Stufenloses Zugmittelgetriebe mit verstellbaren Riemenscheiben oder Kettenräder η_ Continuously variable traction mechanism with adjustable pulleys or chain wheels η_
Patentbeschreibung:Patent description:
Die Erfindung betrifft ein stufenloses Zugmittelgetriebe mit verstellbaren Riemen¬ scheiben oder Kettenräder.The invention relates to a continuously variable traction mechanism with adjustable pulleys or chain wheels.
Stand der Technik:State of the art:
Es ist Stand der Technik, daß die meisten Zugmittelgetriebe mit zwei nicht verstell¬ baren Riemenscheiben oder Kettenräder und mit einem festen Übersetzungsver¬ hältnis arbeiten.It is state of the art that most traction mechanism transmissions work with two non-adjustable pulleys or chain wheels and with a fixed transmission ratio.
Wenn man die Übersetzung verändern möchte, dann muß das ZugmittelgliedIf you want to change the translation, then the traction link must
( Riemen oder Kette) von einem Rad zum Anderen wechseln, wie z.B. bei den(Belt or chain) change from one wheel to another, e.g. both
Mountain Bikes gibt es am Hinterrad 8 Kettenräder und bei den Pedalkurbeln weitereMountain bikes have 8 sprockets on the rear wheel and more on the pedal cranks
3 Kettenräder.3 sprockets.
Hier muß das Zugmittelglied (die Kette) von einem Rad zum anderen springen und sehr oft mit Rutschen und Krach, um die gewünschte Übersetzung zu erreichen.Here the traction link (chain) has to jump from one wheel to the other and very often with slides and noises in order to achieve the desired ratio.
In der Frühzeit des Motorrades, wurde eine verstellbare Riemenscheibe und dazu ein Gestänge (sog. Rüge Multi), welche das ein Scheibenpaar zusammenschob, während sich das andere auseinander bewegte. Später wurde das seitlich verstell¬ bare Riemen- scheiben-Getriebe (bek. als DAF-Variomatic) entwickelt.In the early days of the motorcycle, there was an adjustable pulley and a linkage (so-called Rügen Multi), which pushed one pair of discs together while the other moved apart. The laterally adjustable belt pulley gearbox (known as the DAF Variomatic) was later developed.
Aber wegen der hohen Schlupf und der rasche Verschleiß, sowie die komplizierte Mechanik und Steuerung könnten sie sich auf den Markt nicht durchsetzten, weil auch der Umschlingungswinkel der vorderen Scheibe zu klein war.But because of the high slip and the rapid wear, as well as the complicated mechanics and controls, they could not prevail on the market because the wrap angle of the front disc was too small.
Ferner sind die o.g. Getriebearten sehr reparaturanfällig und zumindest brauchen sie ständige Einstellungen.Furthermore, the above Gear types very susceptible to repair and at least they need constant adjustments.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein konstruktiv einfaches Zugmittel¬ getriebe mit verstellbaren Riemenscheiben oder Kettenrädern zu entwickeln, das die Nachteile und Umstände der bisherigen Getriebe dieser Art zu beseitigen.
Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, ein neues Zugmittelgetriebe zu entwickeln das folgende Vorteile haben kann :The invention was therefore based on the object of developing a structurally simple traction mechanism gear with adjustable pulleys or sprockets which eliminates the disadvantages and circumstances of the previous gearheads of this type. The invention has set itself the task of developing a new traction mechanism transmission which can have the following advantages:
1. Sehr einfache Konstruktion und Funktion.1. Very simple construction and function.
2. Wartungsfreundlich, weil das Zugmittelgleid nicht mehr zwischen die Kettenräder springen muß.2. Easy to maintain because the traction element no longer has to jump between the sprockets.
3. Bedienungsfreundlich, weil die Verstellung einfacher ist oder automatisch durch die Verwendung von Fleihkraftregler.3. Easy to use because the adjustment is easier or automatically through the use of the power regulator.
4. Kein Schlupf oder rascher Verschleiß, weil der Umschlingungswinkel größer ist.4. No slippage or rapid wear, because the wrap angle is larger.
5. Leicht zu automatisieren durch die Verwendung von Fliehkraftregler.5. Easy to automate through the use of centrifugal governors.
6. Stufenlose Verstellung.6. Stepless adjustment.
Zu den genannten Vorteilen dieser Erfindung kommen folgende noch dazu :In addition to the advantages of this invention, the following are added:
1. Leichter im Gewicht im Vergleich zu anderen vergleichbaren Getriebearten.1. Lighter in weight compared to other comparable gear types.
2. Billiger in der Herstellung, wegen der Verwendung von einfach konstruierten Teilen2. Cheaper to manufacture because of the use of simply constructed parts
3. Ein Optimum an Übersetzungsbreite.3. An optimal translation range.
4. Die Verstellung funktioniert auch unter voller Belastung problemlos.4. The adjustment works without problems even under full load.
5. Das Schalten geschieht bei diesem System lautlos.5. The switching happens silently with this system.
Diese Erfindung kann bei Fahrräder, Motorräder, kleine Autos, Nebenantrieben und Industrieaggregaten verwendet werden. Eine besondere Zukunftsverwendung sind die kleinen Elektro- und ökoautos.This invention can be used in bicycles, motorcycles, small cars, power take-offs and industrial units. The small electric and eco-cars are a special future use.
Das Prinzip dieser Erfindung beruht auf die Verstellung der Reimenscheiben oder Kettenräder, d.h. daß der Durchmesser sich stufenlos vergrößern oder verkleinern kann.The principle of this invention is based on the adjustment of the rhyme discs or chain wheels, i.e. that the diameter can increase or decrease continuously.
Der Gegenstand der Erfindung besteht aus zwei Riemenscheiben oder Kettenräder, ein Zugmittelglied (Riemen oder Kette), Verstellungsmechanismus und zwei Umlenk¬ rollen.The object of the invention consists of two pulleys or sprockets, a traction link (belt or chain), adjustment mechanism and two deflection rollers.
Ausführungsbeispiele dieser Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen : - 3 -Embodiments of this invention are shown in the drawings and are described in more detail below. It shows: - 3 -
Fig. 1 zeigt ein solches Zugmittelgetriebe bestehend aus zwei Gehäusen 1 und 11 , zwei oder mehr Segmente 6, die Bolzen 5 und Feder 13, die als Teil einer Riemen¬ scheibe, oder eine verzahnte Stange sein kann.Fig. 1 shows such a traction mechanism consisting of two housings 1 and 11, two or more segments 6, the bolt 5 and spring 13, which can be part of a belt pulley, or a toothed rod.
Die Verstellung erfolgt durch einen Kegel 3, der durch die Feder 12 in das Gehäuse 11 eingepresst ist. In diesem Fall fahren die Segmente 6 und die Bolzen 5 in ihrer höchsten Stellung .mit dem Schalthebel 2 , kann man die Lage der Segmente verändern.The adjustment is made by a cone 3, which is pressed into the housing 11 by the spring 12. In this case, the segments 6 and the bolts 5 move to their highest position. With the shift lever 2, the position of the segments can be changed.
Eine vollautomatische Verstellung erfolgt auch nach Fig.5 mittels Fliehkraftregeier 2. Die Umlenkrollen 10, und 8, sowie die Feder 9, dienen dem Zweck das Zugmittelglied stramm zu halten.A fully automatic adjustment also takes place according to FIG. 5 by means of a centrifugal force control 2. The deflecting rollers 10 and 8, as well as the spring 9, serve the purpose of keeping the traction element tight.
Fig.2 zeigt die gleiche Ausführung wie Fig.1 mit dem Unterschied, daß die Verstellung der Position der Segmente 5 hydraulisch durch mehrere Zylinder 6, und Kolben 9, erfolgt. Der Kolben 12 drückt Hydrauliköl in die Zylinder 6. Die Segmente werden nach außen gefahren. Über das Leitungssystem 3, fließt das öl hinter dem Kolben 12. Beim Rausziehen des Kolben geschieht das Gegenteil.2 shows the same design as FIG. 1 with the difference that the position of the segments 5 is adjusted hydraulically by a plurality of cylinders 6 and pistons 9. The piston 12 presses hydraulic oil into the cylinders 6. The segments are moved outwards. The oil flows behind the piston 12 via the line system 3. The opposite happens when the piston is pulled out.
Fig. 3 zeigt eine ähnliche Ausführung wie Fig. 1 und 2. Die Verstellung erfolgt durch eine Muffe 4, und mehreren Umlenkhebel 3, die Segmente 2, gleiten mit den Rollen 8 auf die Scheibe 1 , die mehrere Schlitzen 7 nachweist.Fig. 3 shows a similar design as Fig. 1 and 2. The adjustment is made by a sleeve 4, and several bellcranks 3, the segments 2, slide with the rollers 8 on the disc 1, which detects several slots 7.
Fig.4 stellt einen Hydraulik - Schaltplan dar. Falls die Verstellung in der Ausführung Fig. 2, mit einer Hydraulikpumpe und Steuerventilen gewünscht wird.Fig. 4 represents a hydraulic circuit diagram. If the adjustment in the embodiment of Fig. 2 with a hydraulic pump and control valves is desired.
Fig.5 zeigt einen Fliehkraftregler, der die Verstellungen vollautomatisch je nach Geschwindigkeit regelt.Fig. 5 shows a centrifugal governor that controls the adjustments fully automatically depending on the speed.
Fig.β zeigt ein Zugmittelgetriebe bestehend aus Kettenräder 1 und 3 ( können auch Riemenscheiben sein ) gepreßt in einem Lager 6 ( hier z.B. Kugellager ), das wiederum in einer Scheibe mit Gehäuse 2 befestigt, ein oder mehr Hebel 4 mit Feder 11 , ein Kegel 5 mit Schaltmuffe 8 und Schalthebel 7, Feder 9, und eine Hauptwelle 12 befestigt in einem Rahmen oder Gehäuse 10.
Das Übersetzungsverhältnis zwischen den Kettenräder ist konstant 1 : 1. Aber durch d Veränderung der Länge der Hebels 4, durch die Verschiebung des Kegels 5, nach link oder rechts, ändert sich das Übersetzungsverhältnis zwischen den beiden Scheiben 1 und 2 .Fig.β shows a traction mechanism consisting of sprockets 1 and 3 (can also be pulleys) pressed in a bearing 6 (here, for example, ball bearings), which in turn is fixed in a disc with housing 2, one or more levers 4 with spring 11, a cone 5 with shift sleeve 8 and shift lever 7, spring 9, and a main shaft 12 fastened in a frame or housing 10. The gear ratio between the chain wheels is constant 1: 1. But by changing the length of the lever 4, by moving the cone 5 to the left or right, the gear ratio between the two disks 1 and 2 changes.
Dadurch ist es einfach gelungen, stufenlose Übersetzungen, ohne die Verwendung vo Zahnrädern, zu schaffen.This made it easy to create stepless translations without the use of gears.
Fig.7 zeigt eine modifizierte Ausführung, des im Fig. 1 dargestellten Getriebe. Es besteht aus zwei Zahnräder 1 u. 2 anstelle der Kettenräder. Der Rest ist genauso wie gehabt. 3 und 4 sind Schalthebel, 5 die Hebel, 6 der Kegel, 7 die Schaltmuffe. Diese Ausführung kann im Werkzeugmaschinenbau und in Autos sowie Industrie¬ aggregaten eingesetzt werden.Fig. 7 shows a modified version of the transmission shown in Fig. 1. It consists of two gears 1 u. 2 instead of the sprockets. The rest are exactly as they were. 3 and 4 are shift levers, 5 the levers, 6 the cone, 7 the shift sleeve. This version can be used in machine tool construction and in cars as well as industrial units.
Fig. θ zeigt ein Zugmittelgetriebe mit einer vollautomatischen Verstellung, hier z.B. mit Hilfe eines Fliehkraftregler 1.Fig. Θ shows a traction mechanism transmission with a fully automatic adjustment, here e.g. using a centrifugal governor 1.
Durch das Drehen der Fahrradnabe 9, dreht sich auch das Gehäuse 5, der Ke.gel 6, di Bolzen 7, die Segmente 8 und der Fliehkraftregler 1. Durch das Drehen bewegen sich die Kugeln 10 des Fliehkraftregler 1 nach außen, dabei zeihen sie die Seile 3 und der Kegel 6 mit. Die Bolzen 7 und die Segmente 8 gehen ins Gehäuse 5 rein. Somit wird d Durchmesser der Riemenscheibe kleiner. Die Feder 2 wird dabei zusammengedrückt. 4 stellt die hintere Gabel eines Fahrrads dar. Das Gegenteil stellt sich ein, wenn die Drehzahl kleiner wird.
By turning the bicycle hub 9, the housing 5, the Ke.gel 6, di bolt 7, the segments 8 and the centrifugal governor 1 also rotates. By rotating the balls 10 of the centrifugal governor 1 move outwards, they pull the Ropes 3 and the cone 6 with. The bolts 7 and the segments 8 go into the housing 5. The diameter of the pulley thus becomes smaller. The spring 2 is compressed. 4 represents the rear fork of a bicycle. The opposite occurs when the speed decreases.