Druchrollenlageruug bei Reibungsgetrieben. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Reibungsgetriebe, bei welchem zur Übertra gung der Kraft von der treibenden zur ge triebenen Welle. ein oder mehrere Zwischen körper in Form von Druckrollen verwendet sind, und zwar bezieht sie sich speziell auf die Lagerung der hierbei verwendeten Druck rollen.
Bei den bekannten Getrieben der verschie- densten Ausführungen treten, sobald als Druckkörper statt Kugeln Rollen verwendet werden, ausserordentliche Schwierigkeiten in der Lagerung und Führung der Rollen auf. Insbesondere bei Verwendung harter Mate rialien, wie Stahl für die Laufringe und die Rollen, müssen die geometrischen Rotations- _ achsen zweier aufeinander abrollender Körper (Druckrolle und Laufring) genau in einer Ebene liegen, um ein seitliches Verlaufen der Rollen zu vermeiden.
Ist die genannte Be dingung nicht erfüllt, so dass sich die beiden Achsen im Raum kreuzen, so steuern die Rol len mit erheblicher Kraft nach rechts oder links und verlassen den vorgeschriebenen Laufkreis. Die dabei auftretenden Kräfte sind unter Umständen so gross, dass in kurzer Zeit eine Zerstörung des Getriebes eintritt. Auf jeden Fall wird der Wirkungsgrad be deutend verschlechtert. Bei Reibungswechsel getrieben müssen diese Kräfte überdies vom Verstellmechanismus aufgenommen und beim Verstellen überwunden werden.
Eine der genannten theoretischen Forde rung. entsprechende Lagerung der Rollen ist zwar =durch eine äusserst präzise Ausführung bei Getrieben mit fester Übersetzung wohl erreichbar, -doch ist diese Art der Lösung für Reibungsgetriebe mit Geschwindigkeitswech sel unbrauchbar; denn während der die Ände rung des Übersetzungsverhältnisses bewir kenden Verstellung sollen sich, im Gegensatz zu der früheren Bedingung, die geome trischen Achsen zweier aufeinander rollender Körper (Druckrolle und Laufring) nicht schneiden, sondern im Raum kreuzen.
Es ist versucht worden, bei Schwenk rollengetrieben durch erzwungenes Kreuzen der Achsen eine indirekte Regelung zu er reichen. Es ist jedoch schwierig, mehrere Rollen in der gleichen Weise zu steuern, so dass alle auf denselben Laufkreis belangen. Andernfalls ergibt aber jede Rolle ein an deres Übersetzungsverhältnis und die G e sehwindigkeitsdifferenzen der Rollen unter einander ergeben direkte Verluste.
Erfindungsgemäss werden die genannten ,Mängel dadurch behoben, dass die Rollen eine vollkommene freie Einsteilbarkeit in bezug auf ihre Rotationsachse erhalten, so dass sie in bezuc auf diese Achse drei Freiheitsgrade der Bewegung besitzen, während alle bisher bekannten Anordnungen höchstens zwei Frei- heitsb rade (einer davon beschränkt) auf weisen.
Die Rollen haben daher die bleiche Be- webunbsfreiheit in bezug auf die Rotations- aehsewie eine Kugel, obgleich bei zwei Frei heitsgraden der Bewegung diese auf ein ge wisses Ausmass beschränkt sein kann. Diese freie Einsteilbarkeit kann zum Beispiel da durch erzielt werden, dass jede Druckrolle auf einer Kugelfläche gelagert ist, deren Mittelpunkt in der Drehachse der Rolle liegt.
In der beigefügten Zeichnung sind vier Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegen standes veranschaulicht.
Fig. 1 stellt das erste Ausführungsbei spiel im ,Schnitt dar. 1 und \_' sind die beiden Laufringe, zwischen denen sich eine Druck rolle 3 befindet, welche auf ihnen abrollt, und die Kraft von einem Laufring zum andern überträgt. Zwecks freier Einsteilbarkeit der Rotationsachse ist. die Rolle 3 mit einer li:u- f;eliben Auflaberfläche -1 versehen, welche zusammen mit dem gleichfalls kugeligen Teil 5 der Achse 6 ein Gleitlager bildet.
Die geo metrische Rotationsachse der Rolle 3 ist im allgemeinen 7, entsprechend einer Lage der Rotationsebene 8-8, doch kann die Rota tionsebene in dem durch die Graden 9-9 und 9'-9' als Erzeugende und 7 als Achse ge- bildeten Doppelkebelraum jede beliebige Lage einnehmen.
Die Rolle 3 kann also ausser der Rotation um die Achse 7 auch in be- schränktem Masse Rotationen um zwei dazu senkrechte Achsen ausführen, besitzt also drei Freiheitsgrade in bezu; auf R.otationsbe- webun b. Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungs form der Lagerung, bei der die Kugel 5 .mit der Rolle 3 fest verbunden ist und die kugel förmigen Lagerkissen 11 und 12 stillstehen.
Versuche haben bezeigt, dass die Rolle 3 innerhalb der gegebenen Freiheitsgrenzen keineswegs hin- und herschwankt, trotzdem keine bestimmte Labe der Achse vorgegeben ist; nur bei sehr kleinen Umlaufzahlen der Rollen tritt ein gewisses Schwanken auf.
Schon bei relativ mässigen Geschwindigkeiten werden jedoch die Rollen durch die Kreisel wirkung vollkommen stabilisiert. Um auch bei sehr kleinen Drehzahlen und bei Leer lauf des Getriebes ein Hin- und Herschwan- ken der Rolle 3 innerhalb der gegebenen Freiheitsgrenzen zu verhindern und sie in ihrer Mittellabe zu erhalten, kann eine Rück stellvorrichtung vorgesehen sein, wie bei spielsweise auf der rechten Seite der Fib. 2 dargestellt.
In einer Vertiefung 13 der Ku- -el 5 liebt unter Bern Druck cler Feder 15 die Kugel 1-l.
In Fig. 3 ist ein weiteres Beispiel darge- stellt, bei welchem die Rolle 3 auf einem Kugellager 16-17 läuft. Diese Ausführung ist besonders für Schwenkrollengetriebe be stimmt, wobei die Achse 6 auf beiden Seiten mittelst der Gleittücke 18--18' in radialen Käfibschlitzen gelabert ist.
Obwohl jede eine Einstellbewegung mit drei Freiheitsgraden zulassende Lagerung verwendet werden kann, ist die Verwendung eines Kubellagei@s mit .sphärischer Laufbahn in der in der Fib. und 5 dargestellten Weise mit einem beson deren Effekt verbunden. Dieser bisher un bekannte Effeld soll in Fib. .1 beschrieben werden.
Er tritt an allen Kugellagern, die einerseits eine sphärische Laufbahn, ander seits eine Laufrille besitzen, immer dann auf, wenn die Laufrille steht. und die sphärische Laufbahn rotiert.
Wird (Fib. I) der Innen ring 17 eines Kugellagers mit sphärischem Aussenring 16 festbehalten und dieser im Sinne des Pfeils ?0 in Drehung um die Achse 7 versetzt. und sodann im Sinne des Pfeils 21 von rechts auf den ,jeweils am höchsten über der der Zeichenebene entsprechenden Ebene befindlichen Punkt gedrückt, so weicht der Ring nicht an dieser Stelle nach links aus, sondern erst bei 22, das heisst um 90 im Sinne der Rotation später, also ebenso wie ein Kreisel. Er nimmt dann die strichpunk tierte Lage 16 ein.
Dies tritt auch dann ein, wenn die Umfangsgeschwindigkeit des Rin ges 16 so klein ist, dass sonstige Kreiselwir kungen vollständig verschwinden, und zwar umso stärker, je grösser die Lagerbelastung (also die Pressung der Kugeln zwischen In nenring 17 und Aussenring 16) ist.
Die durch diesen Effekt erzeugte Stabili sierung der Rollen ermöglicht zusammen mit der Kreiselwirkung bei ScUwenkrollengetrie- ben auch eine leichte Regulierbarkeit. Ein Verschwenken der Achse 6 wirkt wie eine Gleichgewichtsstörung der Rotationsacbse und die Rolle 3 stabilisiert sich rasch um die neue Lage der Achse, da Querschwingungen in folge der dämpfenden Wirkung des Rei bungswiderstandes gegen seitliches Gleiten der Rollen kaum auftreten können.
Die Fig. 5 stellt eine gleichartige Lage rung wie Fig. 4 dar, jedoch ist die innere Laufbahn 16' des Kugellagers sphärisch, die äussere Laufbahn als Rille 17' ausgebildet.