DE1933265A1

DE1933265A1 - Stufenloses Getriebe

Info

Publication number: DE1933265A1
Application number: DE19691933265
Authority: DE
Inventors: Warnock William A
Original assignee: WARNOCK WILLIAM A
Current assignee: WARNOCK WILLIAM A
Priority date: 1968-07-16
Filing date: 1969-07-01
Publication date: 1970-03-05
Also published as: DE1933265B2; FR2013070A1; US3529483A; JPS4915851B1; GB1281713A; DE1933265C3

Description

William A. Warnock, Route 1, Lyman, South Caroliner, USA

Stufenloses Getriebe

Die Erfindung betrifft ein stufenloses Getriebe mit einer Antriebswelle, einer" parallel zu dieser liegenden Abtriebswelle und einer zur Kraftübertragung zwischen diesen Wellen liegenden Kupplung, die einen antriebsseitigen und einen abtriebsseitigen Teil aufweist.

Es gibt bereits eine Reihe stufenloser Getriebe, die unter ge«- wissen Betriebsbedingungen bereits Selafciv zufriedenstellend arbeiten. Es sind dies hydraulische Getriebe, Reibungsgetriebe und Zahnradgetriebe, die mit Hilfe der Kraftübertragung durch öl, durch mechanische Reibung oder der Anwendung von Ketten und Treibriemen arbeiten, die auf Kettenrädern bzw. Riemenscheiben laufen. Allen diesen Getrieben ist geraeinsam, daß die Genauigkeit, mit der die Abtriebsdrehzahl eingestellt werden kann, nur begrenzt ist.

Stufenlose Getriebe werden insbesondere für Industrieanlagen benötigt, bei denen die angekuppelte Last relativ konstant ist, und es ist dann wichtig, eine genaue Abtriebsdrehzahl zu erhalten.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein a&ufenloses Getriebe zu schaffen, dessen Abtriebsdrehzahl mit einer besonders großen Genauigkeit eingestellt werden kann. Auch soll ein solches Getriebe für die Übertragung beliebiger Leistungen ausgelegt werden können. Im übrigen soll es einfach im Aufbau und betriebs-

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sicher sein. Es gehört ferner zur Aufgabe der Erfindung, die Schwierigkeiten und Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen. -

Zur Lösung dieser Aufgabenstellung wird für ein stufenloses Getriebe der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß auf der Abtriebswelle und mit dieser umlaufend ein Kupplungsträger befestigt ist, auf dem der abtriebsseltige Teil der Kupplung gegenüber dem Kupplungsträger drehbar und so angeordnet ist, daß er sich beim Umlauf des Kupplungsträgers mit einer der Drehzahldifferenz zwischen Antriebs- und Abtriebswelle entsprechenden Differenzgeschwindigkeit dreht, und daß Antriebswelle und Abtriebswelle zwischen einer zueinander koaxialen und einer excentrischen Lage stufenlos gegeneinander versetzbar angeordnet sind.

Das stufenlose Getriebe nach der Erfindung ermöglicht eine sehr genaue Abtriebsdrehzahl, wobei diese zwischen einem oberen und einem unteren Wert stufenlos verändert werden kann. Von besonderer Bedeutung ist, wie mit Hilfe der von der Erfindung vorgeschlagenen Auslegung des Getriebes und der hierbei verwendeten physikalischen Gesetze die Jeweilige Abtriebsdrehzahl vorgegeben wird. Die vorgegebene Attriebsdrehzahl kann infolge der geometrischen Auslegung der entsprechenden Elemente des Getriebes genau eingehalten werden. Anstelle einer Abhängigkeit vom Reibungskoeffizienten, wie sie bei vjäen stufenlosen Getrieben vorhanden ist, erzielt ein Getriebe nach der Erfindung den erforderlichen Genauigkeitsgrad aufgrund einer bestimmten geometrischen Anordnung zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle, mit der die jeweils gewünschte Abtriebsdrehzahl vorgegeben werden kann. Hierbei werden neuartige theoretische Erkenntnisse verwendet.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung und weitere Vorteile der-

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selben werden aus der nachfolgenden Beschreibung eines AusfUhrungsbeispiels anhand einer Zeichnung ersichtlich; im einzelnen zeigen:

Flg. 1 einen Längsschnitt durch ein Getriebe nach der Erfindung,

Flg. 2 einen Querschnitt entlang der Linie 2-2 in Figur 1,

Fig. 3 einen LSngssohnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung mit mehreren hintereinandergesohalteten Getrieben,

Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie 4-4 in Figur mit einer Verstellvorrichtung zum Verstellen der relativen Lage zwischen Antriebs- und Abtriebswelle,

Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie 5-5 in Figur

mit der die Antriebswelle und die Abtriebsweile verbindenden Kupplung,

Fig. 6-8 schematisohe Darstellungen zur Arbeitsweise der Kupplung in drei verschiedenen Arbeitsstellungen während einer Umdrehung.

Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte stufenlose Getriebe hat eine Eingangswelle 17, die durch einennier nicht dargestellten Antriebsmotor mit gleichbleibender Drehzahl angetrieben wird. Mit der Eingangswelle 17 1st eine Antriebswelle A gekuppelt, die ebenfalls mit einer gleichbleibenden Drehzahl angetrieben wird. Das stufenlose Getriebe hat eine Abtriebswelle B,auf der ein Kupplungsträger C befestigt ist. Zwischen der Antriebswelle A und der Abtriebswelle B 1st eine Kupplung D angeordnet, die die Drehung der Antriebswelle A auf die Abtriebswelle B überträgt. Die Lage der Antriebswelle A und der Abtriebswelle B zueinander kann durch eine Verstellvorrichtung G verändert werden, womit sich auch der Kupplungsgrad verändern ISSfcs hiermit kann di© Drehzahl der Abtriebswelle B gegenüber

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der Drehzahl der Antriebswelle A verändert werden. Auf dem Kupplungsträger C sind Führungsrollen 28,29 und 354 aufgestellt. Über die eine endlose Kette 25 läuft; diese steht mit einem auf der Antriebswelle A angeordneten Kettenrad 26 in Eingriff derart, daß bei Veränderung der relativen Achslage zwischen Antriebswelle A und Abtriebewelle £ die Drehzahl der letzteren verändert wird* Die Kette 25 wird durch mit Federdruek arbeitende Spannvorrichtungen ständig gespannt gehalten«

Das stufenlose Getriebe befindet sich in einem Stahlgehäuse, das einen Boden 11) und Seitenwände 12 und 13 aufweist und " das durch einen Deckel 14 abgedeckt ist* An den Stirnseiten wird das Getriebe durch Stirnwände 15 und 16 abgeschlossen.

Die Antriebswelle A wird von der Eingangswelle 17 her angetrieben, die durch die Stirnwand 15 des Gehäuses geführt ist. Die Eingangswelle 17 wiederum wird mit einer konstanten Drehzahl zum Beispiel durch einen Xnduktlons- oder Synchronmotor angetrieben. Es können jedoch auch andere Antriebe vorgesehen sein. Die Eingangswelle ti wird von einer Lagerung 18 getragen, die in geeigneter Weise in die Stirnwand 15 eingelassen ist. Zur Lagerung 18 gehören zwei in einem bestimmten Abstand zueinander angeordnete Kugellager 19 und 20 und ein Dichtring 21. Die . Eingangswelle 17 1st gegen «ine Verschiebung in ihrer Längsrichtung durch einen Sprengring 22 gesichert, der zwischen dem Kugellager 20 und dem Dichtring 21 angeordnet ist. Wenn hler auch eine besondere Ausführungs-form der Lagerung 18 beschrieben wurde, so kann natürlich zur Halterung der Eingangewelle 17 In der Stirnwand 15 auch eine beliebige andere Lagerung verwendet werden. Zur Halterung der Abtriebswelle B in der Stirnwand 16 dient eine Lagerung gleicher Art, deren Elemente deshalb nicht besonders beschrieben zu werden brauchen und die mit dem gleichen Bezugsziffern versehen sind.

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An die Abtriebswelle B kann eine beliebige Last angekuppelt werden, bei der es wichtig ist, daß sie eine konstante Drehzahl einhält. Dies ist beispielsweise bei Maschinen der Papierverarbeitung oder bei Maschinen zur Herstellung von Kunststoff asern der Fall. Die Abtriebsdrehzahl des stufenlosen Getriebes wird als© im wesentlichen konstant gehalten und kann allein durch eine relative Verschiebung der Antriebswelle A excentrisch zur Abtriebswelle B verändert werden, wie es am besten aus den Figuren 1, 6_# 7 und 8 hervorgeht. Die Änderung der Abtriebsdrehzahl an der Abtriebswelle B ist Im wesentlichen linear von dem Versatz zwischen der Antriebswelle A und der Abtriebswelle B abhängig. Dies ist auf die besondere Ausführung der Kupplung D zurUcksufuhren»

Auf dem inneren Ende der Abtriebswelle B ist ein scheibenförmiger Kupplungsträger C befestigt, dessen äußerer Rand als Radkranz 23 ausgebildet ist» Bei besonderen AusfUhrungsformen ist es jedoch möglich, denRadkranz 2j5 wegzulassen und am äußeren Umfang des Kupplungsträgers C Gewichte anzubringen. Der Kupplungsträger C hat eine Nabe, in die das Ende der Abtriebswelle B eingesetzt ist. Die Befestigung kann zum Beispiel durch hier nioht dargestellte Keile erfolgen. Die einzige Verbindung zwischen dem Kupplungsträger C und der Antriebswelle A wird dir eh die Kupplung D gebildet, zu der auch die endlose Kette 25 gehört. Auf der Antriebswelle A ist ein mit zwei Zahnkränzen 27 und 56 versehenes, verbreitertes Zahnrad 26 befestigt, wobei der Zahnkranz

27 mit der Kette 2ß in Eingriff steht. Diese 1st über das Zahnrad 26 geführt und verläuft dann welter um die Führungsrollen

28 und 29 herum, die auf dem Kupplungsträger C befestigt sind. Es wird darauf hingewiesen, daß dl® Führungsrolten 28 und 29 in Umfangsrichtung gesehen einen bestimmten Abstand zueinander haben und daß sie von der Abtriebswelle B in radialer Richtung ebenfalls ein Stück entfernt sind. Die Führungsrollen 28 und 29 sind mit Hilfe von Nadellagern gelagert, so daß si© sich frei

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auf dem Kupplungsträger C drehen können. Jede der FUhrungsrollen 28 und 29 ist doppelspurig ausgeführt, so daß sie zur Führung zweier Ketten geeignet sind wie zum Beispiel der Ketten 25 und 32. Die Kette 25 ist um die Führungsrollen 28 und 29 geführt, wobei der Zahnkranz 27 des Zahnrads 26 mit ihr so in Eingriffssteht, daß die Kette 25 mit ihrer Außenseite am Zahnrad 26 anliegt. Die Kette 25 ist ferner auch über zwei Kipphebel 33 geführt, die gegen Federdruck ver^ schwenkbar sind und dazu dienen, die Kette 25 während des Betriebes unter Spannung zu halten. Am äußeren Ende eines jeden Kipphebels 33 sind FUhrungsr-ollen 34 befestigt, auf denen die Kette 25 läuft. Bei einigen Auslifihrungsformen der Erfindung können die Führungsrollen 34 mit den Führungsrollen 28 und 29 identisch sein mit der Ausnahme, daß diese dann auf einem Kipphebel befestigt sind und nicht direkt auf den Kupplungsträger C. Die Führungsrollen 34 sind mit zwei Lauf spuren 30 und 31 versehen, obwohl in diesem Falle nur eine benötigt wird. Die FUhrungsrollen 34 sind an einem Hebel 35 befestigt, dessen anderes Ende auf eine Achse 36 aufgesetzt istj diese ist durch den Kupplungsträger C hindurchgeführt und. hat auf der anderen Seite desselben einen Hebelarm 37 _s dei* in geeigneter Weise auf der Achse 36 befestigt 1st (Figur 4). Zwischen einem auf dem Hebelarm 37 befestigten Verbindungszapfen 39 und einem auf dem Kupplungsträger C festen Zapfen 40 ist eine Druckfeder 38 angeordnet. Somit kann der Kipphebel 33 während der Drehung des Kupplungsträgers C sich um die Achse 36 drehen, so daß die Kette 25 straff gehalten wird, wie es in den Figuren 6 bis 8 gezeigt ist.

Die andere Kette 32, die ebenfalls über die Führungsrollen 28 und 29 läuft, ist dann über Kipphebel 41 geführt, die auf dem Kupplungsträger C den Kipphebeln 33 gegenüberliegend angeordnet sind.

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Zur Verschiebung der Antriebswelle A gegenüber der Abtriebswelle B dient eine Verstellvorrichtung E, mit der also der Kupplungsgrad zwischen diesen Wellen verändert werden kann. Dies wird später im Zusammenhang mit der Beschreibung der Figuren 6 bis 8 ausführlich erklärt. Die Antriebswelle A ist in in einem bestimmten Abstand zueinander angeordneten Kugellagern 43 und 44 gelagert, die ihrerseits an dem unteren Ende eines L-förmigen Schwenkarms 45 angeordnet sind. Dieser ist in seinem Knick auf einer Achse 46 befestigt, die von zwei Stützen 4γ getragen wird; diese sind mit ihrem gegenüberliegenden Ende in geeigneter Weise auf der Seltenwand 12 befestigt. Das obere Ende des Schwenkarms 45 ist gegabelt und hat dort eine Achse 48, die durch die beiden Qabelarme und durch ein Verbindungstück 49 geführt ist. Dieses sitzt seinerseits auf einer verstellbaren Sehraukwelle 50, die mit Gewinde 51 versehen ist und die einem Handrad 52 in Eingriff steht. Dieses 1st in einer Platte 53 drehbar gelagert, die auf der Seitenwand 12 durch Schrauben 55 gehalten wird. Durch Verdrehen des Handrades 52 bewegt man die Sohraubwelle 50 in ihrer Längsrichtung nach außen oder nach innen, was von der Jeweiligen Drehrichtung des Handrades 52 abhängt. Die Längsbewegung der Schraubwelle wiedrum teilt sich dem Schwenkarm 45 mit, dessen unteres, die Antriebswelle A tragendes Ende sich dadurch auf einem Kreisbogen bewegt, dessen Mittelpunkt mit dem Mittelpunkt der Achse 46 zusammenfällt. Diese Verstellung der Antriebswelle A führt zu einer relativen Lageveränderung gegenüber der Abtriebswelle B, womit der Kupjlungsgrad der Kupplung D verändert wird. Während der eine Zahnkranz 27 des Kettenrades 26 mit der Kette 25 in Eingrifflsteht, läuft eine weitere Kette 32 über den anderen Zahnkranz 56, Eine Verschiebung der Antriebswelle A in ihrer !Längsrichtung wird durch einen neben dem Schwenkarm 45 angeordneten Sprengring 57 verhindert.

Die Drehung der Eingangswelle 17 wird durch Zahnräder 58 und

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auf die Antriebswelle A übertragen. Das Zahnrad 58 ist auf das innere Ende der Eingangswelle 17 aufgesetzt und steht mit dem Zahnrad 59 in Eingriff« das auf das eine Ende der Antriebswelle A aufgesetzt ist. Es wird darauf hingewiesen, daß die Eingangswelle 17 mit der Achse 46, um die sich der Schwenkarm 45 dreht, in einer Flucht liegt. Hierdurch kann die Antriebswelle A durch Betätigung des Handrades 42 auf einem Kreisbogen verschwenkt werden, während der Eingriff zwischen den Zahnrädern 58 und 59 erhalten bleibt.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 6 bis 8 soll nachfolgend die neue Arbeitswelse eines stufenlosen Getriebes nach der Erfindung erklärt werden. Es ist hier nur eine einzige, um das Zahnrad 26 geführte Kette 25 dargestellt, während im allgemeinen Mehrfachketten arbeiten, wie es aus Figur 2 hervorgeht. Die Arbeitsweise der Kette 32 ist mit der Arbeitsweise der Kette 25 identisch bis auf die Ausnahme, daß die Ketten um I8o° gegeneinander phasenverschoben angeordnet sind. Es ist jedoch ein stufenloses Getriebe mit einer einzigen Kette, wie es in den Figuren 6,7 und 8 dargestellt wird, voll funktionsfähig, und der wichtigste Grund für die Anwendung einer Doppelkette besteht in einer Stabilisierung und in einem weicheren Lauf des stufenlosen Getriebes und in der Erhöhung der Ausgangsleistung·

Es ist zu erkennen, daß die Antriebswelle A leicht unterhalb der Abtriebswelle B liegt. Nimmt man an, daß die Antriebswelle A mit einer konstanten Drehzahl angetrieben wird, zum Beispiel mit 1200 U/min, dann werden sich der Kupplungsträger C und die mit diesem verbundene Abtriebswelle B mit einer niedrigeren Drehzahl drehen, zum Beispiel mit 900 U/min . Da die Kette 25 um die Führungsrollen 28 und 29 herumläuft, die auf dem Kupplungsträger C befestigt sind, läuft sie also ebenfalls zusammen mit dem Kupplungsträger C mit einer Drehzahl von 900 U/min um. Die Kette 25 läuft ferner um die FUhrungsrollen 28 und 29 · in der durch den Pfeil 60 angegebenen Richtung mit einer linearen

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Geschwindigkeit, die der Differenz zwischen der Drehzahl der Antriebswelle A und der Drehzahl der Abtriebswelle B gleich ist. Wenn sloh die Antriebswelle A mit der Abtriebswelle B deckt, d. h. in einer Flucht zu ihr liegt, dann dreht sich die Abtriebswelle B mit derselben Drehzahl wie die Antriebewelle A. Wird die Antriebswelle A in seitlicher Richtung bzw, excentrisch gegenüber der Abtriebswelle B verschoben, dann ändert sich die Drehzahl der Abtriebswelle B im wesentlichen linear in Abhängigkeit von dieser seitlichen Verschiebung. Hat zum Beispiel das Kettenrad 26 einen Durchmesser von 4 Zoll und wird die Antriebswelle A gegenüber der Abtriebswelle B um 2 Zoll verschoben, dann ist die Abtriebsdrehzahl etwa halb so groß wie die Drehzahl der Antriebswelle A. Der Kupplungsträger C wird dabei durch die Kette 25 in Drehung versetzt, die um die an ihm befestigte Führungsrolle 29 herumläuft. Das hierbei angewendete Prinzip kann verglichen werden mit dem Herumziehen eines Seiles um eine Seilrolle, die in dem Block eines Flaschenzuges läuft, während eine Last mit diesem angehoben wird. Die Ausgangsdrehzahl der Kupplungsträgers C entsteht, wenn der das Drehmoment bildende Hebelarm T am größten ist. Es ist ersichtlich, daß dies dann der Fall ist, wenn der Hebelarm T sich in der in Figur 6 gezeigten Lage befindet und dann mit der Annäherung der Führungsrolle 29 an die Spitze des Kreises kürzer wird, wie es in den Figuren 7 und 8 eingetragen ist.

Um das Verständnis der Arbeitsweise eines Getriebes naoh der Erfindung zu unterstützen, soll zuerst angenommen werden, daß die Kette 25 gegenüber den Führungsrollen 29 fest ist und sich gegenüber diesen nicht mit der Drehung der Kupplungsträgers C drehen kann. Es ist ersichtlich« daß., wenn das Kettenrad 26 sich um l8o° dreht, wobei die Führungsrolle 29 unter der gedaohten Linie 61 liegt, sich der Kupplungsträger C um weniger als 18O° dreht, da sich der Umfang des Zahnkranzes 27 mit seiner geringsten Geschwindigkeit gegenüber dem Mittelpunkt der Abtriebswelle B dreht. Da sich der Kupplungsträger C um weniger als l80° dreht,

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wenn die Führungsrolle 29 unterhalb der gedachten Linie 61 liegt und sich die Antriebswelle A entsprechend um l80° gedreht hat, müßte sich der .Kupplungsträger C dann um mehr als l80° oberhalb der gedachten Linie 61 drehen« um dann insgesamt j56O° entsprechend einer 360°-Umdrehung des Zahnkranzes 27 zu erreichen. Dies ist jedoch nur der Fall wenn die Kette 25 an der Führungsrolle 29 festgehalten wird. Da jedoch die Kette 25 gegenüber der Führungsrolle 29 nicht fest ist, wird der Kupplungsträger C nicht beschleunigt, wenn sich die Führungsrolle 29 von der untersten, in Figur 6 dargestellten Lage zu ihrer höchsten Lage hin bewegt, sondern die Kette 25 läuft frei um die Führungsrollen 28 und 29 in der durch den Pfeil 60 angezeigten Richtung herum. Die federnd angeordneten Kipphebel 33 verkürzen oder verlängern mit der Drehung des Kupplungs· trägers C die Kette 25, wie es in den Figuren 6 bis 8 dargestellt ist. Die Kipphebel 33 halten die Kitte 25 ζφάβτ Zeit staff gespannt, so daß die größtmögliche Zugkraft von der Kette 25 auf die Führungsrolle 29 übertragen werden kann.

Wenn sich die Führungsrolle 29 aus ihrer obersten Lage heraus im Uhrzeigersinn zur rechten Seite des Kreises nach unten in ihre tiefste Lage bewegt, ist der Kupplungsträger C bestrebt, seine Geschwindigkeit zu verringern, ateer veranlaßt durch die Bewegung der Kette 25 um die Führungsrollen 28 und 29 läuft er mit einer konstanten Geschwindigkeit welter.

Die Kette 25 bewegt sich mit dem Kupplungsträger C um die Achse der Abtriebswelle B herum, wie es durch den Pfeil 62 gezeigt ist, wobei sie gleichzeitig in der durch den Pfeil 60 angedeuteten Richtung um die Führungsrollen 28 und 29 mit einer linearen Geschwindigkeit umläuft, die dem Drehzahlunterechied zwischen der Antriebswelle A und der Abtriebswelle B entspricht.

Die wichtigste Ursache dafür, daß ii«h die Geschwindigkeit der

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Abtriebswelle B während einer bestimmten Umdrehung nicht ändert« ist 1. auf die Trägheit des Kupplungsträgers C und 2. auf die an der Abtriebswelle B angekuppelte Last zurückzuführen. Mit dem vorliegenden Getriebe kann die Drehzahl der Abtriebswelle B gegenüber derjenigen der Antriebswelle A herabgesetzt werden, wenn diese beiden Welle zueinander excentrisch liegen. Dies ist deshalb möglich, well sich der Umfang des Zahnkranzes 27 um die Achse der Abtriebswelle B während eines Teiles einer bestimmten Umdrehung langsamer dreht. Da die Abtriebsdrehzahl durch den Versatz zwischen der Antriebswelle A und der Abtriebswelle B festgelegt wird, bleibt dl· Abtriebsdrehzahl durch den Einfluß der Trägheit des Kupplungsträgers C und durch den Einfluß der an der Abtriebswelle B angekuppelten Last etwa konstant. Würden diese beiden Einflüsse nicht bestehen, dann würde innerhalb einer bestimmten Umdrehung mit der Annäherung des Umfange der Zahnkranzes 27 an die Mitte der Abtriebswelle B eine Beschleunigung entstehen. Wie zuvor erwähnt, wird der Aifitleg der Geschwindigkeit dadurch kompensiert und unterdrückt, daß die Kette 25 in entgegengesetzter Richtung zua dem sich im Uhrzeigersinn drehenden Zahnkranz 27 um die Führungsrollen 28 und 29 läuft. Mit anderen Worten: Wenn sich die Antriebswelle A mit 1200 U/min und die Abtriebswelle B mit 900 U/min beide im Uhrzeigersinn drehen, was bei dieser Anordnung ja der Fall ist, dann muß die Kette 25 im Gegenuhrzeigersinn um die FUhrungsrollen 28 und 29 laufen, und zwar mit einer linearen Geschwindigkeit, die dem Drehzahluntersohled zwischen der Antriebswelle A und der Abtriebswelle B entspricht.

Während sioh der Kupplungsträger C dreht, halten die Kipphebel 33 duroh ihre Schwenkbewegung die Kette 25 gespannt. Durch die Befestigung des Hebels 35 an der Achse 36 wird der Hebelarm 37 auf der anderen Seite des Kupplungsträgers C mit der Einwärtsbewegung der Führungsrolle 34 gegen die Druckfeder 38 bewegt, die entsprechend zusammengedrückt wird. Wenn die Spannung der

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Kette 25 nachläßt, schiebt die Druckfeder 38 den Kipphebel nach außen, um die Spannung der Kette wieder herzustellen. Wie in Figur 2 gezeigt, sind zwei sioh gegenüberliegende Ketten 25 und 32 auf dem Kupplungsträger C angeordnet, die in ihrem Verlauf einen bestimmten Abstand voneinander haben; hierdurch wird ein größeres Ausgangsmoment erzielt, wobei gleichzeitig eine bessere Gewichtsverteilung auf dem Kupplungsträger C erzielt wird. Die Kette 32 läuft ebenfalls Über die Führungsroilen 28 und 29 und außerdem Über zwei Kipphebel 4l.

Während die gewünschte Ausgangsdrehzahl durch Betätigung des Handrades 52 eingestellt wird, kann die Antriebswelle A durch Betätigung eines Handrades 63 in Ihrer Lage verriegelt werden; " hierdruoh kann das auf der Innenseite des Gehäuses liegende Ende einer Gewindewelle 64 zur Auflage auf dem unteren Ende des Schwenkarmes 45 gebracht werden. Die Gewindewelle 64 steht mit dem Gewinde einer Buchse 65 in Eingriff, die in geeigneter Welse in die Seltenwand 13 eingesetzt ist und durch Schrauben 66 gehalten wird.

Es 1st wichtig, die Kette 25 stets unter Spannung zu halten, da die auf die Abtriebswelle B übertragbare Leistung hiervon direkt abhängt. So ist beispielsweise eine Zugkraft von 100 bis 200 kg zur Spannung der Kette erforderlich, wenn eine Leistung von 20 PS an der Abtriebewelle zur Verfügung stehe* . soll.

Wenn auch hier die Kupplung D mit einer Kette ausgeführt 1st, so können doch auch andere, endlos umlaufende Antriebsmittel wie zum Beispiel Treibriemen verwendet werden. Bei der Anwendung eines Treibriemens wird dann anstelle des Kettenrades 26 eine Riemenscheibe verwendet.

Wenn die Drehzahl an der Abtriebewelle B in einem größeren Bereich veränderbar sein soll, können mehrere der in Figur 1 dar-

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gestellten Getriebe in Reihe hintereinandergesohaltet werden, wie es in Figur 3 gezeigt ist« Die Darstellungen nach den Figuren 3 bis 5 enthalten für sich entsprechende oder identische Teile dieselben Bezugszeichen, wie sie bei der Beschreibung der Figuren 1 und 2 verwendet wurden.

Bei der in Figur 3 gezeigten Ausführung des Getriebes sind zwei Getriebestufen hintereinandergesohaltet. Die Antriebswelle A der ersten Stufe wird durch eine Lagerung 18 getragen, die in die Stirnwand 15 eingesetzt ist. Ein auf der Antriebswelle A sitzender Sprengring 67 verhindert eine Verschiebung derselben in Längsrichtung. Die Abtriebswelle 68 der rechten Getriebestufe ist gleichzeitig die Antriebswelle für die in der Zeichnung nach Figur 3 linke Getriebestufe. Wie erkennbar ist, sitzt der rechte Kupplungsträger C auf einem Ende der Welle 68, während das Kettenrad 26 der linken Getriebestufe auf das andere Ende der Welle 68 aufgesetzt ist. Um Jetzt die excentrische Verschiebung zwischen Antriebs- und Abtriebswelle der beiden Getriebestufen zu erhalten, Srsfct es notwendig, die kombinierte Antriebsund Abtriebswelle 68 seitlich zu verschieben, wodnnch der rechte Kupplungsträger C gegenüber der Antriebswelle A verschobta wird. Hierdurch wird aber gleichzeitig die Antriebswelle 68 für die linke Getriebestufe gegenüber der Abtriebswelle B verschoben. Die Art der Verschiebung der kombinierten Antriebsund Abtriebswelle 68 ist in Figur 4 gezeigt, und hierzu dient ein L-förmiger Hebelarm 69, in dem die Welle 68 mittels der Kugellager 70 und 71 gelagert ist. Durch die Knickstelle des Hebelarms 69 führt eine Achse 72, die auf zwei Stützen 73 ruht; diese sind ihrerseits in geeigneter Welse an der Seitenwand des Gehäuses befestigt, zum Beispiel durch Schraub- oder Schweißverbindung. Am oberen Ende des Hebelssms φ ist an einem Zapfen 75 eine einstellbare Gewindewelle "Jk befestigt. Mit dieser steht ein Handrad 76 über ein Gewinde in Eingriff, so daß eine Drehung des Handrades 76 den Hebelarm 69 um die Achse 72 ver-

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schwenkt, womit die kombinierte Antriebs- und Abtriebswelle 68 in seitlicher Richtung verschoben wird. Auch hier ist eine Gewindewelle 64 zur Verriegelung des Hebelarms 69 in der gewünschten Lage vorgesehen. Die Gewindewelle 64 arbeitet in derselben Art, wie sie im Zusammenhang mit dem in Figur 2 dargestellten Getriebe beschrieben wurde, und liegt dabei an eine geneigten Stirnfläche des Hebelarms 69 auf.

Durch seitliche Verschiebung der Welle 68 gegenüber der Antriebswelle A nach rechts und gegenüber der Abfcriebswelle B nach links können die Drehzahlen stufenweise herabgesetzt werden. Wenn zum Beispie^dIe Antriebsdrehzahl der Antriebswelle A 1200 U/min beträgt, soll die Welle 68 eine Drehzahl von 900 U/min haben, was durch die Untersetzung der rechten Getriebestufe erreicht wird; demnach beträgt die Antriebsdrehzahl der linken Getriebestufe ebenfalls 900 U/min. Die Ausgangsdreheahl der Abtriebswelle B kann dann infolge der Untersetzung der linken Getriebestufe 600 U/min betragen. Diese bestimmten Drehzahlwerte erleichtern des Verständnis der Arbeitsweise dieses Getriebes, wobei natürlich die wirkliche Untersetzung von der physikalischen Auslegung desselben abhängt, ebenfalls von der seitlichen Verschiebung der Welle 68. Das größte Untersetzungsverhältnis einer Getriebestufe dürfte etwa bei 2:1 liegen.

Bei einer besonderen AusfUhruig sform des Getriebes hat der Kupplungsträger C einen Durchmesser von 16 Zoll und ein Gewicht von etwa 60 kg, während das Kettenrad 26 einen Durchmesser von 4 Zoll hat. Als Druckfeder 58 kann eine Feder verwendet werden, die beispielsweise eine Länge von 4 Zoll hat.

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Claims

- 15 Patentansprüche :

Stufenloses Getriebe mit einer Antriebswelle« einer parallel zu dieser liegenden Abtriebswelle und einer zur Kraftübertragung zwischen diesen Wellen dienenden Kupplung« die einen antriebsseitigen und einen abtriebsseitigen Teil aufweist« dadurch geke nnz e i c h η e t, daß auf der Abtriebswelle (B) und mit dieser umlaufend ein Kupplungsträger (C) befestigt, ist, auf dem der abtrlebsseitige Teil der Kupplung (D) gegenüber dem Kupplungsträger (C) drehbar und so angeordnet ist« daß er sich beim Umlaufen des Kupplungsträgers (o) mit einer der Drehzahldifferenz zwischen Antriebs- und Abtriebswelle (A,B) entsprechenden Differenzgeschwindigkeit dreht« und daß die Antriebswelle (A) und die Abtriebswelle (B) zwischen einer zueinander koaxialen und einer exoentrlschen Lage stufenlos gegeneinander versetzbar angeordnet sind.

2. Getriebe nach Anspruch 1« dadurch gekennzeichnet« daß die Antriebswelle (A) in einer Verstellvorrichtung (E) gelagert ist« mit der die Antriebswelle (A) gegenüber der Abtriebswelle (B) in seitlicher Richtung versetzt wird« und daß durch den Grad dieses Versatzes die Abtriebsdrehzahl vorgegeben wird.

3. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet« daß die Stelle des Leistungsübergangs zwischen dem antriebsseitigen Teil (Kettenrad 26) und dem abtriebsseitigen Teil (Kette 25) der Kupplung, bezogen auf die Antriebswelle (A), während einer Umdrehung auf verschiedenen Durchmessern liegt.

4· Getriebe nach Anspruch £,dadurch gekennzeichnet« daß auf dem Kupplungsträger (C) Pührungsrollen (28,29J34) vorgesehen

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sind, über die eine endlose, flexible Kette (25) geführt ist, und daß auf der Antriebswelle (A) ein Kettenrad (26) angeordnet ist, das mit der Kette (25) in Eingriff steht.

5« Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kette (25) so geführt ist, daß ihr Eingriffspunkt mit dem Kettenrad (26) stets exoentrisch zur Antriebswelle (A) liegt, und daß mit dem Versatz zwischen der Antriebswelle (A) und der Abtriebswelle (B) die Winkelgeschwindigkeit des Eingriffspunktes verändert wird.

6. Getriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Führungsrollen (34) für die Kette (25) auf dem Kupplungsträger (C) gegen Federdruck (Druckfedern 38) verschwenkbar befestigt ist, so daß die Kette (25) stets gespannt ist.

7. Getriebe nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß auf der Antriebswelle (A) ein Kettenrad (26) mit zwei Zahnkränzen (27,56) befestigt ist und daß auf dem Kupplungsträger (C) Laufspuren für zwei Ketten (25,32) vorgesehen sind, deren Führungsrollen (28,29,34) einen bestimmten radialen Abstand gegenüber der Abtriebswelle (B) haben.

8. Getriebe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Reihenschaltung mit weiteren gleichartigen Getritben derart, daß die Abtriebswelle (68) des einen Getriebes mit der Antriebswelle des anderen Getriebes gekuppelt ist.

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