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Reibradgetriebe Die Erfindung bezieht sich auf ein Reibradgetriebe,
bei dem das mit einem elastischen Reibbelag versehene Zwischenrad an einem zweiarmigen
Lenker angeordnet ist und mit einem den zu übertragenden Kräften proportionalen
Anpreßdruck in Richtung der zwischen den Tangenten an den jeweiligen Berührungspunkten
des Zwischenrades mit dem treibenden und dem getriebenen Rad gedachten Winkelhalbierenden
gegen diese Räder angedrückt wird.
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Reibradgetriebe dieser bekannten Ausführung, bei denen dass durch
Gewichtsbelastung oder durch Federkraft gegen das treibende und gegen das getriebene
Rad angedrückte Zwischenrad an einem zweiarmigen Lenker sitzt, bieten außer den
für Reibradgetriebe allgemein geltend zu machenden Vorzügen der platz-und materialsparenden
einfachen Bauart, der leichten Einbaumöglichkeit und des Fortfalles der Wartung
den besonderen Vorteil einer selbsttätigen Regelung der Anpreßkraft entsprechend
der Größe der zu übertragenden Umfangskraft. Das Reibrad wird je nach Größe der
Umfangskraft mehr oder weniger stark zwischen das treibende und das getriebene Rad
keilartig eingezogen und in jeder Stellung gegen beide Räder gleichmäßig fest angedrückt,
so daß stets eine einwandfreie Leistungsübertragung gewährleistet ist. Das ist vor
allem deshalb wichtig, weil die meisten Maschinen mit wechselnder oder stoßweiser
Belastung arbeiten.
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Den Vorteilen des Reibradgetriebes mit proportionalem Anpreßdruck
steht aber der auf der freien Verschwenkbarkeit des Zwischenrades beruhende erhebliche
Nachteil gegenüber, daß beim Umlauf des Getriebes Zitterschwingungen und Rattererscheinungen
auftreten können, die einen unruhigen, geräuschvollen Lauf verursachen und einen
großen Reibungsverschleiß zur Folge haben, durch welchen die Lebensdauer des Reibradgetriebes
erheblich vermindert wird. Diese Unzulänglichkeiten sind der Grund dafür, daß Reibradgetriebe
mit proportionalem Anpreßdruck des Zwischenrades bislang nur in beschränktem Umfang
und in vielen Fällen überhaupt nicht angewendet werden konnten.
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Nach der Erfindung sind die vorgeschilderten Mängel dadurch behoben,
daß die Gelenkstelle zwischen den beiden Lenkerarmen, deren äußerer am freien Ende
das Zwischenrad trägt, aus mindestens einer als vorgespannte Torsionsfeder wirkenden
und zugleich schwingungsdämpfenden Gummibuchse gebildet ist, deren Andrückkraft
- gegebenenfalls zuzüglich oder abzüglich der durch das Eigengewicht des zweiarmigen
Lenkers und des Zwischenrades ausgeübten Kraft - kleiner ist als eine auf den inneren
Lenkerarm einwirkende Gegenkraft.
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Die bisher unvermeidbaren Zitterschwingungen und Rattererscheinungen
werden von der zugleich als Torsionsfeder dienenden Gummilagerbuchse, die in die
Gelenkstelle zwischen den beiden Lenkerarmen eingesetzt ist, absorbiert. Die Arbeitsweise
des Reibradgetriebes wird hierdurch insofern erheblich verbessert, als ein ruhiger,
verschleißfreier Lauf ohne übermäßig starke Laufgeräusche erreicht und eine lange
Lebensdauer des Getriebes sichergestellt ist. Die Gummilagerbuchse erfüllt die doppelte
Funktion des schwingungsdämpfenden Elementes und des elastisch federnden Andrückelementes.
Sie kann mit einer für den gewünschten Andrückeffekt besonders günstigen Federcharakteristik
ausgeführt werden und macht die Anwendung von metallischen Federungselementen entbehrlich,
die deshalb wenig günstig sind, weil sie im allgemeinen nur als frei liegende, der
Verschmutzung ausgesetzte Zug- oder Druckfedern angeordnet werden können. Das erfordert
einen entsprechend großen Platz für den Einbau des Reibradgetriehes, ein Nachteil,
der bei Reibradgetrieben mit durch Gewichtsbelastung angedrücktem Zwischenrad noch
mehr in Erscheinung tritt.
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Zur Herbeiführung des Reibungsschlusses zwischen dem durch die vorgespannte
Gummitorsionsfeder angedrückten Zwischenreibrad und dem treibenden und getriebenen
Rad muß dafür gesorgt werden, daß auf den inneren Lenkerarm eine Stützkraft einwirkt,
die ein Ausweichen des inneren Lenkerarmes ausschließt. Dies läßt sich beispielsweise
so verwirklichen, daß der innere Lenkerarm mit starkem Klemmreibungswiderstand an
der den ortsfesten Schwenkpunkt des zweiarmigen Lenkers bildenden Lagerstelle angebracht
oder die Lagerstelle als einstellbares Klemmgelenk ausgebildet wird, welches nach
dem Anlegen des Zwischenrades an das treib(:ide und an das getriebene Rad feststellbar
ist.
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Um eine Umkehr des Dre innes des Reibra.dgetriebes zu ermöglichen,
können .)rteilhaft zwei um einen
gemeinsamen Schwenkpunkt bewegliche
zweiarmige Lenker vorgesehen sein, deren Zwischenräder in bekannter Weise von entgegengesetzten
Seiten her gegen das treibende und das getriebene Rad federnd angedrückt werden.
Bei einem bekannten Reibradgetriebe sind an den beiden Schenkeln einer gemeinsamen
hufeisenförmigen Feder zwei Zwischenräder gelagert und frei schwebend zwischen dem
treibenden und dem getriebenen Rad angeordnet. Eine hufeisenförmige Feder ist nicht
geeignet, das Problem der Vermeidung von Zitterschwingungen und Rattererscheinungen
zu lösen.
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In manchen Fällen, namentlich wenn wenig Platz zur Unterbringung des
Reibradgetriebes zur Verfügung steht, ist es zweckmäßig, das bzw. bei Anordnung
von zwei Zwischenrädern beide Zwischenräder als Innenreibräder zum getriebenen Rad
oder zum treibenden Rad auszubilden. Eine platzsparende Anordnung und konstruktive
Vereinfachung läßt sich auch dadurch erreichen, daß der Schwenkpunkt des inneren
Lenkerarmes bzw. der gemeinsame Schwenkpunkt der inneren Lenkerarme zweier doppelarmiger
Lenker gleichachsig zur Lagerachse des getriebenen Rades oder des treibenden Rades
angeordnet wird.
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Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann die Gelenkstelle
zwischen dem inneren und dem äußeren Lenkerarm des doppelarmigen Lenkers statt mit
einer einzelnen schwingungsdämpfenden Gummitorsionsfeder auch mit zwei solchen Federn
ausgerüstet werden, indem einer der beiden Lenkerarme an der Gelenkverbindungsstelle
gabelförmig ausgebildet und in der Lagerbohrung beider Gabelschenkel je eine Torsionsfeder
aus Gummi angebracht wird. Bei dieser Anordnung ist die bei einer einzelnen Gummilagerbuchse
auftretende einseitige Druckbeanspruchung vermieden.
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In den Zeichnungen ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen
veranschaulicht.
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1 bezeichnet das an der Außenmantelfläche in bekannter Weise mit einem
elastischen Reibbelag 8 aus elastischem Material, wie z. B. Gummi oder Kunststoff,
versehene Zwischenreibrad. 2 ist das treibende und 3 das getriebene Rad, gegen die
das Zwischenrad 1 angepreßt wird. Das Reibrad 1 ist am freien Ende des äußeren Lenkerarmes
9" eines aus den beiden Lenkerarmen 9', 9" bestehenden zweiarmigen Lenkers um den
Achsbolzen 7 drehbar gelagert. Das den ortsfesten Schwenkpunkt des zweiarmigen Lenkers
9 bildende Lager 10 ist mit einem Kupplungsgriff oder einer geeigneten Schalteinrichtung
ausgerüstet, welcher bzw. welche es gestattet, das Zwischenrad 1 für das Einschalten
des Reibradgetriebes gegen die Räder 2, 3 zur Anlage zu bringen und in der Kupplungsstellung
des Zwischenrades den inneren Lenkerarm 9' festzustellen.
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Von dem treibenden Rad 2 wird das Zwischenrad 1 keilartig in eine
mittlere Stellung zwischen dem treibenden und dem getriebenen Rad 2 bzw. 3 hineingepreßt
und mit dem elastischen Belag 8 entsprechend der Größe der zu übertragenden Umfangskraft
gleichmäßig fest gegen beide Räder angedrückt, so daß eine schlupffreie Leistungsübertragung
vom treibenden zum getriebenen Rad erfolgt.
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Die Gelenkstelle zwischen den beiden Lenkerarmen 9', 9" ist erfindungsgemäß
aus einer Gummibuchse 11 gebildet, welche in der Lagerbohrung des einen, bei dem
in Fig. 1 dargestellten Beispiel des äußeren Lenkerarmes 9" und auf dem Verbindungsbolzen
6 des inneren Lenkerarmes 9' beiderseitig aufvulkanisiert ist. Beim Einschalten
des Zwischenradgetrieben wird das Reibrad 1 so fest gegen die Räder 2, 3 angelegt,
daß die Gummibuchse 11 eine Torsionsverformung erfährt, wodurch das Zwischenrad
1, 8 federnd gegen die Räder 2, 3 ständig angedrückt wird. Durch die Gummibuchse
11 werden Gelenkreibungen vermieden und die Zitterschwingungen gedämpft, welche
durch die kleinen Walkarbeiten, durch Materialunterschiede und durch das herstellungsmäßig
bedingte Spiel in der Gelenk- und in der Lagerstelle beim Umlauf des Reibradgetriebes
entstehen. Die Gummigelenkstelle kann, wie in Fig. 2 im Querschnitt dargestellt
ist, zweckmäßig so ausgebildet sein, daß der eine Lagerarm, beispielsweise der äußere
Lagerarm 9", an der Gelenkverbindungsstelle gabelförmig gestaltet und in die gleichachsig
liegenden Bohrungen beider Gabelschenkel je eine Gummihülse 11 eingesetzt wird,
die sowohl auf den beiderseits des Gelenkarmes 9' liegenden Abschnitten des Gelenkbolzens
6 wie auch in den beiden Bohrungen der Gabelschenkel des äußeren Lenkers 9" durch
Rufpressen oder Aufvulkanisieren befestigt sind.
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Fig. 3 zeigt ein Reibradgetriebe mit zwei Zwischenrädern 1, B. Bei
dieser Anordnung ist eine einseitige bzw. exzentrische Belastung der Lager vermieden
und wird durch die auf vier Punkte verteilte Anpreßkraft eine außerordentlich gleichmäßige
Kraftübertragung erreicht. Die Gelenkstelle der die Zwischenreibräder 1 tragenden
zweiarmigen Lenker sind auch hier mit Gummibuchsen in der beim Ausführungsbeispiel
der Fig. 1 und 2 erläuterten Weise ausgeführt. Die doppelte Anordnung von Zwischenrädern,
die von entgegengesetzten Seiten her gegen das treibende und das getriebene Rad
2 bzw. 3 anliegen, gestattet zugleich einen umkehrbaren Umlauf des Reibradgetriebes,
ohne daß der Kraftschluß bei der Umkehr der Drehsinnrichtung verlorengeht.
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Die strichpunktierte Darstellung in Fig. 3 stellt eine Anordnung mit
zentralem Drehpunkt dar, bei der der Schwenkpunkt, um den die Zwischenreibräder
beweglich angeordnet sind, mit der Lagerachse des angetriebenen Rades 3 zusammenfällt.
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Fig. 4 zeigt eine Ausführung, bei der das Zwischenreibrad als Innenrad
zum angetriebenen Rad .3 angeordnet ist. In Fig. 5 schließlich ist eine Ausbildung
mit Doppelanordnung der Innenzwischenräder gezeigt, bei welcher eine Umkehr der
Drehsinnrichtung ohne Unterbrechung des Kraftschlusses für den proportionalen Anpreßdruck
eintritt.
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Reibradgetriebe mit Innenzwischenreibrädern gemäß den Ausführungen
der Fig.4 und 5 zeichnen sich, wenn die Gelenkverbindungsstellen der doppelarmigen
Lenker im Sinne der Erfindung mit Gummilagerbuchsen 11 ausgeführt werden, durch
hohe Laufgüte, besonders geringen Raumbedarf und leichte Montage-und Demontagemöglichkeit
aus.