DE2857334A1 - Kegelscheibengetriebe mit einem stellrad mit schraubengewinde - Google Patents

Description

• Regelscheibengetriebe mit einem Stellrad
• mit Schraubengewinde Die Erfindung betrifft ein stufenlos einstellbares I<egelscheibengetriebe nach dem Oberbegriff des M-spruches.
• Diese bekannten Ifegelscheibengetriebe arbeiten nach dem heutigen Stand der Technik sehr zufriedenstellend. Sie gehören andererseits zu den kraftschlüssigen Übertragungsmitteln mit dem grundsätzlichen nachteil, daß diese eine mehr oder weniger große Abweichung der eingestellten Übersetzung aufweisen, wenn man sie ausgehend von einer bestimmten Übersetzung unterschiedlich belastet, d. h. unterschiedlich große leistungen durch sie übertregt. Dies hat einmal gegenüber formschlüssig arbeitenden Übertragungsmitteln seinen Grund darin, daß zwischen Kette und Scheiben Schlupf vorhanden ist. fit diese; Schlupf ist nicht das Durchrutschen des Übertragungsmittels gemeint, daß hier bei plötzlichen Drehmomentstößen auftreten kann. Vielmehr ist mit diesem Schlupf der änstand gemeint, daß das Umschlingungsmittel beim Durchlaufen des jeweililgen Kegelscheibenpaares nicht über einen konstanten Radius umläuft, sondern diesen Radius ändert, je nachdem, ob es von der unbelasteten eite auf ije belastete tritt (abtrieb) oder ob es von der belasteten Seite auf die unbelastete Seite umläuft (antrieb). Diese Radiusänderung bedingt ein radiales Wandern des Umschlingungsmittels während des Durchlaufs durch das Kegelscheibenpaar. Dieser so erläuterte Schlupf fahrt zu eier fallenden Kennlinie, was heift, daß das Getriebe bei einer bestimmten Übersetzungseinstellung rrit zunehmender Größe des übertragenen Drehmomentes zu niedrigeren Abtriabszahlen hin geht.
• Die andere, die Übersetzungskennlinie (Idealverlauf: Eingestellte Übersetzung konstant über den gesamten zulässigen lastbereich) beeinflussende Größe sind die bei keinem Getriebe wie überhaupt in der Technik völlig ausschließbaren Elastizitäten der belasteten Bauteile, wie z.B. die abstützenden mechanischen oder hydraulischen oder mechanisch-hydraulischen Übertragungsorgane, Selbst dann, wenn man diese belasteten Teile völlig überdimensionieren würde, was zu einem unwirtschaftlichen Getriebe führen Würde, könnte man diese Elastizitäten nicht völlig ausschließen. Diese Elastizitäten führen nun zu einer weiteren Änderung im Verlauf der Übersetzungskennlinie. Diese Änderung kann jedoch die vorstehend im Zusammenhang mit dem Schlupf erwähnte fallende Kennlinie ergänzen, teilweise aufheben oder sogar Überkompensieren, was jeweils von der Getriebskonstruktion und -art abh<ngt. Dabei ist vor allem die zuletzt genannte Überkompensation immer unerwünscht, weil dann das Getriebe mit steigender Belastung zu höheren Abtriebsdrehzahlen hin geht, was bei gegen anzutreibenden Massen eine zunahmende Überlatung des Antriebes bewirkt und zu Drehschwingungen führen kann. Daher ist es grundsätzlich erwünscht, die Übersetzungskennlinie bei einem Verlauf zu haben, der wenigstens etwas fallend ist. Diese leicht fallende Kennlinie ergibt sich jedoch nun bei unterschiedlichen Getriebetypen nicht von selbst, sonfedern ran ruß dann je nach de Bedarfsfall fir die Anwendung des Getriebes ein Getriebe auswählen, das etwa den Kennlinienverlauf mit sich bringt, den der Abwender benötigt.
• Aufgabe der Erfindung ist es daher, das Kegelscheibengetriebe der eingangs genannten Art so abzuändern und/oder zu ergänzen, daß eine gewollte Übersetzungskennlinie konstruktiv ohne große Näher erreicht werden kann, wodurch außerdem insbesondere eine möglichkeit angegeben werden soll, steigende Übersetzungskennlinien auszuschließen. Dabei soll ausgehend vom bekannten Getriebe mit seiner konstruktiven Eigenart eine grundsätzliche möglichkeit angegeber werden, die mit verhältnismäßig einfachen mitteln die korrektur und/oder gewünschte Einstellung der Übersetzungkennlinie erläubt. Die mäßnahmen sollen sich auf die Gestebungskosten des Getriebes allenfalls in einem praktisch unbedeutenden Umfange auswirken und einfache Bauformen darstellen.
• Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, daß man durch drehmomentproportionale, also belastungsabhängige Stellvorgänge sehr kleiner Größenordnung, also im Bereich von oftmals nur wenigen 1/110 mm, auf Übersetzungsänderungen sowohl bedingt durch Elastizitäten als auch durch den Schlupf Einfluß nehmen kann, so daß dann in der Summe die gewünschte Übersetzungskennlinie erreicht wird.
• Hiervon ausgehend, liegt die Lösung der Aufgabe erfindungsgemäß in den mäßnahmen nach dem Kennzeichen des Anspruches.
• Hiermit wird eine drehmomentabhängige Anpreßeinrichtung zusätzlich auf der Abtriebsseite des im übrigen rein mechanischen Getriebes vorgesehen, die jedoch durch sehr einfache mäßnahmen zu einer reihen Korrektureinrichtung für die Übersetzungskennlinie umgewandelt ist. Durch die Erfindungsgemäßen den mäßnahmen ist es also möglich, durch eine nur sehr geringfägige drei direktabhängige Kehrschiebungs der betreffende wechselscheibe die Abweichen vorder gewänseiten Übersetzungskennlinien @@her ausbere@@@@tet.
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• Damit ergibt sich zum anderen der Vorteil, daß nunmehr für alle Anwendungsfälle auch dieses Getriebe Verwendung finden kann.
• Die Erfindung und ihre Einzelheiten sind nachfolgend anhand ihrer zeichnerisch dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Pig. 1 ein Diagramm zur Darstellung der erfindungsgemäßen Übersetzungskörrektur; Fig. 2 ein mechanisch abgestütztes Getriebe mit zwei einander gegenüteliegenden, fest abgestützten Reibscheiben und zwei axial verschiebbaren Reibscheiben mit Anpreßeinrichtung auf der Antriebsseite und erfindungsgemäße Einrichtung auf der hbtriebsseite und ig. 3 und 4 vergrößerte teilweise dargestellte Axialschnitte gemäß den Schnittlinien III-III und IV-IV in den Fig. 2 bzw. 3.
• Pig. 1 zeigt ein Diagramm zur Darstellung der erfindungsgemäßen Übersetzungskorrektur. Dabei zeigt die waagerechte Linie p die Soll-Übersetzung des (Tetriebes. Die Übersetzungskennlinie eines Getriebes setzt sich dann aus folgenden Anteilen zusammen: 1. dem Schlupf und 2. der Nachgiebigkeit der Abstützorgane.
• Der Schlupf wirkt immer senkend auf die Abtriebsdrehzahl und ergibt eine fallende Kennlinie. Diese Xennlinie ist bei starker Ausprägung unerwünscht und wird durch die Elastizitäten in der Abstützung je nach Getriebekonstruktion noch verstärkt. Dann ergibt sich die Kennlinie a in Fig. 1. Oder aber das Fallen der Kennlinie durch den Schlupf wird durch die Elastizitäten in der Abstützung vermindert bzw. sogar überkompensiert, was im letzten Palle zu einer steigenden IFennlinie gemäß b in Fig. 1 führt, wenn der über setzungsanstieg infolge der Nachgiebigkeit größer ist als der übersetzungsabfall infolge des Schlupfes.
• Diese steigende Kennlinie ist, wie bereits eingangs erwähnt, auf jeden Pall unerwünscht. Daher strebt man über die Elastizität der Abstützorgane eine Anpassung derart an, daß eine nur noch schwach fallende übersetzungskennlinie vorhanden ist, wie sie in Fig. 1 mit c bezeichnet ist. Diese schwach fallende Kennlinie erlaubt einen stabilen Betrieb.
• Gemäß Fig. 2 sind in einem Getriebegehäuse 1 eine Antriebswelle 2 und eine Abtriebswelle 3 drehbar gelagert, die Kegelscheiben 4, 5 und 6, 7 tragen, die gegeneinander durch Paßfedern 8, 9 undrehbar sind. Dabei sind die einander gegenüberliegenden Kegelsoheiben 5, 7 axial fest nach rechts gegen einen Wellenbund 10, 11 abgestützt, wahrend die Drehübertragung zwischen der jeweiligen Welle und der Kegelscheibe 4 bzw. 6 durch Anpreßeinrichtungen 12, 13 erfolgt, wie sie durch die DE-PS 25 39 094 bekannt ist und daher hier nicht näher beschrieben werden soll.
• Die Stützringe 14 und 15 sind gegen Stellscheiben 16 und 17 über Wälzlager abgestützt. Die Stellscheiben haben Außenverzahnungen 18 und 19, mit denen ein mittiges Ritzel 20 kämmt, das im Gehäuse drehbar und durch ein Ilandrad 21 betätigbar ist. 3eim Drehen des Handrades 21 werden die Stellscheiben 16 und 17 entgegengesetzt gedreht, so dat-'.- sie durch die Gewinde 22 und 23, über die sie gehäusefest drehgelagert sind, gegenläufige Stellwege ausführen.
• tei diesem Getriebe sorgt die Anpreßeinrichtung 12 für die drehmoment- und übersetzungabhängigen Arpreßkräfte. Demgegenüber ist die Anpreßeinrichtung 13 in dieser Beziehung wirkungslos gemacht durch eine die in ihr enthaltenen kugeln umfangende Ringfeder 24, die die Kugeln radial nach innen in die Rillen 25 der Anpreßeinrichtung drängt. Dabei kann über die Stärke der Federn eine geringfügige Wirksamkeit der Anpreßeinrichtung 13 eingestellt werden, die dafür sorgt, daß der schlupfbedingte Übersetzungabfall und die Wirkung der Elastizität der Getriebeteile so kompensiert werden, daß sich wieder die gewünschte bersetzungskennlinie, beispielsweise die Kennlinie c gemäß Fig. 1, ergibt.
• Fig. 3 zeigt eine vergrößerte. teilweise Schnittansicht gemäß der Linie III-III in Fig. 2 und Pig. 4 eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie IV-IV in Fig. 3.
• Wie sich insbesondere aus Fig. 4 ergibt, können die Ringfedern 24 in Segmente 26, beispielsweise drei auf dem Umfang, aufgeteilt werden, die durch radiale Stifte 27 in Stützringen 15 und axiale Stifte 28 im Stfitzring 15 radial abgestützt sind.

Claims (1)

1. Patentanspruch Stufenlos einstellbares Kegelscheibengetriebe mit je zwei auf der An- und Abtriebswelle angeordneten Kegelscheiben und zwischen diesen umlaufendem Übertragungsmittel, wobei die Kegelscheiben jeden auf res wenigstens mittelbar drehfest miteinander und mit ihrer Welle verbunden sind, wobei ferner zwei einander gegeniiberliegende egelscheiben als axial fest abgestützte Scheiben ausgebildet sind, wrend die beiden anderen zur Einstellung und Änderung der Getriebsübersetzung axial verschiebbar und in Axialrichtung gegen ein Übersetzungsstellglied abgestützt sind und die antriebsseitige, verschiebbare Kegelscheibe über eine umlaufende mechanische Anpreßeinrichtung zur drehmoment- oder drehmoment- und übersetzungsabhängigen Erzeugung der Anpreßkräfte mit Schrägflächenpaaren und damit zusammenarbeitenden WEilzkörpern in Form von ugeln abgestützt ist, die ihrerseits axial gegen das Übersetzungsstellglied über einen Stützring abgestützt ist, wobei die Schrägflächenpaare als sich im wesentlichen parallel zur Wellenachse erstreckende Rinnen ausgebildet sind, bei denen die wirksame Schrägflächensteigung über die Rinnenlänge geändert ist und in denen die Kugeln mit der Getriebsübersetzung im wesentlichen axial verschiebbar sind, und wobei wenigstens eine ;'cr Abstützflächen des Stützringes oder der benachbarten Kegelscheibe als auf die jeweilige Rinne weisende Keilfläche ausgebildet ist, durch die die durch die Schrägflächensteigung auf die Kugeln ausgeübteb Radialekräfte in axiale Abstützkräte umgewandelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß aGf der Abtriebsseite ebenfalls eine derartige Anpreßeinrichtung (13) angeordnet ist und da. die Kugeln dieser Anpreßeinrichtung gegen eine sie radial auf die Getriebewelle (3) zu belastende Feder (24' in Anlage sind.