DE1208142B

DE1208142B - Friktionsgetriebe mit einer schwenkbaren kugelhaubenfoermigen UEbertragungsscheibe

Info

Publication number: DE1208142B
Application number: DEH50026A
Authority: DE
Inventors: Karl Prestl
Original assignee: Heidolph Elektro GmbH and Co KG
Current assignee: Heidolph Elektro GmbH and Co KG
Priority date: 1963-08-17
Filing date: 1963-08-17
Publication date: 1965-12-30

Description

Friktionsgetriebe mit einer schwenkbaren kugelhaubenförmigen übertragungsscheibe Die Erfindung betrifft ein Friktionsgetriebe mit einer schwenkbaren kugelhaubenförmigen übertragungsscheibe zur stufenlosen Drehzahlregelung.
Bei solchen Getrieben dient die übertragungsscheibe zur Weiterleitung des von einem Antriebsreibrad gelieferten Drehmomentes auf ein Abtriebsreibrad. Dabei steht die kugelhaubenförmige übertragungsscheibe in Reibverbindung mit dem Antriebs-und dem Abtriebsreibrad und ist drehbar in einem Träger gelagert, welcher seinerseits um eine den Kugelmittelpunkt enthaltende Achse schwenkbar ist.
Bisher bestehen die Reibräder und die Scheibe aus Metall, deren Oberfläche in der Regel geschliffen ist. Ferner sind Getriebe bekannt, bei denen zur Verbesserung der übertragungsverhältnisse die metallische Oberfläche der Reibräder mit einem reibungserhöhenden Werkstoff überzogen ist.
Diesen herkömmlichen Getrieben haftet insofern ein Nachteil an, als der für die übertragung notwendige Anpreßdruck bei Stillstand des Getriebes punktförmige Eindrückungen auf der übertragungsscheibe hinterläßt. Dies hat zur Folge, daß das Getriebe bei Wiederinbetriebnahme ratternd und springend läuft, wodurch die Lebensdauer der kugelhaubenförmigen übertragungsseheibe bzw. der Reibräder und selbstverständlich auch die der Getriebelager erheblich herabgesetzt wird. lEnzu kommt bei metallischer oder nur dünn beschichteter Oberfläche der übertragungsorgane eine merkliche Geräuschentwicklung.
Der Erfindung hegt die Aufgabe zugrunde, die verstellbare Schwenklagerung für die Veränderung des übersetzungsverhältnisses mit einer Exzenterlagerung zum Ausrücken der übertragungsscheibe beim Stillstand des Getriebes zu binden.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Kombination folgender Merkmale gelöst: a) Die übertragungsseheibe ist an einem Tragbolzen befestigt, welcher in einem Träger drehbar und gegen Federkraft axial verschiebbar gelagert ist; b) der Träger ist mittels zweier koaxialer, fest mit ihm verbundener balliger Lagerköpfe um den Kugelmittelpunkt und in einer Ebene der Achse der treibenden Welle drehbar; c) der eine Lagerkopf ist über einen Verstelltrieb willkürlich um den Kugelmittelpunkt drehbar; d) der andere Lagerkopf ist in einer Exzenterlagerung frei drehbar; e) die Exzenterlagerung ist im Getriebegehäuse drehbar gelagert, um die übertragungsscheibe außer Eingriff bringen zu können. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird der Nachteil der punktfönnigen Druckbeanspruchung der Scheibe bzw. der Räder während ihres Stillstandes vermieden.
In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist die kugelhaubenfönnige übertragungsscheibe massiv aus einem elastischen Werkstoff hergestellt. Auf diese Weise nimmt die Scheibe selbst bei überbelastung, bei zu hohen Anpreßdrücken oder bei einem versehentlichen Nichtausrücken keinen Schaden, da der Werkstoff die Walkarbeit aufnimmt und bei jeder Art von überbeanspruchung ausweichen kann. Außerdem zeichnet sich ein derart ausgebildetes Getriebe durch seine Geräuscharmut aus.
Die gleiche Wirkung wird gemäß der Erfindung dadurch erzielt, daß die, kugelhaubenförmige übertragungsscheibe als Hohlkörper mit einer flüssigen oder gasförmigen Füllung gefertigt ist. Damit ist es möglich, der übertragungsscheibe eine der Beanspruchung angepaßte Elastizität zu geben.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Oberfläche der Antriebs- und der Abtriebsscheibe entgegen der Wölbung der kugelhaubenförmigen übertragungsscheibe gekrümmt. Dadurch ist eine annähernd linienförinige Berührung der übertragungsorgane gegeben, so daß unerwünschte Relativgeschwindigkeiten an ihrem Umfang, die sich bei flächiger Beiührung einstellen und zu erhöhtem Abrieb führen würden, nicht auftreten können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung, welche die Erfindung in schematischer Darstellung veranschaulicht. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Elektromotor mit angebautem Getriebe, F i g. 2 einen Schnitt nach A-A der F i g. 1.
Auf der Motorwelle 1 sitzt die Antriebsscheibe 2, welche die Drehbewegung der Welle 1 auf die kugelhaubenfönnige übertragungsscheibe 3 überträgt, die ihrerseits die Reibscheibe 4 in Drehung versetzt, welche auf der Abtriebswelle 5 sitzt.
Wie insbesondere die F i g. 1 erkennen läßt, sind die Friktionsflächen der Räder 2 und 4 gewölbt, und zwar entgegengesetzt zu der Rundung der übertragungsseheibe 3. Es ist daher eine Linienberührung gegeben.
Andererseits -ist eine einwandfreie Krafftübertragung gewährleistet, weil in Ansehung der Elastizität der Oberfläche der Räder 2 und 4 und der Scheibe 3 einerseits und in Ansehung des Druckes, mit welchem die Scheibe 3 an die Räder 2 und 4 angepreßt wird, eine etwas breitere Berührungslinie gegeben ist.
Die Friktionsglieder können massiv aus elastischem Werkstoff, z. B. Gummi, gefertigt sein. Es ist aber auch möglich, sie aus anderem Werkstoff herzustellen und nur mit einer elastischen Oberfläche, z. B. aus Gummi, zu versehen. Für die Übertragungsscheibe 3 kann, wie schon erwähnt, ein Hohlkörper aus elastischem Werkstoff, z. B. Gummi, mit einer Füllung aus einem geeigneten Medium, z. B. Gas, in Betracht kommen.
Die kuggelhaubenförmige übertragungsscheibe 3 ist um eine durch den Kugelmittelpunkt gehende Achse schwenkbar. Wird sie im Sinne der Pfeile X und Y hin- oder herbewegt, so ändert sich das übertragungsverhältnis DI: D3'. Das gleiche gilt für das übertragungsverhältnis D3: D4. Es ist also eine stufenlose Änderung der Drehzahl der Abtriebswelle 5 in großem Bereich (z. B. 1: 10) möglich.
Die übertragungsseheibe 3 sitzt auf dem Trag bolzen 6 und steht darauf unter Wirkung einer Feder, beim gezeichneten Ausführungsbeispiel der Tellerfeder 7, welche sie an die Reibscheiben 2 und 4 anpreßt.
Der Tragbolzen 6 ist in einem Träger 8 gelagert, der seinerseits fest auf den beiden Wellenzapfen 9 und 10 sitzt, deren gemeinsame Achse diejenige des Tragbolzens 7 im Kugelmittelpunkt schneidet. Die beiden Wellenzapfen 9 und 10, die mittels balliger Lagerköpfe 11 und 12 gelagert sind, sind mittels des Schneckengetriebes 13, 14 drehbar. Bei ihrer Drehung wird die kugelhaubenfönnige übertragungsscheibe 3 im Sinne der Pfeile X oder Y verschwenkt.
Wie F i g. 2 zeigt, sitzt dabei das Lager 15 auf einem Lagerzapfen 16, dessen Achse gegenüber derjenigen der> Wellenzapfens 10 um das Maß z exzentrisch ist.
Die Exzenterlagerung 16 hat den großen Vorteil, daß nach Abschalten des Motors die kugelhaubenförmige übertragungsseheibe 3 vom antreibenden und abtreibenden Reibrad gelöst werden kann. Dadurch wird verhindert, daß die kugelhaubenförinige übertragungsscheibe, die aus Gummi besteht, durch den Anpreßdruck von den Reibradscheiben punktförinig eingedrückt wird. Dies hätte zur Folge, daß das Getriebe bei Wiederinbetriebnahme ratternd läuft und dadurch auch die Lebensdauer der kugelhaubenförinigen übertragungsscheibe herabgesetzt wird.
Die balligen Lagerköpfe 11 und 12 haben den Vorteil, daß sie eine einfache und bedingte Schwenkung des Aufnahmeträgers zulassen. Diese Schwenkung ist für das Ablösen der kugelhaubenförmigen übertragungsseheibe mittels des Exzenters z vorteilhaft.

Claims

Patentansprüche: 1. Friktionsgetriebe mit einer schwenkbaren kugelhaubenförmigen übertragungsscheibe, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: a) Die übertragungsseheibe (3) ist an einem Tragbolzen(6, 7') befestiA welcher in einem Träger (8) drehbar und gegen Federkraft (7) axial verschiebbar gelagert ist; b) der Träger ist mittels zweier koaxialer, fest mit ihm verbundener balliger Lagerköpfe um den Kugelmittelpunkt in der Ebene der Achse der treibenden Welle (1) drehbar; e) der eine Lagerkopf (11) ist über einen Verstelltrieb (13, 14) willkürlich um den Kugelmittelpunkt drehbar; d) der andere Lagerkopf (12) ist in einer Exzenterlagerung (15) frei drehbar; e) die Exzenterlagerung ist im Getriebegehäuse drehbar gelagert, um die übertragungsscheibe außer Eingriff bringen zu können.
2. Friktionsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kugelhaubenförmige übertragungsscheibe (3) massiv aus einem elastischen Werkstoff gefertigt ist. 3. Friktionsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kugelhaubenförinige übertragungsseheibe (3) als Hohlkörper mit einer flüssigen oder gasförinigen Füllung gefertigt ist. 4. Friktionsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Antriebs-(2) und der Abtriebsscheibe (4) entgegen der Wölbung der Oberfläche der kugelhaubenfönnigen übertragungsseheibe (3) gekrümmt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 140 036, 633 163, 866 292, 875 119; schweizerische Patentschrift Nr. 239 431; französische Patentschriften Nr. 1102 693, 1328081.