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Umlaufgetriebe, bestehend aus einer Reihe von. einem Käfig getragener,
zwischen zwei Ringen rollender und die Bewegung vom treibenden auf den getriebenen
Teil übertragender Reibrollen. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Vervollkommnung
der aus nachstehenden Einzelheiten bestehenden Umlaufrollengetriebe.
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Eine Reihe, von einem käfigartigen. Ringe getragener, zylindrischer
Rollen rollt zwischen zwei Ringen, und es erfolgt die Bewegungsübertragung vorn
treibenden auf den getriebenen Teil durch die infolge Reibung auf den Oberflächen
der beiden Ringe laufenden Rollen. Einer dieser beiden Ringe ist an einer Stelle
unterbrochen und der Wirkung. einer selbsttätigen Vorrichtung in der Weise unterworfen,
daß er einen Druck auf die Rollen ausübt, der jederzeit der vom Umlaufgetriebe übertragenen
Kraft entspricht.
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Der Rollenkäfig, der äußere und der innere Ring, als die drei Hauptteile
des Getriebes, hängen derart zusammen, daß, wenn irgendeiner davon festgehalten
wird, die Bewegung von einem zum anderen der zwei übrigen Teile nach einem für den
Fall bestimmten Geschwindigkeitsverhältnis wechselseitig übertragen werden kann.
Es entstehen danach sechs "verschiedene Zusammensetzungen mit jeweils verschiedenem
Geschwindigkeitsverhältnis der Übertragung. Bezeichnet man z. B. mit i den äußeren
Ring, mit 2 den inneren und mit 3 den Käfig, so kann man entweder i festhalten und
2 und 3 wechselseitig zum treibenden und getriebenen Teil machen oder 2 festhalten
und alsdann i, 3 wechselseitig als treibenden und getriebenen Teil erhalten usw.
Diese Voraussetzung nimmt selbstverständlich an, daß in jeder der sechs eben erwähnten
Zusammensetzungen der treibende und der getriebene Teil je mit einer Welle verbunden
ist, die alsdann als treibende oder getriebene anzusehen ist.
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Vorliegende Erfindung betrifft nun eine neue Vorrichtung, die auf
die Enden des durchschnittenerl inneren Ringes wirkt und selbsttätig mit Sicherheit
und der erforderlichen Kraft einen der Verschiedenheit der Antriebskraft entsprechenden
Ausdehnungsdruck auf den Ring ausübt.
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Diese Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Art Hebel, der
mit einem Ende in den Spalt des aufgeschnittenen Ringes paßt, während das andere
Ende in einem Stützpunkte gefaßt ist. Wenn. nun eine gegenseitige Verdrehung des
aufgeschnittenen Ringes und des den Stützpunkt tragenden Gliedes stattfindet, erfährt
auch der Hebel eine kleine Drehung, die seine Winkelstellung in dem Spalt "des aufgeschnittenen
Ringes verändert; hierdurch wird die spreizende Wirkung ausgeübt. Wenn die Spreizung
an dem ihr entgegenstehenden wachsenden Widerstande zu Ende
kommt,
muß auch die Schwenkung des Hebels aufhören, so daß von da ab die beiden Glieder,
das des aufgeschnittenen Ringes und das den Stützpunkt tragende Glied, gegeneinander
sind. Da es hierbei nur auf die gegenseitige Bewewegung der beiden Glieder ankommt,
ist es gleichgültig, welches der beiden das anfänglich ruhende und bewegte ist.
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Die Erfindung ist durch einige Beispiele auf beiliegender Zeichnung
dargestellt.
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Fig. = zeigt den Querschnitt eines nach der Erfindung gebauten Umlaufgetriebes
mit einem Hebel; Fig. 2 ist die Seitenansicht dazu, wobei der schräge Durchschnitt
des inneren Ringes ersichtlich ist, und Fig. 3 zeigt in der Seitenansicht eine andere
Form, des Schnittes am Ringe; Fig. q. ist der Querschnitt einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung mit zwei Hebeln; Fig. 5 zeigt den Querschnitt des Getriebes mit dem
inneren Ring aus zwei ineinander geschobenen Teilen bestehend; Fig. 6 zeigt ein
Umlaufgetriebe mit gestuften Rollen; Fig. 7 ist der Längsschnitt einer weiteren
besonderen Form des Umlaufgetriebes; Fig. 8 und g sind zwei Schnitte durch die Vorrichtung,
durch die die verschiedenen Befestigungs- und - Antriebsmöglichkeiten verdeutlicht
sind.
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Bei der Bauart nach Fig. i und 2 sitzen die Reibrollen q. in einem
Käfig 3 und bewegen sich zwischen dem äußeren geschlossenen Ringe i und dem inneren
aufgeschnittenen Ringe 2, der von vornherein einen gewissen kleinen federnden Druck
gegen die Rollen q. ausübt. Der äußere Teil dieses Ringes ist an einer Stelle C
schräg oder V-förmig, nach Fiä. 2 öder 3, oder ähnlich, d. h. derart aufgeschnitten,
daß die Rollen auf ihrer Laufbahn keine quer durchgehende Unterbrechung finden.
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Diese Aufschneidung geht in dieser Form aber nicht durch den ganzen
Ring durch, sondern überdeckt den inneren Spaltteil A B, BI Al, der
parallelwandig und parallel zur Achse 0 ist. In ihn ist das äußere Ende des Hebels
oder 1VIitnehmers E eingepaßt, während das andere Ende im Punkte M in einer Vertiefung
der Achse. 0 abgestützt ist.
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Wird nun das Getriebe in Bewegung gesetzt, z. B. durch Drehung der
Achse 0, so ver. schieben sich infolgedessen der Ring 2 und die Welle 0 gegeneinander,
und zwar im einen oder anderen Sinne, je nach der Drehrichtung, und zwingen so den
Hebel E aus seiner Mittelstellung auszuschwenken und gegen die Kanten A1
B oder A BI des Ausschnittes einen Druck auszuüben. Der Ring 2 wird
dadurch ausgedehnt. Die gegenseitige Verschiebung des Ringes 2 und der Welle 0 hört
auf, sobald der Hebel E so zu stehen kommt, daß die Wirkung der Antriebskraft, die
auf ihn im Punkte M und auf A BI oder A1 B einwirkt, durch die Spannung des auf
die Rollen q. drückenden Ringes 2 und den entsprechenden Gegendruck der Spaltkanten
A B1 oder Al B auf ihn ausgeglichen wird.
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Die besprochene Einrichtung wird also unabhängig von der Drehrichtung
des Getriebes und bei jeder beliebigen Größe der Antriebskraft einen Druck zwischen
den Rollen und den beiden Ringen ausüben, der der vom Getriebe übertragenen Kraft
entspricht, auch wenn die Wirkungen des treibenden und des getriebenen Teiles bei
plötzlicher Umkehrung der Antriebsrichtung gegenseitig vertauscht werden.
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Fig. q. zeigt eine andere Bauart der Erfindung, bei der der an der
inneren Seite des Ringes 2, ähnlich wie bei Fig. i, angebrachte Ausschnitt A B bis
AIBl erweitert ist und in ihn die äußeren Enden von zwei mit a und a1 bezeichneten
Hebeln eingeschaltet sind. Diese Hebel werden von einem gemeinsamen Zwischenstück
b gegen die Flächen AB und A'Bl gedrückt, die beide an dem Zahn M
der Welle 0 abgestützt sind. Je nach der Drehrichtung drückt der Zahn M auf den
Hebel a oder a1, der mittels des gemeinsamen Zwischenstückes b den Ring 2 ausdehnt
und somit einen Druck auf die Rollen q. ausübt, der jederzeit verhältnisgleich zu
der vom Getriebe übertragenen Kraft ist. Auch bei dieser Bauart wirkt der Druckregler
bei Urntauschung des treibenden und des getriebenen Teiles in beiden Drehtich-Lungen:
Fig. 5 zeigt eine Abänderung der Bauart nach Fig. i mit dem Unterschiede, daß der
innere Ring 2 des Getriebes durch die zwei-" übereinander geschobenen Ringe 2 und
5 -ersetzt ist. Der Ring 2 ist bei C schräg, V-förmig oder ähnlich aufgeschnitten
und mit seiner äußeren Fläche in Berührung mit den Rollen q.. Auf der inneren Fläche
des Ringes 2 ist mittels geeigneter Vorrichtungen (Mitnehmer, Stifte, Keile u. dgl.)
der überdies durch Reibung gehaltene Ring 5 befestigt. Dieser hat einen Ausschnitt
A B bis Al B1, der dem Schnitte C des Ringes 2 entspricht. In diesen Ausschnitt
greift das eine Ende des Hebels E ein, während das andere mit dem Einschnitt M der
Welle 0 in Eingriff steht. Damit der Druck auf die Rollen nicht unter eine gewisse
Größe sinkt, was zu -einer guten Wirkung der Vorrichtung unbedingt nötig ist, wird
der innere Ring etwas groß gemacht und zwischen die Rollen eingepreßt, damit er
infolge seiner Federung auf sie drückt, oder es wird, wie Fig. 5 zeigt, der Ring
mittels einer Feder H; ; die hier zwischen den Flächen A B, Al B1, aber.
auch andersartig angebracht sein kann, ausgedehnt
und gespannt.
Zwischen dem inneren unterbrochenen Ring und der Welle 0 sind in dieser Figur auch
zusätzliche Kugeln, Rollen 6 o. dgl. zu dem Zweck angebracht, den Ring E mit möglichst
geringer Reibung auf der Achse 0 zu tragen, weil auch bei den kleinen Verschubbewegungen
dieser beiden Glieder gegeneinander eine zu große Reibung schädlich werden kann.
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In Fig. 7 ist die Achse 0 an einer Wand befestigt gezeigt. Auf ihr
sind die getriebenen Teile 3, R und =, W drehbar gelagert, von denen der Rollenkäfig
3 mit der Riemenscheibe fest verbunden ist, während die Trommel z mit der teilweise
hohlen Achse W ihre Stütze auf der Achse 0 findet (s. auch die Querschnitte Fig.
8 und 9). Der Innenring kann, abgesehen von der kleinen zu seiner Spreizung nötigen
Drehung, keine weitere Drehung gegen die Achse 0 ausführen.
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Macht man nun den Käfig 3 zum treibenden Teile, so hat er vermöge
der schon im Ruhezustande herrschenden geringen Spannung des Ringes 2 eine gewisse
Reibung der Rollen q. zwischen den Ringen = und 2 zu überwinden und damit das Bestreben,
den Innenring in der Drehung mitzunehmen. «renn man für einen Augenblick annimmt,
sowohl Ring r wie auch Ring?, hätten keinen Widerstand zu überwinden und
der Hebel E sei weggenommen, so würden beide Ringe mit gleicher Winkelgeschwindigkeit
mitgenommen werden.
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Nun ist aber bei der Annahme des Antriebes des Käfigs 3 die Last auf
der Achse W oder der Trommel z so, daß er in seiner Bewegung zunächst verzögert
wird oder in Ruhe bleibt und die Rollen q. sich auf ihm abwälzen, und dadurch- -der
Innenring 2 zu drehen versucht wird. An der Drehung wird dieser aber durch den Hebel
E verhindert, sobald dieser die kleine Schwenkung ausgeführt hat, die ihm seine
Lage in den Spalten der Achse 0 und des Ringes 2 gestattet. Hierdurch wird der Ring
2 gespreizt und der Reibungsdruck entsprechend vergrößert, bis er genügt, um nun
den Ring = gegen den Widerstand der auf ihn wirkenden Last mitzunehmen. Die Rollen
q. wälzen also nun auf dem Innenring und Außenring und drehen den letzteren nach
einem bestimmten Geschwindigkeitsverhältnis.
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Nun ist ohne weiteres ersichtlich, daß man auch die Achse W oder den
Käfig 3 zu dem ruhenden Gliede machen könnte und die Achse 0 zu dem treibenden,
ohne daß sich an den angegebenen Verhältnissen irgend etwas änderte.
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Übrigens sind bei sämtlichen Bauarten der vorliegenden Erfindung in
den Gelenken der Hebel und ihrer Stützpunkte Kugel-, Rollen-, Messerschneiden- oder
ähnliche Lager angebracht.
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Die Umlaufgetriebe, bei denen man die vorliegende Erfindung anwendet,
können _ auch gestufte Rollen haben, d. h. Rollen mit zwei verschiedenen Durchmessern,
wie Fig. 6 der Zeichnung zeigt. Mit einer dieser Rollenstufen bewegt sich die Rolle
auf dem einen, mit der anderen Stufe auf dem anderen Ringe. Man erhält auf diese
Weise einen größeren Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem treibenden und dem
getriebenen Ringe.
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Die Rollen können hohl oder voll, elastisch oder starr sein und mit
dem Käfig mittels gewöhnlicher oder mittels Kugel-, Rollen- und ähnlicher Lager.
verbunden sein.