belt-coupled (claim 2) transmission can be distinguished. In the following, the term "belt" is used analogously to the term driving means. In both embodiments, the coupling means or the belt itself reacts switching on by switching elements (e.g. cams, control rollers), on relative movements during the insertion or coasting process between the belt and its / its support points on the drive pulleys and set the tangential and / or radial belt movements and belt forces in axial spreading movements and thus in lateral pressure forces on the Belt flanks around. For a good concentricity, the coupling means are preferably available in larger numbers (e.g. 10 pieces per pulley or 100 pieces per meter on the belt). The coupling force is generated either by mounting the coupling means on expansion elements, e.g. on inclined surfaces, on diagonal levers or on rolling elements or - in the case of dome belts - due to a flat roof shape of the belt cross-section that spreads under the load in a self-locking manner under load (toggle lever principle) To avoid overloading the gear parts, the force ratio of all these mechanisms is geometrically limited.
Beim scheibengekuppelten Getriebe ist die Verfahrrichtung der Kuppelmittel zur Vermeidung von Reibverlusten auf die Einlaufbewegung des Riemens abgestimmt, die bei den hier benotigten kurzen Verfahrwegen von wenigen Millimetern in etwa dem Winkelwert - zum Radiusstrahl gemessen - von I80 Anzahl der Kuppungselemente pro Triebscheibe entspricht Entlang dieses Verfahrweges gleiten die Kuppelmittel mittels ihrer Schragflachen an zugeordneten Schragflachen der Triebscheibe auf oder werden durch Schraghebel oder Walzkoφer (Spreizelemente) axial in Richtung Riemenflanke angehoben, was zu einer der Riemenzugkraft proportionalen seitlichen Anpreßkraft auf die Flanken führt Dabei übertragen die Spreizelemente meist auch die Zugkraft vom Riemen auf die Triebscheiben und umgekehrt Das Übersetzungsverhältnis von Zugkraft zu Anpreßkraft ist durch entsprechende Geometrien bzw Steigungswinkel der Spreizelemente in weitem Rahmen auf die Erfordernisse einstellbar und begrenzbar In der Regel liegt das Steigungsverhaltnis zwischen 1 2 und 1 6 Ebenso ist durch die Ausrichtung der Schragflachen (Freigangwinkel (X ) der vom jeweiligen Kuppelmittel an der Gesamtlast übernommene Lastanteil einstellbar und auf die jeweilige Anzahl von gleichzeitig im Eingriff befindlichen Kuppelmittel optimierbar Dabei kann eine leichte Vorspannung des Leertrums des Treibriemens 1 hilfreich sein, um eine gleichmaßigere Lastverteilung zu erreichen Eine zum Radiusstrahl gespiegelte Anordnung zusätzlicher Spreizelemente ermöglicht den universellen Vierquadrantenbetrieb (z B Rückwärtstreten)In the case of a disk-coupled gear, the direction of movement of the coupling means is matched to the running-in movement of the belt to avoid frictional losses.With the short travel distances of a few millimeters required here, this corresponds approximately to the angular value - measured with the radius beam - of I80 number of coupling elements per drive pulley corresponds to sliding along this travel path the coupling means by means of their inclined surfaces on assigned inclined surfaces of the drive pulley or are raised axially in the direction of the belt flank by inclined levers or roller bodies (spreading elements), which leads to a lateral contact force on the flanks which is proportional to the belt tensile force. The spreading elements usually also transmit the tensile force from the belt to the Drive disks and vice versa The transmission ratio of tensile force to contact pressure can be adjusted and limited within a wide range to the requirements by appropriate geometries or pitch angles of the expansion elements the gradient ratio between 1 2 and 1 6 is also through the alignment of the inclined surfaces (clearance angle (X) of the load portion taken over by the respective coupling means in the total load can be adjusted and optimized for the respective number of coupling means that are simultaneously engaged) A slight pretensioning of the empty run of the drive belt 1 can be helpful in order to achieve a more even load distribution An arrangement of additional spreading elements mirrored to the radius beam enables universal four-quadrant operation (e.g. stepping backwards)
Bei der Konstruktion der Spreizelemente ist zu berücksichtigen, daß die Bewegungsbahn des Riemens 1 gegenüber der Triebscheibe am Einlaufpunkt (Einlaufwinkel / j ) zu der Bahn am Auslaufpunkt (Auslaufwinkel Y ) relativ zum Radiusstrahl gespiegelt ist, die Spreizelemente in ihrer Bewegung also einen zweiten Freiheitsgrad benötigen. Dabei muß der Freigangwinkel (Dt) wenigstens etwas größer als der Einlauf- (ß), bzw der Auslaufwinkel ) sein, die sich beide aus der Formel 360/2n errechnen, wobei n die Anzahl der Kuppelmittel pro Triebscheibe ist Dies ist durch Gleitflächen besonders leicht zu erfüllen, welche bei guter Gleitpaarung einen hohen Wirkungsgrad erreichen.When designing the expansion elements, it must be taken into account that the movement path of the belt 1 is mirrored relative to the radius beam relative to the drive pulley at the entry point (entry angle / j) to the path at the exit point (exit angle Y), so that the movement of the expansion elements requires a second degree of freedom . The clearance angle (Dt) must be at least slightly larger than the inlet (ß) or outlet angle), both of which can be calculated from the formula 360 / 2n, where n is the number of coupling elements per drive pulley. This is particularly easy due to sliding surfaces to be achieved, which achieve a high degree of efficiency with good sliding pairing.
Der Steigungswinkel der Schrägflächen gegenüber dieser Scheibenebene ist auf den Reibwert der Materialpaarung Riemen/Kuppelleiste und auf den Reibwert zwischen Kuppelleiste und Triebdoppelscheibe abgestimmt Der Steigungswinkel sollte umso kleiner sein, je kleiner der Quotient aus Reibwert der Kuppelmittel zum Riemen und Reibwert der Kuppelmittels zur Triebscheibe ist. Er beträgt zur Triebdoppelscheibenebene vorzugsweise zwischen 10 und 30°The angle of inclination of the inclined surfaces in relation to this plane of the pulley is matched to the coefficient of friction of the material pairing belt / coupling bar and to the coefficient of friction between the coupling bar and the drive double pulley. It is preferably between 10 and 30 ° to the drive double disc plane
Die Kuppelleisten sind vorzugsweise in ihrer Ruhestellung in die Triebscheiben leicht unter Scheibenniveau eingebettet, so daß Sie den Riemen in der Ruhestellung nicht berühren und nicht vorzeitig einkuppeln können. Sie werden am gewünschten Einschaltpunkt des Riemens an der Doppelscheibe durch eine mechanische, elektromagnetische, pneumatische oder hydraulische Schaltvorrichtung eingekuppelt und am Auslaufpunkt A durch eine Schaltvorrichtung oder selbsttätig ausgekuppelt. Die Lage des Einkuppelpunktes E gegenüber dem Gleichlaufpunkt G (Fig.1) bestimmt, ob der Riemen auf einen größeren -Einschaltpunkt E ist entgegen der Laufrichtung gegenüber dem Gleichlaufpunkt G verschoben-, bzw einen kleineren - Einschaltpunkt G ist in Laufrichtung verschoben- Durchmesser läuft, womit sich eine stufenlose Variation der Laufradien ergibt. Der Gleichlaufpunkt ergibt sich geometrisch als Eckpunkt des gleichschenkligen Dreiecks K-M-G, wobei M der Laufkreismittelpunkt, K der Kuppelpunkt der voranlaufenden Kuppelleiste und G der Einschaltpunkt für gleichen Laufdurchmesser sind.In their rest position, the coupling strips are preferably embedded in the drive pulleys slightly below the pulley level, so that you cannot touch the belt in the rest position and cannot engage prematurely. They are engaged at the desired switch-on point of the belt on the double pulley by a mechanical, electromagnetic, pneumatic or hydraulic switching device and at the exit point A by a switching device or automatically. The position of the engagement point E in relation to the synchronous point G (FIG. 1) determines whether the belt is shifted to a larger - switch-on point E is opposite to the direction of rotation compared to the synchronous point G - or a smaller - switch-on point G is displaced in the running direction - diameter, which results in a continuous variation of the barrel radii. The synchronous point results geometrically as the corner point of the isosceles triangle K-M-G, where M is the center of the running circle, K is the coupling point of the leading coupling bar and G is the switch-on point for the same running diameter.
Da sich bei Veränderung des Laufradius eine Veränderung der Riemenneigung ergibt, stellt sich eine, den momentan eingestellten Laufradius stabilisierende, selbsttätige Verschiebung des Gleichlaufpunktes G ein Dieser Effekt ist bei sehr langen Riemen und kleinen Antriebsscheiben 2 schwach und muß ggf durch eine oder zwei Hilfsrollen in der Nahe der Antriebsdoppelscheibe 2 verstärkt werden Damit entspricht jedem Laufkreisdurchmesser auch ein bestimmter anderer Gleichlaufpunkt G, womit das Übersetzungsverhältnis durch eine Verschiebung der Einschaltpunkte E über die Verschiebung des Schaltpunktes S, dargestellt durch die Verschiebung von S in Fig 1, kontrollierbar und regelbar istSince there is a change in the belt inclination when the running radius changes, there is an automatic shift of the synchronization point G which stabilizes the currently set running radius. This effect is with very long belts and small drive pulleys 2 weak and may have to be reinforced by one or two auxiliary rollers in the vicinity of the drive double disk 2.Therefore, each running circuit diameter also corresponds to a certain other synchronous point G, which means that the gear ratio is represented by a shift in the switch-on points E by shifting the switching point S, represented by the shift of S in Fig. 1, can be checked and regulated
Wichtig ist, daß die Veränderung der Einschaltpunkte E an An- und Abtrieb gleichzeitig und gegensinnig erfolgt, so daß der Riemen im Leertrum nicht schlapp lauft oder unter unzulässige Vorspannung gerat Ebenso muß der Auslaufpunkt A der Kuppelmittel zum rechten Punkt erfolgen Als Regelgroße des Ein-/ Ausschaltens dienen z B die Riemenspannung und -neigung oder die Radialbewegung bzw Radialposition des Riemens am Einlaufpunkt E oder Auslaufpunkt A, sowie die Schaltpositionen der übrigen Schaltvorrichtungen, die entsprechend erfaßt und regeltechnisch (mechanisch oder elektronisch) umgesetzt werden müssenIt is important that the switch-on points E on the input and output are changed simultaneously and in opposite directions, so that the belt does not run slack in the empty run or comes under inadmissible pretension. Likewise, the outlet point A of the coupling means must be at the right point. Switching off serves, for example, the belt tension and inclination or the radial movement or radial position of the belt at the entry point E or exit point A, as well as the switching positions of the other switching devices, which must be recorded accordingly and implemented in terms of control technology (mechanical or electronic)
Beim voll schaltbaren Vier-Quadrantenbetrieb sind vier gesteuerte Einschaltvorrichtungen vorzusehen Möglich sind aber auch fixe Schaltpunkte für den Ruckwartsbetrieb Je nach Ausgestaltung, z B der Verwendung von Einschaltfedern oder Ausschaltfedern oder einer, bzw zwei Schaltvorrichtungen pro Triebdoppelscheibe lassen sich verschiedene Anforderungen erfüllen a) Einquadrantenbetrieb mit Ruckwartsfreilauf (in nur eine Richtung wirkende Kupplungen) b) Zweiquadrantenbetrieb mit Rucktritt, bzw Ruckwartstreten (doppelt wirkende Kuppelmittel und Spreizelemente, zwei weitere, fixe Schaltvorrichtungen) c) Vierquadrantenbetrieb ( doppelt wirkende Kuppelmittel und Spreizelemente, insgesamt vier verstellbare Schaltvorrichtungen) d) Einschalten des Bergganges nach kurzzeitigem Ruckwartstreten (Ausschaltfedern)With fully switchable four-quadrant operation, four controlled switch-on devices must be provided, but fixed switching points for reverse operation are also possible. Depending on the design, e.g. the use of switch-on springs or switch-off springs or one or two switching devices per drive double disk, various requirements can be met a) Single-quadrant operation with reverse freewheel (Couplings acting in one direction only) b) Two-quadrant operation with withdrawal or kicking backwards (double-acting coupling means and spreading elements, two further, fixed switching devices) c) Four-quadrant operation (double-acting coupling means and spreading elements, four adjustable switching devices in total) d) Switching on the mountain gear after briefly kicking backwards (switch-off springs)
Bei d) kuppeln beim kurzzeitigen Ruckwartstreten alle Kuppelleisten frei und der Riemen fallt antriebsseitig auf einen kleinen Einlaufdurchmesser Damit ist ein brauchbarer Anfahrgang auch im Stillstand einschaltbar Auf den Riemen wirkende Bugelfedern (nicht gezeigt) können diesen Vorgang unterstutzenWith d), when coupling back for a short time, all the coupling bars are released and the belt falls to a small inlet diameter on the drive side.This means that a usable starting gear can also be engaged when the vehicle is at a standstill. Spring springs acting on the belt (not shown) can support this process
Rucktrittbremsen nach b) (ebenso Rückwärtsfahren) ist möglich, wenn die Klemmleisten in der Nahe des Einlaufpunktes E beim kurzen Ruckwartstritt durch die Kurvenscheibe ebenfalls eingeschalten werden, vorzugsweise, am Antrieb in Ruckwartslaufrichtung gesehen deutlich nach dem Gleichlaufpunkt G, beim Abtrieb deutlich vor diesem, womit sich ein eher kraftgunstiges Hebelverhaltnis einstellt (Berggang) Statt auskuppelnder Federn, sind auch einkuppelnde möglich und vorteilhaft, wobei die Kurvenscheibe entsprechend entgegengesetzt wirken muß und vorzugsweise innen in Achsnahe plaziert ist (Fig 4,5)Withdrawal brakes according to b) (also reversing) is possible if the terminal strips near the entry point E are also switched on during the brief exit step through the cam, preferably, seen in the drive in the reverse direction of rotation clearly after the synchronization point G, with the output clearly before this, with what there is a more leverage ratio (mountain gear) instead of disengaging springs, too engaging possible and advantageous, the cam disc must act accordingly opposite and is preferably placed on the inside near the axis (Fig. 4,5)
Durch Begrenzung des Bewegungsweges der Kuppelmittel, z B über Anschlage, oder durch eine Begrenzung der Vorspannung des Leertrums in Verbund mit einem entsprechend großen Freigangwinkel (CX) kann eine Begrenzung der maximal übertragbaren Kraft erreicht werden, was eine Selbstzerstorung des Getriebes bei Fehlfünktion der Steuerung verhindert und andere Antriebsteile schontBy limiting the path of movement of the coupling means, e.g. via stops, or by limiting the pretension of the empty span in conjunction with a correspondingly large clearance angle (CX), the maximum transferable force can be limited, which prevents self-destruction of the gearbox if the control unit malfunctions and protects other drive parts
Die erreichbare Schaltkapazitat ist lediglich abhangig vom zur Verfügung stehenden Raum für die Triebscheiben und kann, bei den im Fahrrad gegebenen Verhaltnissen ohne weiteres 400% übertreffen Das Übersetzungsverhältnis ist unabhängig von der auftretenden Last steuerbar Pulsierende, stark schwankende Drehmomente (wie beim Pedalantrieb) haben keinen automatischen Einfluß auf das Übersetzungsverhältnis Die Kuppelmittel können grundsatzlich von beliebigen Schaltvorrichtungen betätigt werden, z B auch elektromagnetisch, hydraulisch oder pneumatisch Mechanische Schaltvorrichtungen sind jedoch besonders einfach und bei Muskelkraftantrieben vorzuziehen.The shifting capacity that can be achieved is only dependent on the space available for the drive pulleys and can easily exceed 400% given the conditions in the bicycle. The gear ratio can be controlled independently of the load that occurs. Pulsating, strongly fluctuating torques (as with the pedal drive) do not have an automatic one Influence on the gear ratio The coupling means can basically be actuated by any switching devices, for example also electromagnetic, hydraulic or pneumatic. Mechanical switching devices are particularly simple and preferable for muscle power drives.
Die mechanische Schaltung des Einkuppelpunktes (und damit der Übersetzung) übernehmen durch einen Schaltzug oder einen Schaltservomotor verstellbare Kurvenscheiben,The mechanical switching of the engagement point (and thus the gear ratio) is carried out by means of a shift cable or a shift servo motor.
Kurvensegmente oder SteuerrollenCurve segments or control roles
Durch eine Kopplung der Schaltvorrichtungen untereinander bzw durch eine Kontrolle derBy coupling the switching devices to one another or by checking the
Riemenspannung oder der Riemenlänge des Leertrums mit entsprechender Rückwirkung auf dieBelt tension or the belt length of the empty strand with a corresponding effect on the
Steuerelemente wird sichergestellt, daß der Riemen nicht schlapp lauft oder unter unzulässigeControl elements ensure that the belt does not run limp or under impermissible
Vorspannung geratPreload device
In der Regel ist eine vollständige Ubersetzungsanderung innerhalb nur ein bis zweiAs a rule, a complete translation change is within just one or two
Umdrehungen realisierbar, womit sogar die Schaltgeschwindigkeit von Kettenschaltungen ubertroffen wirdRevolutions can be realized, which even surpasses the switching speed of derailleurs
Samtliche Elemente sind vor Wasser und Schmutz geschützt oder durch entsprechendeAll elements are protected from water and dirt or by appropriate
Materialwahl gegen diese Medien unempfindlichMaterial choice insensitive to these media
In der Ausführungsform als riemengekuppeltes Getriebe werden die Kuppelelemente an, vorzugsweise in den Riemen verlegt Die Plandoppelscheiben besitzen in dieser Ausführungsform keine Kuppelmittel wie im vorherigen Ausführungsbeispiel beschrieben Durch Schaltmittel wird eine den Riemen spreizende Kraft auf den dachförmigen Riemen ausgeübt, so daß eine Spreizung des Riemens und ein Kuppeln an die Doppelscheiben erfolgt Der Riemen kann als textilverstarkter Gummiriemen oder als Stahlband ausgeführt sein. In der Mitte des Riemens ist die Zugkraftubertragung vorgesehen. Der Riemen ist in seiner Langsmitte um einige Winkelgrade flexbar Die seitlichen Bereiche des Riemens wirken dadurch als die Schenkel eines Kniehebelgelenkes, das sich im gekuppelten Zustand unter der radialen Riemenlast noch weiter aufspreizt und dadurch die Riemenflanken gegen die Triebscheiben preßt Die als Hebelschenkel wirkenden Riemenbereiche sind drucksteif ausgeführt und stützen sich über die gelenkartige Riemenmitte aufeinander ab. Riemenbreite und Triebscheibenabstand (=Ringnutbreite) sind so bemessen, daß ein vollständiges Durchdrucken des Kniehebelgelenkes vermieden wird Die Dachform des Riemens bleibt also bis zu einem gewissen Grade stets erhalten Für einen industriellen Einsatz oder in Kraftfahrzeugen ist eine Wirkung bei jeder Kraft- und Drehrichtung notwendig (Motorbremse/Rückwart sfahren). Das Einschalten erfolgt über Schaltvorrichtungen, die mechanisch, elektromagnetisch, hydraulisch, pneumatisch oder über ein anderes Verfahren wirken. Die Einschaltvorrichtungen beider Triebdoppelscheiben müssen untereinander exakt steuertechnisch gekoppelt sein, damit der Riemen im Leertrum nicht schlapp lauft oder unter unzulässig hohe Spannung gerat. Dazu müssen die Laufradien in Abhängigkeit von der Position des Einschaltpunktes wiederholgenau ermittelt und bei der Kopplung der Schaltvorrichtungen berücksichtigt werden. Es ist alternativ dazu möglich, die Riemenspannung permanent zu messen und als Regelgröße zu benutzen.In the embodiment as a belt-coupled transmission, the coupling elements are attached to, preferably in the belt. The facing double discs in this embodiment have no coupling means as described in the previous exemplary embodiment. Switching means exerts a force spreading the belt on the roof-shaped belt, so that the belt and coupling to the double discs takes place The belt can be designed as a textile-reinforced rubber belt or as a steel belt. The transmission of tractive force is provided in the middle of the belt. The belt can be flexed by a few angular degrees in its long center.The side areas of the belt thus act as the legs of a toggle joint which, when coupled, spreads even further under the radial belt load and thereby presses the belt flanks against the drive pulleys. The belt areas acting as lever legs are pressure-resistant executed and are supported on each other via the joint-like belt center. Belt width and drive pulley spacing (= ring groove width) are dimensioned in such a way that the knee lever joint is not completely pressed through. The roof shape of the belt is therefore always retained to a certain extent. For industrial use or in motor vehicles, an effect with every direction of force and rotation is necessary ( Engine brake / reverse drive). Switching on takes place via switching devices that act mechanically, electromagnetically, hydraulically, pneumatically or via another method. The switch-on devices of both drive double pulleys must be precisely coupled to each other in terms of control technology so that the belt does not run limp in the empty strand or get under unduly high tension. For this purpose, the running radii must be determined repeatedly, depending on the position of the switch-on point, and taken into account when coupling the switching devices. Alternatively, it is possible to measure the belt tension permanently and use it as a controlled variable.
Zur Erreichung einer kompakten Bauweise mit hoher Ubertragungsleistung können mehrere Riemen parallel angeordnet laufen, wobei sich die Doppelscheiben teilweise gegenseitig abstützen können. Bei höheren Drehzahlen ist eine größere Anzahl von Kuppelmitteln zur Vermeidung von Polygonschwingungen sinnvoll Bei schnellaufenden Motoren kann die hohe Drehzahl antriebsseitig dazu benutzt werden, die Kuppelmittel durch Fliehkräfte zu betätigen, womit gleichzeitig eine Fliehkraftkupplung integriert istTo achieve a compact design with high transmission capacity, several belts can run in parallel, the double pulleys being able to support one another in some cases. At higher speeds, a larger number of coupling means is useful to avoid polygonal vibrations. In high-speed motors, the high speed on the drive side can be used to actuate the coupling means by centrifugal forces, which at the same time integrates a centrifugal clutch
Vorteile der Erfindung gegenüber bekannten Variogetrieben.Advantages of the invention over known Vario transmissions.
- geringer Herstellungsaufwand durch geringe Anzahl verschiedener Bauteile, die zudem preiswert sind- Low manufacturing costs due to the small number of different components that are also inexpensive
- lastschaltbar aufgrund permanentem Eingriff mehrerer Kuppelmittel- Power shiftable due to permanent engagement of several coupling elements
- praktisch schlupffrei durch selbsthemmenden Mechanismus mit kurzen Kuppelwegen- Practically slip-free thanks to the self-locking mechanism with short coupling paths
- hoher Wirkungsgrad durch lastabhängige Kuppelkräfte und reduzierte Reibung- High efficiency through load-dependent coupling forces and reduced friction
- extreme Schaltkapazität durch entsprechend groß gestaltbare Laufkreisunterschiede möglich- Extreme switching capacity possible due to large circuit differences
- minimale Schaltkraft durch selbsttätige Kuppelmittel- minimal switching force through automatic coupling means
- bei geringen bis mittleren Drehzahlen leise laufend durch geringe Verfahrwege der Kuppelmittel- Quiet running at low to medium speeds due to the short travel of the coupling means
- relativ schmal bauend durch Einsatz von Planscheiben mit konstantem, geringem gegenseitigen Abstand - guter Rundauf bei höherer Anzahl von Kuppelmitteln- relatively narrow construction due to the use of face plates with constant, small mutual distance - Good roundness with a higher number of coupling agents
- hohe Schaltgeschwindigkeit durch rasche Verschiebung der Einkuppelpunkte- High switching speed due to rapid shifting of the coupling points
- relativ geringes Gewicht durch Gummiriemen, insbesondere bei großer Transmissionslänge- Relatively low weight due to rubber straps, especially with long transmission lengths
- weitgehend wartungsfrei und geringer Verschleiß bei geringen Gleitwegen- largely maintenance-free and low wear with low glide paths
- einmal eingestellt, keine weitere Justierarbeit notwendig aufgrund des Fehlens von Schaltstufen- Once set, no further adjustment work necessary due to the lack of switching stages
- funktionssicher durch simple Kinematik- Reliable due to simple kinematics
- es ist bei einer entsprechenden Riemenlange unempfindlich auf eine Verdrehung der Triebachsen um die Längsachse des Getriebes, womit es bei Liegerädern auch zum Frontantrieb benutzt werden kann- It is insensitive to a rotation of the drive axles about the longitudinal axis of the transmission with a corresponding belt length, which means that it can also be used for front-wheel drive on recumbent bikes
- geeignet für Ein- bis Vier-Quadrantenbetrieb, je nach Anzahl und Ausrichtung der Spreizelemente und je nach Anzahl der Schaltmittel- Suitable for one to four quadrant operation, depending on the number and orientation of the expansion elements and the number of switching devices
- für Maschinen und Fahrzeugantriebe geeignet, wegen kontrolliert einstellbarer Übersetzung- stufenlose Verstellung des Übersetzungsverhältnisses durch steuerbare Verlagerung des Kupplungspunktes- Suitable for machines and vehicle drives, due to controlled adjustable translation - Infinitely variable adjustment of the ratio by controllable shifting of the coupling point
- es ist, als Vierquadrantgetriebe mehrfach in einem Fahrzeug eingebaut und von einem zentralen Fahrzeugrechner gesteuert, sowohl als Differentialersatz, als auch als Antischlupfregelung einsetzbar.- It is, as a four-quadrant transmission installed several times in a vehicle and controlled by a central vehicle computer, can be used both as a differential replacement and as an anti-slip control.
Das erfindungsgemäße Variogetriebe besitzt somit gegenüber dem Stand der Technik eine ganze Reihe wesentlicher Vorzüge und ist insbesondere für den Ein-Quadrantenbetrieb (eine Laufrichtung, eine Kraftrichtung) eines Fahrradantriebes ideal, weil technisch einfach realisierbar, geeignetThe Vario transmission according to the invention thus has a number of essential advantages over the prior art and is particularly suitable for single-quadrant operation (one direction of travel, one direction of force) of a bicycle drive because it is technically simple to implement
Im folgenden wird die Erfindung anhand von mehrere Ausführungswege undIn the following, the invention is based on several embodiments and
Funktionsprinzipien darstellenden Zeichnungen näher erläutert Hierbei gehen aus denDrawings illustrating the functional principles are explained in more detail here
Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile derDrawings and their description further essential features and advantages of the invention
Erfindung hervor.Invention.
Es zeigenShow it
Fig.1 Darstellung des Schaltprinzips und der LaufkreisstabilisierungFig.1 Representation of the switching principle and the stabilization of the running circuit
Fig.2 Darstellung des Grundprinzips der Über Setzungsänderung von RiemenvariogetriebenFig. 2 Representation of the basic principle of the change in setting of variable belt transmissions
(Einheit von Schaltung und Transmission); Fig 3 Schnittbild der Grundkorper eines scheibengekuppelten Getriebes mit(Unit of switching and transmission); Fig. 3 sectional view of the basic body of a disk-coupled transmission
Triebdoppelscheiben und Planriemen, Fig 4 Ansicht mit Teilschnitt der Antriebsdoppelscheibe mit Kuppelleisten undDrive double pulleys and flat belts, Fig 4 View with partial section of the drive double pulley with coupling strips and
Kurvenscheibe; Fig.5 Ansicht und Teilschnitt der Abtriebsdoppelscheibe mit Kuppelleisten,Cam; 5 view and partial section of the output double disk with coupling strips,
Kurvenscheibe, Tastrolle und Planriemen, Fig.6 Darstellung des Ein- und Auslaufwinkels des Riemens am Kuppelleistenpolygon; Fig.7 Schnittbild der Grundkorper eines riemengekuppelten Getriebes mitCam, feeler roller and facing belt, Fig. 6 Representation of the entry and exit angle of the belt on the coupling strip polygon; Fig. 7 sectional view of the basic body of a belt-coupled transmission
Gummitextilriemen; Fig.8 Schnittbild der Grundkörper eines riemengekuppelten Getriebes mit Stahlband; Fig.9 Darstellung eines riemengekuppelten Getriebes mit Stahlband und Schaltrollen; Fig.10 Schnittbild eines dachförmigen Kuppelriemens; Fig.1 1 Teilausschnitt eines durch Spreizköφer verstärkten Kuppelriemens; Fig.12 Seitenansicht eines gewellten Stahlbandes, Fig.13 Querschnitt eines gewellten StahlbandesRubber textile belts; Fig. 8 sectional view of the base body of a belt-coupled transmission with steel band; Fig.9 representation of a belt-coupled transmission with steel belt and shift rollers; Fig.10 sectional view of a roof-shaped dome belt; Figure 1 1 partial section of a dome belt reinforced by Spreizköφer; Fig.12 side view of a corrugated steel strip, Fig.13 cross section of a corrugated steel strip
Fig.14 Ansicht einer kegelförmigen Triebdoppelscheibe in radialer Richtung Fig.15 Ansicht einer kegelförmigen Triebscheibe in achsialer Richtung Fig.16 Teilquerschnitt einer Triebscheibe mit Kuppelleisten Fig.17 Teilquerschnitt einer Triebscheibe mit Kuppelstäben Fig.18 Teilansicht eines Kuppelleistensterns Fig.19 Queransicht einer Kuppelleiste mit federnder Blechplatte und leicht aufliegendemFig. 14 View of a conical drive pulley in the radial direction Fig. 15 View of a conical drive pulley in the axial direction Fig. 16 Partial cross section of a drive pulley with coupling strips Fig. 17 Partial cross section of a drive pulley with coupling bars Fig. 18 Partial view of a coupling strip star Fig. 19 Cross section of a coupling strip with spring Sheet metal plate and slightly lying
Riemen Fig.20 Queransicht einer Kuppelleiste mit federnder Blechplatte und voll gekuppeltem Riemen Fig.21 Queransicht einer Kuppelleiste mit Federleisten und leicht aufliegendem Riemen Fig.22 Queransicht einer Kuppelleiste mit Federleisten und voll gekuppeltem Riemen Fig.23 Queransicht einer Kuppelleiste mit Stahlfederbügeln und leicht aufliegendem Riemen Fig.24 Queransicht einer Kuppelleiste mit BürstenFederleisten und leicht afliegendem Riemen Fig 25 Darstellung der vier Funktionsphasen einer Abtriebscheibe mit Positionierelementen Fig.26 Darstellung des Zusammenspiels von Tasrolle und Stellring Fig27 Teilquerschnitt durch eine Triebscheibe aus umgeformtem Blech Fig.28 Teilquerschnitt durch eine Triebdoppelscheibe mit Überlastschutz und Schmutzabweiser Fig.29 Teilquerschnitt durch eine Triebscheibe mit Bürsten als Positionierelement Fig.30 Teilquerschnitt durch eine Triebscheibe mit Stahlfederbügeln als Positionierelement Fig.31 Teilquerschnitt durch eine Triebdoppelscheibe mit stufenförmig angeordneten schrägenBelt Fig. 20 Cross-sectional view of a dome strip with resilient sheet metal plate and fully coupled strap Fig. 21 Cross-sectional view of a dome strip with female strips and slightly attached belt Fig. 22 Cross-sectional view of a dome strip with female strips and fully coupled belt Fig. 23 Cross-sectional view of a dome strip with steel spring clips and a slightly overlaid strap Fig. 24 Cross-sectional view of a coupling strip with brush spring strips and slightly flying belt Fig. 25 Representation of the four functional phases of a driven pulley with positioning elements Fig. 26 Representation of the interaction between the pocket roller and adjusting ring Fig. 27 Partial cross-section through a drive pulley made from formed sheet metal Fig. 28 Partial cross-section through a drive double pulley with overload protection and Dirt deflector Fig. 29 Partial cross section through a drive pulley with brushes as a positioning element Fig. 30 Partial cross section through a drive pulley with steel spring clips as a positioning element Fig. 31 Partial cross section through a double drive pulley with sloping steps
Gleitflächen Fig.32 Drauf- und Seitenansicht einer Kuppelleiste mit stufenförmig angeordneten schrägenSliding surfaces Fig. 32 Top and side view of a dome strip with inclined steps
GleitflächenSliding surfaces
In den Fig. 14 bis 17 wird das Ausführungsbeispiel eines scheibengekuppelten Keilriemenvariogetriebes dargestellt. Auf den kegelförmigen Triebscheiben 5 sind jeweils acht radial angeordnete Kuppelleisten 15 angeordnet. Sie sitzen in flachen V-förmigen Nuten, die die Funktion der Schragflachen haben Der Abstand der Triebscheiben ist zur Steuerung des Laufdurchmessers nach bekannten Systemen variabel Die Kuppelleisten 15 bestehen aus Kunststoff und haben eine Oberflache mit hohem Reibwert zum Gummiriemen Auf der Triebscheibenseite besitzen sie einen sehr geringen Reibwert zu den Schragflachen 6 Es wird ein handelsübücher, gezahnter Breitkeilriemen 48 verwendet Durch seine Relativbewegung zur Triebscheibe nimmt er die Kuppelleisten etwas in tangentialer und radialer Richtung mit, was diese zum Aufgleiten auf die Schragflachen und damit zum seitlichen Kuppeln des Riemens zwingt Die Kuppelleisten werden durch angegossene federnde Halteelemente 50, die in Befestigungsöffhungen einschnappen, gehalten und stets wieder in ihre Ruheposition gezogen Durch die V-förmige Anordnung der Schrägflachen ist ein Betrieb in jeder Last- und Drehrichtung möglich. Statt Kuppelleisten 15 können auch Wälzkoφer, wie z.B Kuppelstäbe 52 verwendet werden, die in Radialnuten 53 sitzen Der Nutengrund ist ebenfalls V-förmig, sodaß die Kuppelstäbe beim Versatz zunehmend aus der Triebscheibenflache treten und den Riemen koppeln Sie werden durch Rückholfedern - nicht dargestellt - in ihre Ruheposition gezogen. Die Kuppelstäbe können um ein kurzes Stück radial in den Nuten gleiten, um auch den radialen Riemenzug umsetzen zu können14 to 17, the embodiment of a pulley-coupled V-belt variable transmission is shown. Eight radially arranged coupling strips 15 are arranged on the conical drive pulleys 5. They sit in flat V-shaped grooves that the Function of the swash plates The distance between the drive pulleys is variable to control the barrel diameter according to known systems. The coupling strips 15 are made of plastic and have a surface with a high coefficient of friction to the rubber belt. On the drive pulley side, they have a very low coefficient of friction to the swash plates 6. Toothed wide V-belt 48 used Due to its relative movement to the drive pulley, it takes the coupling bars somewhat in the tangential and radial direction, which forces them to slide onto the inclined surfaces and thus to the lateral coupling of the belt. The coupling bars are secured by molded-on resilient holding elements 50, which snap into fastening openings, held and always pulled back to its rest position The V-shaped arrangement of the inclined surfaces enables operation in any load and direction of rotation. Instead of coupling strips 15, it is also possible to use rolling elements, such as coupling rods 52, which are seated in radial grooves 53. The groove base is also V-shaped, so that the coupling rods increasingly come out of the drive pulley surface when they are offset and couple the belts. They are - not shown - in by return springs pulled their rest position. The coupling rods can slide a short distance radially in the grooves so that the radial belt tension can also be implemented
In den Fig. 3 bis 6 wird eine zweite Variante des scheibengkuppelten Getriebes mit planen Scheiben und parallelen Riemenflanken beschrieben. Hier läuft ein im wesentlichen rechteckiger, in seiner Lange auf den Tretlager-Radlagerabstand bemessener Riemen 1 jeweils im Spalt zwischen den Hälften bzw. Triebscheiben 5 der Antriebs- 2 bzw. Abtriebsdoppelscheiben 3. Dieser Spalt, also der Abstand der Scheiben zueinander, ist etwas größer, als die Riemenbreite, so daß der Riemen 1 nicht mit den Scheiben in direkte Berührung kommt. Die Kuppelmittel 4 sind als Kuppelleisten 15 ausgeführt und sitzen vorzugsweise paarweise gegenüber an den Innenseiten der 5. Der Riemen 1 besitzt zueinander wenigstens annähernd parallele Riemenflanken und ist einfachheitshalber in seinem Querschnitt rechteckig/quadratisch und seitlich sehr drucksteif, in Biegerichtung aber weich, was durch entsprechend tiefe Biegekerben, wie bei Keilriemen, erreicht werden kann. Die Kuppelkraft wird durch eine ganze Anzahl (im Beispiel 12 bzw. 8 Paare pro Doppelscheibe) schaltbarer, seitlich in axialer Richtung wirkender, selbstunterstutzender bzw selbsthemmender Kuppelleisten 15 erzeugt, die auf, zur Riemenflanke 27 hin in ihrer Grobform planen, Antriebs-/ Abtriebsdoppelscheiben (2;3) sitzen, welche den Riemen 1 selbst nicht berühren. Das Schalten dieser Kuppelleisten 15 erfolgt durch Schaltvorrichtungen , vorzugsweise mechanisch über Kurvenscheiben, Kurvenscheiben-segmente 8 oder Steuerrollen3 to 6, a second variant of the pulley-coupled transmission with flat pulleys and parallel belt flanks is described. Here, an essentially rectangular belt 1, which is dimensioned in its length to the bottom bracket / wheel bearing distance, runs in the gap between the halves or drive pulleys 5 of the input 2 and driven double disks 3. This gap, that is to say the distance between the disks to one another, is somewhat larger than the belt width so that the belt 1 does not come into direct contact with the pulleys. The coupling means 4 are designed as coupling strips 15 and are preferably seated in pairs opposite one another on the inner sides of the 5. The belt 1 has at least approximately parallel belt flanks and, for simplicity, is rectangular / square in cross section and laterally very pressure-resistant, but soft in the bending direction, which by corresponding deep bending notches, as with V-belts, can be achieved. The coupling force is generated by a whole number (in the example, 12 or 8 pairs per double pulley) of switchable, laterally acting in the axial direction, self-supporting or self-locking coupling strips 15 which, in the rough shape of the belt flank 27, drive / driven double pulleys ( 2; 3) sit, which do not touch the belt 1 itself. These coupling strips 15 are switched by switching devices, preferably mechanically via cam disks, cam disk segments 8 or control rollers
Das Einschalten erfolgt vorzugsweise mechanisch und durch eine axial oder radial wirkende Kurvenscheibe 8 bzw. ein Kurvenscheibensegment, gegen die die Steuerstifte 9 der Kuppelleisten 15 oder gesonderte Zwischenhebel oder Steuerstoßel anlaufen Diese Kurvenscheibe wird antriebsseitig direkt vom Schaltzug 18 bzw Schaltservo betätigt (= aktive Steuerung), abtriebsseitig vorzugsweise über eine Tastrolle 10 (Fig 5), die Änderungen der Leertrumlange in entsprechende Verschiebungen des Einschaltzeitpunktes durch Verstellen der Kurvenscheibe 8, z B über ein Hebelgetriebe 16,19,21,22 umsetzt (= reaktiver Regler) Die federbelastete Tastrolle 10 kann den Riemen 1 nach außen oder nach innen drücken. Bei nach außen druckender Tastrolle 10 muß der Steuerarm 19 beim Nachaußenschwenken (=Verlangerung des Leertrums) eine Verschiebung der Kurvenscheibe 8 bzw. des Kurvenscheibensegmentes entgegen der Laufrichtung bewirken, bei nach innen drückender Tastrolle 10 beim Nachaußenschwenken eine Verschiebung in Laufrichtung bewirken Das jeweilige Übersetzungsverhältnis sollte auf den Einzelfall hin optimiert werden, um einerseits Regelschwingungen zu vermeiden und andererseits eine doch entsprechend rasche Nachregelung zu erlaubenIt is preferably switched on mechanically and by means of an axially or radially acting cam plate 8 or a cam plate segment, against which the control pins 9 of the Start up coupling strips 15 or separate intermediate lever or control tappet.This cam is actuated on the drive side directly by the shift cable 18 or shift servo (= active control), on the output side preferably via a feeler roller 10 (Fig. 5), the changes in the empty span length in corresponding displacements of the switch-on time by adjusting the cam disc 8 , for example via a lever gear 16, 19, 21, 22 (= reactive controller). The spring-loaded feeler roller 10 can push the belt 1 outwards or inwards. When the feeler roller 10 is pressed outwards, the control arm 19 must cause the cam plate 8 or the cam plate segment to move against the direction of travel when swiveling outwards (= extension of the empty run); if the feeler roller 10 is pressed inwards, it causes a shift in the direction of rotation when swiveling the outside out the individual case can be optimized in order to avoid control vibrations on the one hand and to allow a correspondingly rapid readjustment on the other hand
Die Triebscheiben sind z.B. aus hochfestem Leichtmetall-Feinguß hergestellt und besitzen riemenseitig eine Anzahl radial verlaufende Ausnehmungen für die Aufnahme und Lagerung der Kuppelleisten 15 Diese sind auf vier Schrägflächen 6 -je zwei außen, zwei innen - gelagert und weisen den Schrägflächen 6 zugeordnete Schrägflachen 6' auf und werden von einer ringförmigen Drahtfeder 17 in die kuppelnde Schaltposition gezogen. Die Schrägflachen 6 besitzen sowohl radial wie auch tangential gemessen einen Steigungswinkel zur Triebscheibenebene von z.B. 20°. Die Kuppelleisten 15 besitzen achsseitig Steuerstifte 9 die im Einlaufbereich über einen Abschnitt von ca. 45° Bogenwinkel auf der Kurvenscheibe 8 entlanggleiten und um ca. 3 mm radial angehoben und am Einschaltpunkt relativ rasch wieder abgesenkt werden, wobei der Riemen 1 über einen axialen Hohenversatz von ca 0,5-1 mm sofort gekuppelt wirdThe drive pulleys are e.g. Made of high-strength light metal investment casting and have on the belt side a number of radially extending recesses for receiving and mounting the coupling strips 15 These are mounted on four inclined surfaces 6 - two on the outside, two on the inside - and have the inclined surfaces 6 'and are assigned by an annular wire spring 17 is pulled into the coupling switching position. The inclined surfaces 6, measured both radially and tangentially, have a pitch angle to the drive pulley plane of e.g. 20 °. The coupling strips 15 have control pins 9 on the axle side which slide along the cam plate 8 in the inlet area over a section of approximately 45 ° arc angle and are raised radially by approximately 3 mm and lowered again relatively quickly at the switch-on point, the belt 1 having an axial vertical offset of about 0.5-1 mm is coupled immediately
Die Kurvenscheibe 8 besteht aus Kunststoff und dreht selbst nicht mit Sie ist aber um den Antriebsachsenmittelpunkt verstellbar und an der rahmenseitigen Antriebsscheibe koaxial drehbar gelagert Die Kurvenscheibe 8 besitzt gegenüber der Triebscheibe 5 allerdings ein radiales Spiel von 3 mm und wird von einer Welldrahtfeder zur Überlastsicherung zentriertThe cam disc 8 is made of plastic and does not rotate itself. However, it is adjustable around the center of the drive axis and coaxially rotatably supported on the drive disc on the frame side. However, the cam disc 8 has a radial play of 3 mm compared to the drive disc 5 and is centered by a corrugated wire spring for overload protection
Vor dem Einschaltpunkt befinden sich die Kuppelleisten 15 für das Einführen des Riemens 1 bis zum aktuellen Laufdurchmesser in Tiefstellung, danach in selbsthemmendem zw selbstunterstutzendem Eingriff mit dem Riemen Das Ausschalten erfolgt selbsttätig durch den Riemenzug. Die Kurvenscheibe 8 wird auf der Antriebsseite unmittelbar durch den Schaltzug 18 betätigt, auf der Abtriebsseite durch die Tastrolle 10 und eine übersetzende Koppelung durch einen Mitnahmestift 22. Die Tastrolle 10 besitzt seitlich je einen Fuhrungsbund, was ein Abspringen bei rauhen Bedingungen verhindert Ihr Steuerarm 19 dreht sich um ein Gelenk auf der Tragerplatte 16, die drehfest in einem Gewindeauge mit dem Fahrradrahmen verbunden ist Der Steuerarm 19 wird durch eine Feder (nicht dargestellt) mit relativ geringer Kraft gegen den Riemen 1 gedruckt Die Gleitflachen der Triebscheiben 5 sind z B mit dünnen Stahlplattchen belegt, die entsprechenden Gegenflächen der Klemmleisten 15 aus Polyamid mit Gleitkunststoff beschichtet Der Freigangwinkel dieser Schragflachen betragt ca 45°, was ggf eine leichte Vorspannung im Leertrum 28 über die federnde Tastrolle 10 erfordert Die Lagerung der Kuppelleisten/Klemmkoφer 15 bzw Rollen erfolgt vorzugsweise in hochfesten Leichtmetall-Gußscheiben oder tiefgezogenen oder gespritzten Kohlefaserkunststoffscheiben, die mit entsprechenden Schragflachen oder Gelenkrillen und Anschlagen ausgeformt sind. Sie haben Durchbrüche, Bohrungen bzw Sacklόcher für die Steuernasen, bzw Steuerstößel, Verbindungsschrauben und Ruckholfedern Diese Antriebs- /Abtriebsdoppelscheiben 2, 3 können einteilig oder mehrteilig hergestellt sein Sie sind in ihrer Grobform zum Riemen hin weitgehend plan Auf der Außenseite sind sie zur besseren Aufnahme der Spreizkräfte vorzugsweise flachkegelig Die Kuppelleistennuten sind vorzugsweise in Verstärkungsrippen 29 eingebettet Für Fahrradantriebe besitzt die Antriebsdoppelscheibe rahmenseitig eine platzsparende Vertiefung für das Ende des Tretlagergehauses, kurbelseitig eine Aussparung für die Tretkurbel, sofern diese nicht ohnehin angegossen ist, oder einen Befestigungsflansch für die gängigen Tretkurbelsterne Die Abtriebsdoppelscheibe 3 besitzt mittig eine Kasettenaufhahme für Kasettennaben oder ein entsprechendes Freilaufgewinde, womit sie standardmäßig befestigt werden kannIn front of the switch-on point, the coupling strips 15 for the insertion of the belt 1 are in the low position up to the current barrel diameter, then in a self-locking and self-supporting engagement with the belt. The belt is switched off automatically. The cam disc 8 is actuated directly on the drive side by the shift cable 18, on the output side by the feeler roller 10 and a translating coupling by means of a driving pin 22. The feeler roller 10 has a guide collar on each side, which prevents the control arm 19 from jumping off under rough conditions around a joint the support plate 16, which is connected to the bicycle frame in a rotationally fixed manner in a threaded eye. The control arm 19 is pressed against the belt 1 with relatively little force by a spring (not shown). The sliding surfaces of the drive pulleys 5 are covered, for example, with thin steel plates, the corresponding counter surfaces of the clamping strips 15 made of polyamide coated with sliding plastic The clearance angle of these inclined surfaces is approximately 45 °, which may require a slight pretension in the empty strand 28 via the resilient feeler roller 10. The bearing strips / clamping body 15 or rollers are preferably stored in high-strength light metal cast discs or deep-drawn or injection-molded carbon fiber plastic disks, which are shaped with appropriate bevels or joint grooves and stops. They have openings, holes or pocket holes for the control lugs or control tappets, connecting screws and return springs. These input / output double disks 2, 3 can be made in one piece or in several parts. In their rough shape they are largely flat towards the belt. On the outside they are for better absorption of the Spreading forces are preferably flat-tapered The coupling strip grooves are preferably embedded in reinforcing ribs 29 has a cassette holder for cassette hubs in the middle or a corresponding freewheel thread, which can be used to attach it as standard
Die Ansteuerung der Kuppelleisten 15 kann alternativ beidseitig durch zwei synchron betätigte Kurvenscheiben 8 oder Kurvensegmente oder, bei Kopplung der Kuppelleistenpaare untereinander durch einen Mitnehmer, auch einseitig erfolgen Diese Kopplung erfolgt auf dem Grund der ScheibenrilleThe control of the coupling strips 15 can alternatively take place on both sides by means of two synchronously actuated cams 8 or curve segments or, if the coupling strip pairs are coupled to one another by a driver, on one side. This coupling takes place on the base of the disc groove
Zur Verminderung von Reibverlusten beim Einbiegen des Riemens 1 beim Kuppelvorgang sind vor allem bei sehr breiten Kuppelleisten oder/und einer hohen Zahl von Kuppelleisten, deren Langsmitten etwas erhaben. Damit beginnt der Riemen an dieser Stelle zu flexen bevor die volle Anpreßkraft erreicht wirdTo reduce frictional losses when bending the belt 1 during the coupling process, especially with very wide coupling strips and / or a large number of coupling strips, the long centers of which are somewhat raised. The belt begins to flex at this point before the full contact pressure is reached
Der kleinste Laufradius des Riemens 1 wird von dessen maximal zulassiger Biegung bestimmt, der größte Laufdurchmesser ist nahezu beliebig Es können also je nach vorhandenem Platz geradezu extreme Uber- Untersetzungen realisiert werden Der Riemen ist hochzugfest und sehr biegeflexibel ausgeführt und besitzt entsprechende Einkerbungen an der Unterseite (nicht dargestellt)The smallest running radius of belt 1 is determined by its maximum permissible bend, the largest barrel diameter is almost arbitrary. Depending on the available space, extreme reduction ratios can be achieved. The belt is designed to be highly tensile and very flexible and has corresponding notches on the underside ( not shown)
Für das Fahrradgetriebe betragt der Durchmesser der Antriebsdoppelscheiben ca 22-26 cm, die der Abtriebsdoppelscheiben etwa 60 % davon Beim Rennrad wird der Abtrieb kleiner, beim Mountainbike oder Lastenfahrrad entsprechend großer sein Für übliche Fahrradrahmen muß der Riemen über ein Riemenschloß teilbar sein oder zusammengeklebt werden. Besser ist jedoch eine solche Anpassung des Rahmens, daß ein ungeteilter Riemen möglich ist. Ohnehin wäre eine Führung der Kettenstreben des Fahrrades über Riemenniveau ideal, da dann mehr Platz für das Getriebe selbst zur Verfügung steht.For the bicycle transmission, the diameter of the drive double disks is approx. 22-26 cm, that of the driven double disks about 60% thereof. With the racing bike, the downforce will be smaller, with the mountain bike or cargo bike it will be correspondingly larger For conventional bicycle frames, the strap must be divisible via a strap lock or glued together. However, it is better to adapt the frame in such a way that an undivided strap is possible. In any case, guiding the chainstays of the bicycle above the belt level would be ideal, since then there is more space available for the transmission itself.
Als weitere Verbesserung wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Kuppelleisten 15 aus Kunststoff herzustellen, wobei die dem Riemen zugewandte Seite z.B. durch eingebettete Fasern oder/und eine rauhe Struktur der Oberfläche oder durch eine Beschichtung oder Beplankung mit entsprechenden keramischen oder metallischen Werkstoffen - z.b. einer verschleißfesten, ggf. geriffelten Blechplatte 35, einen hohen Nässereibwert auf dem Riemenmaterial besitzt , während die der Triebscheibe zugewandten Schrägflächen 6' glatt ausgeführt sind und einen möglichst geringen Reibwert gegenüber dem Material der auf der Triebscheibe befindlichen Schrägflächen 6 - vorzugsweise polierter Edelstahl - Triebscheibe besitzen. Dies ist ggf. durch eine entsprechende Beschichtung mit Teflon oder anderen Gleitkunststoffen erreichbar. Gute Reib werte zum Riemen hin sind z.B. mit faserverstärktem Polyamid möglich, wobei wenigstens die Gleitflächen aus speziellen Gleitkunststoffen mit einem Reibungsbeiwert von unter 0,2 bestehen sollten. Diese sollten zudem kleinere Schmutzpartikel ohne große Beeinträchtigung des Reibwertes inkoφorieren können.As a further improvement, it is proposed according to the invention to produce the coupling strips 15 from plastic, the side facing the belt being e.g. through embedded fibers and / or a rough structure of the surface or through a coating or planking with appropriate ceramic or metallic materials - e.g. a wear-resistant, possibly corrugated sheet metal plate 35 has a high wet friction value on the belt material, while the inclined surfaces 6 'facing the drive pulley are smooth and have the lowest possible coefficient of friction compared to the material of the inclined surfaces 6 located on the drive pulley - preferably polished stainless steel - drive pulley . If necessary, this can be achieved by an appropriate coating with Teflon or other sliding plastics. Good friction values towards the belt are e.g. possible with fiber-reinforced polyamide, whereby at least the sliding surfaces should consist of special sliding plastics with a coefficient of friction of less than 0.2. These should also be able to inkoφorieren smaller dirt particles without greatly affecting the coefficient of friction.
Es ist herstellungstechnisch und montagetechnisch besonders vorteilhaft, die einzelnen Kuppelleisten 15 einer Triebscheibe in einem einzigen, sternförmigen, dauerelastischem Kunststoff-Spritzgußteil, dem Kuppelleistenstern 30 zusammenzufassen, indem an die einzelnen Kuppelleisten Kunststoffstege 31 angegossen werden (Fig 18). Diese Kunststoffstege sind vorzugsweise als Rückhol- und Haltefedern ausgebildet, z.B. durch mehrfache Krümmung. Sie tragen auch Schnappstifte 32, mit denen sie in Aussparungen der Triebscheibe 5 einrasten. Auf diese Weise sind Herstellung und Montage extrem einfach und die Zahl der Bauteile reduziert sich stark. Die Wirkung dieser Rückholfedern aus Kunststoff kann ggf. durch metallische Rückhohlfedern unterstützt werden.It is particularly advantageous in terms of manufacturing and assembly technology to combine the individual coupling strips 15 of a drive pulley in a single, star-shaped, permanently elastic plastic injection-molded part, the coupling strip star 30, by molding plastic webs 31 onto the individual coupling strips (FIG. 18). These plastic webs are preferably designed as return and retaining springs, e.g. through multiple curvature. They also carry snap pins 32 with which they snap into recesses in the drive pulley 5. In this way, manufacture and assembly are extremely simple and the number of components is greatly reduced. The effect of these plastic return springs can, if necessary, be supported by metallic return springs.
Neben der Herstellung der Triebscheiben in Gußtechnik, sind auch tiefgezogene oder druckumgeformte Triebscheiben aus Blech 47 kostenmäßig vorteilhaft (Fig 27). Die zur Verringerung der Baubreite treppenförmig angeordneten Schrägflächen sind wie auch die Verstärkungsrippen 29 in einem Stück ausgeformt. Ausgangsform ist dabei ein Blechkegel, der die für die Verstärkungsrippen im Innenbereich notwendigen tiefen Faltungen ermöglicht. Die Triebscheibe aus Blech 47 wird auf ein Achsrohr 46 gepreßt und drehfest verbunden. Zur Gewichtsersparnis können in den Feldern zwischen den Kuppelleisten Materialaussparungen vorgesehen werden.In addition to the production of the drive pulleys using casting technology, deep-drawn or pressure-formed drive pulleys made of sheet metal 47 are also advantageous in terms of cost (FIG. 27). The inclined surfaces arranged in a step-like manner to reduce the overall width, like the reinforcing ribs 29, are formed in one piece. The starting form is a sheet metal cone, which enables the deep folds necessary for the reinforcing ribs in the interior. The drive pulley made of sheet metal 47 is pressed onto an axle tube 46 and connected in a rotationally fixed manner. To save weight, material cutouts can be provided in the fields between the coupling strips.
Es ist vorteilhaft zum Schutz der Gleitflächen vor kleinen Fremdköφern an den Kanten der Gleitflächen mit Räumlippen 36 auszustatten und hohlförmige Schmutzdepots bzw. Durchgangslocher 44 in den Ecken vorzusehen (Fig 31 ), die die weggeräumten Schmutzpartikel aufnehmen, bzw nach außen leitenTo protect the sliding surfaces from small foreign bodies, it is advantageous to provide clearing lips 36 on the edges of the sliding surfaces and hollow-shaped dirt deposits or Through holes 44 to be provided in the corners (FIG. 31), which receive the dirt particles which have been cleared away or lead them to the outside
Für erschwerte Emsatzbedingungen wird erfindungsgemaß vorgeschlagen, daß am Außenrand jeder Triebscheibe federnde oder elastische, ringförmige Schmutzabweiser41 befestigt sind, die in ihrer Ruhelage etwas in die Scheibennut stehen und deren gegenseitiger Abstand geringer ist, als die Riemenbreite, sodaß dessen Flanken beim Ein- und Auslaufen in die oder aus der Scheibennut an den Schmutzabweisern vorbeigleiten und von anhaftendem Schmutz befreit werden (Fig 28) Diese Schmutzabweiser konen auch die Funktion von Positionierelementen übernehmen, die einen Verzicht auf die Riementastrolle 10 ermöglichen Für gefederte Fahrzeuge, bei denen sich durch das Einfedern Langenanderungen im Leertrum und damit Einflüsse der Fahrbahnunebenheiten auf die Übersetzung ergeben, wir erfindungsgemaß vorgeschlagen, den Lagerzapfen 21 des Steuerarms 19 auf einem verschieblichen Stellring 40 zu lagern (Fig 26) Eine am Fahrzeugrahmen an geeigneter Stelle befestigte Schubstange verschwenkt diesen Lagerzapfen beim Einfedern so, daß durch die damit bewirkte Veränderung des Laufkreisradius die über die Längenanderung des Leertrums bewirkte Getriebeverstellung weitgehend ausgeglichen wirdFor difficult operating conditions, it is proposed according to the invention that resilient or elastic, ring-shaped dirt deflectors 41 are attached to the outer edge of each drive pulley, which stand somewhat in the pulley groove in their rest position and whose mutual spacing is less than the belt width, so that its flanks when entering and exiting that slide past or out of the disc groove past the dirt deflectors and are freed of adhering dirt (FIG. 28). These dirt deflectors can also take over the function of positioning elements that make it possible to dispense with the belt locating roller 10. For sprung vehicles in which lengthways changes in the empty strand due to the deflection and thus influences the unevenness of the road surface on the translation, we proposed according to the invention to mount the bearing journal 21 of the control arm 19 on a displaceable adjusting ring 40 (FIG. 26). A push rod attached to the vehicle frame at a suitable point pivots this La pinch when deflecting so that the resulting change in the running circle radius largely compensates for the gear adjustment caused by the change in length of the empty run
Bei ungefederten Fahrzeugen kann dieser Additionsmechanismus verwendet werden, um eine hohe Schnellschaltfahigkeit zu erreichen Dazu wird der Schaltzug 18, der auch die antriebsseitige Getriebeverstellung bewirkt auch zum Verdrehen des Stellrings herangezogenIn the case of unsprung vehicles, this addition mechanism can be used in order to achieve a high rapid shifting capability. For this purpose, the shifting cable 18, which also effects the drive-side transmission adjustment, is also used to turn the adjusting ring
Zur Begrenzung der auf die Antriebsteile wirkenden Belastungen ist es häufig sinnvoll eine Uberlastsicherung vorzusehen Erfindungsgemaß wird vorgeschlagen, die einzelnen Triebscheiben axial zueinander um 1-2 mm verschieblich auf den Verbindungsbolzen 43 zu lagern und deren Spannkraft über Tellerfedern 42 oder elastische Ringe o a auf den Trieb- scheibenkoφer aufzubringen (Fig 28) Durch eine entsprechende Begrenzung des Verfahrweges der Kuppelmittel 4 durch Anschlage ist es möglich, die maximale Kuppelkraft durch die Vorspannung der Tellerfedern zu regeln Der maximale axiale Hub der Kuppelmittel über das Triebscheibenniveau muß kleiner sein als die Differenz von Triebmittelbreite und maximalem Triebscheibenabstand Dieser wird durch den zur Verfügung stehenden Federweg bestimmt Es genügt, diese Uberlastsicherung auf nur einer Seite, vorzugsweise an der Antriebsdoppelscheibe vorzunehmen Der Vorteil ist, daß damit das Getriebe nicht auf die maximal zu erwartende Kraft eines Benutzers ausgelegt werden muß, sondern nach genau definierbaren Maximalkraften berechnet werden kann, womit viel Gewicht gespaart werden kann Um die Reibverluste beim Einlegen des Riemens zu minimieren wird erfindungsgemaß vorgesehen, den Riemen durch auf den Kuppelmitteln befindliche Federleisten 37 oder durch eine über einem schmalen Spalt federnde verschleißfeste Blechplatte 35 mit begrenzter Kraft zu fassen und in Biegezonen 33 zu flexen bevor die volle Kuppelkraft einsetzt (Fig 19-24) Eine Variante der Erfindung sieht vor, auf die Tastrolle 10 ganz zu verzichten und zur Steuerung des Riemenlaufkreises an der Abtriebsseite zwischen oder auf den Kuppelleisten 15 befindliche Positionierelemente 37, 38, 39 (Fig. 19-24, Fig. 28-30) zu verwenden, die den Riemen jeweils auf dem maximal möglichen, durch den Laufkreis an der Antriebsseite vorgegebenen Laufkreisradius zu führen. Diese Positionierelemente bestehen aus federnden oder elastischen Gleitflächen, die den einlaufenden Riemen mit einer geringen Kraft jeweils auf größtmöglichem Radius halten wollen, da sie von innen kommend an der Riemenflanke entlangstreichen. Erst wenn sich das Leertrum 28 des Riemens strafft, wird dieser auf Position gezogen und dort gehalten. An der Abtriebsseite befindet sich der Einkuppelpunkt E etwa am Gleichlaufpunkt für den kleinsten Laufkreisdurchmesser und bleibt stets in dieser Position. Die Positionierelemente können als Stahlfederbügel 39 oder Federleisten 37 aus Kunststoff, oder als Bürsten 38 jeweils in möglichst verschleißfester QuaUtät ausgeführt sein. Die gleiche Funktion können aber auch die oben erwähnten Schmutzabweiser 41 übernehmen, die den Riemen ja auch stets auf maximalem Radius führen wollen.To limit the loads acting on the drive parts, it is often sensible to provide an overload safety device. According to the invention, it is proposed that the individual drive disks be axially displaceable relative to one another by 1-2 mm on the connecting bolts 43 and their tensioning force via disk springs 42 or elastic rings or the like on the drive disc body (Fig. 28) By appropriately limiting the travel of the coupling means 4 by means of stops, it is possible to regulate the maximum coupling force by preloading the disc springs. The maximum axial stroke of the coupling means above the drive pulley level must be less than the difference between the driving means width and the maximum Drive pulley distance This is determined by the available spring travel. It is sufficient to carry out this overload protection on only one side, preferably on the drive double pulley. The advantage is that the gearbox does not reach the maximum expected force of a user ers must be designed, but can be calculated according to precisely definable maximum forces, which can save a lot of weight. To minimize the frictional losses when inserting the belt is provided according to the invention, the belt by spring bars 37 located on the coupling means or by a resilient over a narrow gap gripping wear-resistant sheet metal plate 35 with limited force and flexing in bending zones 33 before the full coupling force begins (Fig. 19-24) One variant of the invention provides that the feeler roller 10 be dispensed with entirely and that positioning elements 37, 38, 39 (FIGS. 19-24, 28-30) located on the driven side between or on the coupling strips 15 are used to control the belt running circuit that guide the belt to the maximum possible circle radius specified by the running circle on the drive side. These positioning elements consist of resilient or elastic sliding surfaces, which each want to keep the incoming belt at the greatest possible radius with a small force, since they come along from the inside along the belt flank. Only when the empty strand 28 of the belt tightens is it pulled into position and held there. On the output side, the engagement point E is located approximately at the synchronous point for the smallest running circle diameter and always remains in this position. The positioning elements can be designed as steel spring clips 39 or spring strips 37 made of plastic, or as brushes 38 in the most wear-resistant quality. The above-mentioned dirt deflectors 41 can also perform the same function, since they always want to guide the belt to the maximum radius.
Wichtig ist hierbei, daß ein biegefreudiger Riemen verwendet wird, um die Haltekräfte der Positionierelemente und damit die dadurch verursachten Reibungsverluste so gering wie möglich machen zu können.It is important here that a flexible belt is used in order to make the holding forces of the positioning elements and thus the resulting friction losses as low as possible.
An der Abtriebscheibe können vier Phasen beim Umlauf unterschieden werden (Fig. 25): In der Positionieφhase I gleitet der Riemen auf die von unten kommenden Positionierelemente solange auf, bis das Leertrum 28 sich leicht gespannt hat. Damit befindet er sich am Ende dieser ersten Phase in der durch den Laufkreis an der Triebscheibe vorgegebenen maximalen radialen Position. Zu Beginn der Kuppelphase II kuppeln die Kuppelleisten den Riemen nach dem Passieren des Einkuppelpunktes E, der sich in der Nähe des Gleichlaufpunktes für den kleinsten Laufdurchmesser oder noch weiter in Laufrichtung befindet. In der Auskuppelphase III geben die Kuppelleisten den Riemen selbsttätig frei. In der Aushebephase werden die Kuppelleisten durch die Kurvenscheibe 8 radial angehoben um den Riemen in der anschließenden Phase I zwischen sich aufnehmen zu können.On the driven pulley, four phases can be distinguished during the rotation (Fig. 25): In the Positionieφhase I, the belt slides onto the positioning elements coming from below until the empty strand 28 has tensed slightly. At the end of this first phase, he is in the maximum radial position specified by the running circle on the drive pulley. At the beginning of coupling phase II, the coupling strips couple the belt after passing coupling point E, which is close to the synchronization point for the smallest barrel diameter or even further in the direction of travel. In the disengaging phase III, the dome bars release the belt automatically. In the lifting phase, the coupling strips are raised radially by the cam 8 in order to be able to accommodate the belt in the subsequent phase I between them.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes, auch bezeichnet als riemengekoppeltes Getriebe (Fig.7-13) befinden sich die Kuppelmittel an, vorzugsweise im Riemen 23 bzw. Triebmittel 24; 25. Das Triebmittel ist also gleichzeitig Kuppelmittel. Die Plandoppelscheiben 2; 3 besitzen in dieser Ausführungsform keine Kupplungselemente wie im vorherigen Ausführungsbeispiel beschrieben. In den relativ breiten Kuppelriemen 23 sind Spreizköφer 1 1 aus Hartgummi, Kunststoff oder Metall flach v-förmig eingebettet. Die "Spitze" der V-Form weist zur Außenseite (Oberseite des Riemens), die äußeren Riemenflanken 27 zeigen leicht zur Innenseite (Unterseite). Der Riemenkord 12 verläuft vorzugsweise in der Mitte oberhalb der Spreizköφer 11, wodurch die radiale Komponente seiner Zugkraft auf die Mitte der Klemmkoφer 1 1 druckt und diese, sobald die Flanken des Riemen an der Scheibenwand der Scheiben 2, 3 gekuppelt haben, kniehebelartig spreizt, wodurch eine hohe, der Last proportionale Anpreßkraft entsteht Dabei darf der Spitzenwinkel der V-Form nicht zu nahe an 180° gedruckt werden, da der "Kniehebel" sonst überspringt und sich freikuppelt Der Riemen 23 ist in seiner Grundform etwas schmaler als der Planscheibenabstand, so daß er von diesen nicht selbsttätig kraftschlussig gekuppelt werden kann Er kann zur besseren Flexung im Seitenbereich Aussparungen 26 zwischen den Spreizkoφern besitzen (Fig 11) Den Kupplungsvorgang vollziehen zwei Steuergreifer, vorzugsweise jedoch Steuerrollen 13,13', die den Riemen von unten 13, ggf zusatzlich mittig von oben 13', scheibenseitig und druckend so verformen, daß eine Spreizung des Riemens 23 und damit Kupplung erfolgt Alternativ dazu kann der Riemen 23 oder ein als "Treibriemen" verwendetes Stahlband 24 so geformt sein, daß sie sich beim Einbiegen auf den Laufkreis einkuppeln Dann wird der Kuppelzeitpunkt durch die Position von Steuerrollen 13, 13' oder -fingern bestimmt, die den Riemen 23 bzw das Stahlband 24, 25 durch Gegenbiegen am Einkuppeln hindern Entscheidend für den Laufradius ist hier die radiale Position des Einschaltpunktes E Die Steuerrollen 13, 13' (Fig 9) sind von oben bzw unten an der Einlaufseite des Riemens an einem, ggf gabelförmigen, Trägerarm 14 zwischen die Doppelscheiben eingeführt, wobei der Doppeltragerarm durch den Schaltzug radial verstellt wird und am Gehäuse an einem Lagerzapfen 21 drehbar gelagert istIn a further embodiment of the transmission according to the invention, also referred to as a belt-coupled transmission (FIGS. 7-13), the coupling means are located, preferably in the belt 23 or drive means 24; 25. The propellant is also a coupling agent. The facing double discs 2; 3 in this embodiment have no coupling elements as described in the previous embodiment. In the relatively wide dome belt 23, expansion bodies 1 1 made of hard rubber, plastic or metal are flatly embedded in a V-shape. The "tip" of the V-shape points to the outside (top of the belt), the outer belt flanks 27 point slightly to the inside (bottom). The belt cord 12 preferably runs in the middle above the spreader body 11, whereby the radial component of its tensile force on the center the Klemmkoφer 1 1 prints and this, as soon as the flanks of the belt have coupled to the pulley wall of the pulleys 2, 3, spreads like a toggle lever, whereby a high, force-proportional contact pressure arises. The tip angle of the V-shape must not be too close to 180 ° be printed, otherwise the "toggle lever" jumps over and disengages The belt 23 is somewhat narrower in its basic form than the distance between the face plates, so that it cannot be non-positively coupled by it. It can have recesses 26 between the expansion bodies for better flexing in the side area (Fig 11) The coupling process is carried out by two control grippers, but preferably control rollers 13, 13 ', which deform the belt from below 13, optionally additionally from above 13', on the pulley side and in such a way that the belt 23 and thus the coupling are spread as an alternative for this purpose the belt 23 or a steel belt 24 used as a "drive belt" can be shaped so that it is at m Coupling into the running circle, then the time of coupling is determined by the position of control rollers 13, 13 'or fingers, which prevent the belt 23 or the steel band 24, 25 from being coupled by counter-bending. The radial position of the switch-on point is decisive for the running radius E The control rollers 13, 13 '(FIG. 9) are inserted from above or below on the inlet side of the belt on a, possibly fork-shaped, support arm 14 between the double pulleys, the double support arm being adjusted radially by the shifting cable and on the housing on a bearing pin 21 is rotatably mounted
Nach dem Einschalten bleibt der Riemen 23 solange an der gekuppelten Stelle an der Scheibe 5, bis er durch Entlastung bzw einen Zug nach oben, am Auslaufpunkt A selbsttätig freikuppelt Auf der Abtriebsseite kommt der Riemen 23 jedoch nicht sofort beim Einkuppeln unter Last, sondern erst allmählich in Richtung seines Laufweges auf den Auskupplungspunkt A zu Damit er dennoch an der gekuppelten Stelle verbleibt, wird die Biegesteifigkeit des Riemens 23, der ja eine radiale und damit kuppelnde Kraftkomponente enthalt, nicht zu gering gewählt und ggf durch eine Stahlbandfedereinlage erhöht Diese Stahlbandeinlage bildet vorzugsweise zugleich die Spreizkoφer Der Tragerarm der Schaltrollen am Abtrieb wird über die Riemenlange des Leertrums oder über die Position des aktiven Schaltregelers geregelt Es muß vermieden werden, daß das Leertrum unter hohen Zug gerat Der Wirkungsgrad der Ausführungsform der Erfindung als nemengekuppeltes Getriebe wird bei Gummiriemen wegen der deutlichen Walkarbeit bei der Riemenverformung nicht ganz so gut sein wie bei der Ausführungsform a scheibengekuppeltes Getriebe, dafür ist der Rundlauf hoch und die Gerauschentwicklung seh geringAfter switching on, the belt 23 remains at the coupled point on the pulley 5 until it automatically uncouples by unloading or pulling upwards at the outlet point A. On the driven side, however, the belt 23 does not come under load immediately when it is engaged, but only gradually in the direction of its path to the disengagement point A so that it still remains at the coupled point, the bending stiffness of the belt 23, which contains a radial and thus coupling force component, is not chosen too low and, if necessary, increased by a steel band spring insert. This steel band insert preferably forms at the same time die Spreizkoφer The support arm of the pulleys on the output is regulated via the belt length of the empty strand or via the position of the active shifting regulator. It must be avoided that the empty strand gets under high tension. The efficiency of the embodiment of the invention as a nominally coupled gear is with rubber belts because of the clear Wa lk work in the belt deformation may not be quite as good as in the embodiment a disk-coupled transmission, but the concentricity is high and the noise development is very low
Eine Sonderform ist das Stahlband-Kuppelriemengetriebe (Fig 8), das einen sehr guten Wirkungsgrad, allerdings weniger Drehmoment besitzt Bei ihm wird ein leicht dachförmig gebogenes, gewalztes und gehärtetes Stahlband 24 verwendet, das seitlich auch gewellt oder gefaltet sein kann, Stahlband 25, (Fig 12, Fig 13) Die Steuerrollen 13, 13' müssen ggf diesem gewellten Stahlband 25 in der Form angepaßt sein Liste der BezugszeichenA special form is the steel belt dome belt transmission (Fig. 8), which has a very good efficiency, but less torque. It uses a slightly roof-shaped, rolled and hardened steel belt 24, which can also be corrugated or folded on the side, steel belt 25, ( Fig. 12, Fig. 13) The control rollers 13, 13 'may have to be adapted in shape to this corrugated steel strip 25 List of reference numbers
Auslaufpunkt A Leertrum 28Exit point A empty strand 28
Einkuppelpunkt E Verstarkungsrippe 29Coupling point E reinforcing rib 29
Gleichlaufpunkt G Kuppelleistenstern 30Synchronization point G dome strip star 30
Schaltpunkt S Kunststoffstege 31Switching point S plastic webs 31
Mittelpunkt M Schnappstifte 32Center point M snap pins 32
Kuppelpunkt des vorlfd Elementes KCoupling point of the current element K
Freigangwinkel or Biegezone 33Clearance angle or bending zone 33
Einlaufwinkel ß Federspalt 34Entry angle ß spring gap 34
Auslaufwinkel ϊ Blechplatte 35Outlet angle ϊ sheet metal plate 35
Riemen 1 Raumlippen 36Belt 1 space lips 36
Antriebsdoppelscheibe 2 Federleisten 37Double drive disc 2 female connectors 37
Abtriebsdoppelscheibe 3 Bürsten 38Output double disk 3 brushes 38
Kuppelmittel 4 Stahlfederbugel 39Coupling means 4 steel spring clip 39
Tπebscheibe 5 Stellring 40Washer 5 collar 40
Schragflachen 6,6" Schmutzabweiser 41Sloping 6.6 "dirt deflector 41
Distanzring 7 Tellerfedern 42Spacer ring 7 disc springs 42
Kurvenscheibe 8 Verbindungsbolzen 43Cam 8 connecting bolts 43
Steuerstifte 9 Durchgangslocher 44Control pins 9 through holes 44
Riementastrolle 10 Fallinien der Schragflachen 45Belt traction roller 10 falling lines of the inclined surfaces 45
Spreizkoφer 1 1 Achsrohr 46Expanding body 1 1 axle tube 46
Riemencord 12 Triebscheibe aus Blech 47Belt cord 12 drive pulley made of sheet metal 47
Steuerrollen 13,13' Breitkeilriemen 48Timing pulleys 13.13 'V-belt 48
Hebelarm 14 Kegelflache der Triebscheibe 49Lever arm 14 conical surface of the drive pulley 49
Kuppelleisten 15 federndes Halteelement 50Dome strips 15 resilient holding element 50
Trageφlatte 16 Befestigungsoffhung 51Carrying plate 16 fastening opening 51
Ruckholfeder 17 Kuppelstab 52Ruckholfeder 17 coupling rod 52
Schaltzug 18 Radialnut 53Shift cable 18 radial groove 53
Steuerarm 19 Positionieφhase IControl arm 19 Positionieφhase I
Hilfsrolle 20 Kuppelphase IIAuxiliary role 20 dome phase II
Lagerzapfen 21 Auskuppelphase IIIBearing journal 21 disengagement phase III
Mitnahmestift 22 Aushebephase IVDriving pin 22 Lifting phase IV
Kuppelriemen 23Dome strap 23
Stahlband 24 gewelltes Stahlband 25Steel band 24 corrugated steel band 25
Aussparungen in Riemen 26Belt cutouts 26
Riemenflanke 27 Belt flank 27

Claims

Patentansprüche claims
1. Stufenlos schaltbares Variogetriebe mit einer Antriebs- und Antriebsdoppelscheibe und einem beide Triebdoppelscheiben zur Übertragung der Drehleistung verbindenden Triebmittel, wobei eine stufenlose Änderung des Getriebe-Übersetzungsverhältnisses durch eine stufenlose Veränderung des Triebmittel-Laufkreisradius an mindestens einer der Triebdoppelscheiben gegeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragung zwischen dem Triebmittel und den Triebdoppelscheiben (2; 3) durch seitlich am Triebmittel angreifende und an den Triebdoppelscheiben (2; 3) sitzende Kuppelmittel (4; 15; 52) erfolgt, welche sich über einen den kleinsten bis größtmöglichen Laufradius definierenden Teil des Triebscheibenradius erstrecken.1. Infinitely switchable Vario gearbox with a drive and drive double disk and a drive means connecting both drive double disks for the transmission of the rotary power, wherein a continuous change in the gear ratio is given by a continuous change in the drive medium radius on at least one of the drive double disks, characterized in that the power transmission between the drive means and the drive double disks (2; 3) takes place through coupling means (4; 15; 52) which engage laterally on the drive means and are seated on the drive double disks (2; 3) and which are defined by a part of the which defines the smallest to the largest possible running radius Extend drive pulley radius.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Krafteinbringung von den Triebdoppelscheiben (2; 3) auf das Triebmittel und umgekehrt durch selbstunterstützende Kuppelmittel (4; 15; 52) erfolgt.2. Transmission according to claim 1, characterized in that the introduction of force from the drive double disks (2; 3) to the drive means and vice versa by self-supporting coupling means (4; 15; 52).
3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Triebmittel ein Riemen (1) ist und daß die Kuppelmittel (4; 15; 52) in höherer Anzahl und in regelmäßigen Abständen auf den Triebscheiben angebracht sind, wobei der Kuppelvorgang vorzugsweise kraftschlüssig über eine seitliche Einbringung der Kupplungskräfte auf die Riemenflanken (27) mit möglichst hohem Reibwert stattfindet.3. Transmission according to claim 1 or 2, characterized in that the drive means is a belt (1) and that the coupling means (4; 15; 52) are attached in greater numbers and at regular intervals on the drive pulleys, the coupling process preferably non-positively via a lateral introduction of the coupling forces onto the belt flanks (27) with the highest possible coefficient of friction.
4. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Riemen (1) im Bereich der Umschlingung durch mehrere Kuppelmittel (4; 15;52) gleichzeitig gefaßt wird, welche den Riemen (1) am Einschaltpunkt (E) seitlich und vorzugsweise großflächig kuppeln und am Auslaufpunkt (A) freigeben, wobei das Ein- und Ausschalten der Kuppelmittel (4; 15; 52) selbsttätig oder durch eine beliebige Art von Schaltmitteln (mechanisch, elektromagnetisch, hydraulisch etc.) erfolgen kann. 4. Transmission according to one of claims 1 to 3, characterized in that the belt (1) in the area of the loop through several coupling means (4; 15; 52) is gripped simultaneously, which the belt (1) at the switch-on point (E) laterally and preferably couple over a large area and release at the outlet point (A), it being possible for the coupling means (4; 15; 52) to be switched on and off automatically or by any type of switching means (mechanical, electromagnetic, hydraulic, etc.).
5 Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kuppelmittel (4) als, vorzugsweise radial angeordnete, Kupplungsleisten (15) oder -platten ausgeführt sind, die gegenüber der Triebdoppelscheibe (2, 3) radial und tangential etwas verschieblich sind und sich auf relativ zur Scheibenachse radial und tangential schrägen Gleitflachen, den Schrägflächen (6, 6') an den Scheiben zur Übertragung des Drehmoments und zur Erzeugung der Kuppelkraft abstützen, wobei die Kuppelmittel (4, 15) beim Verschieben auf dem Einlegeweg zum Erstkupplungspunkt und dann weiter zur Endlage aufgrund des Riemenzuges durch diese Schrägflachen (6; 6') zu einer kleinen axialen Verschiebung auf den Riemen zu gezwungen werden und dadurch gegen die Flanken (27) des Riemens (1) mit lastabhangiger Kraft pressen.5 Transmission according to one of claims 1 to 4, characterized in that the coupling means (4) are designed as, preferably radially arranged, coupling strips (15) or plates which are somewhat displaceable radially and tangentially relative to the drive double plate (2, 3) and are supported on sliding surfaces which are radially and tangentially inclined relative to the disc axis, the inclined surfaces (6, 6 ') on the discs for transmitting the torque and for generating the coupling force, the coupling means (4, 15) being displaced on the insertion path to the first coupling point and then further to the end position due to the belt pull through these inclined surfaces (6; 6 ') to be forced to a small axial displacement on the belt and thereby press against the flanks (27) of the belt (1) with load-dependent force.
6 Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittlinie der Ebene der Schrägflächen (6; 6') mit einer gedachten, zur Triebscheibenachse senkrecht liegenden Scheibenebene einen Winkelwert von 20°-60° zum Radiusstrahl ergibt, wobei dieser als Freigangwinkel (£ bezeichnete Winkel auf die Anzahl der Kuppelleisten (15) pro Triebdoppelscheibe (2, 3) abgestimmt ist und umso kleiner ist, je höher diese Anzahl ist, und wobei der Steigungswinkel der Schrägflächen gegenüber dieser Scheibenebene auf den Reibwert der Materialpaarung Riemen Kuppelmittel (1; 4, 15; 52) und auf den Reibwert zwischen Kuppelleiste (15) und Triebdoppelscheibe (2; 3) abgestimmt ist, wobei der Steigungswinkel der Schragflachen zur Triebdoppelscheibenebene vorzugsweise zwischen 10 und 30° beträgt6 Gearbox according to one of claims 1 to 5, characterized in that the intersection of the plane of the inclined surfaces (6; 6 ') with an imaginary, plane perpendicular to the pulley axis results in an angular value of 20 ° -60 ° to the radius beam, this as Clearance angle (£ designated angle is matched to the number of coupling strips (15) per drive double pulley (2, 3) and the smaller the higher this number, and the angle of inclination of the inclined surfaces with respect to this plane of the pulley depends on the coefficient of friction of the material pairing belt coupling means ( 1; 4, 15; 52) and the coefficient of friction between the coupling strip (15) and the drive double disc (2; 3), the pitch angle of the inclined surfaces to the drive double disc plane preferably being between 10 and 30 °
7 Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kuppelleisten (15) einer Triebscheibe aus Kunststoff bestehen und in einem Stück als Kuppelleistenstern (30) spritzgegossen sind und daß die Kuppelleisten auf der Riemenseite durch ihre Materialbeschaffenheit oder Oberflächenstruktur einen hohen Reibwert und eine hohe Verschleißfestigkeit zum Riemen besitzen, ihre Gleitflächen auf der Triebscheibenseite jedoch einen möglichst niedrigen Reibwert zu den Schrägflachen haben, wobei vorzugsweise die die einzelnen Kuppelmittel verbindenden Kunststoffstege (31) als Rückholfedern und vorzugsweise auch als in die Triebscheiben einschnappende Halteelemente ausgebildet sind, wobei diese Rückholfedern sowohl radiale als auch tangentiale, als auch axiale Verschiebung der Kuppelmittel ausgleichen.7 Transmission according to one of claims 1 to 7, characterized in that the coupling strips (15) of a drive pulley consist of plastic and are injection molded in one piece as coupling strip star (30) and that the coupling strips on the belt side have a high coefficient of friction due to their material properties or surface structure and have high wear resistance to the belt, but their sliding surfaces on the drive pulley side have the lowest possible coefficient of friction with the inclined surfaces, the plastic webs (31) connecting the individual coupling means preferably being designed as return springs and preferably also as retaining elements which snap into the drive pulleys, these Return springs compensate both radial, tangential and axial displacement of the coupling means.
8 Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein handelsüblicher Keilriemen oder Breitkeilriemen (48) verwendet wird und die Kuppelmittel auf den Kegelscheiben von Keilriemengetrieben oder Keilriemenvariogetrieben sitzen und sich vorzugsweise über den gesamten möglichen Laufradiusbereich parallel zur Kegelfläche (49) der Triebscheiben erstrecken 8 Transmission according to one of claims 1 to 7, characterized in that a commercially available V-belt or wide V-belt (48) is used and the coupling means sit on the conical pulleys of V-belt drives or V-belt variator gears and preferably over the entire possible radius range parallel to the cone surface (49) Drive pulleys extend
9 Getriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kuppelmittel als Kuppelleisten (15) ausgeführt sind, die etwas über die Kegelscheibenoberflache überstehen, und daß die Kuppelleisten (15) auf zur Kegelflache (49) der Triebscheibe schräg angeordneten Gleitflachen gelagert sind und auf diesen über einen gewissen Weg radial und/oder tangential verschieblich sind und und daß die Kuppelleisten bei der Verschiebung durch den einlaufenden Riemen zunehmend aus der Kegelflache heraustreten und den aufliegenden Riemen kuppeln, wobei die Steigung der Schragflachen vorzugsweise 1 2 bis 1 6 betragt9 transmission according to claim 8, characterized in that the coupling means are designed as coupling strips (15) which protrude somewhat beyond the conical disk surface, and in that the coupling strips (15) are mounted on the conical surface (49) of the drive pulley obliquely arranged sliding surfaces and on these are radially and / or tangentially displaceable over a certain distance and that the coupling strips increasingly come out of the conical surface during the displacement by the incoming belt and couple the overlying belt, the slope of the inclined surfaces preferably being 1 2 to 1 6
10 Getriebe nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittlinien zwischen den Schragflachen (6,6') und der Kegelflache (49) der Triebscheibe annähernd parallel zum Radiusstrahl der Kegelscheibe angeordnet sind und daß sich die Kuppelleisten unter Riemenlast vorwiegend in Umfangsrichtung verschieben und dadurch lastabhangig gegen die Riemenflanke pressen10 Gearbox according to one of claims 8 or 9, characterized in that the cutting lines between the inclined surfaces (6,6 ') and the conical surface (49) of the drive pulley are arranged approximately parallel to the radius beam of the conical pulley and that the coupling strips under belt load predominantly in Shift circumferential direction and press against the belt flank depending on the load
11 Getriebe nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kuppelmittel (4) aus Kuppelstaben (52) runden, ovalen oder polygonen Querschnitts bestehen und vorzugsweise radial angeordnet sind, wobei diese Stabe in Radialnuten (53) in der Kegelflache (49) der Triebscheibe gelagert sind und in ihrer Ruhelage etwas über die Kegelflache überstehen und unter Riemenlast über einen gewissen Weg in Umfangsrichtung bzw in radialer Richtung rollen bzw kippen können und damit ihren Überstand über die Kegelflache vergrößern und lastabhangig auf die Riemenflanke pressen11 Transmission according to one of claims 8 to 10, characterized in that the coupling means (4) consist of coupling rods (52) of round, oval or polygonal cross-section and are preferably arranged radially, said rod in radial grooves (53) in the conical surface (49 ) of the drive pulley are mounted and in their rest position they protrude slightly over the cone surface and can roll or tilt under belt load over a certain distance in the circumferential direction or in the radial direction and thus increase their projection over the cone surface and press onto the belt flank depending on the load
12 Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kuppelmittel (4) durch Ruckholfedern in ihre Ruhestellung, das ist die Position mit dem geringsten Überstand über die Kegelscheibenoberflache, zurückgezogen werden12 Transmission according to one of claims 1 to 11, characterized in that the coupling means (4) are retracted into their rest position by restoring springs, that is the position with the least protrusion over the surface of the conical disk
13 Getriebe nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Triebmittel als rechteckiger oder quadratischer Riemen (1), ausgebildet ist, und daß die seitlichen zur Krafteinbringung vorgesehenen Flanken (27) des Riemens (1) zueinander zumindest im gekuppelten Zustand annähernd parallel und auf die Innenflachen der Triebdoppelscheiben (2, 3) oder der Kuppelmittel (4, 15) ausgerich 5ind13 Transmission according to claim 1 to 7, characterized in that the drive means is designed as a rectangular or square belt (1), and that the lateral flanks (27) of the belt (1) provided for the introduction of force are approximately parallel to one another at least in the coupled state on the inner surfaces of the drive double disks (2, 3) or the coupling means (4, 15)
14 Getriebe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Innenflächen der Triebdoppelscheiben (2, 3) im wesentlichen Plan ausgebildet und parallel zueinander angeordnet sind und daß deren gegenseitiger Abstand großer ist, als die Breite des unbelasteten Riemens (1), wobei der Riemen (1) mit seinen seitlichen Flanken (27) durch schaltbare Kuppelmittel (4, 15) zwischen einem Einkuppelpunkt (E) und einem Auslaufpunkt (A) auf einem vorbestimmbaren Laufkreisradius mit den Triebdoppelscheiben (2, 3) kuppelbar ist und durch die angreifenden Kupplungskraft e auf diesem bestimmten Laufkreisradius gehalten wird14 Transmission according to claim 13, characterized in that the mutually facing inner surfaces of the drive double pulleys (2, 3) are essentially plan and arranged parallel to each other and that their mutual distance is greater than the width of the unloaded belt (1), the Belt (1) with its side flanks (27) by switchable coupling means (4, 15) between a coupling point (E) and an exit point (A) can be coupled to the drive double disks (2, 3) on a predeterminable running circle radius and is held on this determined running circle radius by the acting clutch force e
15 Getriebe nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung des Laufkreisradius durch ein Kuppeln des Riemens (1) auf unterschiedlichen Laufkreisradien erfolgt und zwar über eine gesteuerte Verschiebung der Einschaltpunkte der Kuppelmittel (4) bzw. des Einkuppelpunktes (E), bezogen auf den momentanen Gleichlaufpunkt (G), in oder entgegen der Laufrichtung des Riemens (1)15 Gearbox according to one of claims 13 or 14, characterized in that the change in the running circle radius takes place by coupling the belt (1) on different running circle radii, specifically via a controlled displacement of the switch-on points of the coupling means (4) or the coupling point (E) , based on the current synchronous point (G), in or against the running direction of the belt (1)
16 Getriebe nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die16 Gearbox according to one of claims 13 to 15, characterized in that the
Steuerungen der Einkuppelpunkte (E) an Antriebs- und an Abtriebsdoppelscheibe (2, 3) vorzugsweise gegenläufig und unter Vermeidung unzulässiger Spannungen des Riemens (1) gekoppelt sind oder daß die Steuerung des Einschaltpunktes (E) am Abtrieb von der Lange, bzw der Spannung des Leertrums (28) des Riemens (1) abhangig ist und so steuertechnisch geregelt ist, daß, bei sich verkürzendem bzw spannendem Leertrum, eine Verschiebung des Einkuppelpunktes (E) in Laufrichtung bzw. ein Verschieben des Riemens (1) in Richtung Triebachse erfolgt und damit eine Verkleinerung des Laufradius am Abtrieb stattfindet und umgekehrtControls of the engagement points (E) on the input and output double pulleys (2, 3) are preferably coupled in opposite directions and avoiding impermissible tensions of the belt (1) or that the control of the switch-on point (E) on the output depends on the length or the tension of the Empty run (28) of the belt (1) is dependent and is controlled by the control system so that, with a shortening or tensioning empty run, the coupling point (E) is shifted in the running direction or the belt (1) is shifted in the direction of the drive axis and thus there is a reduction in the running radius at the output and vice versa
17 Getriebe nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine der Triebdoppelscheiben (2, 3) schaltbar ist und die Aufrechterhaltung einer definierten Spannung oder Lange des Leertrums (28) des Riemens (1) über eine Spannrolle oder eine Veränderung des Achsenabstandes zwischen Antrieb und Abtrieb erfolgt17 Transmission according to one of claims 13 to 16, characterized in that only one of the drive double pulleys (2, 3) is switchable and the maintenance of a defined tension or length of the empty run (28) of the belt (1) via a tension roller or a change in Axis distance between drive and output takes place
18 Getriebe nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auskuppeln ein durch den abhebenden Riemen (1) selbst verursachtes Verschieben der Kuppelmittel (4, 15) auf den schrägen Gleitflachen (6,6') entlang des Auslauf weges und damit aufgrund des Freigangwinkels (CX) auf ein axial tieferes Niveau stattfindet und der Riemen durch das axiale Entfernen der Kuppelmittel von der Riemenflanke (27) freigekuppelt18 Transmission according to one of claims 13 to 17, characterized in that when disengaging a displacement of the coupling means (4, 15) caused by the lifting belt (1) itself on the inclined sliding surfaces (6, 6 ') along the outlet path and thus due to the clearance angle (CX) takes place to an axially lower level and the belt is freed from the belt flank (27) by axially removing the coupling means
19 Getriebe nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Einschalten der Kuppelmittel (4, 15) zum gewünschten Schaltpunkt (S) vorzugsweise mechanisch erfolgt, indem Teile der Kuppelmittel (4, 15) oder entsprechende Zwischenelemente bei jeder Umdrehung der Triebdoppelscheiben (2, 3) durch ein Schaltmittel im Schaltbereich radial bewegt werden, wobei die Kuppelmittel (4, 15) durch die Schaltmittel vorzugsweise nur in einer Verfahrrichtung betätigt werden und die Ruckkehr in die Ausgangslage über Ruckholfedern (17) erfolgt19 Transmission according to one of claims 13 to 18, characterized in that the switching on of the coupling means (4, 15) to the desired switching point (S) is preferably carried out mechanically by parts of the coupling means (4, 15) or corresponding intermediate elements with each revolution of the drive double disks (2, 3) are moved radially by a switching means in the switching area, the coupling means (4, 15) preferably only in by the switching means one direction of travel are actuated and the return to the starting position takes place via return springs (17)
20 Getriebe nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltmittel als verstellbare Kurvenscheibe (8) ausgebildet ist, auf der die Kuppelmittel (4, 15) oder Zwischenelemente wenigstens im Schaltbereich entlanggleiten, und damit der Einschaltpunkt in oder20 Gearbox according to one of claims 13 to 19, characterized in that the switching means is designed as an adjustable cam (8) on which the coupling means (4, 15) or intermediate elements slide at least in the switching area, and thus the switch-on point in or
entgegen der Laufrichtung des Riemens (1) durch eine auf das Schaltmittel wirkende Schaltvorrichtung, z B durch einen Schaltzug (18) verstellt werden kann, wobei die Kurvenscheibe vorzugsweise um die Triebachse als Bewegungsmittelpunkt drehbar ist, aber mit den Triebscheiben (5) nicht mitdreht, sondern mit dem Getriebegehause bzw -rahmen über eine Versteilvorrichtung, z.B. einen Schaltzug (18), verbunden istcan be adjusted against the running direction of the belt (1) by a switching device acting on the switching means, e.g. by a shift cable (18), the cam disc preferably being rotatable about the drive axis as the center of movement, but not rotating with the drive pulleys (5), but with the gearbox or frame via an adjusting device, e.g. a shift cable (18) is connected
21 Getriebe nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Lange des Riemens (1) bzw die Spannung des Leertrums (28) vorzugsweise über eine Tastrolle (10) erfaßt und durch ein Getriebe in eine entsprechende Steuerbewegung der Kurvensteuerscheibe (8) am Abtrieb (3) umgesetzt wird, wobei ein Verkleinern der Leertrumlange bzw ein Erhöhen der Spannung zu einer Verlegung des Kupplungspunktes (E) in Laufrichtung des Riemens (1) und damit zu einer Reduzierung des Laufradius führt und umgekehrt21 Transmission according to one of claims 13 to 20, characterized in that the length of the belt (1) or the tension of the empty strand (28) is preferably detected via a feeler roller (10) and by a transmission in a corresponding control movement of the cam control disc (8) is implemented on the output (3), a reduction in the empty strand length or an increase in the tension relocating the coupling point (E) in the running direction of the belt (1) and thus reducing the running radius and vice versa
22 Getriebe nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheibe (8) bzw das Kurvensegment an der Abtriebsdoppelscheibe (3) von einem, vorzugsweise von innen, mit einer Tastrolle (10) und durch Federkraft gegen das Leertrum (28) des Riemens (1) druckenden Steuerarm (14), dessen Drehpunkt (21) am Getriebegehause oder - rahmen bzw einer rahmenfesten Tragerplatte (16) sitzt, über einen Mitnahmestift (22) angesteuert wird, wobei durch die Federkraft gleichzeitig eine gewisse Vorspannung auf das Leertrum des Riemens (1) gebracht wird, die ein zuverlässiges Einkuppeln an den Kuppelmittel (4, 15) der Abtriebsdoppelscheiben(3) sowie eine bessere Lastverteilung unter den Kupplungen der Triebseite sicherstellt22 Gear according to one of claims 13 to 21, characterized in that the cam disc (8) or the cam segment on the output double disc (3) from one, preferably from the inside, with a sensing roller (10) and by spring force against the empty strand (28) of the belt (1) printing control arm (14), the fulcrum (21) of which is located on the transmission housing or frame or a frame-fixed support plate (16), is driven by a driving pin (22), with the spring force at the same time prestressing the empty strand of the belt (1) is brought, which ensures a reliable coupling to the coupling means (4, 15) of the output double disks (3) and a better load distribution among the clutches on the drive side
23 Getriebe nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verringerung der Reibung beim Flexen des Riemens wahrend dem Einlegevorgang ein biegeflexibler, tief gezahnter aber seitendruckfester Riemen verwendet wird und daß die Flächen der Kuppelmittel (4) in der Langsmitte vorzugsweise leicht erhaben sind 23 Transmission according to one of claims 13 to 22, characterized in that a flexible, deeply serrated but side pressure-resistant belt is used to reduce the friction when the belt flexes during the insertion process and that the surfaces of the coupling means (4) preferably slightly raised in the long center are
24 Getriebe nach einem der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise zur Verringerung von Reibungsverlusten zwischen den Kuppelmittel (4, 15) und den Triebdoppelscheiben (2, 3) reibarme Materialpaarungen (z B Stahl/Kunststoff oder Gleitlegierungen) ggf mit Gleitbeschichtungen an den Schragflachen (6, 6') oder Walzkorper zwischen den Kuppelmittel (4) und den Triebdoppelscheiben (2, 3) verwendet werden, wobei vorzugsweise die Gleitflachen oder die Walzkoφer durch Dichtungselemente gegen das Eindringen von Schmutz, ggf auch Wasser, geschützt sind oder selbst weitgehend unempfindlich gegen diese Medien sind24 Transmission according to one of claims 13 to 23, characterized in that preferably to reduce frictional losses between the coupling means (4, 15) and the drive double disks (2, 3) low-friction material pairings (e.g. steel / plastic or sliding alloys) with sliding coatings if necessary the inclined surfaces (6, 6 ') or rolling elements between the coupling means (4) and the drive double plates (2, 3) are used, preferably the sliding surfaces or the rolling elements being protected by sealing elements against the ingress of dirt, possibly also water, or even are largely insensitive to these media
25 Getriebe nach einem der Ansprüche 13 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise bei großer Lange des Riemens (1), der Riemen (1) im Zugtrum in der Nahe der Triebdoppelscheibe (2, 3) über wenigstens eine Fuhrungsrolle (20) geführt wird, die die Wirkung der Laufradiusstabilisation durch die sich ändernde Neigung des Riemens (1) verstärkt25 Gearbox according to one of claims 13 to 25, characterized in that preferably with a long length of the belt (1), the belt (1) in the traction strand near the drive double pulley (2, 3) is guided over at least one guide roller (20) , which increases the effect of the radius stabilization due to the changing inclination of the belt (1)
26 Getriebe nach einem der Ansprüche 13 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheiben (8) bzw das Kurvensegment die Kuppelmittel (4, 15) zum notwendigen Offnen der Kupplung beim Einlaufen des Riemens zunächst radial gegen die Federkraft derRuckholfedern (17) oder der Kunststoffstege (31) anheben und beim Einkuppelpunkt radial zuruckschnappen lassen und so den selbsttätigen Kuppelvorgang einleiten26 Transmission according to one of claims 13 to 25, characterized in that the cam discs (8) or the cam segment, the coupling means (4, 15) for the necessary opening of the clutch when the belt runs in, initially radially against the spring force of the return springs (17) or the plastic webs Raise (31) and snap it back radially at the coupling point and thus initiate the automatic coupling process
27 Getriebe nach einem der Ansprüche 13 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerpunkt des Steuerarmes (14) verschwenkbar angeordnet ist und diese Verschwenkung von einem an den Schaltzug der Antriebsseite angekoppelten zweiten Schaltzug oder durch eine am Rahmen befestigte Schubstange o a in die Fahrwerksbewegungen ausgleichender Weise betätigt wird27 Transmission according to one of claims 13 to 26, characterized in that the bearing point of the control arm (14) is arranged pivotably and this pivoting of a coupled to the shift cable of the drive side second shift cable or by a push rod attached to the frame or the like in the chassis movements compensating manner is operated
28 Getriebe nach einem der Ansprüche 13 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß Federleisten28 Gearbox according to one of claims 13 to 27, characterized in that female connectors
(37) an den Kuppelleisten oder eine leicht gewölbte, über einem Federspalt (34) federnde verschleißfeste Blechplatte (35) den Riemen in einem schmalen Bereich fassen und flexen, bevor die Kuppelkraft voll einsetzt(37) on the coupling strips or a slightly curved, wear-resistant sheet metal plate (35) resilient over a spring gap (34), grasp and flex the belt in a narrow area before the coupling force is fully applied
29 Getriebe nach einem der Ansprüche 13 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des Laufradius der Abtriebsdoppelscheibe (3) auf eine Tastrolle (10) verzichtet wird und stattdessen federnde oder elastische Positionierelemente, wie z B Federleisten (37), Bürsten29 Gearbox according to one of claims 13 to 28, characterized in that a control roller (10) is dispensed with to control the running radius of the output double disk (3) and instead resilient or elastic positioning elements, such as spring strips (37), brushes
(38) oder Stahlfederbugel (39), verwendet werden, die den einlaufenden Riemen mit relativ geringer Kraft auf den durch den jeweiligen Laufradius an der Antriebsdoppelscheibe (2) vorgegebenen maximalen Laufradius halten, wobei sich diese Positionierelemente über den vom kleinsten und großtenmoglichen Laufkreis definierten Teil der Triebscheibe ertrecken und wobei sich der Riemen auf diesen Positionierelementen bei Überwindung der schwachen Haltekraft verschieben kann und wobei der Schaltpunkt der Kuppelmittel etwa am Gleichlaufpunkt für den kleinsten Laufkreisdurchmesser hegt oder noch weiter in Laufrichtung verschoben ist(38) or steel spring clip (39) can be used, which keep the incoming belt with relatively little force on the maximum running radius given by the respective running radius on the drive double pulley (2), these positioning elements exceeding that of extend the smallest and largest possible running circle defined part of the drive pulley and the belt on these positioning elements can move when the weak holding force is overcome and the switching point of the coupling means is at the synchronous point for the smallest running circuit diameter or is shifted further in the running direction
30 Getriebe nach einem der Ansprüche 13 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß am Außenrand der Triebscheiben, links und rechts der Scheibennut, zum Riemen hin weisende, ringförmige, elastische oder federnde Schmutzabweiser (41) angebracht sind, die in Ruhestellung so weit in die Scheibennut ragen, daß der verbleibende Abstand zueinander etwas geπnger ist als die Riemenbreite und der ein- und auslaufende Riemen die Schmutzabweiser etwas zur Seite drucken muß, wobei die Riemenflanke beim Ein- und Auslaufan der Putzkante des Schmutzabweisers vorbeigleitet, wobei vorzugsweise die elastischen oder federnden Schmutzabweiser (41) der Abtriebsdoppelscheibe die Funktion der Positionierelemente übernehmen und den Riemen durch das Anlaufen von unten an die Riemenflanke stets auf dem maximal möglichen Laufdurchmesser führen30 Gearbox according to one of claims 13 to 29, characterized in that on the outer edge of the drive pulleys, left and right of the pulley groove, towards the belt, ring-shaped, elastic or resilient dirt deflectors (41) are attached, which in the rest position so far into the pulley groove protrude that the remaining distance from each other is slightly narrower than the belt width and the incoming and outgoing belt has to push the dirt deflector to the side, the flank of the belt sliding past the cleaning edge of the dirt deflector as it enters and exits, preferably the elastic or resilient dirt deflector ( 41) of the output double pulley take over the function of the positioning elements and always guide the belt to the maximum possible barrel diameter by running from below onto the belt flank
31 Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Kuppelleisten an den Kanten der Gleitflächen Raumlippen (36) besitzen, die die Gleitflachen von Verunreinigungen freihalten und daß in den Ecken der Schragflachen hohlformige Schmutzdepots oder Durchgangslocher(44) vorgesehen werden31 Gear according to one of claims 1 to 30, characterized in that the coupling strips have at the edges of the sliding surfaces space lips (36) which keep the sliding surfaces free of contamination and that hollow dirt deposits or through holes (44) are provided in the corners of the inclined surfaces
32 Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß zur Uberlastsicherung die Kopfe der Verbindungsbolzen (43), die die Triebscheiben miteinander verbinden mit vorspannbaren Federn - vorzugsweise Tellerfedern (42) oder elastischen Elementen unterlegt sind, und daß die Triebscheiben bei Überschreiten einer bestimmten Last auseinanderweichen und daß für die Kuppelmittel ein Anschlag vorgesehen ist, der ihre Bewegungsbahn begrenzt, wobei der Freiraum zwischen den Kuppelmittel in Anschlagsposition großer ist als die Summe aus Riemenbreite und zur Verfügung stehendem Federweg32 Gearbox according to one of claims 1 to 31, characterized in that for overload protection, the heads of the connecting bolts (43) which connect the drive pulleys to one another are prestressed by springs - preferably disc springs (42) or elastic elements, and that the drive pulleys are exceeded diverge a certain load and that a stop is provided for the coupling means that limits their path of movement, the free space between the coupling means in the stop position is greater than the sum of the belt width and available travel
33 Getriebe nach einem der Ansprüche 21 bis 32, dadurch gekennzeichrΛt, daß der Lagerzapfen (21) des Steuerarms (19) auf einem Stellπng (40) gelagert is welcher durch den Schaltzug ,( 18) oder - bei gefederten Fahrzeugen - eine am Fahrzeugrahmx an geeigneter Stelle befestigte Schubstange verdreht wird33 Gear according to one of claims 21 to 32, characterized gekennzeichr Λ t, that the bearing journal (21) of the control arm (19) mounted on a Stellπng (40) is which passes through the shift cable (18) or - with sprung vehicles - one at the Vehicle frame attached to a suitable point is turned
34(24) Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise bei schnell drehenden Antriebsaggregaten, die an den Kuppelmitteln (4, 15, 52) auftretenden Fliehkräfte zum Ein- oder Auskuppeln des Triebmittels benutzt oder mitbenutzt werden34 (24) gearbox according to one of claims 1 to 33, characterized in that preferably in the case of fast rotating drive units which are connected to the coupling means (4, 15, 52) centrifugal forces that occur are used or used to couple or disengage the driving means
35 Stufenlos schaltbares Variogetriebe mit einer Antriebs- und Antriebsdoppelscheibe und einem beide Triebdoppelscheiben zur Übertragung der Drehleistung verbindenden Triebmittel, wobei eine stufenlose Änderung des Getriebe-Ubersetzungsverhaltnisses durch eine stufenlose Veränderung des Triebmittel-Laufkreisradius an mindestens einer der Triebdoppelscheiben gegeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kuppelmittel in Form von Spreizkoφern (11) im Tπebmittel (23, 24, 25) integriert sind und eine Spreizbarkeit des riemen- oder bandartigen Triebmittels vorgesehen ist35 steplessly switchable vario gearbox with a drive and drive double disk and a drive means connecting both drive double disks for the transmission of the torque, whereby a continuous change of the gear ratio is given by a stepless change of the drive medium running radius on at least one of the drive double disks, characterized in that the Coupling means in the form of spreader bodies (11) are integrated in the tapping means (23, 24, 25) and the belt-like or belt-like drive means can be expanded
36 Getriebe nach Anspruch 35 dadurch gekennzeichnet, daß diese Kuppelmittel bzw der Riemen selbst fortlaufend durch externe, am Getriebegehause/-rahmen gelagerte Schaltelemente (13,13') betätigt bzw gespreizt werden, und daß die Doppelscheiben (2, 3) selbst keine weiteren Kuppelmittel tragen und vorzugsweise in ihrer ganzen Lauffläche eben und mit griffiger Oberflachenstruktur versehen sind, wobei die Veränderung des Laufkreisradius durch ein Anheben bzw Niederdrucken des Triebmittels (1, 23; 24, 25) kurz vor dem Einkuppelpunkt (E) durch Schaltelemente (13,13') erfolgt36 Transmission according to claim 35, characterized in that these coupling means or the belt itself are continuously operated or spread by external switching elements (13, 13 ') mounted on the transmission housing / frame, and in that the double pulleys (2, 3) themselves do not have any further coupling means wear and are preferably even in their entire running surface and provided with a grippy surface structure, the change in the running circle radius by raising or lowering the drive means (1, 23; 24, 25) shortly before the engagement point (E) by switching elements (13, 13 ' ) he follows
37 Getriebe nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet , daß das kuppelfahige Triebmittel (23) vorzugsweise in seinem Querschnitt dachförmig ist, in seinen Schenkeln seitlich, z B über eine Anzahl in das Triebmittel eingebetteter Versteifüngskoφer in Querrichtung drucksteif, in Längsrichtung aber für kleine Laufradien ausreichend flexibel ist und in seiner Mitte in der Langsachse gelenkig bzw biegeweich und in Längsrichtung zugsteif aufgebaut ist37 gearbox according to claim 35 or 36, characterized in that the coupling-capable drive means (23) is preferably roof-shaped in cross-section, laterally in its legs, for example by means of a number of stiffening bodies embedded in the drive means, in the transverse direction pressure-resistant, in the longitudinal direction but for small running radii is sufficiently flexible and is articulated or flexible in its center in the longitudinal axis and rigid in the longitudinal direction
38 Getriebe nach einem der Ansprüche 35 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zugstrang (12) vorzugsweise in der Mitte Im Bereich des "Dachfirstes" verlauft und der Firstwinkel und damit die effektive Triebmittelbreite durch das Einwirken der Schaltelemente (13,13'), die das Triebmittel vorzugsweise von oben und unten, nahe am Rand und ggf mittig fassen und spreizen, ggf auch biegen und/oder ein vorzeitiges Spreizen verhindern, soweit durch Spreizung vergrößerbar sind, daß die Triebmittelflanke (27) direkt an den Innenflachen der Doppelscheiben (2, 3) kuppelt und am Auslaufpunkt (A) durch das Anheben des Zugstranges selbsttätig auskuppelt, wobei die Tragerarme (14) dieser Schaltelemente, zum Einkuppeln des Triebmittels auf unterschiedliche Laufradien, am Getriebegehause bzw -rahmen gelagert und zum Schalten des Getriebes verschieblich oder schwenkbar sind 38 Transmission according to one of claims 35 to 37, characterized in that a tension cord (12) preferably runs in the middle in the region of the "roof ridge" and the ridge angle and thus the effective width of the drive means due to the action of the switching elements (13, 13 '), which grasp and spread the propellant preferably from above and below, close to the edge and possibly in the middle, possibly also bend and / or prevent premature spreading, as far as can be enlarged by spreading, so that the propellant flank (27) directly on the inner surfaces of the double discs (2 , 3) couples and automatically disengages at the exit point (A) by lifting the pull cord, the support arms (14) of these shifting elements, for engaging the driving means to different running radii, mounted on the gearbox housing or frame and displaceable or pivotable for shifting the gearbox
39 Getriebe nach einem der Ansprüche 35 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung des Laufradius die Schaltelemente (13, 13'), die als Rollen oder Doppelrollen ausgeführt sein können, welche gegenüber den Triebscheiben (2, 3) radial miteinander durch einen beweglichen Tragerarm (14) bzw Tragerdoppelarm verschoben bzw verschwenkt werden39 Gearbox according to one of claims 35 to 38, characterized in that to change the running radius, the switching elements (13, 13 '), which can be designed as rollers or double rollers, which are opposite to the drive pulleys (2, 3) radially with each other by a movable Carrier arm (14) or double carrier arm can be moved or pivoted
40 Getriebe nach einem der Ansprüche 35 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß das Triebmittel im Bereich seiner Flanken (27) eine in Längsrichtung verminderte Drucksteifigkeit aufweist, die ein Biegen auch um kleine Laufkreisdurchmesser erlaubt, wobei diese Verminderung der Drucksteifigkeit durch eine flankenseitige Wellen- oder W-Struktur des drucksteifen Materials des Triebmittels (25) oder durch in Längsrichtung stetig abwechselnde harte und weiche kurze Abschnitte des Triebmittels oder durch Aussparungen (26) oder auf andere Art erreicht wird40 Gearbox according to one of claims 35 to 39, characterized in that the drive means in the region of its flanks (27) has a reduced compressive rigidity in the longitudinal direction, which allows bending even by small running circle diameter, this reduction in compressive rigidity by a flank-side shaft or W-structure of the pressure-resistant material of the drive means (25) or by means of hard and soft short sections of the drive means which alternate in the longitudinal direction or by recesses (26) or in another way
41. Getriebe nach einem der Ansprüche 35 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß das Triebmittel (1) aus einem Federstahlband (24; 25) besteht, das im Querschnitt leicήt dachförmig gebogen ist, wobei das Einkuppeln durch die beim Flexen des gewölbten Stahlbandes (24; 25) und die durch die restliche Längssteifigkeit des Flankenbereichs (27) hervorgerufene selbsttätige Spreizung erfolgt, die nach dem Passieren zweier von unten im Flankenbereich drückenden Steuerrollen (13) nach einer kleinen Laufstrecke möglich wird, wobei der Einkuppelvorgang durch zwei weitere, sich etwas weiter entgegen der Laufrichtung des Stahlbandes befindliche, von oben gegen den Flankenbereich laufende Rollen (13') unterstützt werden kann41. Transmission according to one of claims 35 to 40, characterized in that the drive means (1) consists of a spring steel band (24; 25) which is bent roof-shaped in cross-section, the coupling by the flexing of the curved steel band (24th ; 25) and the automatic expansion caused by the remaining longitudinal stiffness of the flank area (27), which is possible after passing through two control rollers (13) pressing from below in the flank area after a short running distance, the coupling process being carried out by two more, a little further rollers (13 ') which run from the top against the flank region and are counter to the direction of travel of the steel strip can be supported
42 Getriebe nach einem der Ansprüche 35 bis 41 , dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlband (25) im Flankenbereich in Längsrichtung gewellt oder gefaltet ist. 42 Gearbox according to one of claims 35 to 41, characterized in that the steel strip (25) is corrugated or folded in the flank region in the longitudinal direction.
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