DE1625135B1 - Reibungsumlaufgetriebe - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Reibungs- jedoch von den Wälzkörpern in den unter ihnen Umlaufgetriebe mit einem radial und axial abge- liegenden Umfangsbereichen der Scheibe in Berühstützten ersten Getriebeglied mit einer Ringfläche rung mit der Ringfläche gedrückt gehalten. Der von und einem zweiten, mit der Ringfläche zusammen- der Kreisscheibe dargebotene, die Ringfläche auf wirkenden Getriebeglied, das mittels eines zentral 5 einer Umfangsbahn gleichbleibender Größe berühan ihm angreifenden, axial einstellbaren Stiftes ver- rende Umfang bestimmt sich aus der Stellung des formbar ist und dessen der Ringfläche benachbarter axial einstellbaren Stiftes. Die von den Wälzkörpern Bereich von dritten Getriebegliedern in Form von in beispielsweise aus der deutschen Patentschrift Wälzkörpern gegen die Ringfläche gehalten ist, die 1135 259 bekannter Weise erzeugte umlaufende auf einem mit der Antriebswelle konzentrischen io Druckwelle bewirkt ein Abwälzen dieses Umfanges Kreis gleichmäßig verteilt sind und mit der Antriebs- der Kreisscheibe auf der darunterliegenden konstanwelle in Antriebsverbindung stehen, und dessen ten Umfangsbahn der Ringfläche. Wird der Durch-Mittelbereich in einem axialen Abstand von der messer der veränderbaren Umfangsbahn der Kreis-Ringfläche gehalten ist, wobei das erste Getriebeglied scheibe mit dp' und der Durchmesser der stets das Reaktionsmoment überträgt oder umgekehrt. 15 gleichbleibenden Umfangsbahn auf der Ringfläche

Bei einem bekannten Reibungsumlaufgetriebe mit de bezeichnet, so ergibt sich das Untersetzungs-

dieser Gattung (deutsche Patentschrift 1204 038) ist verhältnis zu

das zweite Getriebeglied von einem Wälzband aus *

Gummi oder Wellblech gebildet. Dieses Wälzband .

wird durch Andrücken der umlaufenden Wälzkörper 20 dp' — de
in Bewegung versetzt, indem je nach der Größe der Da dp' unmittelbar proportional der axialen auf die Wälzkörper wirkenden Anpreßkraft das unter Stellung des Stiftes ist, kann das Untersetzungsdem jeweiligen Wälzkörper befindliche Material in verhältnis des Getriebes nach der Erfindung unab-Bewegungsrichtung vor den Wälzkörper gedrängt hängig von dem Anpreßdruck, der zwischen den und hinter dem Wälzkörper durch Eigenkontraktion 25 Wälzkörpern der Kreisscheibe und der Ringfläche wieder nachgezogen wird. Bei dem bekannten Ge- herrscht, definiert und reproduzierbar stufenlos eintriebe ändert sich mit der Anpressung nicht nur das gestellt werden. Mit dem Getriebe nach der Erfin-Übersetzungsverhältnis, sondern auch das Übertrag- dung können daher bei unterschiedlichen Unterbare Drehmoment; denn dies ist direkt proportional Setzungsverhältnissen gleichbleibend hohe Drehder zwischen dem Wälzband und dem ersten Ge- 3° momente übertragen werden,
triebeglied übertragenen Reibungskraft, die ihrerseits Das Getriebe nach der Erfindung kann auch als direkt proportional der Anpreßkraft ist. Differentialgetriebe arbeiten. Vorzugsweise ist jedoch

Eine stufenlose Änderung des Untersetzungs- das das Reaktionsmoment übertragende Getriebeverhältnisses läßt sich auch mit einem bekannten glied gegen Drehung festgehalten, so daß nur das Reibungsumlaufgetriebe (französische Patentschrift 35 andere Getriebeglied unter Drehung einDrehmoment 655109) erreichen, das jedoch einer anderen Gattung abgibt.

als das Getriebe nach der Erfindung angehört. Bei Bei einer Ausführung der Erfindung ist der Um-

diesem Getriebe wird das Untersetzungsverhältnis fangsrand der Kreisscheibe mit Zähnen ausgebildet,

dadurch geändert, daß die Kegelwinkel zweier gegen- die zum Verhindern einer Drehung der Kreisscheibe

einander kegelig angestellter Laufbahnen für Kugeln 4° mit den Zahnlücken einer Verzahnung am inneren

verändert werden. Die Laufbahn einer Kugel kann Umfang eines feststehenden Teiles zusammenwirken,

dabei von einer elastischen Scheibe gebildet sein. An sieh ist schon ein Getriebe bekannt (USA.-

Das Untersetzungsverhältnis bestimmt sich dabei aus Patentschrift 3 187 605), bei dem — allerdings an

dem Verhältnis der Abstände der Getriebeachse von einer Stirnseite — Zähne an einer sphärisch aus-

dem jeweiligen Kugelberührungspunkt mit den Lauf- 45 gebildeten Scheibe ausgebildet sind, die mit Zähnen

bahnen. Abgesehen davon, daß sich die mit diesem an einem Gegenglied zusammenwirken; jedoch sind

Getriebe erzielbaren Untersetzungen nur in engen die Zähnezahlen der beiden Zahnkränze unterschied-

Grenzen verändern lassen, sind die übertragbaren lieh, so daß eine Abwälzbewegung mit konstantem

Drehmomente klein. Untersetzungsverhältnis stattfindet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein 5° Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfin-

Reibungsumlaufgetriebe der eingangs genannten Art dung wird die Kreisscheibe zur Verstellung in ihrem

mit großen Untersetzungen und stufenlos veränder- Mittelbereich über eine koaxiale, sphärisch gewölbte

barem Untersetzungsverhältnis zu schaffen, mit dem Fläche gedrückt.

bei unterschiedlichen Untersetzungsverhältnissen Wenn die Ringfläche des zweiten Getriebegliedes stets ein gleich großes Drehmoment übertragen 55 sich radial erstreckt, liegt die Kreisscheibe bei derwerden kann bzw. mit dem auch bei Belastungs- jenigen Grenzstellung des axial einstellbaren Stiftes, Schwankungen ein im wesentlichen konstantes Unter- in welcher sie unverformt ist, eben auf der Ringsetzungsverhältnis aufrechterhalten werden kann. fläche auf. Die Wälzkörper laufen in diesem Falle

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfin- auf der Kreisscheibe auf einer Umfangsbahn dp' ab, dung vorgesehen, daß das zweite Getriebeglied von 60 die gleichen Durchmesser wie die entsprechende einer in unverformtem Zustand ebenen Kreisscheibe Umfangsbahn de an der Ringfläche hat. Das Unteraus einem elastischen inkompressiblen Material Setzungsverhältnis ist somit unendlich groß. Damit (Stahl) gebildet ist. das Untersetzungsverhältnis in jedem Falle nur einen

Das Reibungsumlaufgetriebe nach der Erfindung endlichen Wert erreicht, ist gemäß einer weiteren

arbeitet wie folgt: 65 Ausbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Kreis-

Durch axiale Verstellung des Stiftes wird die scheibe über Druckrollen gegen eine am ersten

Kreisscheibe im mittleren Bereich axial von der Getriebeglied angeordnete Kegelfläche gedrückt wird.

Ringfläche des ersten Getriebegliedes weggezogen, Die Kreisscheibe ist dann auch in der Ausgangs-

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stellung des axial einstellbaren Stiftes, bei der er den ordnet. Der mittlere Teil 51 der Kreisscheibe 50 ist

mittleren Bereich der Kreisscheibe in der axial nächst mit einem Flansch 23' der Abtriebswelle 23 durch

der Ringfläche gelegenen Stellung hält, durch die Niete 52 drehfest verbunden.

Druckrollen verformt. Dadurch ergibt sich auch in Die Kreisscheibe 50 weist eine verformbare, sich dieser Stellung ein endliches, wenn auch sehr großes 5 in der Umfangsrichtung erstreckende Arbeitsfläche

Untersetzungsverhältnis. 53 auf, die der ringförmigen Anlagefläche 43 des

Die Erfindung sowie vorteilhafte Einzelheiten der ersten Getriebegliedes 40 benachbart ist. Die Arbeits-Erfindung sind im folgenden an Hand schematischer fläche 53 der Kreisscheibe 50 kann daher in Berüh-Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen näher rung mit der Ringfläche 43 gebracht werden, und erläutert: io zwar derart, daß die Kreisscheibe 50 zusammen mit

Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Reibungs- der damit verbundenen Abtriebswelle23 veranlaßt

Umlaufgetriebes nach der Erfindung; wird, sich gegenüber dem ortsfesten ersten Kraft-

F i g. 2 zeigt das Getriebe nach F i g. 1 im Längs- Übertragungsorgan 40 zu drehen. Durch Verdrehen

schnitt; der Rändelschraube 26 gemäß F i g. 2 nach links oder

F i g. 3 ist ein Schnitt längs der Linie 3-3 in 15 nach rechts wird die Abtriebswelle 23 und die damit

F i g. 2; verbundene Kreisscheibe 50 im Gehäuse 21 in Längs-

Fig. 4 zeigt das Getriebe nach Fig. 1 bis 3 in richtung verstellt. Die hierdurch herbeigeführte

einem vergrößerten Teilschnitt mit maximal ein- Änderung des axialen Abstandes zwischen der

gestellter Untersetzung; Kreisscheibe 50 und dem ersten Getriebeglied 40

F i g. 5 zeigt das Getriebe nach F i g. 1 in einem 20 bewirkt eine Veränderung des Untersetzungsverhält-

Teilschnitt wie Fig. 4 mit minimal eingestellter nisses des Getriebes.

Untersetzung (höchste Abtriebsdrehzahl); Gemäß F i g. 2 und 3 umfaßt der Antriebsmecha-

Fig. 6 zeigt eine Abwicklung der kraftübertragen- nismus 30 ferner ein drittes Getriebeglied in Form

den Teile des Getriebes nach den F i g. 1 bis 3 bei eines Druckwellenerzeugers 55, der mit der Antriebs-

nach Fig. 5 eingestellter Untersetzung; 25 welle 22 verbunden ist und dazu dient, das Getriebe-

Fig. 7 zeigt teilweise in einer Seitenansicht und glied40 in Berührung mit der Kreisscheibe50 zu

teilweise im Längsschnitt eine andere Ausführung bringen, damit ein Drehmoment übertragen werden

eines Reibungsumlaufgetriebes nach der Erfindung; kann. Der Druckwellenerzeuger 55 umfaßt Kugeln

Fig. 8 ist ein Schnitt längs der Linie 9-9 in 60, die in dem Gehäuse21 der Arbeitsfläche 53 der Fig. 7. 30 verformbaren Kreisscheibe 50 axial benachbart angeln Fig. 1 bis 6 ist ein insgesamt mit 20 bezeich- ordnet ist. Es hat sich gezeigt, daß das Getriebe netes, stufenlos einstellbares Reibungsumlaufgetriebe mit einem optimalen Wirkungsgrad arbeitet, wenn dargestellt. Der insgesamt mit 30 bezeichnete An- man zwei Kugeln 60 vorsieht, die gemäß F i g. 2 triebsmechanismus des Untersetzungsgetriebes über- und 3 einander diametral gegenüber angeordnet sind, trägt ein Drehmoment von einer Antriebswelle 22 35 Für den Fachmann liegt es jedoch auf der Hand, zu einer Abtriebswelle 23. daß man auch nur eine Kugel oder mehr als zwei

Das Untersetzungsgetriebe 20 umfaßt ein orts- Kugeln verwenden könnte und daß es möglich ist, festes Gehäuse 21 sowie auf bekannte Weise aus- die Umfangsabstände zwischen den Kugeln den gebildete Antriebs- und Abtriebswellen 22 und 23. jeweiligen Bedingungen entsprechend zu variieren.
Die Antriebswelle 22 ist in dem ortsfesten Gehäuse 40 Damit die zur Druckerzeugung dienenden Kugeln 21 über ein Drucklager 24 drehbar gelagert und kann 60 im Gehäuse 21 in der gewünschten Lage gehalten mit der gewünschten Antriebsdrehzahl durch einen werden, umfaßt der Druckwellenerzeuger 55 einen beliebigen zweckmäßigen, hier nicht gezeigten An- Kugelkäfig 70 mit einander diametral gegenübertrieb, z. B. einen Elektromotor, angetrieben werden. liegenden Öffnungen 71 zum Aufnehmen je einer der Die Abtriebswelle 23 ist in dem Gehäuse 21 in einer 45 Kugeln 60. Gegebenenfalls kann man den Kugelkäfig Buchse 25 gelagert, die in einer axial gegenüber dem oder Halter 70 so anordnen, daß er sich synchron Gehäuse einstellbaren Rändelschraube 26 sitzt. Die mit der Antriebswelle 22 des Getriebes dreht. Bei Abtriebswelle23 kann durch eine beliebige zweck- der Anordnung nach Fig. 2 und 3 ist jedoch der mäßige Kupplung mit einer Vorrichtung verbunden Kugelkäfig 70 auf dem inneren Ende der Antriebssein, die über das Getriebe 20 mit einer kleineren 50 welle 22 auf einer Buchse 27 drehbar gelagert und Drehzahl als der Antriebswellendrehzahl angetrieben gegen axiale Bewegung durch eine Schulter 29 der werden soll. Antriebswelle und einen Sprengring 28 gesichert. Der

Der Antriebsmechanismus 30 umfaßt zwei rei- Halter 70 ermöglicht es den Kugeln 60, sich in den

bungsschlüssig zusammenwirkende Getriebeglieder Kugelaufnahmeöffnungen 71 in der Längsrichtung zu

40 und 50. Gemäß Fig. 2 ist das erste Getriebeglied 55 bewegen und ungehindert um die Welle 22 zu kreisen.

40 durch Schrauben 42 starr mit der der Abtriebs- Diese Anordnung ermöglicht es, die Kugeln 60 nach

welle 23 benachbarten Seite des Gehäuses 21 ver- Art eines Planetengetriebes mit einer Drehzahl anzu-

bunden. Dieses Getriebeglied 40 hat einen ring- treiben, die erheblich niedriger als diejenige der

förmigen Vorsprung 41, der in das Innere des Ge- Antriebswelle 22 ist.

triebegehäuses 21 hineinragt und eine konzentrisch 60 Gemäß F i g. 2 ist der Druckwellenerzeuger 55 mit

zur Abtriebswelle 23 liegende Ringfläche 43 aufweist. einer starr ausgebildeten kreisförmigen Sonnen-

Weiterhin umfaßt der Antriebsmechanismus 30 ein scheibe 80 versehen, die an der Antriebswelle 22 so

zweites Getriebeglied in Gestalt einer elastisch ver- befestigt ist, daß sie reibungsscblüssig mit den die

formbaren Kreisscheibe 50. Die Kreisscheibe 50 be- Planeten bildenden Kugeln 60 zusammenarbeitet,

steht aus einem elastischen Material hoher Festigkeit, 65 Wird die Antriebswelle 22 gedreht, dreht sich auch

z.B. aus Stahlblech. Gemäß Fig. 2 ist die Kreis- die Sonnenscheibe80, so daß die Kugeln60 eine

scheibe 50 in dem Gehäuse 21 gleichachsig mit der kreisende Bewegung um die Antriebswelle 22 mit

Antriebswelle 22 und der Abtriebswelle 23 ange- einer Drehzahl ausführen, die im Vergleich zur

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Drehzahl der Antriebswelle, erheblich herabgesetzt Druckwelle führt nicht zu einer Relativbewegung

ist. Bei der Anordnung nach F i g. 2 bewirkt die zwischen der Kreisscheibe 50 und der ortsfesten

Sonnenscheibe 80 beispielsweise, daß die Kugeln mit Ringfläche 43, solange die Berührungskreise auf der

der halben Drehzahl der Antriebswelle 22 umlaufen. Kreisscheibe 50 und der Fläche 43 die gleiche Um-Außerdem bewirkt die Sonnenscheibe 80, daß die 5 f angslänge haben. Unter diesen Umständen überträgt

Kugeln 60 gemäß Fig. 2 nach rechts gegen die das Untersetzungsgetriebe 20 die Bewegung der An-

verformbare Kreisscheibe 50 gedrückt werden, so daß triebswelle 22 nicht auf die Abtriebswelle 23, und

ein Segment der Kreisscheibe 50 in Reibungsberüh- das Untersetzungsverhältnis des Getriebes ist unend-

rung mit dem ortsfesten ersten Getriebeglied 40 ge- hch.

bracht wird. Man kann Beilegscheiben 81 vorsehen, io Zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen um die Sonnenscheibe 80 in der richtigen axialen der Kreisscheibe 50 und der Ringfläche 43 wird die Lage zu halten, und man kann ferner eine hier nicht Kreisscheibe 50 gegenüber der Ringfläche 43 in gezeigte Druckfeder vorsehen, um gegebenenfalls axialer Richtung mittels der Rändelschraube 26 verdie axiale Kraft zu vergrößern, welche die Sonnen- stellt. Gemäß Fig. 2, 5 und am deutlichsten Fig. 6 scheibe 80 auf die Kugeln 60 aufbringt. 15 bewirkt eine solche Verstellung eine Verformung der Das Reibungsumlaufgetriebe nach, den Fig. 1 Kreisscheibe 50, so daß die Kreisscheibe jeweils bis 6 arbeitet wie folgt: unter den Kugeln 60 in Berührung mit der Ring-Gemäß Fig. 2 dreht sich die mit der Antriebs- fläche 43 gehalten ist, und zwar auf einem Durchwelle 22 fest verbundene Sonnenscheibe 80 mit dieser messer^', der größer als der konstante Durch-Eingangsdrehzahl und . überträgt das Drehmoment ao messer de des Rollkreises der Kugeln auf der Ringauf die Kugeln 60. Die Kugeln.60 und der als Steg fläche 43 ist. Die Kreise, längs deren die Kreisscheibe wirkende Kugelkäfig 70 werden durch die zwischen 50 und die Ringfläche 43 zusammenwirken, unterder Sonnenscheibe 80 und den Kugeln 60 auftreten- scheiden sich daher bezüglich ihrer Umfangslängen den Reibungskräfte in Drehung versetzt, wobei die π φ', und π dc. Die umlaufenden Kugeln 60 bewirken Drehzahl des Käfigs der halben Drehzahl der An- 25 ein Abwälzen dieser Berührungskreise aufeinander, triebswelle 22 entspricht. so daß eine relative Drehbewegung zwischen der Da die Sonnenscheibe 80 die umlaufenden bzw. Kreisscheibe 50 und dem Kraftübertragungsorgan 40 kreisenden Kugeln 60 gemäß Fig. 2 in der Längs- hervorgerufen wird.

richtung nach rechts drückt, laufen die sich drehen- .. Fig. 6, in der die Kreisscheibe 50 und das Kraftden Kugeln auf der ihnen benachbarten Fläche, der 3° Übertragungsorgan 4Ö längs des Durchmessers dp' verformbaren Kreisscheibe 50, so daß sie das S.eg- nach Fig. 5 geschnitten in einer Abwicklung dargement der Kreisscheibe 50, das jeder Kugel benach- stellt skid, läßt deutlich erkennen, daß die Kreisbart ist, gegen die Ringfläche 43 des ortsfesten Ge- scheibe 50 nur unter den Kugeln 60 an die Ringtriebegliedes 40 drücken. Die umlaufenden Kugeln fläche gedrückt gehalten wird, während das Material 60 erzeugen daher zwei kreisende Druckwellen, 35 der Scheibe zwischen den Kugeln 60 in Gestalt je durch die aufeinanderfolgende Segmente der sich in einer Welle zurückweicht bzw. bestrebt ist, seine urder Umfangsrichtung erstreckenden Arbeitsfläche 53 sprüngliche axiale Lage beizubehalten. Aus Fig. 6 der Platte 50 in reibungsschlüssige Berührung mit der wird auch besonders deutlich, daß die dem Kreis mit ihnen benachbarten ringförmigen Anlagefläche 43 ge- dem Durchmesser dp' der Kreisscheibe entsprechende bracht werden. 40 Umfangslänge der verformten Kreisscheibe 50 größer Gemäß Fig. 2 hat die Kreisbahn auf.der ortsfesten ist als die Umfangslänge des Berührungskreises auf Anlägefläche 43, gegen welche die Kreisscheibe 50 der Ringfläche 43Ϊ mit dem Durchmesser de.
durch die umlaufenden Kugeln 60 gedrückt wird, den Jede vollständige Umdrehung bzw. jeder Umlauf Durchmesser de. Dieser Durchmesser de ist durch die der Kugeln 60 längs des festen Kreisumfanges π de Anordnung der Kugeln 60 bestimmt, so daß er wäh- 45 bewirkt also, daß die verformte Kreisscheibe 50 gerend des Betriebes des Getriebes konstant bleibt. Da- genüber der ortsfesten Ringfläche 43 um ein Kreismit bleibt auch der Umfang ndc dieser Kreisbahn bogenstück gedreht wird, das gleich der Differenz konstant. Entsprechend wird die Kreisscheibe 50 von παρ'—π de ist. Das Unterseztungsverhältnis der zuden Kugeln 60 und der Ringfläche 43 auf einem sammenarbeitenden Teile 40 und 50 ist somit
Durchmesser φ berührt. Die Umfangslänge der Be- 5° _n^_c ^₀

rührungsbahn auf der Kreisscheibe 50 ist durch ndp oder — .

gegeben. Die durch die kreisenden Kugeln 60 er- ndp'— π de dp —de

zeugte umlaufende Druckwelle zwingt daher die B ahn Dieses Untersetzungsverhältnis läßt sich durch

π dp der Kreissscheibe 50, sich an die ortsfeste kreis- Verändern der Differenz zwischen dem Durchmesser

runde Bahn π de auf der Ringfläche 43 anzulegen und 55 dp' auf der Kreisscheibe 50 und dem konstanten

sich längs dieser Bahn abzuwälzen. Daher bewirkt Durchmesser de des Kreises auf der ringförmigen An-

jede vollständige Umdrehung der Druckerzeugungs- lagefläche43, d.h. durch Verändern des Durchmes-

kugeln 60, daß die Bahn ndp der Kreisscheibe 50 in sers dp', variieren.

Berührung mit dem Kreis π de auf der ortsfesten Zum Verändern des Untersetzungsverhältnisses Ringfläche 43 gebracht wird. . 60 läßt sich die Kreisscheibe 50 mit Hilfe der Rändel-Wenn die Kreisscheibe 50 ihre der ortsfesten Ring- schraube 26 aus. ihrer in Fig. 2 mit Volumen gefläche 43 unmittelbar benachbarte Stellung einnimmt, zeichneten unverformten Lage innerhalb eines gewie es in Fig. 2 und 4 mit Volumen dargestellt ist, wählten Einstellbereiches F in der Längsrichtung verbleibt die Kreisscheibe unverformt und ihr Beruh- stellen, bis eine maximale Verformung der Kreis- fungsdurchmesserdp ist gleich dem festen Durch- 65 scheibe (in Fig.2 gestrichelt dargestellt) eingetreten messer de des Berührungskreises auf der Ringfläche ist. Durch eine solche axiale Einstellung der Kreis-43. Für diese Grenzstellung gilt: ndp = ndc. Die scheibe 50 wird deren Durchbiegung vergrößert, wodurch die kreisenden Kugeln 60 erzeugte umlaufende durch auch der Durchmesser dp' auf der Kreisscheibe

gegenüber dem konstanten Durchmesser de des Be- Rollen 172 herbeigeführt wird, längs der gesamten rührungskreises auf der Ringfläche 43 vergrößert Umfangsfläche 174 jeder Rolle 172 ein. Der Berühwird. Mittels der Rändelschraube 26 ist die Kreis- rungsdurchmesser dp der Kreisscheibe 150 und der scheibe 50 innerhalb des Bereiches F in jeder axialen feste Berührungsdurchmesser de der Fläche 161 Stellung feststellbar. Da es sich bei der Berührung 5 werden daher gemäß Fig. 7 von der Mitte der Umzwischen den das Drehmoment übertragenden Orga- fangsflächel74 der Rollen 172 gemessen,
nen des Getriebes 20, d. h. der Platte 50 und dem Da die verformbare Kreisscheibe 150 während des

ortsfesten Bauteil 40, um eine reine Abwälzberührung Betriebs des Untersetzungsgetriebes 100 ständig und nicht etwa um eine gleitende Berührung handelt, wechselnden Biegebeanspmchungen ausgesetzt ist, hat sind die Drehmomentübertragungseigenschaften und io es sich als erforderlich erwiesen, die Kraftübertrader mechanische Wirkungsgrad des Untersetzungs- gungseigenschaften und die Lebensdauer der Kreisgetriebes den meisten praktischen Anwendungsfällen scheibe 150 dadurch zu verbessern, daß möglichst angepaßt, vermieden wird, daß sich auf der Kreisscheibe Punkte

Die F i g. 7 und 8 zeigen ein abgewandeltes, insge- oder Stellen ergeben, an denen Spannungsspitzen samt mit 100 bezeichnetes Reibungsumlaufgetriebe, 15 auftreten können. Bei dem Getriebe nach F i g. 2 bedas im wesentlichen in der gleichen Weise arbeitet steht z. B. die Gefahr des Auftretens von Spanmmgswie das an Hand von Fig. 1 bis 6 beschriebene Ge- spitzen dort, wo die Niete 52 am mittleren Teil51 triebe. Das Getriebe 100 ist zusätzlich mit einem der Kreisscheibe 50 angreifen. Bei der Anordnung Druckregler 200 mit den Teilen 133, 135, 165, 190, nach Fig. 7 ist daher die Verwendung derartiger 191 ausgerüstet, der Änderungen der Belastung der 20 Befestigungsteile vermieden, und die Kreisscheibe Abtriebswelle des Getriebes ausgleicht. 150 ist lose auf der Stange 155 angeordnet. An der

Gemäß F i g. 7 ist das Getriebe 100 von einem Ge- Stange 155 ist ein Halteflansch 156 befestigt, der eine häuse 101 umschlossen und umfaßt eine Antriebs- konvexe Fläche 157 besitzt, die reibungsschlüssig mit welle 120 und eine Abtriebswelle 130. Die Wellen der Kreisscheibe 150 zusammenarbeitet, um diese 120 und 130 sind in Lagern 103 axial und radial ab- 25 üi der gewünschten axialen Lage zu halten. Die gestützt. Ein nicht gezeigter Elektromotor od. dgl. Stange 155 kann über den Flansch 156 in der Längskann im hinteren Teil 102 des Gehäuses 101 unter- richtung verstellt werden, um die Verformung der gebracht sein, um die Antriebswelle 120 mit der ge- Kreisscheibe 150 in der gleichen Weise zu variieren, wünschten Eingangsdrehzahl anzutreiben. wie es an Hand von Fig. 2 bezüglich der Kreis-

Ebenso wie das an Hand von F i g. 1 bis 6 be- 30 scheibe 50 beschrieben wurde. Damit die Kreisschriebene Getriebe ist das Getriebe 100 mit einem scheibe 150 in der Längsrichtung verstellt werden Antriebsmechanismus 140 versehen, der eine ela- kann, ist das äußere Ende der Stange 155 bei 104 stische verformbare ebene Kreisscheibe 150 und ein mit einem Gewindeabschnitt versehen, der gemäß relativ starres Kraftübertragungsorgan 160 umfaßt. F i g. 7 mit einer Gewindebohrung des Gehäuseteiles Die Kreisscheibe 150 hat entsprechend der Kreis- 35 105 zusammenwirkt. In das Gehäuseteil 105 ist scheibe 50 eine in der Umfängsrichtung verlaufende außerdem eine Madenschraube 159 eingesetzt, um Arbeitsfläche 151, die mit einer ringförmigen Kegel- den Längenverstellbereich F' der Stange 155 zu befläche 161 des ersten Getriebegliedes 160 zusammen- grenzen, innerhalb dessen die Kreisscheibe 150 axial arbeiten kann. Durch die Ausbildung der Ringfläche verstellt bzw. verformt werden kann,
als Kegelfläche 161 sind die Biegebeanspruchungen 40 Somit ist die verformbare Kreisscheibe 150 weder der Kreisscheibe 150 auf ein Mindestmaß verringert, an der Antriebswelle 120 noch an der Abtriebswelle wenn die Kreisscheibe zum Anlegen an die Kegel- 130 befestigt. Sie wird jedoch gegen Drehbewegungen fläche 161 verformt wird. Die Kreisscheibe 150 ist durch an ihrem äußeren Rand vorgesehene Zähne daher in einem größeren Ausmaß verformbar als die 180 gesichert, welche mit den Zähnen 182 eines be-Kreisscheibe50 des Getriebes nach den Fig. 1 bis 6. 45 nachbarten, in dem Gehäuse 101 vorgesehenen Daher ist der in Fig. 7 mit F' angedeutete Verstell- Innenzahnkranzes 182 zusammenwirken. Die Zähne bereich des Untersetzungsgetriebes derart erweitert, 180 und 181 können relativ zueinander gleitende Bedaß er noch niedrigere Untersetzungsverhältnisse um- wegungen ausführen und im Bereich der verformten faßt. Stellen der Kreisscheibe 150 außer Eingriff gebracht

Der Antriebsmechanismus 140 umfaßt ferner einen 50 werden. Gemäß F i g. 8 bleiben jedoch die Zähne Druckwellenerzeuger 300, mittels dessen die Kreis- 180 an den unverformten Stellen 150' der Kreisscheibe 150 zur Anlage an der Berührungsfläche 161 scheibe 150 stets im Eingriff mit den benachbarten gebracht wird. Der Druckwellenerzeuger 300 umfaßt Zähnen 181 des ortsfesten Zahnkranzes 182, um jede eine Sonnenscheibe 170, einen drehbaren Steg 171 Drehung der Kreisscheibe 150 während des Betriebes und einander diametral gegenüber angeordnete, als 55 des Getriebes zu verhindern. Bei dieser Anordnung Planeten umlaufende Druckrollen 172. Gemäß Fig. 7 wird die Biegebeanspruchung der Kreisscheibe auf sind die Achsen der Rollen 172 und die mit den ein Mindestmaß reduziert. Auch die Beanspruchung Rollen zusammenarbeitende Fläche 173 der Sonne der Kreisscheibe 150 durch das von den umlaufenden 170 ebenfalls in dem Gehäuse 101 unter einem Win- Rollen übertragene Drehmoment ist auf ein Kleinstkel geneigt, der dem Neigungswinkel der Kegelfläche 60 _maß beschränkt, denn das resultierende, auf die 161 des Getriebegliedes 160 entspricht. Die durch Kreisscheibe 150 wirkende. Drehmoment wird dadie Sonnenscheibe 170 aufgebrachte Längskraft wird durch, daß die Zähne 180 der Kreisscheibe in die somit durch die Rollen 172 auf die Kreisscheibe 150 Zähne 181 des Zahnkranzes eingreifen, über einen im wesentlichen rechtwinklig zu der geneigten Beruh- erheblichen Teil des Umfanges der Kreisscheibe verrungsfläche 161 übertragen. 65 teilt.

Auf Grund dieser Ausbildung tritt die Berührung Gemäß F i g. 7 hat das erste Getriebeglied 160 des

zwischen der verformten Kreisscheibe 150 und der Untersetzungsgetriebes 100 die Form eines Ringes, ortsfesten Ringfläche 161, die durch die kreisenden der im Gehäuse 101 auf einer Nabe 131 der Ab-

triebswelle 130 drehbar gelagert ist. Der Ring 160 ist mit Spielpassung auf die Nabe 131 aufgeschoben, so daß er sich gegenüber der Nabe und der Abtriebswelle 130 drehen kann. Eine Tellerfeder 132 ist zwischen der Nabe 131 und dem Ring 160 angeordnet, um diesen ständig gegen die ihm benachbarte verformbare Kreisscheibe 150 vorzuspannen. Die Nabe 131 der Abtriebswelle besitzt außerdem einen parallel zu dem Kraftübertragungsorgan 160 radial nach außen ragenden Flansch 133.

Das Untersetzungsgetriebe 100 arbeitet prinzipiell in der gleichen Weise wie das Untersetzungsgetriebe 20. Entsprechend ergeben sich die erzielbaren Untersetzungsverhältnisse in der gleichen Weise aus dem veränderbaren Berührungsdurchmesser Dp der Kreisscheibe 150 und dem konstanten Berührungsdurchmesser Dc der Kegelfläche 161. Deren Neigung bewirkt jedoch eine Verschiebung des Untersetzungsbereiches des Getriebes 100 gegenüber demjenigen des Getriebes 20. Die Kegelfläche 161 verhindert, daß die Kreisscheibe 150 eine unverformte Lage einnimmt. Sie gewährleistet somit, daß der obere Grenzwert des möglichen Untersetzungsverhältnisses bei .dem Getriebe 100 endlich ist, während die Untersetzung bei dem Getriebe 20 unendlich werden kann. Außerdem ermöglicht die Kegelfläche 161 ein leichteres und stärkeres Verformen der Kreisscheibe 150 durch die Rollen 172 im Vergleich zu der radialen Kreisscheibe 50 des zuerst beschriebenen Untersetzungsgetriebes 20. Daher können mit dem Getriebe 100 niedrigere Untersetzungsverhältnisse als mit dem Getriebe 20 verwirklicht werden.

Beispielsweise liegen die zulässigen Untersetzungsverhältnisse bei dem Getriebe 20 nach F i g. 1 bis 6 zwischen einem maximal unendlichen Wert und einem kleinsten Wert von etwa 200:1. Im Gegensatz hierzu liegen die zulässigen Untersetzungsverhältnisse bei dem Getriebe 100 nach Fig. 7 und 8 zwischen einem maximalen Wert von etwa 300:1 und einem minimalen Wert von etwa 60:1.

Soll das Untersetzungsgetriebe 100 in Betrieb gesetzt werden, wird die verformbare Kreisscheibe 150 gemäß Fig. 7 im Gehäuse 101 mit Hufe des Gewindeabschnittes 104 der Stange 155 axial verstellt, bis sich der Durchmesser Dp von dem festen Berührungsdurchmesser Dc um einen solchen Betrag unterscheidet, daß sich das gewünsche Untersetzungsverhältnis ergibt. Dann wird die Antriebswelle 120 und die damit verbundene Sonnenscheibe 170 mit der gewünschten Eingangsdrehzahl angetrieben, so daß sich der Steg 171 mit den Rollen 172 im Gehäuse 101 etwa mit der halben Eingangsdrehzahl dreht. Die umlaufenden Rollen 172 bewirken dann, daß die Kreisscheibe 150 durchgebogen wird, so daß eine umlaufende Längsdruckwelle erzeugt wird, durch die aufeinanderfolgende Teile der Kreisscheibe 150 gegen das ihr benachbarte drehbare Kraftübertragungsorgan 160 gedrückt werden.

Bei dieser Ausbildungsform dienen die Rollen 172 auch dazu, die Zahnradzähne 180 der Kreisscheibe jeweils an ihren durchgebogenen Teilen außer Eingriff mit den ortsfesten Zähnen 181 des Zahnkranzes 182 zu bringen. Jedoch bleiben gemäß Fig. 8 die Zahne 180 und 181 längs der nicht dürchgebogenen Segmente 150' der Kreisscheibe 150 im Eingriff, um so ihre Drehung zu verhindern. Infolgedessen bewirkt die durch die umlaufenden Rollen erzeugte Druckwelle, daß die drehfest gehaltene Kreisscheibe 150 gegen das erste Getriebeglied 160

ίο gedrückt wird, um ein Reaktionsdrehmoment zu erzeugen, welches den Ring 160 veranlaßt, sich entgegen der Drehrichtung der Antriebswelle 120 mit einer entsprechend dem gewählten Untersetzungsverhältnis erheblich verminderten Drehzahl zu drehen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Reibungsumlaufgetriebe mit einem radial und axial abgestützten ersten Getriebeglied mit einer Ringfläche und einem zweiten, mit der Ringfläche zusammenwirkenden Getriebeglied, das mittels eines zentral an ihm angreifenden, axial einstellbaren Stiftes verformbar ist und dessen der Ringfläche benachbarter Bereich von dritten Getriebegliedern in Form von Wälzkörpern gegen die Ringfläche gehalten ist, die auf einem mit der Antriebswelle konzentrischen Kreis gleichmäßig verteilt sind und mit der Antriebswelle in Antriebsverbindung stehen, und dessen Mittelbereich in einem axialen Abstand von der Ringfläche gehalten ist, wobei das erste Getriebeglied mit der Abtriebswelle verbunden ist und das zweite Getriebeglied das Reaktionsmoment überträgt oder umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Getriebeglied von einer in unverformtem Zustand ebenen Kreisscheibe (50; 150) aus einem elastischen inkompressiblen Material (Stahl) gebildet ist.

2. Reibungsumlaufgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das das Reaktionsmoment übertragende Getriebeglied (40; 150) gegen Drehung festgehalten ist.

3. Reibungsumlaufgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangsrand der Kreisscheibe (150) mit Zähnen (180) ausgebildet ist, die zum Verhindern einer Drehung der Kreisscheibe mit den Zahnlücken einer Verzahnung (181) am inneren Umfang eines feststehenden Teiles (182) zusammenwirken.

4. Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreisscheibe (150) zur Verstellung in ihrem Mittelbereich über eine koaxiale, sphärisch gewölbte Fläche (156) gedrückt wird.

5. Untersetzungsgetriebe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreisscheibe (150) über Druckrollen (172) gegen eine am ersten Getriebeglied (160) angeordnete Kegelfläche gedrückt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen