Reibrädergetriebe mit stufenlos veränderbarer Übersetzung Die Erfindung bezieht sich auf ein Reib rädergetriebe mit stufenlos veränderbarer Übersetzung, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Kraftübertragung über verschieb liehe Kegelrollen erfolgt, die sich an Kraft übertragungsmitteln abstützen und abwäl zen.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsge genstandes sind in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend beschrieben.
In der Fig. 1 ist mit 1 die Antriebswelle bezeichnet, die einen Treibkomas 2 treibt. Dieser Treibkonus 2 überträgt seine Drehzahl auf die Kegelrollen 3. Die Kegelrollen 3 be sitzen Lagerzapfen 4, die sich im Lager 5 drehen, wobei diese Lager 5 auf dem dreh baren Lagerträger 6 radial verschieblich ge lagert sind. Dieser Lagerträger 6 übernimmt dann das von der Antriebsseite übertragene Drehmoment zur Weiterleitung auf die Ab triebswelle 7. Die Drehmomentübertragung kann dadurch erfolgen, dass ein feststehender Stützring 8 vorhanden ist, der in der gezeich neten Stellung die Kegelrollen mit ihrem Lager träger 6 nur sehr langsam tun die Achse der Wellen 1 und 7 umlaufen lässt. Durch Ver schieben des Stützringes 8, geführt bei 9, längs der Hohlwelle 11, lässt sich die Drehzahl verändern.
Man erkennt aus der Fig. 1, dass, wenn beispielsweise bei der Abtriebswelle 7 ein starkes Lastmoment auftritt, die Klatenkupp- lung 12 diese Last weiter an den Lagerträger 6 gibt, der wiederum die Rollen 3 an den Stützring 8 drückt. Da die Rollen zur Achse der Wellen 1 und 7 radial verschieblich sind, werden sie gleichmässig an den Stützring 8 angepresst und an den Treibkonus 2 radial mit gleichen Kräften, so dass immer eine schlupffreie und gute Kraftübertragung ge währleistet ist.
Bei der Ausführung nach Fig. 2 weisen die Kegelrollen eine andere Achsrichtung auf, insbesondere ist diese Ausführung dafür ge eignet, die Drehzahl von Null nach der einen oder andern Richtung zu regeln. Der Trä ger 13 der Kegelrollen 3 ist fest mit der An triebswelle 1 verbunden, so dass die Rollen mit der Drehzahl dieser Welle umlaufen. Die Rollen 3 sind aber in ihrer Achse längsver- schieblich und besitzen ein Zahnrad 14, wel ches mit einem feststehenden, jedoch ab kuppelbaren Zahnrad 15 kämmt. Weiter ist auch der Stützring 16 drehbar angeordnet.
Der Treibkontakt zwischen den Kegelrollen 3 und dem Stützring 16 wird durch Flieh kraft erzeugt. Bei diesem Getriebe, das insbe sondere für die Übertragung hoher Dreh zahlen geeignet. ist und bei dlem der Stützring 16 auf dem Kegelmantel in der einen oder andern Richtung durch die Mitnahmevorrich- tung 17 verschoben werden kann, die beispiels weise hydraulisch durch die Vorrichtung 1<B>8</B> hin und her bewegt werden kann, tritt dann,
wenn der Stützring 16 sich an der Stelle 19 vorbeibewegt, die Drehrichtungstunkehr ein. Diese Stelle 19 ergibt, sieh aus dem Schnitt punkt: Kegelmantelerzeugende 20 des Zahn kranzes von 15 mit dem Kegelmantel der Rolle 3. Dabei muss diese Erzeugende 20 so gewählt werden, dass sieh die Mittelachse 21 der Kegelrolle mit der Erzeugenden 20 auf der Mittellinie der Antriebswelle 1 schneidet. Der drehende Stützring 16 überträgt dann mit Hilfe eines Teils der Mitnahmevorrich tung 17 seine Drehzahl auf den Aussenkranz 22. Dieser Aussenkranz 22 bildet einen Teil eines an sieh bekannten Umlaufgetriebes mit den Rädern 23 und 24, welches Getriebe ein Leistungssummierungsgetriebe darstellt und dieLeistung auf die Abtriebswelle7überträgt.
Beim Getriebe der Fig. 2 ist auch die Möglich keit vorhanden, eine direkte Durchschaltung von der Antriebs- zur Abtriebswelle durchzu führen, wenn nämlich den Stützring 16 auf dem Mantel der Rolle 3 die Stellung erreicht, dass der Regelbereich erschöpft ist, dann löst eine vorzugsweise z. B. elektrisch betätigte Kupplung 25 den Zahnkranz 15 vom Gehäuse, so dass dieser leer mitläuft, dafür wird dann die Kupplung 26 eingerückt, um den Stütz ring 16 mit der Antriebswelle 1 zusammenzu schliessen und das Umlaufsgetriebe zu einer drehenden Einheit zu blockieren.
Die Fig. 3 und 4 zeigen noch weitere Möglichkeiten, wie Stützringe in bezug auf die versehieblichen Kegelrollen angeordnet wer den können. Gemäss Fig. 3 ist der Antrieb zwischen den Kegelrollen angeordnet, und beim Getriebe nach Fig. 4 sollen die Antriebs mittel an den Seiten der Kegelrollen angrei fen. Die Funktion kann die gleiche wie beim Getriebe nach Fig. 1 oder 2 sein, nur können bei den Getrieben nach Fig. 3 und 4 die Ke gelrollen, da sie in Reihen parallel arbeiten, grössere Kräfte übertragen.
Fig. 5 zeigt ein Getriebe, bei dem die An triebswelle 35 auf der Abtriebsseite in einem Hohlteil der Abtriebswelle 36 und auf der Treibseite im Gehäuse gelagert ist. Der Rollen träger 37 ist drehbar und axial verschiebbar auf der Treibwelke 35 gelagert. Der Treib- konus 38 ist dagegen fest mit der Treibwelle verbunden und diese mittels der Kugellager 39 und 40 an der Lastkupplung 41, 42, 52 axial abgestützt. Letztere ist über ein Gegen- drueklager 43 mittels Tellerfedern 44 nach dem entsprechenden Lastdruck vorgespannt, dessen Federkraft durch eine im Gehäuse 45 schraubbare Mutter 46 von aussen nachstell bar ist.
Die beiden Kupplungshälften 41 und 42 sind zwecks gegenseitiger Führung inein andergeschoben, und es trägt die äussere Kupplungshülse 41 Keile 47, längs welcher die Verstellbüchse 48 und der mit ihr fest verbundene Stützring 49 mittels Muffe 50 und daran abgestütztem Hebel 51 entspre- ehend denn Drehzah labgriff verschieblich sind.
Zwischen den beiden Kupplungshälften, die zusammenpassende Stirnverzahnung ha ben, liegen zwecks leichten Ansprechens Kupplungsrollen oder Kugeln 52, welche die beiden Kupplungshälften bei Einleitung eines Drehmomentes auseinandertreiben und so den Treibkonus 38 unter axialem Druck halten. Letzterer drückt die Rollen 53 über die bei- den Stützringe 54 radial gegen den äussern Stützring 49, der sieh entsprechend der Rollenzahl umlaufend verformt.
Radiale Anpressung und Fliehkraft erge ben zusammen die Anpresskraft zwischen den Teilen 49 und 53, und Umfangskraft am Ring 49 wird über die Kupplung 41, 42, 52 an die Abtriebswelle 36 abgegeben. Die Rollen 53 sind in den Lagern druckentlastet, da sieh der Rollenträger 37 auf der Welle 35 axial verschieben und die seitlichen Stützflächen und. äussern Treibkontakte spannungsfrei ein spielen kann.
Fig. 6 zeigt ein Getriebe mit demselben Aufbau wie das Getriebe naeli Fig. 5, jedoch mit dem Unterschied, dass die Rollen 60 auf Zapfen 61 eines freifliegenden Ringes 62 drehbar und axial verschieblich aufgesteckt. sind und von einem Treib- und Anpresskontis 63 gegen die sie führenden seit lichen Stützbahnen 64 angedrückt werden, wo bei das Drehmoment auf das seitiliche Zahn- stÜtzrad 65 mittels eines an den.
Rollen be- festigten Kegelrades 66 abgeeützt ist. Die Rollenlager sind hierbei völlig lastfrei und die Lagerzapfen 61 dienen nur zur Abstandhal- tung ,der Rollen zueinander, während die an- fälligen Anpresskräfte und Fliehkräfte di rekt über die Rollen auf den äussern Stütz ring 67 übertragen werden.
Fig. 7 zeigt ein Getriebe mit demselben Aufbau wie das Getriebe nach Fig. 5, jedoch mit dem Unterschied, dass die Rollen 68 auf Achsen 69 drehbar und axial verschieblich aufgesteckt und letztere an einem Rollen träger 70 befestigt, sind. Dieser Rollenträger 70 ist mit der Treibwelle drehfest, jedoch axial verschieblich verbunden und überträgt das Drehmoment mittels eines an den Rollen 68 befestigten Kegelrades 77 auf das am seit liehen Stützring gebildete Kegelrad 72, während die lastabhängige Anpresskraft über einen auf der Treibwelle leer unilaufenden Anpressring 73 erfolgt, dessen Kraft über die Rollen 68, abgestützt von den beiden seit lichen Stützflächen 74, direkt radial auf den äussern Stützring 75 übertragen wird.
Auch bei dieser Ausführung sind die Rollenlager und Zahnräder von der Anpress- kraft völlig frei gehalten.
Fig. 8 zeigt eine Ausführung mit dem selben Aufbau wie die Vorrichtung nach Fig. 5, jedoch mit dem Unterschied, dass die Rollen 77 lagerfrei sind und nur auf der einen Seite von einem Anpresskonus 78, der die lastabhängige Anpresskraft auf die Rallen überträgt und diese gegen die seitlichenStütz- flächen 80 sowie, zusätzlich der Fliehkraft, gegen den äussern Stützring 81 presst, abge stützt sind, während das Drehmoment von einem auf der Treibwelle befestigten Zahn rad 82 über auf den Rollen befestigte Zahn räder 83 auf die gleichfalls auf den Rollen befestigten Stützräder 84 und schliesslich an die seitlichen Zahnräder 85 übertragen wind. Die Abstandführung der Rollen erfolgt aus schliesslich von den Zahnrädern, den seitli chen Stützflächen und den Rollen.
Die beiden Freiheitsgrade der Rollen in axialer und radialer Richtung sind gegeben, so dass die Rollen bei wechselnder Anpress- kraft und Fliehkraft spannungsfrei geführt sind.
Einige Ausführungsheispiele sind für die Übertragung hoher Drehzahlen und hoher Drehmomente, das heisst hoher Leistungen, geeignet, ohne dass durch eine wesentliche Er wärmung im Getriebe, beispielsweise durch Lagerreibung oder Schlupf, die Beanspru chung des Getriebes zu hoch wird und durch Abnutzungserscheinungen das Getriebe nicht mehr betriebssicher ist.
Die Kraftübertragung erfolgt über die Kegelrollen vorzugsweise derart, dass der kleinen Abtriebsdrehzahl der grosse Abwälz- radius der Rollen zugeordnet ist und dass mit zunehmendem Lastmoment eine zunehmende Anpressung der die Kraft übertragenden Kegelrollen auf einen Treibkonus und, zu sätzlich zur jeweils auftretenden Fliehkraft stützung, auf den Stützring erfolgt. Dies ist z. B. bei Anwendung des Getriebes bei Textil- oder Werkzeugmaschinen, oder in Fahrzeu gen, wo mit wechselnden Lastmomenten zu rechnen ist, von besonderem Vorteil.