DE562950C - Reibraederwechselgetriebe - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
31. OKTOBER 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 562950 KLASSE 47h GRUPPE

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*) Reibräderwechselgetriebe

Patentiert im Deutschen Reiche vom 13. November 1928 ab

Die Erfindung bezieht sich auf ein Reibräderwechselgetriebe, bei dem die Kraftübertragung mittels Reibscheiben und verstellbarer Reibrollen o. dgl. erfolgt. Mit Hilfe dieser Übertragungsglieder, die durch bekannte Vorrichtungen gegeneinandergedrückt werden, wird das Übersetzungsverhältnis zwischen einer treibenden und einer getriebenen Welle, die beide in derselben Achsenebene liegen, geändert.

Zu diesem Zweck müssen die Reibrollen bekanntlich in Richtung ihrer Achse in der Scheibenachsenebene verschoben werden, wobei man sich entsprechender Hilfsmittel, wie Schneckengetriebe, Schraubenspindeln oder Federn in Verbindung mit Hand- oder Fußhebeln, bedient. Alle diese bekannten Einrichtungen erfordern jedoch zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses während des Betriebes bei dem Verschieben der Reibrollen die Aufwendung einer großen zusätzlichen Reibungsarbeit.

Ein Reibräderwechselgetriebe dieser Art ist in der Zeichnung in Abb. 1 veranschaulicht. Nach dieser Anordnung ist die Antriebswelle a bei b gelagert und trägt eine fest aufgesetzte Scheibe c. Die Leistungsabgabe erfolgt über eine Welle d, welche die Scheiben e und e' trägt. Die Achsen der Wellen liegen in einer Ebene. Auf der Welle d sind Federn f und Muttern k oder andere entsprechend wirkende Vorrichtungen angebracht, welche eine axiale Verschiebung der Scheiben zulassen und den Anpressungsdruck gegenüber den Reibrollen η und 0 bewirken. Um das Übersetzungsverhältnis zu ändern, müssen die Rollen bekanntlieh so verschoben werden, daß sich der Abstand ihrer Berührungspunkte mit den Scheiben von deren Achse ändert. Dieses geschah bisher zwangsläufig unter dem Einfluß einer Kraft, deren Wirkungslinie in die Richtung der Rollenachse fiel. Dabei trat jedoch eine große Gleitreibung auf.

Um diesen Nachteil zu beheben, werden zwecks Änderung des Übersetzungsverhältnisses erfindungsgemäß zunächst die Reibrollen aus der Ebene, die bei Normalbetrieb durch die Reibscheiben- und Reibrollenachsen hindurchgeht, unter Beibehaltung des Reibungsschlusses hinausbewegt, so daß die Wirkungslinie der Verschiebungskraft nicht in die Rollenachsenrichtung fällt, sondern senkrecht dazu, d. h. in die Laufrichtung der Rolle, verlegt ist. Die Anordnung ist ferner so getroffen, daß sich die Reibrollen nach erfolgter Verschiebung aus der Normalebene selbsttätig ohne gleitende Reibung zwischen den Übertragungsgliedern auf das gewünschte Übersetzungsverhältnis einstellen, welches dann auch beibehalten wird. Zu diesem Zweck sind die Reibrollen nicht nur mit ihrer Achse gegenüber der durch die normale Arbeitsstellung gegebenen Normallinie parallel zu dieser, sondern auch auf der Achse

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Frits Janssen in Birkenwerder und Heinrich Schultz in Berlin-Charlottenburg.

selbst verschiebbar angeordnet und werden nach erfolgter Verschiebung aus der Normalebene selbsttätig in diese unter Erreichung eines anderen Übersetzungsverhältnisses zurückgeführt.

An Hand der weiteren zeichnerischen Darstellungen, von denen die Abb. 2 und 4 Einzelteile und die Abb. 6 und 7 einen Schnitt nach der Linie A-B der Abb. 7 bzw. eine Draufsicht des Getriebes veranschaulichen und die Abb. 3 und 5 zur Erklärung der Wirkungsweise dienen, sei die Erfindung näher erläutert.

In der Abb. 3 ist die Reibrolle η aus der durch die Normallinie x-x' angedeuteten Scheibenachsenebene um den Bgträg 14, herausgebracht. Würde die Rollenachse in dieser Lage festgehalten, so würde die auf ihr verschiebbare Rolle η (je nachdem sie gegenüber der Normallinie x-x' nach oben oder unten verschoben ist) unter fortdauernder Änderung des Übersetzungsverhältnisses in der .durch die Pfeile y bzw. y' bezeichneten Richtung wandern, bis sie durch ein Widerlager hieran gehindert wird, welches dann dauernd den von der Reibrolle ausgeübten Druck aufzunehmen hätte. Bei dieser Bewegung würde jedoch eitle große Gleitreibung der Rolle gegenüber den Scheibenflächen und schließlich, auch gegenüber dem Widerlager auftreten, ein Übelstand, der gerade 3.0 behoben werden soll. Erfindungsgemäß wird daher, wie bereits oben erwähnt, die Rolle möglichst reibungsfrei nach der Normalebene zurückgeführt. .■_■-."■.

Um diesen zweiten Teil der Rollenbewegung reibungslos zu gestalten, ist die Rollenachse . durch die in den Abb. 2 und 4 dargestellten Aufhängevorrichtungen geführt. Die Rollen kann hiernach mit ihrer Achse in den seitlichen Führungsstücken i eines Lägerrahmens g auf und ab bewegt werden. Die Gabel h, in welcher die Reibrolle η gehalten wird, ist ihrerseits wieder mittels einer kleinen Führungsrolle ^₁ -bzw. r₂ aufgehängt, die in einem Schlitz S₁ bzw. s₂ angeordnet ist. Die Schlitze befinden sich in den Seitenteilen t_t bzw. t₂ eines Schlittens t, der längs der Scheibenachsenebene verschiebbar ist. Soll nun das Übersetzungsverhältnis geändert werden, so verschiebt man den Schlitten t nach links oder rechts, entsprechend der Pfeilrichtung q bzw. q' in der Papierebene. ■ Hierdurch wird, infolge der Bewegung der Führungsrolle T_x bzw. r₂ innerhalb des zugehörigen schrägen Führungsschlitzes, die Rolle η über eine normale Arbeitslage hinausgeschoben bzw. herabgesetzt, d. h. also aus der durch die Linie x-x' angedeuteten Scheibenachsenebene um den Betrag u (Abb. 3) entfernt. Dadurch, daß .nun die Reibrolle η einerseits mit der Führungsrolle r_x bzw. r₂ in dem Schlitz S₁ bzw. S₂ nach der Normallinie und andererseits auf ihrer Achse wandern kann, ist der Reibrolle die Möglichkeit gegeben, auf den Reibscheiben eine Kurve aufzuzeichnen, die mit dem Weg übereinstimmt, welchen sie ohne jegliche hemmende Einflüsse einschlagen würde, um unter der Einwirkung der sich drehenden Scheiben von ihrer oberen bzw. unteren Stellung wieder in die Normalebene zu gelangen, in -welcher der Arbeitsvorgang sich im allgemeinen abspielt. Der Weg der Reibrolle in Richtung der eigenen Achse setzt sich aus Punkten zusammen, die einer stufenweisen Aufeinanderfolge aller Übersetzungsverhältnisse entsprechen. Je nach der Größe des Wertes von u ist die Bogenlänge der durchlaufenen . Evolvente bei gleicher Winkelgeschwindigkeit der Scheiben verschieden und somit die Größe der Änderung. des Übersetzungsverhältnisses und die Zeitdauer der Änderung von der Überhöhung u gegenüber der⁷ Normallage x-x' abhängig. Durch die am Schlitten t vorgesehenen Schlitze, die mit der Scheibenachsenebene einen Winkel bilden, wird die.Rolle ah der genauen Einhaltung einer gesetzmäßig verlaufenden Evolvente gehindert und in der Normalebene festgehalten. Auf der Scheibe wird vielmehr eine Kurvegezeichnet werden, welche evolventenartig aussieht, bei welcher sich jedoch der Grundkreisdurchmesser während der Einstellung der Rolle auf ein neues Übersetzungsverhältnis dauernd ändert. Die Schnelligkeit, mit welcher das Wachsen bzw. Abnehmen dieses Durchmessers erfolgt, hängt von der Größe des Winkels ab, den die Schlitzrichtung mit der Scheibenachsenebene bildet. ■ . .

Wird der Drehsinn der Antriebsscheibe geändert, so muß auch die Richtung, in der sich die Führungsrolle bewegt (Abb. 2), gewechselt werden. Zu diesem Zweck sind für jede Reibrolle zwei Führungsrollen r_v r₂ vorgesehen, von denen die eine, r-,,-für die eine Drehrichtung in dem Schlitz S₁ und die andere Führungsrolle r₂ für die umgekehrte < Drehrichtung in · dem Schlitz S₂ lauft. Um ein selbsttätiges Umschalten der Führungsrollen r_x, r₂ zu erreichen, müssen sie so bemessen und ausgebildet sein, daß sich immer nur eine von ihnen in eine Schlitzführung einhängt und beim Wechseln der Drehrichtung die andere in den zugehörigen Schlitz eingreift und darin abrollt.

Die hierzu verwendete Einrichtung ist in der Abb. 4 näher veranschaulicht. Die Führungsrolle T₁ kann in den Schlitz S₁ und die Führungsrolle r₂ in den Schlitz S₂ eingreifen. Beide Führungsrollen stehen durch eine Gabel Ji mit der Reibrolle η in Verbindung. Beim Drehrichtungswechsel wird die Gabel entsprechend der eingezeichneten Pfeilrichtung / bzw. /' unter .dem Einfluß der Reibung zwischen ihr und der Rollenachse bewegt und somit die Führungsrolle r_x in den Schlitz S₁- bzw. die Führungsrolle r₂ in den Schlitz S₂ eingehängt.

Bei den Getrieben, welche den Gegenstand der Erfindung bilden, sind entweder eine Reibscheibe und eine Reibrolle oder neben einem oder mehreren Übertragungsgliedern eine entsprechende Anzahl Zwischen- und Abnehmerscheiben vorgesehen. Der einfachste Fall dieser letzten Anordnung besteht aus einer treibenden Scheibe c, einer Reibrolle η und einer angetriebenen Scheibe e, wie dies aus der Abb. 5 hervorgeht. Durch Drehen der Scheibe c wird die Reibrolle η eine Kurve nach Art einer Evolvente auf der Scheibenebene abzeichnen, gleichzeitig durch Mitnahme der Scheibe c auf dieser die entsprechend liegende, gestrichelt eingezeichnete Linie. In diesem Falle läuft die Rolle η nach links in Richtung der Pfeile a! a" bei der angegebenen Drehrichtung df beider Scheiben, und zwar beispielsweise um das Stück z, d. h. beide Scheiben wirken in gleicher

ao Weise auf die Reibrolle ein. Wird der Betrag von u auf der rechten Seite negativ, so wird die Reibrolle η unter dem Einfluß der Scheibe e allein nach rechts in der Pfeilrichtung V bewegt, während b" wieder der Sinn ist, in welchem die Rolle unter dem Einfluß der linken Scheibe allem verschoben wird. Die gleitende Reibung wird dann einen sehr hohen Wert annehmen. Daher ist es für die Erfindung wesentlich, daß die Achse der Rolle immer parallel zur Scheibenachsenebene zu liegen kommt, wenn die Reibrollen gehoben oder gesenkt werden.

In den Abb. 6 und 7 sind die in den Abb. 2 und 4 dargestellten Einzelteile mit dem Getriebe der Abb. 1 vereinigt. Die Achsen α und d der Scheiben c, e und ef werden in einem Gestell befestigt, das durch Bolzen w oder andere Befestigungselemente zusammengehalten wird. Die Bezugszeichen der Glieder des Getriebes stimmen im übrigen mit denen in den bereits

4.0 obengenannten Abbildungen überein.

Die Übertragung verschieden großer Leistungen wird durch Unterbringung einer genügenden Anzahl parallel geschalteter Rollen erreicht, deren Außendurchmesser · verschieden groß sein können, ohne dabei die gleichmäßige Kraftübertragung zu beeinflussen. Die Übersetzungsverhältnisse können ferner beliebig geschaltet werden, und zwar durch Zwischenschalten entsprechender Vorgelegewellen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Reibräderwechselgetriebe mit Reibscheiben und verstellbarer Reibrolle, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Änderung des Übersetzungsverhältnisses die Reibröllen (n, o) aus der Ebene, welche bei Normalbetrieb durch die Reibscheiben- und Reibrollenachse hindurchgeht, unter Beibehaltung des Reibungsschlusses hinausbewegt werden und sich hierauf selbsttätig unter Rückkehr in die Reibscheibenachsenebene ohne gleitende Reibung .zwischen den Übertragungsgliedern auf das gewünschte Übersetzungsverhältnis einstellen, welches dann aufrechterhalten wird, indem die Reibrollen (n, 0) einerseits auf ihrer Achse (φ) und andererseits mit der Achse (φ) gegenüber der Normallinie (x-%') parallel zu dieser verschiebbar angeordnet sind.

2. Reibräderwechselgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Gabeln (h) o. dgl., in welchen die Reibrollen (n, 0) mit ihren. Achsen (φ) in an sich bekannter Weise aufgehängt sind, mit einer Führungsrolle in einem schrägen Schlitz gleiten, der in einem zum Verschieben der Reibrollen dienenden Schlitten (if) angebracht ist.

3. Reibräderwechselgetriebe nach den An-Sprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Drehrichtungsumkehr die Gabeln (k) der Reibrollen (n, 0) je mit zwei Führungsrollen (T₁, r₂) und. die Seitenteile (^₁, t₂) des Schlittens (t) mit unter entgegengesetzter Neigung verlaufenden Schlitzen (S₁, S₂) versehen sind, in welche sich die Führungsrolleri (^₁ bzw. r₂) je nach der Drehrichtung abwechselnd selbsttätig einstellen, so daß für die eine Drehrichtung die eine Führungsrolle (^₁) in dem zugehörigen Schlitz (S₁) und für die andere Drehrichtung die zweite Führungsrolle (r₂) in dem zugehörigen Schlitz (s₂) gleitet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen