DE589932C

DE589932C - Reibraederwechselgetriebe mit zwischen Ringnuten aufweisenden Reibscheiben abrollenden Reibraedern

Info

Publication number: DE589932C
Application number: DEH127427D
Authority: DE
Inventors: Frank A Hayes
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1930-06-26
Filing date: 1931-06-21
Publication date: 1933-12-20
Also published as: FR719523A; US1821833A; GB380485A

Description

Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Reibräderwechselgetriebe mit zwischen Ringkanäle oder Ringnuten aufweisenden Reibscheiben abrollenden Reibrädern, deren Träger um zu den Rollenachsen senkrechte Achsen schwingen können, das durch ein Schraubenradgetriebe mit einem für die verschiedenen Rollen gemeinsamen Schraubenrade gesteuert wird.

Bei den bekannten derartigen Getrieben werden die Reibräder oder Reibrollen durch die Schraubenräder unmittelbar in die für die gewünschte Übersetzung jeweils erforderliche Lage gebracht, was eine erhebliche Verstellkraft erfordert.

Um Abhilfe" zu schaffen, ist es auch schon vorgeschlagen worden, die Rollenträger mittels Schrauben und Muttern vorübergehend in eine Hilf slage zu bewegen, in der die RoI-len dann durch die Kraft des Motors mittels der an ihnen angreifenden Reibungskräfte der Reibscheiben zur Präzession ,um zu den Rollenachsen senkrechte Achsen in eine Lage für ein anderes Übersetzungsverhältnis bewegt werden, wobei sich die Rollen bei der Präzession zur Gleichgewichtslage zurückschrauben. Dies erfordert aber eine relativ verwickelte Anordnung mit je einer besonderen Schraube und Mutter für jede einzelne Reibrolle.

Demgegenüber wird gemäß der Erfindung eine erhebliche Vereinfachung und Verbesserung hervorgebracht, insofern durch die Schraubenräder die Träger der Reibrollen vorübergehend in eine Hilfslage bewegt werden, in der die Rollen durch die Kraft des Motors mittels der an ihnen angreifenden Reibungskräfte zur Präzession um die zu den Rollenachsen senkrechten Achsen in. eine Lage für ein anderes Übersetzungsverhältnis bewegt werden, und daß diese Präzession selbst infolge der Steigung der Schraubenradzähne die Träger selbsttätig zur Gleichgewichtslage zurückführt, d. h. zu der Lage, wo die Präzession aufhört.

Erfindungsgemäß werden die Träger für die Reibrollen so gelagert, daß das steuernde Zahngetriebe eine Axialverschiebung oder eine Kippung der Rollenträger bewirkt.

Das Kippen der Rollenträger mit den RoI-len vor Änderung der Übersetzung ist an sich bekannt, aber nur zur Verringerung des Widerstandes und der Abnutzung bei einer Handverstellung, nicht jedoch als Voreinstellung zum Hervorrufen eines die Übersetzung selbsttätig verändernden abgeänderten An-

griffes der Reibkräfte wie nach vorliegender Erfindung.

Der Gegenstand der Erfindung ist in den

Zeichnungen in einigen Ausführungsformen beispielsweise veranschaulicht.

Fig. ι ist eine Schnittaufsicht auf eine Ebene, die die Achse der Scheiben enthält; die konaxialen Scheiben und die damit zusammenarbeitenden Rollen sind in Trägern g^!elagert, die mit Schraubenradsektoren ausgerüstet sind, die in das Schraubensteuerrad eingreifen.

Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie 2,-2

der Fig. ι; sie zeigt die Rollen in Trägern gelagert, die für eine \^rerschiebung längs der Achsen angeordnet sind, die quer zu ihren Drehachsen liegen.

Fig. 3 zeigt in einem ähnlichen Schnitt die Rollen in Trägern angeordnet, die für ein Kippen in einer zu den Ebenen der Scheiben parallelen Ebene eingerichtet sind.

Fig. 4 ist ein E'inzelquerschnitt, der die Befestigung der Träger für eine Geschwindigkeitsregeleinstellung ohne Präzession zeigt. In den Figuren sind 10 und 11 konaxiale Wellen; eine der beiden kann die treibende Welle sein, beispielsweise die erste. In diesem Falle ist die Scheibe 12 die treibende; sie ist auf die Welle 10 aufgekeilt, während die Scheibe 13 auf der getriebenen Wellen befestigt ist.

Fig. 5 stellt in einem Querschnitt eine Anordnung dar, in der die Reibrollen dem Planetentyp angehören. '

Fig. 6 ist ein Schnitt nach der Linie 6-6 der Fig. 5.

Zwischen den Scheiben befindet sich ein Schraubenrad 14, das in-begrenztem Betrage in jeder Richtung auf der Welle 10 drehbar ist und in Schraubenradsektoren 15, 16 auf den Trägern 17 bzw. 18 eingreift, in denen die Rollen 19, 20 befestigt sind. In der in Fig. 2 dargestellten Anordnung sind die Träger in Lagern 21, 22 gelagert, in der die Träger auch einer geringen axialen Bewegung fähig sind.

An dem Rad 14 ist ein Steuerarm 23 befestigt, der radial durch eine Umfangsnut 24 in dem Gehäuse 25 herausgeht, so daß der Arm nach beiden Richtungen geschwungen werden kann. Eine an dem Arm befestigte verschiebbare Deckplatte 26 hält die Nut geschlossen, wenn der Arm verstellt wird.

Nimmt man an, daß die Zahnradzähne linksgängige Schrauben sind, und daß die treibende Welle und treibende Scheibe 12 sich in der Richtung des Pfeiles auf der Welle drehen, so erkennt man, daß bei einer Bewegung des Steuerarms 23 nach links (dem Uhrzeiger entgegen) das Steuerrad den Träger 17 (Fig. 2) um die Achse seiner Lager schwingen wird. Der durch die Rolle gebildete Widerstand verhindert diese Bewegung indessen, und der Träger wird daher in seinen Lagern angehoben; dies bewirkt, daß die Rolle und der Täger (dem Uhrzeiger entgegen, in Fig. 1) nach einer Stellung mit niedrigerer Geschwindigkeitsübersetzung voreilen. Wenn der Träger indessen voreilt, so bewirkt die Neigung der Schraubenradzähne, daß der Träger und die Rolle hinabgehen, und die Präzessions- und Abwärtsbewegung hören auf, sobald die Gleichgewichtsstellung·, das ist die Stellung, die erreicht ist, in der die Achse der Rolle (um die die Rolle sich dreht) wieder die Achse der Scheibe schneidet. Gleichzeitig drückt die Bewegung des Steuerarms entgegen dem Uhrzeiger den Träger 18 in seine Lager nach unten und bewirkt, daß die Träger und die Rolle in Uhrzeigerrichtung (Fig. 1) voreilen, und wenn der Träger voreilt, hebt er sich in die Gleichgewichtslage, wo ein weiteres Steigen und Voreilen aufhören. In ähnlicher Weise wird, wenn der Arm 23 im Uhrzeigersinne geschwungen wird, die Rolle 19 niedergedrückt und eilt im Uhrzeigersinne vor, und die Rolle 20 wird gehoben und eilt entgegen dem Uhrzeiger vor; es tritt daher ein Verstellen der Rollen in eine Stellung höherer Geschwindigkeitsüber- go setzung ein mit einer selbsttätigen Rückstellung in die Gleichgewichtslage.

In der in Fig. 3 dargestellten Anordnung ist keine Bewegung der Träger 17 _a, i8_a längs ihrer Achsen zugelassen, statt dessen sind ihre Lager 31, 32 verschiebbar in bogenförmigen Führungen 33 bzw. 34 angeordnet, die konzentrisch zu den Mitten der betreffenden Rollen liegen. In diesem Falle kippt eine Bewegung des Armes 23 entgegen dem Uhrzeiger den Träger τγ_α im Uhrzeigersinne und den Träger i8_a entgegen dem Uhrzeiger um Achsen, die Durchmesser der Rollen parallel zu der Achse der Scheiben sind. Der Träger 17_a eilt dann entgegen dem Uhrzeiger (Fig. 1) vor, und der andere eilt im Uhrzeigersinne vor, und beide kehren durch die Wirkung der Schraubenradzähne in das Gleichgewicht zurück. Die entgegengesetzten Bewegungen treten ein, wenn der S teuer arm im Uhrzeigersinne verstellt wird.

In der in Fig. 4 dargestellten Anordnung kann der Träger 171, weder kippen noch sich in Richtung mit seiner Achse bewegen. Daher wird eine Bewegung des (in Fig. 4 nicht dargestellten) Steuerarms den Träger 17 _b um seine Achse schwingen, der andere (nicht dargestellte) Träger wird gleichzeitig in entgegengesetzter Richtung zu der ersten in eine Stellung höherer oder niedrigerer Geschwindigkeitsübersetzung geschwungen, wie es der

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Fall sein mag. Auch in diesem Falle -entspricht der Betrag der Schwingeinstellung der Rollen dem Betrage der Bewegung des S'teuerarms.

Auf Wunsch können die Rollen dem Planetentyp angehören. Eine Ausführungsform fur diesen Zweck ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Tn dieser Anordnung ist die treibende Scheibe 12_a auf der treibenden Welle io_a befestigt, die sich in der Scheibe I3_a dreht. Letztere ist in geeigneter Weise nicht drehbar gemacht, beispielsweise durch Befestigung an dem Getriebegehäuse 40. Auf der getriebenen Welle n_a ist eine treibende • 15 Trommel 41 verstiftet, die über die Scheibe I2_a überhängt und die Lager der Rollenträger trägt. Die in Fig. 6 dargestellten Rollenbefestigungen sind von der in Fig. 3 ' dargestellten Form; sie können aber von irgendwelcher Art sein. Man erkennt, daß, wenn die Scheibe I3_S fest ist, die Rollen sich in Planetenform drehen müssen, indem sie die Trommel mit sich führen und so die getriebene Welle ι i_a drehen.

Auf der Trommel ist ein hydraulischer Zylinder 42 mit einem Kolben 43 vorgesehen, der auf Stangen befestigt ist, die mit den Gabeln 44 des Steuerarms 23₀ verbunden sind. Der Zylinder ist an seinen Enden durch Rohre 45, 46 mit der Nabe der Trommel 41 verbunden, wo die Rohre, mit einem Ende der Kanäle 47, 48 in der getriebenen Welle 11 _a verbunden sind. An ihren anderen Enden öffnen sich diese Kanäle in innere Umfangsnuten 49, 50 in einer festen Büchse 51, in der die Welle sich dreht. Die Nuten sind durch Rohre 53, 54 mit dem Gehäuse 55 eines Sechswegeventils 56 verbunden, durch das die Zufuhr von Flüssigkeit unter Druck nach dem Zylinder 42 überwacht wird. Das Ventil ist durch das Rohr 57 mit einer nicht dargestellten Pumpe in einem Behälter 58 verbunden, so daß Flüssigkeit unter Druck nach beiden Seiten des Kolbens 43 geliefert werden kann, wie unten beschrieben wird. Das Ventil ist ferner mit dem Behälter 58 durch Flüssigkeitsrückflußrohre 59, 60, 61 verbunden.

Wenn der Ventilkörper 62 in seiner mittleren oder neutralen Stellung (Fig. 5) ist, fließt die aus dem Speiserohr 57 kommende Flüssigkeit untätig durch den Ventilkanal 63 und das Rohr 60 nach dem Behälter 58 zurück. Wird der Ventilkörper im Uhrzeigersinne gedreht, so wird der Ventilkanal 64 allmählich in Verbindung mit dem Rohr 53 gebracht, so daß etwaige in dem Zylinder eingeschlossene Flüssigkeit nach der rechten Seite des Kolbens (Fig. 6) durch das Rohr 45, den Kanal 47 in der Welle 11 _a, die Nut 49, das Rohr 53, den Ventilkanal 64 und das Rohr 59 nach dem Behälter 58 entweichen kann; Gleichzeitig wird die Mündung des Rohrs 60 allmählich verengt mit dem Erfolge, daß mehr Flüssigkeit durch den Ventilkanal 65, das Rohr 54, die Nut 50, den Kanal 48 und das Rohr 46 nach deöi linken Ende des Zylinders 42 (Fig. 5) fließt, daher einen Druck in demselben herstellt und den Kolben 43 nach rechts verstellt und den Steuerarm 23_a und das Schraubenrad I4_a im Uhrzeigersinne schwingt. Es ist klar, daß diese Bewegung des Steuerarms weitergehen wird, bis ein Gleichgewicht zwischen dem Fluß der Flüssigkeit durch das Rohr 54 nach dem Zylinder und durch das Rohr 60 nach dem Behälter 58 erreicht ist. Wenn das Ventil dem Uhrzeiger entgegen gedreht wird, wird offenbar die entgegengesetzte Wirkung erreicht. Flüssigkeit wird alsdann durch das Rohr 53, den Ventilkanal 64 und das Rohr 45 nach dem rechtsseitigen Ende des Zylinders geliefert, der daher das Schraubenrad 14,, dem Uhrzeiger entgegen schwingt, während die Flüssigkeit von der linken Seite des Kolbens durch das Rohr 46, den Ventilkanal 66 und das Rohr 61 nach dem Behälter 58 entweicht. Wenn das Ventil in seine neutrale Lage zurückgebracht wird, bringen in beiden Fällen die Zentralisierungsfedern 67 den Kolben und den Steuerarm (und mit dem letzteren das Steuerrad i4_a) in die mittlere Stellung zurück.

Claims

Patentansprüche:

i. Reibräderwechselgetriebe mit zwischen Ringnuten aufweisenden Reibscheiben abrollenden Reibrädern, deren Träger um zu den Rollenachsen senkrechte Achsen schwingen können, das durch ein ■ Schraubenradgetriebe mit einem für die verschiedenen Rollen gemeinsamen S ehr aubenrade gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Schraubenräder (14, 15, 16) die Träger (17, 18) der Reibräder vorübergehend in eine Hilfslage bewegt werden, in der die Rollen (19, 20) durch die Kraft des Motors mittels der an ihnen angreifenden Reibungskräfte zur Präzession um die zu den Rollenachsen senkrechten Achsen in eine Lage für ein anderes Übersetzungsverhältnis bewegt werden, und daß diese Präzession selbst infolge der Steigung der Schraubenradzähne die Träger selbsttätig zur Gleichgewichtslage zurückführt, d. h. zu der Lage, wo die Präzession aufhört.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (17, 18) der Rollen (19, 20) axial beweglich gelagert sind und das Zahngetriebe (14, 15, 16) die Axialverschiebung derselben be-120 wirkt.
3. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß die Träger (17, 18) der Rollen (19, 20) kippbar gelagert sind und das Zahngetriebe (14, 15, 16) das Kippen derselben bewirkt.
4. GetriebeMiach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (14) des Steuerungsgetriebes für die Rollenträger durch eine hydraulische Stellvorrichtung (42, 43, 44, 45, 46) verstellt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen