DE2857334C2 - Stufenlos einstellbares Kegelscheibengetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein stufenlos einstellbares Kegelscheibengetriebe nach dem Oberbegriff des Anspruches, wie es beispielsweise in der DE-AS 39 094 beschrieben ist.

Diese bekannten Getriebe arbeiten nach dem heutigen Stand der Technik zufriedenstellend. Als kraftschlüssiges Übertragungsmittel sind sie auf der anderen Seite mit dem Nachteil behaftet, daß eine mehr oder weniger große Abweichung der eingestellten übersetzung auftritt, wenn das Getriebe ausgehend von einer bestimmten Übersetzung unterschiedlich belastet wird. Ursache hierfür ist einmal der Schlupf zwischen Kegelscheiben und Kettr, der sich aus dem radialen Wandern der Kette beim Durchlauf des Umschlingungsbogens zwischen den Kegelscheiben ergibt. Dieser Schlupf führt t\s einer fallenden Kennlinie, was heißt, daß das Getriebe bei einer bestimmten Übersetzungseinstellung mit zunehmender Größe des übertragenen Drehmomentes zu niedrigeren Abtriebsdrehzahlen hin geht.

Andererseits wird die Übersetzungskennlinie, deren Idealverlauf über den gesamten zulässigen Lastbereich konstant wäre, durch Elastizitäten der belasteten Bauteile, wie z. B. die abstützenden mechanischen oder hydraulischen oder mechanisch-hydraulischen Übertragungsorgane, beeinflußt, wobei diese Elastizitäten selbst durch Überdimensionierung der Teile nicht völlig ausgeschlossen werden können. Diese Elastizitäten führen zu einer weiteren Änderung der Übersetzungskennlime, durch die die vorstehend erwähnte fallende Kennlinie ergänzt, teilweise aufgehoben oder sogar überkompensiert wefden kann, wobei die sich mit der Überkompensation ergebende steigende Kennlinie ein Aufschaukeln das Systems verursachen kann, was immer unerwünscht ist, weil dann das Getriebe mit ίο steigender Belastung zu höheren Abtriebsdrehzahlen hin geht und eine Überlastung des Antriebes als auch Drehschwingungen verursachen kann.

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 Mühen erreicht werden kann, wodurch außerdem insbesondere eine Möglichkeit angegeben werden soll, steigende Übersetzungskenniinien auszuschließen.

Dabei liegt der Erfindung die Ericenntnis zugrunde, daß man durch drehmomentproportionale, also belastungsabhängige Stellvorgänge sehr kleiner Größenordnung, also im Bereich von oftmals nur wenigen 1/100 mm, auf Über«etzungsänderungeii sowohl bedingt durch Elastizitäten als auch durch den Schlupf Einfluß nehmen kann, so daß dann in der Summe die gewünschte Übersetzungskennlinie erreicht wird.

Hiervon ausgelK.-nd, liegt die Lösung der Aufgabe erfindungsgemäß in den Maßnahmen 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 Maßnahmen zu einer reinen Korrektureinrichtung für die Übersetzungskennlinie umgewandelt ist. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es also möglich, durch eine sehr geringfügige drehmomentabhängige Verschiebung der beireffenden Kegelscheibe die Abweichungen von der gewünschten *o Übersetzungskennlinie zu kompensieren bzw. rückgängig zu machen, die sich aus dem erläuterten Schlupf sowie den Elastizitäten des Getriebes ergeben. Damit ergibt sich einmal der Vorteil, Getriebe mit der gewünschten Übersetzungstreue zur Verfügung zu haben, unabhängig von der — natürlich zulässigen — Belastung, der das Getriebe bei der jeweils eingestellten und gewünschten Übersetzung unterworfen ist 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 zeichnerischen Darstellung näher erläutert; in der Zeichnung zeigen

F i g. 1 ein Diagramm zur Darstellung der erfindungsgemäßen Übersetzungskorrektur;

F i g. 2 ein mechanisch abgestütztes Getriebe mit zwei einander gegenüberliegenden, fest abgestützten Reibscheiben und zwei axial verschiebbaren Reibscheiben mit Anpreßeinrichtung auf der Antriebssei!e und Korrektureinrichtung auf der Abtriebsseite und

Fig. 3 und 4 vergrößerte teilweise dargestellte Axialschnitte gemäß den Schnittlinien III-III und IV-IV in den F i g. 2 bzw. 3.

Fig. 1 zeigt ein Diagramm zur Darstellung der

f>5 Übersetzungskorrektur. Dabei zeigt die waagerechte

Linie M die Soilübersetzung des Getriebes. Die Übersetzungskennlinie eines Getriebes setzt sich dann

aus folgenden Anteilen zusammen:

1, Dem Schlupf und

2. der Nachgiebigkeit der Abstützorgane.

Der Schlupf wirkt immer senkrecht auf die Abtriebs drehzahl und ergibt eine fallende Kennlinie. Dieie Kennlinie ist bei starker Ausprägung unerwünscht und wird durch die Elastizitäten in der Abstützung je nach Getriebekonstr'ktion noch verstärkt Dann ergibt sich die Kennlinie a in Fig. 1. Oder aber das Fallen der Ker.r.iiiiie uurch den Schlupf wird durch die Elastizitäten in der Abstützung vermindert bzw. sogar überkompensiert, was im letzten Falle zu einer steigenden Kennlinie gemäß b in F i g. t führt, wenn der Übersetzungsanstieg infolge der Nachgiebigkeit größer ist als der Obersetzungsabfall infolge des Schlupfes.

Diese steigende Kennlinie ist, wie bereits eingangs erwähnt, auf jeden Fall unerwünscht. Daher strebt man über die Elastizität der Abstüizorgane eine Anpassung derart an, daß eine nur noch schwach fallende C'berseizungskennünie vorhanden ist, wie sie in F i g. 1 mit c bezeichnet ist. Diese schwach fallende .kennlinie erlaubt einen stabilen Betrieb.

Gemäß F i g 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 Kegelscheiben 5, 7 axial fest nach rechts gegen einen Wellenbund 10, 11 abgestützt, während 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 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 Handrad 21 betätigbar ist Beim Drehen des Handrades 21 werden die Stellscheiben 16 und 17 entgegengesetzt gedreht so daß sie durch die Gewinde 22 und 23, über die sie gehäusefest drehgelagert sind, gegenläufige Stellwege ausführen,

Bei diesem Getriebe sorgt die Anpreßeinrichtung 12 in bekannter Weise für die drehmoment- und übersetzungsabhängigen Anpreßkräfte. Dies bedeutet für den Fall eines Drehmomentstoßes, daß die antriebsseitige Anpreßeinrichtuns 12 dor: die Anpi^ök/jft proportional erhöh! und auch für einen damit verbundenen kleinen av.äalen Stellweg für die Kegelscheibe 4 sorgt, durch den drehmomentproportional Elastizitäten etc. ausgeglichen werden können. Wäre nun die abtriebsseitige Anpreßeinrichtung 13 nicht vorhanden und s<=mit die abtriebsseitige Kegelscheibe 6 direkt bzw. starr auf die Stellglieder zur Übersetzungseinstellung abgestützt, so könnten sich dort die drehmomentstoßbedingten

ίο Elastizitäten im Sinne einer geringfügigen Änderung des Abstandes der Kegelscheiben 6 und 7 auswirken dahingehend, daß dieser Abstand vergrößert wird, was im Ergebnis eine Verstellung des Getriebes zu höheren Abtriebsdrehzahlen hin bedeuten würde und dabei die steigende Kennlinie b in Fig. 1 ergeben könnte. Um dem zu begegnen, ist die abtriebsseitiße Anpreßeinrichtung 13 vorgesehen, die im Hinblick auf die Wirkung als Anpreßeinrichtung so, wie diese antriebsseitig bei der Anpreßeinrichtung 12 vorhanden ist lusgeschaltet ist und 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 jedoch über die Stärke der Federn eine trotzdem vorhandene, geringfügige Wirksamkeit der Anpreßeinrichtung 13 eingestellt werden, die dafür sorgt daß das Ergebnis des schlupfbedingten Übersetzungsabfalles sowie die Wirkung der Elastizität der Getriebeteile so kompensiert werden, daß sich wieder die gewünschte Übersetzungskennlinie, beispielsweise die Kennlinie c gemäß Fig. 1, ergibt wobei über die Auslegung der Federn 24 leicht eine Anpassung an unterschiedliche Getriebegrößen etc. und die damit verbundenen unterschiedlichen Elastizitäten vorgenommen werden kann. Die geringe Wirksamkeit der Anpreßeinrichtung 13 führt also zu einem entsprechend geringen Stellvorgang für die Kegelscheibe 6, der der genannten Neigung des Getriebes zur Verstellung zu höheren Abtriebsdrehzahlen hin entgegentritt.

F i g. 3 zeigt eine vergrößerte teilweise Schnittansicht genv3 der Linie ITI-III in Fig. 2 und Fig.4 eine Schnittansicht gemäß der Schnittlinie IV-IV in F i g. 3.

Wie sich insbesondere aus F i g. λ ergibt können die

Ringfedern 24 in Segmente 26, beispielsweise drei auf dem Umfang, aufgeteilt werden, die durch radiale Stifte 27 im Stützring 15 axial und Stifte 28 im Stützring 15 radial abgestützt sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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 Paares wenigstens mittelbar drehfest miteinander und mit ihrer Welle verbunden sind, wobei ferner zwei einander gegenüberliegende Kegelscheiben als axial fest abgestützte Scheiben ausgebildet sind, während die beiden anderen zur Einstellung und Änderung der Getriebeübersetzung axial verschiebbar und in Axialrichtung gegen ein Obersetzungsstellglied abgestützt sind und beide verschiebbaren Kegelscheiben über jeweils eine umlaufende mechanische Anpreßeinrichtung zur drehmoment- oder drehmoment- und übersetzungsabhängigen Erzeugung der Anpreßkräfte mit Schrägflächenpaaren und damit zusammenarbeitenden Wälzköpern in Form von Kugeln abgestützt sind, die ihrerseits axial gegen das Obersetzungsstellglied 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 Getriebeübersetzung im wesentlichen axial verschiebbar sind, und wobei wenigstens eine der Abstützfläch«.n des Stützringes oder der benachbarten Kegelscheibe al" auf ',ie jeweilige Rinne weisende Keilfläche ausgebildet ist, durch die die durch die Schrägflächeimeigu g auf die Kugeln ausgeübten Radialkräfte in axiale Abstützkräfte umgewandelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln der abtriebsseitigen Anpreßeinrichtung (13) gegen eine sie radial auf die Getriebewelle (3) zu belastende Feder (24) in Anlage sind.