DE866292C - Stufenloses Getriebe mit selbsttaetiger Drehzahlregelung - Google Patents

Description

• Stufenloses Getriebe mit selbsttätiger Drehzahlregelung Die Erfindung bezieht sich auf stufenlose Getriebe mit rechtwinklig oder geneigt zueinander angeordneten Friktionskörpern, bei denen der Anpreßdruck durch schräg verzahnte Stirnräder oder durch die Schnecke eines Schneckengetriebes erzeugt und abhängig von der Belastung des Getriebes beeinflußt wird.
• Der Anwendungsbereich bekannter Getriebe dieser Art ist, bedingt durch den verhältnismäßig komplizierten Bewegungsmechanismus zur Verschiebung der Friktionskörper zueinander, begrenzt. Eine selbsttätige Drehzahlregelung in Abhängigkeit von der abgenommenen Leistung läßt sich bei bekannten Getrieben nur mit erheblichen zusätzlichen Einrich,-tungen erreichen, so daß schon aus .diesem Grunde bei vielen maschinellen Einrichtungen auf den großen Vorteil der selbsttätigen Drehzahlregelung verzichtet werden muß.
• Erfindungsgemäß wird die getriebene Friktionsscheibe auf einer schräg verzahnten Ritzelwelle angebracht, die in ihrer Längsrichtung verschiebbar gelagert ist und mit dem auf der Abtriehswelle befestigten schräg verzahnten Zahnrad im Eingriff steht, wobei die getriebene Friktionsscheibe mit dem durch die Schrägverzahnung erzeugten Axialdruck der Ritzelwelle auf eine treibende Friktionsrolle gepreßt wird, die auf einer schwenkbaren Achse oder auf der Welle eines schwenkbar angeordneten Motors angebracht ist. Beide Friktionskörper, wovon mindestens einer mit einer Balligen Laufbahn versehen. sein müß; sind in ihrer Grundform kegelig gehalten, um auf kleinstem Raum eine möglichst große Drehzahländerung zu erzielen. Die sich hieraus ergebende Abweichung -.von der theoretisch günstigsten Form der Friktionskörper wird in Anbetracht der dadurch möglichen einfachen Gestaltung des Getriebes in Kauf genommen. Zweckmäßig wird die getriebene Friktionsscheibe glockenförmig ausgebildet mit einer nach innen verlaufenden, kegeligen Laufbahn, auf der sich die auf ,der Achse,des schwenkbaren Motors befestigte, hallige Friktionsrolle in ihrer Längsrichtung abwälzt und damit die Drehzahländerung bewirkt.
• Diese einfache Einrichtung .gibt außerdem die Möglichkeit, die Drehzahl der Abtriebswelle in Abhängigkeit von der Belastung .des Getriebes selbsttätig zu regeln, und zwar,dadurch, daß das Schwenkmoment des Motors und der Anpreßdruck der getriebenen Friktionsscheibe gemeinsam zur Selbstregelung benutzt werden. Bezogen auf den Schwenkpunkt .des Motors stellt die ballige Friktionsrolle während ihrer Abwälzbewegung auf der Laufbahn der getriebenen Friktionsscheibe einen Hebelarm von veränderlicher Länge,dar. Bei Veränderung der Drehzahl und gegebenem Schwenkmoment des-Motors ändert sich somit auch der Anpreßdruck der treibenden Friktionsrolle, und zwar nimmt er zu mit sinkender Drehzahl und fällt mit zunehmender Drehzahl der getriebenen Friktionsscheibe. In gleichem Sinne wirkt aber auch der von der getriebenen Friktionsscheibe ausgeübte Anpreßdruck, der vom Drehmoment der Abtriebswelle und dem Zahnwinkel derSchrägverzahnung abhängig ist. Während des Betriebes spielen sich diese beiden entgegengesetzt wirkenden Drücke auf einen bestimmten Berührungspunkt der treibenden Friktionsrolle ein, so daß die Drehzahl der Abtriebswelle bei wachsender Belastung des Getriebes automatisch abnimmt und bei Verringerung-der Belastung zunimmt, wobei die Motorleistung in jedem Fall voll ausgenutzt werden kann. Durch entsprechende Wahl des Zahnwinkels und der Lage des Schwerpunktes kann jede gewünschte Belastungs- und Drehzahlcharakteristik erzielt werden. Erforderlichenfalls kann auch das Schwenkmoment des Motors durch Gewichte oder Federn beeinflußt werden.
• Ein in .der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel .der Erfindung zeigt ein Gehäuse i mit den Ansätzen 2; in deren Schwenkzapfen 3 ein Antriebsmotor q. schwenkbar aufgehängt ist. Die auf dem Wellenstumpf des Antriebsmotors q. befestigte Friktionsrolle 5 steht in Berührung mit der auf der schräg verzahnten Kitzelwelle 6 befestigten Friktionsscheibe 7, die zur Geräuschdämpfung mit einem Friktionsbelag 8 versehen und zweckmäßig so schwer gehalten wird, daß der durch ihr Gewicht hervorgerufene Anpreß-druck zur Einleitung der Friktion während des Anlaufes ausreicht. Für die Lagerung der gehärteten Kitzelwelle 6 sind im Ge- häuse i Rollenlager g mit Außenborden, jedoch ohne Innenringe, vorgesehen, die eine spielend leichte Längsverschiebung der Kitzelwelle 6 gestatten und damit eine . feinfühlige Selbstregulierung des Getriebes- während der Belastungsänderungen begünstigen. Die Durchmesser der Lager sind so abgestuft, daß die Ritzelwelle 6 mit der Friktionsscheibe 7 ohne weiteres aus dem Gehäuse i herausgezogen -,verden kann. Das mit der Schrägverzahnung .der Ritzelwelle 6 im Eingriff stehende Zahnrad io ist auf der im Gehäuse i gelagerten Abtriebswelle i i befestigt, welche zur Aufnahme des Axialdruckes mit einem Drucklager i2 versehen ist. Eine aus Handhebel 13, Achse 1q., Kurvenscheibe 15 und federbelasteter Arretierscheibe 16 bestehende Handverstellung dient zur Begrenzung der Abtriebsdrehzahl nach oben. Wird die Drehzahl, bezogen auf die abgenommene Leistung, zu hoch eingestellt, so pendelt sie automatisch auf den Wert zurück, der durch die festgelegte Charakteristik des Getriebes gegeben ist. Zur Dämpfung der Stöße, die der infolge Belastungsschwankungen pendelnde Motor q. auf die Handverstellung ausüben kann, ist eine als Stoßdämpfer wirkende Blattfeder i7 zwischen Motor q. und Kurvenscheibe 15 angebracht.
• Das Prinzip der selbsttätigen, stufenlosen Drehzahlregelung entsprechend der vorliegenden Erfindung eignet sich besonders für den Antrieb von kleineren Maschinen, Vorschubeinriohtungen u. dgl., bei denen es auf geringe Herstellungskosten . ankommt. Da in den. meisten Fällen ohnehin ein Antriebsmotor und ein Übersetzungsgetriebe erforderlich sind, können-diese Teile konstruktiv so gestaltet und angeordnet werden, daß sie bereits einen Bestandteil der erfindungsgemäßen Einrichtung bil-'den; hierbei ist auch möglich, die Abtriebswelle rechtwinklig oder geneigt zur Ritzelwelle anzuordnen und .den in einem Schneckengetriebe wirksamen Axialschub der Schnecke für die Selbstregelung auszunutzen.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Stufenloses: Getriebe mit rechtwinklig oder geneigt zueinander angeordneten Friktionskörpern, bei .denen .der Anpreßdruck durch schräg verzahnte Räder oder durch die Schnecke eines Schneckengetriebes erzeugt und abhängig von der Belastung des ,Getriebes beeinflußt wird, gekennzeichnet durch eine in ihrer Längsrichtung leicht verschiebbare, schräg verzahnte Kitzelwelle (6) mit der darauf befestigten getriebenen Friktionsscheibe (7) und einer schwenkbaren Antriebswelle mit einer treibenden Friktionsrolle (5), die sich zwecks Änderung der Drehzahl in ihrer Längsrichtung auf der Laufbahn,der getriebenen Friktionsscheibe (7) abwälzen kann und hierbei, bezogen auf den Schwenkpunkt (3) der Achse, einen Hebelarm von veränderlicher Länge darstellt.
2. 2. Stufenloses Getriebe nach Anspruch i, .dadurch gekennzeichnet, daß die schwenkbare Antriebswelle verkörpert wird durch einen schwenkbar angeordneten Antriebsmotor (q.). ' 3.
3. Stufenloses Getriebe nach Anspruch i und2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Friktionskörper (5, 7), wovon mindestens einer mit einer balligen Laufbahn versehen sein muß, in ihrer Grundform kegelig gehalten sind und die getriebene Friktionsseheibe (7) glockenförmig mit einer nach innen verlaufenden Laufbahn ausgeführt ist. q..
4. Stufenloses Getriebe nach Anspruch r bis 3, .dadurch gekennzeichnet, daß die getriebene Friktionsscheibe (7) so schwer ausgeführt wird, daß der durch ihr Gewicht hervorgerufene Anpreßdruck für die Einleitung der Friktion während es Anlaufes ausreicht.
5. 5. Stufenloses Getriebe nach Anspruch r bis q., dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkmoment ,des Motors (q.) und der durch die Be.: lastung des Getriebes beeinfiußte Anpreßdruck der .getriebenen Friktionsscheibe (7) gemeinsam zur Selbstregelung der Abtriebsdrehzahl abhängig von der abgenommenen Leistung herangezogen werden.
6. 6. Stufenlose.. Getriebe nach Anspruch z bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenkmoment des Motors (q.) zusätzlich durch Gewichte oder Federn beeinflußt wird.
7. 7. Stufenloses Getriebe nach Anspruch r bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl- und Belastungscharakteristik des Getriebes durch entsprechende Wahl des Zahnwinkels und der Lage des Schwenkpunktes (3) beeinflußt wird. B. Stufenloses Getriebe nach Anspruch r bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer feinfühligen Selbstregelung während der Belastungsänderungen für die Lagerung der Ritzelwelle (6) Rollenlager (g) mit Außenborden, jedoch ohne Innenringe vorgesehen werden, die eine spielend leichte Längsverschiebung der Ritzelwelle (6) begünstigen. g. Stufenloses Getriebe nach Anspruch z bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerstellen und die Verzahnung der Ritzelwelle (6) im Durchmesser so zueinander abgestuft sind, daß die Ritzelwelle (6) zusammen mit der Friktionsscheibe (7) ohne weiteres aus dem Gehäuse (r) herausgezogen werden kann. ro. Stufenloses Getriebe nach Anspruch z bis g, gekennzeichnet durch eine Handverstellung (r3, r4., 15, 16) zur Schwenkung der Antriebswelle bzw. des Antriebsmotors (q.), durch welche die Abtriebsdrehzahl nach oben begrenzt wird, so daß bei zu hoher Einstellung .der Abtriebsdrehzahl diese durch die Selbstregulierung auf .den durch die Charakteristik des Getriebes festgelegten Wert automatisch zurückpendelt.