DE479638C - Friction roller gear - Google Patents

Description

Reibrollengetriebe Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Reibrollengetriebe mit um die Triebwelle umlaufenden und in einem festgehaltenen Ring abrollenden Reibrollen.Friction roller drive The subject matter of the invention is a friction roller drive with friction rollers rotating around the drive shaft and rolling in a fixed ring.

Von den bekannten Getrieben dieser Art unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand dadurch, daß der Ring schwingbar angeordnet ist und eine oder mehrere Reibrollen in an sich bekannter Weise einen größeren bzw. kleineren Durchmesser haben als die anderen Rollen, so daß, wenn die Rollen die Innenfläche des Ringes durchwandern, der Ring eine exzentrische, nicht drehende Bewegung ausführt.The subject of the invention differs from the known transmissions of this type in that the ring is arranged to swing and one or more friction rollers in a manner known per se have a larger or smaller diameter than that other rollers so that as the rollers traverse the inner surface of the ring, the ring performs an eccentric, non-rotating movement.

Es wird dadurch eine selbsttätig konstante Keilberührung aller umlaufenden Glieder erreicht, die sich in ihrem Wert selbsttätig entsprechend den Belastungserfordernissen ohne irgendwelche äußere mechanische Einstellung oder Verengung des äußeren Umschließungsringes einstellt, dessen Innenöffnung oder Bohrung konstant jederzeit ein genauer Kreis ist.This creates an automatically constant wedge contact of all circumferentials Reached limbs that automatically change their value according to the load requirements without any external mechanical adjustment or constriction of the outer containment ring adjusts the inner opening or bore of which is always an exact circle is.

In der Zeichnung sind Ausführungsformen des neuen Getriebes schematisch dargestellt: Abb. I zeigt einen Aufriß einer Ausführungsform im Schnitt nach der Linie I-I in der Abb. 2, Abb. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in der Abb. I, Abb. 3 einen Teilschnitt durch eine andere Ausführungsform nach der Linie III-III in der Abb. 4., Abb. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in der Abb. 3, Abb. 5 einen Aufriß einer dritten Ausführungsform im Schnitt nach der Linie V-V in der Abb. 6, Abb. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI in der Abb. 5.In the drawing, embodiments of the new transmission are schematic shown: Fig. I shows an elevation of an embodiment in section according to FIG Line I-I in Fig. 2, Fig. 2 a section along line II-II in Fig. I, Fig. 3 is a partial section through another embodiment along the line III-III in Fig. 4, Fig. 4 a section along the line IV-IV in Fig. 3, Fig. 5 an elevation of a third embodiment in section along the line V-V in FIG Fig. 6, Fig. 6 a section along the line VI-VI in Fig. 5.

Die Welle (Abb. I und 2) lagert in dem auf der Grundplatte 3 ruhenden Rahmen 2 und wird von einem Elektromotor, einer Turbine o. dgl. angetrieben. Sie trägt zwischen den Lagern zwei Bunde 4 und 5. In dem Raume zwischen diesen Bünden sind drei Zylinder oder Rollen 6, 7, 8 um die Wellen verteilt und liegen achsparallel auf ihr. Die Rollen 7 und 8 haben Mittelzapfen oder Stifte 9, die durch Laschen Io beiderseits verbunden sind und entweder in den Rollen fest und in den Laschen drehbar sind oder umgekehrt, so daß die Rollen sich relativ zu den Laschen drehen können, welche zum Festhalten der Rollen im richtigen Abstand dienen. Die Rollen 7 und 8 sind gleich groß, während die Rolle 6 größer ist. Es könnten aber auch zwei große Rollen und eine kleinere benutzt werden.The shaft (Fig. I and 2) rests in the one resting on the base plate 3 Frame 2 and is driven by an electric motor, a turbine or the like. she carries two collars 4 and 5 between the bearings. In the space between these collars three cylinders or rollers 6, 7, 8 are distributed around the shafts and are axially parallel on her. The rollers 7 and 8 have center pins or pins 9 through tabs Io are connected on both sides and either fixed in the rollers and in the tabs are rotatable or vice versa, so that the rollers rotate relative to the tabs can, which are used to hold the roles in the correct distance. The roles 7 and 8 are the same size, while the role 6 is larger. But it could also be two large rolls and a smaller one can be used.

Die Rollen 6, 7, 8 umgibt ein Ring i i mit Kreisrinne 12 an der Innenfläche. In diese Rinne greifen die Umfänge der drei Rollen ein. Welle, Rollen und Ring sind so bemessen, daß die drei Rollen konstant in Berührung mit dem Boden der Rinne 12 und dem Umfang der Welle i sind.The rollers 6, 7, 8 are surrounded by a ring i i with a circular groove 12 on the inner surface. The circumference of the three roles intervene in this groove. Shaft, rollers and ring are sized so that the three rollers are in constant contact with the bottom of the chute 12 and the circumference of the shaft i.

Diese Anordnung einer Mittelwelle, dreier Rollen, die sich konstant dagegenlegen und in bestimmtem Abstand gehalten werden, und eines Außenringes, der sich auf die Außenumfänge der drei Rollen annähernd diametral gegenüber den Anlagepunkten der Rollen an der Welle legt, wobei eine der Rollen größer oder kleiner als die beiden andern ist, ergibt eine exzentrische Lage des Ringes II zur Welle I.This arrangement of a medium wave, three Roll, who constantly oppose it and are kept at a certain distance, and one Outer ring, which is approximately diametrically opposed to the outer circumference of the three roles the contact points of the rollers on the shaft, with one of the rollers larger or is smaller than the other two, results in an eccentric position of the ring II to Wave I.

Infolge dieser Lage hat z. B. der Raum zwischen dem Boden der Rille I2 und der Welle I die größte Weite in der Zentrallinie der Welle und des Ringes in Richtung X an der Oberseite der Welle, und die Weite des Raumes nimmt beiderseits symmetrisch bis auf den Betrag Y unten diametral gegenüber ab. Die größere Rolle 6 kann etwa an der weitesten Stelle des Raumes stehen (Abb. I). Eine Bewegung der Rolle 6 im einen oder anderen Sinn in diesem Raume ohne Bewegung des Ringes II hat eine Keilwirkung zur Folge und ergibt eine Einpressung der Rolle 6 zwischen der Welle und dem Ring.As a result of this situation, z. B. the space between the bottom of the groove I2 and the wave I the largest width in the central line of the wave and the ring in direction X at the top of the shaft, and the width of the space increases on both sides symmetrically down to the amount Y below diametrically opposite. The bigger role 6 can be at the widest point in the room (Fig. I). A movement of the Role 6 has in one sense or another in this space without movement of the ring II a wedge effect and results in a pressing of the roller 6 between the Shaft and the ring.

Außen sitzt am Ring II ein Arm I3, der durch einen Zapfen I4 mit einem Armhebel I5 verbunden ist, der durch einen Zapfen I6 an einem Rahmenfortsatz I7 angelenkt ist. Jenseits des Zapfens I4 trägt der Arm I5 einen Arm I8, an dem durch einen Zapfen I9 eine Triebstange 2o angelenkt ist (Abb. I).On the outside of the ring II there is an arm I3, which is connected to a pin I4 with a Arm lever I5 is connected by a pin I6 on a frame extension I7 is hinged. Beyond the pin I4, the arm I5 carries an arm I8 on which through a pin I9 a rod 2o is articulated (Fig. I).

Wird die Welle I im Uhrzeigersinne gedreht (Abb. I), so dreht sie die Rollen 6, 7, 8 entgegengesetzt um ihre Achsen. Da die Rollen frei beweglich sind, so laufen sie um die Welle I auf der Führung I2 in Drehrichtung der Welle mit unverändertem gegenseitigen Abstand um.If the shaft I is turned clockwise (Fig. I), it turns the rollers 6, 7, 8 opposite about their axes. Because the rollers move freely they run around shaft I on guide I2 in the direction of rotation of the shaft with an unchanged mutual distance.

Die Umfänge der Rollen berühren die Innenfläche I2 des Ringes II, da dieser aber nicht um seine Mitte umlaufen kann, weil dies der Arm I3 hindert, so ergibt sich das Resultat, daß die Rollen 6, 7, 8 um die Welle I umlaufen, indem sie einfach auf den Ring II rollen, und zwar mit solcher Geschwindigkeit, daß kein Schlupf zwischen den Rollen, der Welle und dem Ring eintritt und alle Rollorgane um ihre Achsen mit wesentlich gleicher Umfangsgeschwindigkeit umlaufen.The circumference of the rollers touch the inner surface I2 of the ring II, but since it cannot go around its center because arm I3 prevents it, the result is that the rollers 6, 7, 8 revolve around the shaft I by simply roll them onto Ring II at such a speed that no Slippage occurs between the rollers, the shaft and the ring and all rolling elements revolve around their axes with substantially the same peripheral speed.

Der Lauf der Rollen von verschiedenem Durchmesser um die Welle I erteilt dem Ring II eine Exzenterbewegung. Die Bahn des Mittelpunktes oder jedes beliebigen Punktes des Ringes II ist ein Kreis, dessen Halbmesser gleich dem konstanten Abstand zwischen der Achse der Welle I und der Mitte des Ringes II ist. Die Mitte des Ringes II bzw. der Laufbahn I2 und die Achsen der Rollen 6, 7, 8 laufen in konzentrischen Kreisen um die Achse der Welle I.The course of the rollers of different diameters around the shaft I granted the ring II an eccentric movement. The path of the center point or any one Point of the ring II is a circle, the radius of which is equal to the constant distance between the axis of the shaft I and the center of the ring II. The middle of the ring II or the career I2 and the axes of the rollers 6, 7, 8 run in concentric Circling around the axis of shaft I.

Diese Exzenterbeweggung des Ringes II kann in verschiedener Art zur Erteilung von Bewegung einschließlich einer epizyklischen Bewegung benutzt werden. Z. B. wird durch das Gestänge nach Abb. I die Stange 2o hin und her bewegt.This eccentric movement of the ring II can be used in various ways Granting movement including an epicyclic movement can be used. For example, the rod 20 is moved back and forth by the linkage according to FIG.

Wird die Welle I im Uhrzeigersinne gedreht, so sucht sie die Rolle 6 in den keilförmigen Raum rechts von der senkrechten Zentrallinie X (Abb. I) zu treiben. Dadurch entsteht ein Keileingriff der Rolle 6 zwischen der Welle I und der Laufbahn I2. Da der Ring II relativ zur Welle I frei hängt, so wird dieser Keildruck unmittelbar in gleichem Maße auf die kleineren Rollen 7 und 8 übertragen. Der resultierende Druck ist so groß, daß die Welle nicht gegen die Rollen schlüpft und diese nicht gegen den Ring, auch wenn die Rollen in Öl laufen. Die Welle erteilt vielmehr den Rollen eine genaue Wälzung, welche die Rollen und den Ring II um sie ohne Totgang umlaufen läßt. Auch wenn die Rollen nicht genau eingepaßt sind, z. B. nach einiger Abnutzung, ändert sich hierin nichts, weil die größere Rolle sich dann nur etwas weiter in den für sie vorgesehenen verjüngten Raum hineinbewegt und sich dann selbsttätig verkeilt und Druck in gleichem Verhältnis auf die beiden anderen Rollen überträgt.If the shaft I is turned clockwise, it looks for the role 6 in the wedge-shaped space to the right of the vertical central line X (Fig. I) to drive. This creates a wedge engagement of the roller 6 between the shaft I and of career I2. Since the ring II hangs freely relative to the shaft I, this is wedge pressure directly transferred to the smaller rollers 7 and 8 in the same amount. The resulting The pressure is so great that the shaft does not slip against the rollers and these do not against the ring, even if the rollers run in oil. Rather, the wave grants the Roll a precise rolling, which the rollers and the ring II around them without backlash circulates. Even if the roles are not exactly fitted, e.g. B. after some Wear, nothing changes here, because the larger role then only changes slightly moved further into the tapered space provided for them and then automatically wedged and transfers pressure in equal proportions to the other two rollers.

Nach Abb. 3 und 4 sind vier Rollen statt drei verwendet, und zwar in zwei Paaren, deren Rollen in jedem Paar gleich, aber relativ zum anderen Paar von verschiedenem Durchmesser sind, also z. B. zwei große Rollen 6a und zwei kleine Rollen 7a und 8a. Die zwei kleineren Rollen 7a und 8a sind durch einen Lenker 25 und die beiden großen Rollen 6a durch einen Lenker 26 verbunden. Die Rollen sind relativ zum Lenker frei drehbar. Die großen Rollen 6a liegen nicht am Punkt größter Weite des Raumes zwischen der Welle Ia und dem Ring IIa, sondern in wesentlich gleichem Abstand beiderseits dieses Punktes und werden durch ihre Verbindung in dieser richtigen Lage gehalten.According to Fig. 3 and 4, four roles are used instead of three, namely in two pairs, whose roles are the same in each pair, but relative to the other pair are of different diameter, so z. B. two large rollers 6a and two small ones Rolls 7a and 8a. The two smaller rollers 7a and 8a are supported by a handlebar 25 and the two large rollers 6a connected by a handlebar 26. The roles are freely rotatable relative to the handlebar. The large rollers 6a are not largest at the point Width of the space between the shaft Ia and the ring IIa, but essentially the same Distance on both sides of this point and become correct through their connection in this Location held.

Die Wirkungsweise entspricht der nach Abb. I. Wird die Welle Ia im Uhrzeigersinne gedreht, so wird die rechte Rolle 6a zwischen der Welle und dem Hüllring IIa erfaßt. Der entstehende Keildruck wird in wesentlich gleichem Maße von dieser Rolle 6" 11 auf die Rollen 7a und 8a übertragen, und es findet in Wirklichkeit ein Dreipunktangriff statt, der dem Ring iid eine exzentrische Bewegung erteilt, wenn die Rollen um die Welle i" laufen. Bei Umkehr der Drehung der Welle i, wird die Rolle 6" an der linken Seite erfaßt, die Rollen laufen in der anderen Richtung mit der Welle um, und der Ring iia wird exzentrisch durch die erfaßte große Rolle und die zwei kleineren Rollen bewegt, 1.2 genau wie vorher. je eine der großen Rollen wird daher bei jeder Drehrichtung erfaßt und bewirkt ein entsprechendes Erfassen der anderen Rollen 7a und 8a.The mode of operation corresponds to that of Fig. I. If the wave Ia im Turned clockwise, the right roller 6a is between the shaft and the envelope ring IIa recorded. The resulting wedge pressure is essentially the same from this Roll 6 "11 is transferred to rolls 7a and 8a, and it actually takes place Three-point attack instead, which gives the ring iid an eccentric movement when the rollers run around the shaft i ". When the rotation of the shaft i is reversed, the Roll 6 "captured on the left side, the rolls run in the other direction of the shaft, and the ring iia becomes eccentric by the gripped large roller and moved the two smaller rollers, 1.2 exactly as before. one of the big roles each is therefore detected in every direction of rotation and causes a corresponding Detecting the other rollers 7a and 8a.

Nach Abb. 3 und 4 geschieht die Umsetzung der Exzenterbewegung des Ringes IIa für Antriebszwecke in anderer Weise. Der Ring hat hier Zähne 3o am äußeren Umfange und wird von einem anderen Ring 3I umhüllt, der Innenzähne 32 von gleicher Teilung und einer mindestens um zwei Zähne größeren Anzahl hat. Die Exzenterbewegung des Ringes IIa treibt daher den Außenring 3I, der auf von der Welle Ia getragenen Lagern 33 ruht, so daß der Ring 3I um die Achse der Welle Ia umläuft. Er kann als Antrieb benutzt werden, indem er z. B. als Riemscheibe, Reibscheibe oder Außenzahnrad ausgebildet wird.According to Fig. 3 and 4, the implementation of the eccentric movement takes place Ring IIa for drive purposes in a different way. The ring has teeth 3o on the outside here Circumference and is surrounded by another ring 3I, the internal teeth 32 of the same Pitch and a number that is at least two teeth greater. The eccentric movement of the ring IIa therefore drives the outer ring 3I, which is carried on by the shaft Ia Bearings 33 rests, so that the ring 3I rotates around the axis of the shaft Ia. He can be Drive can be used by z. B. as a pulley, friction disc or external gear is trained.

Der Ring IIa hat nach Abb. 3 einen Arm I3a zum Antrieb beliebiger Getriebe.The ring IIa has according to Fig. 3 an arm I3a for driving any Transmission.

Der exzentrisch bewegte Ring IIa muß genügend gegen freie Drehung abgestützt werden, um eine Triebwirkung am Außenring 3I mit festgelegter Achse auf Grund des Kämmens der Verzahnungen beider Ringe zu sichern. Das heißt also bezüglich Abb. 3, daß man eine Drehung des Ringes 3I eher als eine Drehung des Ringes IIa sichern muß. Dabei kann aber noch etwas Drehung des Ringes IIa zugelassen werden. Bei einer praktischen Ausführungsform greifen die Zähne des Ringes IIa nicht bloß in die Zähne eines Drehringes 3I, sondern auch in Zähne eines dritten Ringes, der neben dem Ring 3I sitzt, aber in fester Lage gehalten wird. Diese Anordnung ergibt ein bestimmtes Maß erzwungener Drehung des Ringes IIa, indem er in epizyklischer Bewegung um den inneren Umfang des festen Außenringes läuft, während er gleichzeitig den drehbaren Außenring durch die epizyklische Bewegung treibt und mit den Zähnen der beiden beweglichen Ringe kämmt.The eccentrically moved ring IIa must sufficiently prevent free rotation be supported to a driving effect on the outer ring 3I with a fixed axis To secure the reason of the meshing of the teeth of both rings. So that means regarding Fig. 3 that one rotation of the ring 3I rather than a rotation of the ring IIa must secure. At the same time, however, some rotation of the ring IIa can still be allowed. In a practical embodiment, the teeth of the ring IIa do not just grip in the teeth of a rotating ring 3I, but also in teeth of a third ring, the sits next to the ring 3I, but is held in a fixed position. This arrangement results a certain amount of forced rotation of the ring IIa by being in epicyclic Movement around the inner circumference of the fixed outer ring while running at the same time drives the rotatable outer ring through the epicyclic movement and with the teeth of the two movable rings.

Nach Abb. 5 und 6 wird die Triebwelle Ib von drei Rollen 6b, 7b, 8b berührt, die je drei Teile aufweisen, nämlich zwei Flanschen und einen engeren zylindrischen Zwischenteil. Die engeren Mittelteile dieser Rollen laufen auf der Innenbahn I2b des Ringes IIb, während die Flanschen auf der Welle Ib laufen.According to Fig. 5 and 6, the drive shaft Ib of three rollers 6b, 7b, 8b touches, which each have three parts, namely two flanges and a narrower cylindrical Intermediate part. The narrower middle parts of these roles run on the inner lane I2b of the ring IIb, while the flanges run on the shaft Ib.

Zwecks Kraftentnahme kann ein Arm I3b am Exzenterring IIb sitzen.An arm I3b can sit on the eccentric ring IIb for the purpose of extracting power.

Alle diese Ausführungsformen können eine sehr starke Untersetzung erzielen. Hat z. B. nach Abb. I die Welle I Io cm Umfang in der Rollenbahn, während die Laufbahn I2 8o cm Umfang hat, so kommt eine volle Exzenterbewegung des Ringes II auf je neun Umläufe der Welle. Durch Änderung der Abmessungen von Welle, Rollen und Ring kann man das Untersetzungsverhältnis in zweiten Grenzen ändern. Benutzt man das Rollenexzenter als Ritzel für ein epizyklisches Getriebe (Abb. 3), oder benutzt man die Rollen mit zwei Durchmessern nach Abb. 5 und 6, so kann man noch viel stärkere Untersetzung erreichen. Z. B. sind erfolgreiche Untersetzungen von I7 ooo zu I ausgeführt worden.All of these embodiments can achieve a very strong reduction achieve. Has z. B. after Fig. I the wave I Io cm circumference in the roller conveyor, while if the track I2 has a circumference of 80 cm, the ring moves fully eccentrically II on every nine revolutions of the wave. By changing the dimensions of the shaft, rollers and ring you can change the reduction ratio in the second limits. Used one uses the roller eccentric as a pinion for an epicyclic gear (Fig. 3), or if you use the rollers with two diameters according to Fig. 5 and 6, you can still achieve a much stronger reduction. For example, successful reductions are from I7 ooo to I have been executed.

Da, wie oben erwähnt, die Rollen in Umlauf um die Welle gesetzt werden, wenn diese gedreht wird, so kann eine in Axialflucht damit befindliche zweite Welle oder ein sonstiges Drehglied dadurch in der gleichen Richtung, aber langsamer durch unmittelbare Verbindung mit dem Lenker Io der Abb. I, den Lenkern 25 und 26 der Abb. 3 oder dem Lenker Iob der Abb. 5 getrieben werden.Since, as mentioned above, the rollers are set in rotation around the shaft, when this is rotated, a second shaft in axial alignment therewith can or another rotary link thereby in the same direction, but more slowly direct connection with the handlebars Io of Fig. I, the handlebars 25 and 26 of the Fig. 3 or the handlebar Iob of Fig. 5.

Die Rollen könnten auch ballig sein und dann, besonders wenn es sich um Kugeln handelt, in Käfigen ruhen. Doch sind auch dann Zapfen nicht ausgeschlossen.The roles could also be convex and then, especially if it is are balls, rest in cages. But even then, cones are not excluded.

Die Laschenanordnung kann wechseln. Z.B. können nach Abb. I die große Rolle und eine der kleineren zusammengelascht werden, während die dritte frei ist. Bei der Anordnung nach Abb. 3 können eine größere und eine kleinere Rolle an jeder Seite zusammengelascht werden statt der beiden größeren und der beiden kleineren.The tab arrangement can change. For example, according to Fig. I, the large Roll and one of the smaller ones can be lashed together while the third is free. In the arrangement of Fig. 3, a larger and a smaller roller can be attached to each Side are lashed together instead of the two larger ones and the two smaller ones.

Zweckmäßig laufen die Rollen nebst der Welle in einem Gehäuse dauernd in Öl. Dadurch entsteht kein Schlupf, während die Abnutzung durch die Druckberührung verringert wird und ebenso die Erwärmung und das Geräusch.The rollers and the shaft expediently run continuously in a housing in oil. This means that there is no slippage during the wear from the pressure contact is reduced and so does the heating and the noise.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: I. Reibrollengetriebe mit um die Triebwelle umlaufenden und in einem festgehaltenen Ring abrollenden Reibrollen, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (II) schwingbar angeordnet ist und eine oder mehrere Reibrollen in an sich bekannter Weise einen größeren bzw. kleineren Durchmesser haben als die anderen Rollen, so daß, wenn die Rollen die Innenfläche des Ringes durchwandern, der Ring eine exzentrische, nicht drehende Bewegung ausführt. PATENT CLAIMS: I. Friction roller gear with rotating around the drive shaft and friction rollers rolling in a held ring, characterized in that that the ring (II) is arranged to swing and one or more friction rollers in in a manner known per se have a larger or smaller diameter than that other rollers so that as the rollers traverse the inner surface of the ring, the ring performs an eccentric, non-rotating movement. 2. Reibrollengetriebe nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der dieTriebwelle (i") umgebende Ring (i i") am Außenumfang mit Zähnen (30) versehen und von einem zweiten anzutreibenden Ringe (31) mit Innenverzahnung umgeben ist, dessen Zähne (32) in die Zähne (30) des Ringes (iia) greifen und der mehr Zähne aufweist als der Ring (iia).2. Friction roller gear according to claim I, characterized in that the ring surrounding the drive shaft (i ") (i i ") provided with teeth (30) on the outer circumference and driven by a second Rings (31) is surrounded with internal teeth, the teeth (32) of which into the teeth (30) of the ring (iia) and which has more teeth than the ring (iia).