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Reibungsgetriebe mit stufenlos veränderlichem Übersetzungsverhältnis
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Anordnung machte eine sehr genaue Bearbeitung der Teile des Gehäuses zur Voraussetzung, um sicherzustellen, dass die antreibenden und die abtreibenden Reibscheiben genau fluchteten, was für diewirla. nigs- volle Übertragung des Drehmomentes sehr wichtig ist, und um das Auftreten übermässiger Kräfte an den
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werden musste, um die erforderliche Genauigkeit des Fluchtens der Wellen zu gewährleisten und daher auch sehr schwer ausfiel.
Bei diesen Getrieben is-es auch bekannt geworden, die eine der beiden Wellen als Hohlwelle auszubilden und die andere Welle, die im andern Gehäuseteil gelagert war und die zweite Reibscheibe trug, durch die Hohlwelle hindurchzuführen zum Zwecke, die angetriebene Riemenscheibe und die abtreibende Riemenscheibe an der gleichen Seite des Getriebes anordnen zu können. Der Austausch von zerstörten oder schadhaft gewordenen Einzelteilen erforderte bei Getrieben der beschriebenen Art einen hohen Grad von Erfahrung und Sorgfalt, so dass es im allgemeinen notwendig war, Reparaturen oder den Ersatz von Einzelteilen von der Erzeugerfirma ausführen zu lassen, wodurch wieder die Bereithaltung von Ersatzgetrieben für die in Reparatur befindlichen Getriebe notwendig wurde.
Die Veränderung der Neigung der Achsen der kugelförmigen Reibkorper wurde bei einer : bekannten Ausführung von Getrieben der zuvor beschriebenen Art durch Verändern der axialen Lage einer mit der einen Getriebewelle ständig mitrotierenden Schiebenabe gegenüber dieser Getriebewelle erreicht. Diese Nabe war mit einer Schrägverzahnung versehen, in die Mitnehmerhebel eingriffen, die bei Änderung der axialen Lage dieser Nabe gegenüber der einen Getriebewelle die Achsen der Reibkörper verstellten. Bei
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schiedener Teile des Getriebes hervorgerufen werden konnten.
Die Druckkräfte zwischen der antreibenden und der abtreibenden Reibscheibe, dem dagegengestzten Druckglied und den ReibkSrpern, die fur die wirkungsvolle Kraftübertragung über das Getriebe erforderlich sind, haben eine derartige Grösse, dass. während noch mässiger Kraftaufwand zur Verdrehung der Steuerplatte und damit zur Änderung des Über-
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wennversucht wird, die Verstellung bei stillstehendes Getriebe vorzunehmen.
Eines der Ziele der Erfindung ist es, eine Konstruktion von Reibungsgetrleben der angegebenen Art zu schaffen, bei welcher die angeführten Nachteile nicht mehr auftreten und bei welcher der Austausch
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Wennforderlich, in situ vorgenommen werden können. Des weiteren hat die Erfindung zum Ziel, eine Konstruktion zu schaffen. bei welcher die Steuerplatte so angeordnet und gelagert ist, dass eine gefuhtvolle Betätigung derselben : unter Anwendung geringer Kräfte gesichert ist.
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in dieserBeschreibung gebrauchte Bezeichnung"kugelförmiger ReibkSrper"soUl einen : Kssfpef be.-einer Kugel sind.
Gemäss der Erfindung : ist. ein Reibungsgetriebe der eingangs erläuterten Art dadurch gekenhzeichnet, dass in einem Hauptteil des Gehäuses eine Hohlwelle, die eine der Reibscheiben trägt, gelagert und von diesem allein drehbar getragen ist, und dass eine die Hohlwelle durchsetzende, zu dieser koszenttia : hss und allein in dieser gelagerte Welle vorgesehen ist, welche die andere Reibscheibe trägt, sodaSaarder Hauptteil des Getriebegehäuses alle beweglichen Teile des Getriebes trägt.
DieEindchtung zur selbsttätigen Druckregelung kann zwischen der von der inneren Welle getragenen Reibscheibe und einem Bund an dieser Welle angeordnet und die Einrichtung zur Aufnahme des Druckes kann nahe dem äusseren Ende der inneren Welle vorgesehen und durch ein Drucklager gebildet sein odersie kann aus einer Axial-Radial-Lageranordnung bestehen, so dass diese Einrichtung auch zur Lagerung des
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ist zur äusseren Welle (Hohlwelle) konzentrisch angeordnet, u. zw. entweder durch die selbstzentrierende Wirkung der Reibkörper oder durch ein Lager am inneren Ende der äusseren.
Welle oder nahe demselben.
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Die erfindungsgemässe Ausbildung des Getriebes ermöglicht es, dass die Steuerplatte von einer Spindel od. dgl. getragen wird, die koaxial ist zur inneren Welle und durch einen axialen Butzen der betreffenden Gehäusehälfte (des Deckels) nach aussen ragt, um von aussen her mittels Irgendwelcher Bedienungsorgane betätigt werden zu können.
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In welcher Fig. lgeometrische Drehzahlzunahme in bezug auf die winkelmässige Verstellung der Steuerplatteergibt, und Fig. 4 zeigt eine analoge Detailansicht, u. zw. die Ausbildung des Leitschlitzes in der Steuerplatte zur Erzielung einer hyperbolischen Drehzahlzunahme in bezug auf die winkelmässige Verstellung der Steuerplatte.
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zentrische Scheiben 1 und 2, von denen die eine das antreibende und deren andere das angetriebene Element ist. Diese Scheiben haben an ihrem Umfang Reibräder 9 und 4, die in gegenseitigem axialem Abstand voneinander angeordnet sind und mit kugelförmigen Reibkörpern 5 in Verbindung stehen, von denen zumindest drei, vorzugsweise aber fünf vorgesehen sind.
Die kugelförmigen Reibkorper haben vone1D. aR- der gleichen wlnkelm . 6igen Abstand und sind durch einen frei drehbaren Ring 6 gegen die Reibränder 3 und 4 gedrückt. Die innere Fläche 7 des Ringes 6 entspricht der Wölbung der kugelförmigen Reibkörper 5.
Jeder dieser Körper ist um eine Achse 8 drehbar, auf der er mittels Lagern 9 gelagert ist. Die Achse 8 weist an ihrem einen vorstehenden Ende einen mit ebenen Flachen versehenen Kopf 10 auf und tragt an ihrem ändern, ebenfalls vorstehenden Ende einen mit ebenen Flächen versehenen Ring 11. Mit den genannten Teilen ragt die Achse in radial verlaufende und in axialen Ebenen gekrümmte Führungen 12 b2 : w.
13, die in einander gegenüberliegenden Wänden des Gehäuses, das die zusammenarbeitenden Teile umschliesst, vorgesehen sind. Ein Ring 14, dessen Aussenfläche einer Kugelfläche entspricht, ist auf einen der vorstehenden Abschnitte der Achse 8 aufgeschoben und liegt in einem Schlitz 15 der Steuexplatte IS. Die Schlitze 15 in der Platte 16 sind so ausgebildet, dass die Achsen 8 bei einer Verdrehung dieser Platte um die Mittelachse des Getriebes in gleicher Weise und um die gleichen Beträge in radialen Ebenen gegenüber den Scheiben 1 und 2 geneigt werden, wodurch eine Veränderung des Übersetzungsverhältnisses zwischen den Scheiben 1 und 2 erzielt wird.
Der mit den Schlitzen 15 versehene Teil der Platte 16, der neben den Körpern 5 liegt, folgt im wesentlichen der äusseren Form oder Wölbung dieser Körper.
Bei den bisher bekannten Getriebeansfühnmgen waren die Scheiben 1 und 2 auf fluchtenden Wellen
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rungsform waren die Scheiben 1 und 2 auf konzentrischen Wellen befestigt, u. zw. auf einer Hohlwelle bzw. auf einer innerhalb dieser Hohlwelle angeordneten Welle ; aber auch in diesem Falle waren die beiden Wellen in Lagern an den beiden gegenüberliegenden Wänden des Gehäuses gelagert. Aus den schon früher erläuterten Gründen war eine sehr genaue und sorgfältige Bearbeitung der GehäUseteile erforderlich und das Gehäuse musste demnach eine gewichtige Aubildung haben. Des weiteren musste die Steuerplne im Gehäuse an ihrem Umfange gelagert werden, wodurch sich die ebenfalls schon dargelegten Nachteile ergaben.
Gemäss der Erfindung besteht das Gehäuse, das alle Elemente des Getriebes einschliesst, ans einem
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Scheibe 1 ist entweder aus einem Stück mit der Hohlwelle 19 hergestellt oder mit dieser in irgendeiner Weise fest verbunden. Die Hohlwelle ist mit Hilfe von in axialem Abstand voneinander liegenden Lagern 20, vorzugsweise Rollenlagern, im Teil 17 des Gehäuses gelagert und wird also lediglich von diesem Teil gehalten. Die andere Scheibe 2 ist auf dem Abschnitt 22 einer inneren Welle 21 befestigt, die sich durch die Hohlwelle 19 hindurch erstreckt und in dieser, konzentrisch zur Hohlwelle und unabhängig vom Decke118, drehbar gelagert ist.
Die Scheibe 2 ist auf dem Abschnitt 22 der inneren Welle frei drehbar und axial verschieblich. Die Drehverbindurrg zwischen der Welle 21 und der Scheibe 2 wird mit Hilfe einer selbsttätig wirkenden Ein-
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Erzeugung bzw. Regelung desAnpfessdruckesrollen-Kupplung arbeitet. Beispielweise ist eine Anzahl von tonnenförmigen Klemmrollen 23 mit bezüglich der Getriebeachse radial verlaufenden Achsen vorgesehen, die in Ausnehmungen eines Ringes 24 angeordnet sind.
Jede der Rollen befindet sich hies zwischen je zwei Wende1flächen 25 und 24 mit enté- gegengesetzter Steigung, die an der äusseren Fläche der Scheibe 2 bzw. an der inneren Fläche einer Ver-
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dickung 27 in Form eines Ringes vorgesehen sind, welcher Ring mit dem Ende der Welle 21 verkeilt ist und sich gegen Vorsprünge 28 am Ende dieser Welle abstützt. Die selbsttätige Anpressdruck-Regeleinrichtung arbeitet in an sich bekannter Weise automatisch, so dass bei einer Verdrehung der Scheibe 2 gegen- über der Welle 21 das Einzwängen der Rollen 23 zwischen die Flächen 25 und 26 eine Torsionskraft in einen axialen Druck umwandelt, der die Scheibe 2 zur Scheibe 1 hin zu bewegen bestrebt ist.
Der so entstehende Druck ändert sich in Abhängigkeit von der jeweiligen Belastung. Abgesehen von der drehenden und axialenBewegung der Scheibe 2 infolge der Wirkung der Vorrichtung zur Erzeugung und Regelung des Anpressdruckes wurde gefunden, dass im Betrieb. wenn das Getriebe unter besonders hoher Belastung arbeitet, sich der Ring 6 merklich verformt und von der wahren Kreisform abweicht. Dadurch ergibt sich eine weitere Möglichkeit für eine axiale Bewegung der Scheibe 2 auf dem Abschnitt 22'der Welle 21 infolge der Wirkung der Klemmrollen.
Demnach ist die Scheibe 2 in keiner Weise in ihrer Lage auf der Welle 21 festgelegt, sondern kann sich völlig frei'auf dieser verschieben innerhalb der Grenzen, die durch die Funktion der Klemmrollen und die Widerstandskraft des Ringes 6 gegeben sind ; sie wechselt demnach ihre Stellung auf der Welle 21 in Abhängigkeit von der Belastung des Getriebes.
Zwischen der Hohlwelle 19 und der Welle 21 ist ein Drucklager 29 vorgesehen, so dass für jede vm- gegebene Grösse des axialen Druckes auf die Scheibe 2 in Richtung auf die Scheibe 1 eine dieser gleiche Druckkraft von der Verdickung 27 über die Welle 21, das Drucklager 29 und die Hohlwelle 19 auf die Scheibe 1 übertragen wird. Damit ergibt die Einrichtung zur Regelung der Anpresskraft die Wirkung, einander gleiche, aber entgegengesetzt gerichtete Kräfte in axialer Richtung auf die Scheiben 1 und 2 auszuüben, wodurch die relbränder 3 und 4 veranlasst werden, sich mit an sich gleichen Druckkräften gegen die Reibkörper 5 zu legen, weIcheDruckkräfte vom frei drehbaren Ring 6 aufgenommen werden.
Hiedurch ergibt sich eine wirksame Kraftübertragung bei allen Übersetzungsverhältnissen, wie sie durch die jeweilige Stellung der Steuerplatte gegeben sind.
Für das Drucklager 29 wird vorzugsweise ein Schrägrollenlager verwendet, das aber zylindrische Rollen besitzt, um jede unerwünschte Ölförderung auszuschliessen. Dieses Lager wird nahe dem Ende der Hohl-
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ger nicht unbedingt erforderliche Infolge der symmetrischen Aufteilung der Kräfte, die auf die Körper 5 einwirken, ergibt sich eine Selbstzentrierung für die Scheibe 2 durch die Rückwirkung der Körper 5 In Verbindung mit dem Ring 6 auf die Reibränder 3 und 4. Hiedurch wird das innere Ende der Welle 21 von selbst konzentrisch zur Hohlwelle 19 gehalten.
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konzentrischen Wellen 19und21aUeln. vomGeMHseteil17getragenwerden, kaa diegelagert. Sie ragt aus diesem hervor, um mit irgendeiner Betätigungseinrichtung verbunden werden zu können.
Die innere Welle 21 trägt an ihrem äusseren Ende eine Keilriemenscheibe 35 od. dgl. : die Hohlwelle 19 trägt in gleicher Weise eine Riemenscheibe 36, DieRRotenspheiben 35 und 36 sind in der üblichen Weise mit den Wellen 21 bzw. 19 verbunden und auf diesen festgehalten. Die Riemenscheibe 36 kann
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37ziehen, zu erzeugen.
Die beiden Gehäusehälften können aus Blech gepresst oder auch, wie gezeigt, gegossen sein, u. zw. insbesondere aus Leichtmetall oder aus Legierungen desselben. Ebenso kann ein gegossener Hauptteil 17 mit einem Deckel 18 verbunden sein, welch* letzterer aus Blech gepresst ist. Zur Aufnahme der Lager 20, welche die Welle 19 tragen, ist eine zylindrische Hülse 38 in die axiale Bohrung des Lagerbutzens 39 des Gehäusehaupttells 17 eingesetzt. Die Lagerhülse 38 besitzt an ihrem äusseren Ende einen Flansch 40, der mit Hilfe von Schrauben 41 mit dem Butzen 39 verbunden ist.
Die äusseren Laufringe 42 der Lager 20 und ein dazwischenliegender Distanzring 43 sind zwischen einem Vorsprung 44 am inneren Ende der Hülse 38 und einem Führungsring 45 mittels eines äusseren Ringes 46 festgehalten, welch'letzterer mit einem Flansch den Flansch 40 der Hülse 38. übergreift und mit Hilfe von Schrauben 47 in seiner Lage festgehalten ist.
Der Gehäusehauptendteil 17 ist mit Rippen 48 versehen und besitzt eine zusätzliche Aussenwand 49. wodurch im wesentlichen radial verlaufende Luftführungen 50 gebildet werden, um den vom Schaufelkranz 37 kommenden Luftstrom über die Oberfläche des Gehäuseteiles 17 zu führen.
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Die gekrümmten und radial verlaufenden Führungen 12, 13 können als in die Gussstücke eingegossene Teile ausgebildet sein, wobei sie aus einem hiefür geeigneten Metall ödet sonstigem Material bestehen, das die erforderliche Festigkeit und/oder einen hinreichenden Widerstand gegen Abnützung aufweist. An Stelle solche Einsätze zu verwenden, können die Führungen 12,13 auch von Nuten in den Gussstücken selbst gebildet sein, in welchem Falle die der Abnützung unterworfenen Seitenwände in geeigneter Wei-
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Das Gehäuse besitzt an seinem oberen Teil eine Öse 51, mit deren Hilfe das Getriebe in einer Wei- se, die eine Verdrehung etwa zum Nachspannen der Treibriemen ermöglicht, befestigt werden kann ; eine zweite Öse 52 kann vorgesehen sein, an welcher eine Stange od. dgl. einer Riemenspanneinrichtung an- greifen kann. Um den Ölstand im Gehäuse unabhängigvon dessen Neigung um die Achse der Öse 51 kon- trollieren zu können, ist im unteren Teil des Deckels 18 ein gebogenes Fenster 53 (Fig. 2) vorgesehen, das konzentrisch zur Achse des Getriebes gekrümmt ist.
Bei der Montage des Getriebes wird die Mutter 54 am äusseren Ende der Welle 21 soweit angezogen, dass die Riemenscheibe 35 und der innere Laufring des Wälzlagers 29 auf der Welle 21 etwas nach innen verschoben werden, so dass die Reibräder : 3 und 4 der Scheiben 1 und 2 mit einer hinreichenden Vorspan- nung mit den Körpern 5 in Berührung kommen, um auf diese Weise die richtige Funktion der Einrichtung zur Erzeugung und Regelung des Anpressdruckes sicherzustellen. Durch Lockern der Mutter 54 kann die
Scheibe 2 von der Scheibe l in axialer Richtung hinreichend weit entfernt werden, um die Abnahme oder den Ersatz des Ringes 6 oder der Körper 5 zu ermöglichen.
Es ist hervorzuheben, dass diese Konstruktion des Reibungsgetriebes nicht nur eine billige Herstellung ermöglicht, sondern dass sich hiedurch auch noch andere Vorteile ergeben. So kann in Verbindung mit der beschriebenen Lagerung für die Steuerplatte, die einer gefühlvollen Bedienung sehr förderlich ist. ein öldichtes Gehäuse vorgesehen werden. Darüberhinaus ist es verhältnismässig einfach, im Hinblick auf die nur beschränkte Verdrehung der Steuerplatte bei ihrer Verstellung das Gehäuse hermetisch abzuschliessen. um jeden Ölverlust entlang der Spindel 32 zu vermeiden. Dies kann etwa durch die Anordnung einer Membran in Form einer Glocke od. dgl. durchgeführt werden.
Die Anordnung eines solchen Verscblvmu würde beispielsweise die Betätigung des Getriebes mit vertikaler Achse ermöglichen, wobei sich die Riemenscheiben 35, 36 an der Oberseite des Getriebes befänden. Durch einfaches Abnehmen des Deckels 18 zusammen mit der Steuerplatte wird das ganze Getriebe zugänglich und kann kontrolliert oder awgebessert werden ; der Druckring 6 oder die Reibkörper 5 können abgenommen und ersetzt werden, ohne dass die übrigen, im Gehäusehauptteil 17 gehaltenen Teile des Getriebes in irgendeiner Weise in Mitleidenschaft gezogen werden müssten. Demgemäss kann also eine Kontrolle oder Reparatur, die unter normalen Umständen an sich durchführbar ist, in situ erfolgen.
Die Erfindung ist natürlich nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise kann die Scheibe 2 auf der Welle 21 befestigt sein oder mit dieser aus einem einzigen Stück bestehen ; dafür müsste dann die Scheibe 1 auf der Welle frei drehbar und auf dieser axial verschieblich angeordnet sein, in welchem Falle die Einrichtung zur Regelung des Anpressdruckes zwischen der Scheibe 1 und einem Bund der Hohlwelle 19 anzuordnen wäre. Die Einrichtung zur Regelung des Anpressdruckes kann anderseits auch an irgendeiner beliebigen Stelle angeordnet sein, etwa zwischen den Riemenscheiben 35 und 36, um auf diese Weise auf die beiden Wellen einzuwirken. Bei dieser Anordnung müssten beiden Scheiben 1 und 2 fest auf ihren Wellen angeordnet sein.
Die Erfindung kann auch noch in anderer Weise abgeändert werden, ohne dass der Rahmen der Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen gekennzeichnet ist, überschritten werden müsste.
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