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Stufenlos in beiden Drehrichtungen regelbares Kegelräd'erumlaufgetriebe
Die Erfindung bezieht sich auf ein stufenlos in beiden Drehrichtungen regelbares
Kegelräderumlaufgetriebe, bei dem die Geschwindigkeit eines Gliedes des Umlaufrädergetriebes
über ein Stirnrädergetriebe durch ein kammartig ineinandergreifendes und durch Federn
aneinandergepreßtes Reibrädergetriebe reguliert wird.
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Bei bekannten derartigen Getrieben ist das Reibrädergetriebe einseitig
auf zwei zur Antriebswelle parallelen Wellen derart angeordnet, daß durch Änderung
des Abstandes dieser beiden Wellen eine stufenlose Regelung der Geschwindigkeit
bewirkt wird. Nachteilig bei diesen Einrichtungen ist die einseitige Kraftfibertragung,
wodurch leicht ein Ecken und Klemmen der Reibräder hervorgerufen wird. Außerdem
sind die zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses erforderlichen Kräfte verschieden
groß, so daß für jede Übersetzung eine besondere Festlegung des Stellhebels notwendig
ist. Andere Reibrädergetriebe besitzen auf der Antriebswelle einen Konus, der auf
zwei auf gegenüberliegenden Seiten biefindliche Reibräder einwirkt. Die Reibräder
sind auf zu den Mantellinien des Konus parallelen Wellen längsverschieblich. Die
Kräfteverteilung ist zwar infolge der symmetrischen Ausbildung günstiger, jedoch
erfolgt hier die Kraftübertragung jeweils nur in einem Punkt, wodurch eine sehr
starke Anpressung der Reibräder an den Konus notwendig ist und infolgedessen zur
Betätigung des Getriebes ein großer Kraftaufwand gehört.
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Diese Nachteile vermeidet die vorliegende Erfindung. Erfindungsgemäß
ist das Reibrädergetriebe in an sich bekannter Weise symmetrisch zum Hauptwellenzug
angeordnet, und zwar derart, daß zwischen die Lücken eines auf der Antriebswelle
angeordneten primären Reibrädersatzes von beiden Seiten Keilrä.dersätze eingreifen,
die auf zur Antriebswelle parallelen Wellen sitzen. Diese sind in Gleitnuten gelagert
und können durch Bewegung eines gemeinsamen Schiebers über an ihm befindliche Zahnstangen,
darin eingreifende Zahnsegmente und damit verbundene Winkelhebel verschoben werden.
An dem Schieber sind Hebel angelenkt, die über ein Hebelgestänge unter Druck von
Federn stehen und auf den zum Andruck der ineinandergreifenden Reibscheiben dienenden
Druckring wirken. Dadurch ist in jeder Stellung des Getriebes ein vollständiger
Druckausgleich erzielt. Zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses gehört immer
dieselbe Kraft, so daß eine besondere Festlegung des Stellhebels in jeder gewünschten
Lage, die praktisch Schwierigkeiten machen würde, nicht notwendig ist.
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Durch die Erfindung ist also eine spielend leichte Einstellung und
Regulierung der gewünschten Umdrehungszahl möglich. Durch zweckmäßigg Ausbildung
und Anordnung der einzelnen Teile fällt das Getriebe äußerst
klein
und leicht aus und kann infolgedessen für die verschiedensten Zwecke der Industrie
verwendet werden.
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Die Zeichnung veranschaulicht den Erfindungsgegenstand durch Abb.
i in einem waagerechten Schnitt, Abb. 2 im Längsschnitt, Abb. 3 im Querschnitt,
Abb. q. in einem Teilschnitt das Kegelräderumlaufgetriebe, Abb. 5 die Einstellvorrichtung
des Getriebes.
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Die Antriebswelle i ist in einem Lagerträger 2 und in einem Gehäuse
3, welches in den Lagerträgern ,4 und 5 drehbar angeordnet ist, gelagert. Auf der
Antriebswelle i sitzen eine Anzahl, im dargestellten Falle fünf Scheiben 6, welche
sich zwangsläufig mit ihr umdrehen, aber auf ihr axial verschiebbar sind. Die Scheiben
6 sind mit einem für die Bewegungs- bzw. Umdrehungsübertragung geeigneten Randwulst
ausgebildet. Auf die letzte dieser Scheiben wirkt ein Druckring 7. Auf dem Ende
der Antriebswelle i im Gehäuse 3 sitzt ein Kegelzahnrad 8, welches mit zwei Kegelzahnrädern
g, die sich mit dem Gehäuse 3 umdrehen, im Eingriff steht. Im Gehäuse 3 ist ferner
die getriebene Welle ro gelagert, auf deren Ende im Gehäuse 3 Lein. Kegelzahnrad
i i sitzt, das mit den Kegelzahnrädern 9 im Eingriff steht. Auf einem äußeren Achszapfen
i2 des Gehäuses 3 sitzt ein Zahnrad 13 fest, in welches zwei Zahnräder 14 eingreifen,
welche im Lagerträger 5 gelagert sind. Das Zahnrad 13 hat die doppelte Zähnezahl
wie jedes Zahnrad 14. An den Achsen der Zahnräder 14 sitzen Gelenkwellen 15, welche
am anderen Ende mit den Achszapfen zweier Wellen 16 verbunden sind. Die die Wellen
16 aufnehmenden Lager sind mittels Schieber 17 im Rahmen bzw. der Grundplatte 18,
welche entsprechende Führungen aufweist, verschiebbar angeordnet. Um eine genau
parallele Verschiebung der Wellen 16 zu sichern, ist der untere Teil der Schieber
17 als Zahnstange ausgebildet, und im Rahmen 18 sind zwei Wellen gelagert, die je
zwei Zahnritzel ig tragen, die in die Zahnstange der Schieber 17 eingreifen, so
daß die beiden Lager jeder Welle 16 genau gleichmäßig verschoben werden. Auf den
Wellen 16 sitzen keilförmige Scheiben 2o, welche durch Keile 2 i mit den Wellen
16 drehbar verbunden, aber auf ihnen axial verschiebbar sind. Die Scheiben 2o greifen
zwischen die Scheiben 6 auf der Welle i hinein. Die Oberteile der beiden Lagerträger
2 und 4 sind als Führungen ausgebildet, in welchen ein Schieber 22 angeordnet ist,
der am einen Ende an beiden Seiten eine Zahnung 23 und am anderen Ende eine Zahnung
2¢ aufweist. In die Zahnungen 23 greifen zwei Zahnsegmente 25. Jedes dieser Zahnsegmente
25 sitzt auf einer Welle 26, auf welcher ferner je ein Hebel 2,7 sitzt, an
dessen Ende eine Lasche 28 angelenkt ist. Das andere Ende dieser Laschen 28 ist
je an einem der auf dem Schieber 17 angeordneten Lager angelenkt. Am Schieber 22
sind mittels Bolzen 2g zwei Hebel 30 angelenkt, deren unteres Ende auf den
Druckring 7 wirkt und deren oberes Ende pfannenförmig ausgebildet ist. In dieser
Pfanne sitzt je ein Druckstift 31. Die anderen Enden dieser Druckstifte 31 sitzen
in Kugelpfannen an zwei ebenfalls am Schieber 22 angelenkten Hebel 32. Die äußeren
Enden dieser beiden Hebel sind durch eine Zugfeder 33 verbunden. Mittels eines Hebels
3q., der ein in die Zahnung 2q. des Schiebers 22 greifendes Zahnsegment 35 aufweist,
kann dieser Schieber 22 in der Längsrichtung bewegt werden.
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Die Wirkungsweise des dargestellten Kegelräderumlaufgetrieb.es ist
folgende: Die in Abb. 2 dargestellte Einstellung entspricht einem übersetzungsverhältnis
zwischen der treibenden Welle i und der getriebenen Welle ro von i : o, d. h. die
Welle i dreht sich mit einer bestimmten Drehzahl und die Welle ro bleibt stehen.
Dies ist der Fall, wenn die wirksamen Halbmesser der Scheiben 6 und der Scheiben
2o gleich groß sind. Das Stillstehen der Welle ro kommt auf folgende Weise zustande:
Durch die Scheiben 6 werden die Scheiben 2o mit gleicher Drehzahl angetrieben; die
Wellen 16 und damit die Zahnräder 14 drehen sich mit gleicher Drehzahl wie die Welle
i. Durch die Zahnräder 14 wird über das Zahnrad 13 das Gehäuse 3 getrieben, und
zwar in gleichem Drehsinne, aber mit halber Drehzahl wie die Welle i. Die Kegelzahnräder
9 werden vom Kegelzahnrad 8 mit halber Geschwindigkeit getrieben, und ihre Drehgeschwindigkeit
um ihre eigene Achse läßt sie, weil sie mit dem Gehäuse sich drehen, sich auf dem
Kegelzahnrad i i abrollen, wenn dieses feststeht.
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Wird nun der Hebel 34 in der Richtung des Pfeiles B geschwenkt, so
wird der Schieber 22 bewegt, und damit werden mittels der Zahnsegmente 25, der Hebel
27 und der Laschen 28 die Lager der Wellen 16 in den Führungen 17 im Rahmen 18 verschoben.
Die Wellen 16 werden parallel zur Welle i verschoben, und die wirksamen Halbmesser
der Scheiben 2o verkleinern sich. In Abb. 5 ist eine Stellung gezeichnet, in welcher
der wirksame Halbmesser der Scheiben 2o die Hälfte desjenigen der Scheiben 6 beträgt.
In dieser Stellung werden die Scheiben 2o von den Scheiben. 6 mit doppelter Drehzahl
getrieben.
Das Gehäuse 3 erhält demnach die gleiche Drehzahl wie
die Welle i. Die Kegelzahnräder 9 erhalten keine Drehung um die eigene Achse und
nehmen somit das Kegelzahnrad i i mit der gleichen Drehzahl, wie sie die, Welle
i und das Gehäuse 3 haben, mit. Das Übersetzungsverhältnis zwischen der Welle i
und der Welle io ist demnach i : i.
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Wird umgekehrt der Hebel 34 aus der zuerst beschriebenen Stellung
in Richtung des Pfeiles A geschwenkt, so wird dadurch der wirksame Halbmesser der
Scheiben 2o infolge Entfernens der Wellen 16 von der Welle i vergrößert und
größer als der wirksame Halbmesser der Scheiben 6. Es ergibt sich in diesem Falle
ein gegenüber der Welle i rückläufiger Antrieb der Welle io, und zwar ist ihre Drehzahl
gleich dem Unterschied der Drehzahl der Welle i und des Gehäuses 3.
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Wesentlich für die leicht vollziehbare Regelbarkeit der Umdrehungszahlen
der getriebenen Welle des Getriebes sind die mit den Scheiben 6 und 2o zusammenwirkenden
und entsprechend ausgebildeten Einstell- und Andruckeinrichtungen. Durch die Feder
33 wird über die Hebel 32, die Druckstifte 3 1 und das untere Ende der Hebel
3o der Druckring 7 gegen die Scheiben 6 gedrückt, so daß sich die axial verschiebbaren
Scheiben 6 und 2o fest gegeneinanderlegen. Die Anordnung aller miteinander verbundenen
Zahnsegmente und Hebel ist derart, daß die durch die Feder 33 erzeugte Kraft, mit
welcher sich die Wellen 16 bzw. Scheiben 2o zufolge ihrer keilförmigen Ouerschnitte
von der Achse der Welle i zu entfernen suchen, vermittels der Hebel 27, Zahnsegmente
25 auf den Schieber 22 zurückgeleitet bzw. übertragen wird. Da die Zahnsegmente
25 gegen die Druckrichtung des Schiebers 22 wirken (die in ,die Zahn-Segmente 25
eingeleiteten Kräfte wirken in der Richtung A und der Schieber 22 infolge Spannwirkung
der Feder 33 in Richtung B [Abb. 5]), so werden die resultierenden Druckwirkungen
der Scheiben 20 und des Schiebers 22 gegenseitig aufgehoben. Dadurch ist erklärlich,
daß das Getriebe zwecks Änderung der Umdrehungszahlen spielend leicht reguliert
werden kann.