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Stufenloses Getriebe Die Erfindung betrifft ein stufenloses Getriebe,
das überall zur Kupplung rotierender Bewegungen Anwendung finden kann. Stufenlose
Getriebe sind an sich bereits bekannt, sie haben bisher beispielsweise in der Kraftfahrzeugindustrie
wenig Eingang gefunden.
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Die Erfindung bringt eine neue Lösung dieses Problems. Sie besteht
im wesentlichen darin, daB die beiden zu kuppelnden rotierenden Elemente, also ganz
allgemein Räder, durch sich drehende, in ihrer umlaufenden Bewegung elastisch blockierbare
Zahnräder gekuppelt sind, wobei der Radius dieser Umlaufbewegung .durch radiale
Verschiebung des einen Rades kontinuierlich verändert werden kann. Mit dieser elastisch
kontinuierlichen Verstellbarkeit des Radius dieser Umlaufbewegung ändert sich aber
auch die Dreh- und Umlaufgeschwindigkeit dieser Kupplungszahnräder kontinuierlich
und damit das Übersetzungsverhältnis der Kupplung. Das neue stufenlose Getriebe
zeichnet sich durch besondere Einfachheit, Betriebssicherheit und Billigkeit aus.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt Fig. r einen Schnitt durch da,s neue Getriebe, Fig. a eine Draufsicht auf
das angetriebene Rad, Fig. 3 bis 5 die einzelnen Stellungen in schematischer Darstellung,
Fig.6 das Ausführungsbeispiel einer Doppeluntersetzung, Fig. 7 und ä schematische
Darstellungen der Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels der Fig. 6.
In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel sei i das antreibende und 2 Idas anzutreibende
Rad. Das anzutreibende Rad 2 ist mit einer Innenverzahnung 3 versehen, während in
dem durch diese Innenverzahnung .bedingten freien Raum q. Kupp1ungszahnräder 5 auf
einem Kreis verschiebbar gelagert sind. Zu diesem Zweck ist in dem Rad 2 eine umlaufende
Ringnut 6 vorgesehen, in welcher die Wellen - der Kupplungszahnräder 5 verschiebbar
gelagert sind. Die Kupplungszahnräder 5 befinden sich in dauerndem Eingriff mit
der Innenverzahnung 3 des Rades 2. Die Welle 8 des Rades 2 ist fest angeordnet.
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Das Antriebsrad i ist mit radialen Einschnitten 9 versehen, und dieses
Rad ist mit -seiner Welle fo und den darauf angebrachten Vorrichtungen, in radialer
Richtung verschiebbar angeordnet.. er Mechanismus :dieser Verachiebbarkeit ist nicht
dargestellt. In den radialen Einschnitten 9 ,des Rades i liegen zunächst die Verlängerungen
.der Wellen 6 der Rädchen 5, und außerhalb der Einschnitte sind indiesen Verlängerungen
i.z Exzenter i2 oder ovale Scheiben angebracht.
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Weiterhinist in diesen Einschnitten ein Schieber i:3 verschiebbar
angeordnet, .der mittels des Gelenkarmes i¢ mit der verschiebbar auf der Welle fo
gelagerten Muffe 15 gelenkig verbunden ist. Diese Muffe 15 steht auf beiden Seiten
unter dem Druck der Federn 16 und 17. Das Gegenlager 18 der Feder 16 ist
durchüas Kugellager @r9 von dem lose auf der Welle fo angebrachten Verschiebekopf
2o; getrennt. Die Wirkungsweise des neuen stufenlosen Getriebes ist folgende: In
dem in Fig. z dargestellten Ausführungsbeispiel laufen mit der Drehung des Antriebsrades
i die Kupplungszahnräder 5 in der Ringnut 6 :des Rades 2 frei mit um, indem sie
sich frei auf der Innenverzahnung 3 des Rades 2 abwälzen. Auf das Rad '2 wird mithin
keine Kraft übertragen. Diese Stellung entspricht also,dem ausgekuppelten Zustand,
dem Freilauf. Diesen Zustand zeigt in schematischer Darstellung die Fig. 3: Wird
jetzt das Antriebssystem in Richtung :des Pfeiles 21 verschoben, so wird dadurch
her Radius, mit welchem das Antriebsrad -i -die Kupplungsräder 5 antreibt, kleiner
und entsprechend kleiner auch die Dreh- und Umlaufgeschwindigkeit .dieser Zahnräider.
Wird nun -das Antriebsrad so weit verschoben, daß die Exzenter 1z .der Zahnrädchen
5 über .die Schieber 13 gleiten, so wird die Drehgeschwindigkeit der Exzenter -i2
und somit :die der Zahnrädchen 5 durch allmähliche Verstärkung,des Druckes auf :die
Feder 16 verringert und damit das anzutreibende Rad 2 entsprechend elastisch eingeschaltet,
bis bei Blockierung der Umdrehungen des Exzenters i-2 ,durch den Schieber 1ß das
Rad 2 mit der eingestellten Über-bzw. Untersetzung angetrieben ist. In dem dargestellten
Ausführungsbeispiel wird bei der Verschiebung des Antriebssystems bis in die Endstellung:diekleinsteÜbersetzu
g eingestellt (Fig.q.). Durch Verschiebung der Welle f o kann .man weiterhin dieses
Übersetzungsverhältnis beliebig ändern. Dabei wird die Blockierung von dem Schieber
13 bewirkt, der durch die Druckfeder (i6 in seiner Blockierstellung gehalten wird.
Diese Blockierstellung hat den Vorteil, daß sie federbelastet und damit weich ist.
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Bewegt man die Welle zo wieder so weit zurück, daß sie mit der Welle
8 in einer Linie liegt (Fig. i), während die Schieber in der Blockierstellung bleiben,
so laufen beide Systeme mit gleicher Geschwindigkeit um (Fig. 5). Aus dieser Stellung
erhält man die Freilaufstellung :dadurch, :daß man die Schieber 13 in die
Stellung der Fig. i bringt, in der sie von der schwächeren Feder 17 gehalten werden.
Durch Verschiebung der Welle fo: in Richtung des Pfeiles 22 kann das Übersetzungsverhältnis
weiterhin verändert werden.
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Das Ausführungsbeispiel der Fig. 6 mit den schematischen Darstellungen
der Fig. 7 und 8 zeigt eine Doppeluntersetzung bzw. -übersetzung nach der Erfindung.
Hier ist nicht mehr die Welle fo bzw. die Welle 8 radial verschiebbar angeordnet,
sondern hier ist eine Zwischenwelle 25 vorgesehen, die mittels der Verschiebevorrichtung
26 radial verschiebbar ist und die mit, dieser radialen Ver schiebbarkeit das Rad
2 verschiebt; während die Wellen fo und 8 feststehen.
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Da die elastische Angleichung der Umdrehungsübertragungen bereits
durch :das Beispiel in der Fig. i erfolgt, erübrigen sich bei der angeschalteten
zweiten Ausführung die .dafür vorgesehenen Vorrichtungen. Hier greift :der Schieber
13a, welcher mit Zähnen versehen ist, bei Berührung mit dem Zahnkranz 3a :direkt
indessen Innenverzahnung. Die Schieber i3a sind mit einem Führungsdorn -i=fa versehen,
die in den Einschnitten 27 der Verstellscheibe 23 geführt werden. Fig. 7 veranschaulicht
die Stellung der Schieber 13d in Ruhestellung, Fig.8 eingeschaltet mit kleinster
Übersetzung. Durch die Feder 2q., die mit ihrem einen Ende an der Verstellscheibe
23 und mit dem anderen an dem Rad ja befestigt ist, werden die Schieber 13` stetig
in gleichem Abstand von dem Drehpunkt der Scheibe ja gehalten. Dieses wird veranschaulicht
in der Fig. 7 bei der Ruhestellung, in der Fig. 8 bei kleinster Untersetzung. Bei
,dieser Kombination von zwei Ausführungsbeispielen sind idie antreibende Welle fo
und die anzutreibende Welle 8 feststehend gelagert, während die radiale Verschiebung
durch die Zwischenwelle 25, :die in der Verschiebevorrichtung 26 :gelagert ist,
erfolgt. Die Wirkungsweise der angeschalteten zweiten Vorrichtung ist seinen Bestandteilen
entsprechend die gleiche wie in .der Fig. i.
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Wird durch die Verschiebevorrichtung 26 die Zwischenwelle 25 radial
verschoben, dann wird hierdurch, genau wie in :der Fig. -i, auch die angeschaltete
Ausführung reguliert, nur mit dem Unterschied, daß hierbei dieZähne des Schiebers
13a direkt in die Innenverzahnung :des Zahnkranzes 3`
greifen. Durch die Kombination
von zwei oder mehreren Ausführungsvorrichtungen wird das Über- bzw. Untersetzungsverhältns
entsprechend vervielfacht.
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Die Erfindung ist naturgemäß nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt, vielmehr
läßt sich das der Erfindung zugrunde liegende
Prinzip auf mannigfache Art realisieren, und auch die einzelnen Elemente können
weitgehend durch andere gleich oder ähnlich wirkende ersetzt werden.