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Stufenloses Wechselgetriebe.
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Die Scheibe 14, die eine planetenförmige Bewegung ausführt und daher im Nachstehenden mit Planetenscheibe bezeichnet wird, besitzt eine Anzahl radialer Nuten oder Schlitze 19, u. zw. wurden im Beispiel zwölf Schlitze 19 gewählt. In diesen Schlitzen 19 wird von den Sehlitzwandungen eine Rolle 20 begrenzt, die auch mit keilförmigen Flächen versehen werden kann und die in radialer Richtung in den Schlitzen 19 hin-und hergleiten oder rollen kann. Bei Rollen mit Keilflächen wird ein Gleiten in den Schlitzen eintreten. Gegen die Keilflächen des Keiles 20 (Keilrolle) liegen zwei Rollen 22 an.
Ausserdem liegt auf der einen Seite der Schlitzwand zweckmässig eine Feder 21'an, die sich auf den Rollen 21 stützt und diese immer leicht auf das Mittelstück 20 andrückt, so dass ein schneller Eingriff des Freilaufes erfolgt. Alle drei Teile 20 und 21 werden über die Breite des Schlitzes 19 nach beiden Seiten verlängert und greifen zwischen die Ringflansch 22 und 23 einer im Gehäuse mittels Nadellager 24 gelagerten drehbaren Scheibe 25. Diese Scheibe 25 (Freilaufscheibe) ist zweiteilig, und es werden diese Teile durch ein Stirnzahnrad 26 mittels Schraubenverbindungen 27 zusammengehalten.
Dieses mit der Scheibe 25 verbundene Stirnzahnrad 26 steht mit dem Stirnzahnrad 28 einer Abtriebswelle 29, welche in dem unteren Teil 1 a des Gehäuses 1 mittels Rollenlager. j0 und 31 gelagert ist, im Eingriff.
Der Primärexzenter 11 ist nabenförmig nach der einen Seite verlängert, und in diesem Teil ist zentrisch zur Antriebswelle 2 die eine, durch einen Gewindering 32 gehaltene Lagerschale. 3 : 3 eines
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mit Gewindegängen gehalten wird. Die Gewindegänge des Ringes 36 stehen mit den Gewindegängen 37, die direkt im Gehäuse 1 oder auch in fest eingesetzten Ringen 38 vorgesehen sind, im Eingriff. Des weiteren sind die Gewindegänge des Ringes 36 in axialer Richtung zahnartig durchbrochen, und die so entstehenden Zähne stehen mit den axial gerichteten Zähnen 39 eines mittels einer Handhabe 40 drehbaren Steuerringes 41 immer zum Teil im Eingriff, weshalb die Breite B des Ringes 36 grösser als die Breite b des Stellringes 41 gewählt wird.
Im übrigen setzen sich die Gewindegänge 37 auch auf der andern Seite des Stellringes 41 fort, wodurch der Verschiebungsbereich des Ringes 36 und damit des Primärexzenters 11 vergrössert wird. Die Handhabe 40 kann z. B. durch eine lösbare Stange 42 an beliebiger Stelle mit einem Zahnsegment 43 in Eingriff gebracht werden.
Die Wirkungsweise des Getriebes ist folgende : Die Getriebewelle 2 wird in Umdrehung versetzt, wodurch sich auch die beiden Exzenter 11 und 13 mitdrehen. Diese setzen die Planetenscheibe 1. J., die sich durch den Hebelarm 17 nicht drehen kann, in kreisend schwingende Bewegung, und es werden dadurch immer im Scheitel der schwingenden Bewegung, also nacheinander alle Keilstücke 20 von den Wandungen der Radialschlitz 19 mitgenommen und fest zwischen die Rollen 21 geklemmt, die sich damit fest an die Flansche 22 und 23 der Freilaufscheibe 25 anlegen und diese ein Stück mitnehmen. welches von der resultierenden Exzentrizität E abhängig ist.
Um diese Wirkung einwandfrei zu gewährleisten, ist die Tangensfunktion des Keilflächenwinkels gleich oder kleiner als der Reibungskoeffizient der Rollen 21 auf den Keilfläehen. Es wird damit die Scheibe 25 entsprechend der Exzentrizität B in mehr oder weniger schnelle Umdrehung versetzt, die sich über die Stirnzahnräder 26 und 28 auf die Abtriebswelle 29 überträgt. Die Bewegung der Planetenscheibe 14 ist im übrigen um so gleich- mässiger, je mehr Freiläufe, das sind die Teile 19, 20, 21, vorgesehen sind.
In Fig. 1 und 2 ist die resultierende Exzentrizität E gleich Null, d. h. die Mittelachse des Sekundärexzenters 13 fällt mit der Achse der Antriebswelle 2 zusammen. In diesem Fall führt die Planetenscheibe 14 keine Bewegung aus und die Abtriebswelle 29 steht still. Wird nun die Handhabe 40 verschwenkt, dann dreht sich der Stellring 41 und nimmt den Ring 36 mit, der sieh durch seine Gewindegänge in den Gewindegängen : 17 dreht und damit nach links oder rechts, je nach der Hebelschwenkung, verschiebt. Der Ring 36 zieht seinerseits wieder den Primärexzenter 11 axial auf der Welle 2 entlang. und dessen äussere Gewindegänge, die mit Gewindegängen des Sekundärexzenters l') im Eingriff stehen. drehen den Sekundärexzenter 13 je nach der Schwenkung des Hebels 40 um einen mehr oder weniger grossen Winkel.
Es bewegt sieh dabei die Mittelachse des Sekundärexzenters 13 um die Mittelachse des Primärexzenters 11 mit der Exzentrizität E2 (Fig. 3), die gleich der Exzentrizität des Primärexzenters 11 zur Wellenaehse ist, wenn der Wert der resultierenden Exzentrizität E bei einer bestimmten Stellung gleich Null werden soll, um die Abtriebswelle still stehen zu lassen. Es kann damit durch die
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zwischen Null und diesem Maximum beliebig geändert werden, wobei der Drehzahlbereich noch durch Zwischenrahnräder nach unten oder oben verengt oder erweitert werden kann.
In dem Ausführungsbeispiel Fig. 4-6 ist die Antriebswelle 44 mit einem festen Primärexzenter 45 versehen, auf dem der Sekundärexzenter 46 verdrehbar ist. Um den Sekundärexzenter 46 ist wieder eine Planetenscheibe 47 gelagert, die sich in ihrer Ebene frei bewegen kann, aber nicht umläuft. Um die Planetenscheibe am Umlauf zu hindern, ist zwischen dieser und der einen Seitenwandung des Gehäuses 48 eine Ringscheibe 49 gelagert.
Diese Ringscheibe 49 besitzt auf beiden Seiten gerade Nutenzüge, u. zw. stehen die Züge der einen Seite senkrecht auf den Zügen der andern Seite, und diese Züge stehen mit entsprechenden Zügen 50 der Planetenseheibe 47 und Zügen 51 der Gehäuseseitenwandnng im Eingriff.
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Es kann dadurch die Planetenscheibe 47 sich frei in ihrer Ebene bewegen, aber nicht umlaufen. Die Planetenscheibe 47 hat wieder eine Anzahl Radialschlitz oder Radialnuten 52, in denen die Stege 53 von zylindrischen Hohlkörpern 54 sich hin-und herbewegen können.
Die Zylinderkörper 54 sind weiter senkrecht zu ihrem Steg 58 3 durchbrochen, und durch diese Durchbrechung 55 greift ein Ringflansch 56 einer Scheibe 57 (Freilaufscheibe), die fest mit der Abtriebswelle 58 verbunden ist. Zwischen dem Ringflansch 56 und den Zylinderkörpern 54 liegen zu beiden Seiten des Flansches 56 zwei Rollen 59 und 60, die sich jeweils im Scheitel des umlaufenden Exzenters an dem Ringflansch 56 anklemmen und damit die Scheibe 57 und die Abtriebswelle 58 in Umdrehung versetzen, wie schon im Vorhergehenden beschrieben (s. Ausführungen Fig. 1-3). An Stelle der Rolle 59 kann auch eine Feder 59'vorgesehen werden, die die Freilaufrolle 60 immer leicht andrücken.
Die Verstellung der Exzentrizität E wird in dem Beispiel Fig. 4-6 so durchgeführt, dass auf
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gelagert ist. Ausserdem weist der Stellkörper 61 einen Ring 68 auf, auf den durch zwei Kugellager 64 eine Überwurfmutter 65 gehalten wird. Durch eine Gewindespindel 66, welche im Gehäuse 48 drehbar gelagert ist, kann die Muffe 65 seitlich verschoben werden. Der verschiebbare Teil 65 drückt gegen den Stellkörper 61, der sich dadurch auf der Antriebswelle infolge der Gewindeverbindung sowohl verschiebt als auch dreht, so dass durch die Drehung über den Bolzen 62 der Selundärexzenter 46 zu dem Primärexzenter 45 verdreht wird und eine Änderung der resultierenden Exzentrizität E eintritt.
Eine Reservierung oder Umkehrung der Drehrichtung von der Abtriebswelle bei konstanter Drehrichtung der Antriebswelle wird erfindungsgemäss beispielsweise dadurch erreicht, dass das Gehäuse mit der Abtriebswelle gekuppelt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Stufenloses Wechselgetriebe, bei dem der Wechsel durch exzentrische Verstellung eines oder mehrerer, mit der Antriebswelle umlaufender Exzenter erfolgt, durch die eine nicht umlaufende Scheibe in kreisend schwingende Bewegung versetzt wird, welche durch Sehaltglieder auf eine Freilaufscheibe übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht umlaufende Scheibe (Planetenscheibe), in der die mit der Antriebswelle gekoppelten Exzenter drehbar gelagert sind, Radialschlitz oder Radialnuten besitzt, in denen über die Stärke der Planetenscheibe vorragende, axial gerichtete Klemmkörper gelagert sind, welche mit mindestens einem axial gerichteten Ringflansch einer mit der Abtriebswelle gekoppelten Freilaufscheibe derart zusammenwirken, dass sie in der jeweiligen Hubstellung (Exzentersc1Jeitel)
der Planetenscheibe an dem oder den Ringflanschen der Freilaufscheibe festklemmbar sind.