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Reibungswechselgetriebe Es sind Reibungswechselgetriebe mit zueinander
parallelen Planscheiben bekannt, bei welchen die Übertragung durch zylindrische
Druckrollen erfolgt, welche zur Veränderung des Übersetzungsverhältnisses senkrecht
zu der Drehachse der Planscheiben verstellbar sind. Da jedoch die Umfangsgeschwindigkeit
der zylindrischen Druckrollen längs ihrer Berührungslinie mit den Planscheiben konstant
ist, während sich die Geschwindigkeit der Planscheibenpunkte längs dieser Linie
entsprechend dem Halbmesser, auf welchem der betrachtete Punkt liegt, verändert,
tritt zwischen den Druckrollen und den Planscheiben ein Schlupf auf, so daß diese
Anordnung für die Übertragung größerer Kräfte nicht geeignet ist.
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Man hat ferner für derartige Reibungswechselgetriebe bereits die Verwendung
von doppelkegelförmigen Rollen mit schräg liegender Achse vorgeschlagen. Wenn bei
einer derartigen Anordnung nicht darauf geachtet wird, daß die Druckmittelpunkte
der Berührungsflächen zwischen den Druckrollen und den Planscheiben auf einer zu
den
Achsen der Planscheiben parallelen Linie liegen, tritt an den
Rollen ein schädliches Kippmoment auf. Um dieses zu verhindern, ist man genötigt,
der Drehachse der Rollen eine solche Lage zu geben, daß eine Gleichheit zwischen
den Umfangsgeschwindigkeiten der Rollen und der Planscheiben längs ihrer Berührungslinie
nicht erreicht werden kann, so daß ebenfalls ein Schlupf auftritt, welcher die Übertragung
größerer Kräfte unmöglich macht.
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Demgegenüber ist daß erfindungsgemäße Reibradgetriebe mit zwischen
parallelen Tellerscheiben radial verschiebbar angeordneten Reibrollen mit schräg
zur Tellerebene gerichteten Drehachsen und mit beiderseits kegelmantelförmigen Laufflächen
dadurch gekennzeichnet, daß jede Reibrolle aus einem verhältnismäßig breiten und
starken zylindrischen, kegelförmigen od. dgl. Stück besteht, an dessen Stirnrändern
schmale kegelmantelförmige Laufflächen angeschnitten sind, deren Druckflächenmittel
in an sich bekannter Weise auf einer zu den Drehachsen der Tellerscheiben parallelen
Geraden liegt Hierdurch wird es möglich, die Anordnung so auszubilden, daß die Druckmittelpunkte
der Berührungsflächen zwischen den Druckrollen und den Tellerscheiben auf einer
zu den Drehachsen der Tellerscheiben parallelen Geraden liegen und daß die Drehachse
der Druckrollen eine Schräglage einnimmt, welche etwa der der Achse eines entsprechenden
Kegelrädergetriebes entspricht, d.h. eine Lage, bei welcher die Umfangsgeschwindigkeiten
der Druckrollen und der Tellerscheiben längs ihrer Berührungslinie praktisch einander
gleich sind, so daß kein Schlupf auftritt, wodurch bedeutende Kräfte übertragen
werden können.
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Die Zeichnung zeigt Ausführungen des Erfindungsgegenstandes.
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Fig. I ist ein Längsschnitt eines Wechselgetriebes mit einem einzigen
Doppelkegelrollenpaar; Fig. 2 ist eine Vorderansicht desselben, und Fig. 3 ist eine
Ausführungsvariante; Fig. 4. zeigt eine Abwandlung der erfindungsgemäßen Doppelkegelrolle.
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An Hand dieser Zeichnung wird das Wechselgetriebe nachstehend beschrieben.
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Gemäß der dargestellten Ausführungsform besteht dasselbe aus einer
Welle I mit Zahnrad 2, das mit Ritzeln 3 kämmt; jedes dieser Ritzel 3 ist mit einer
in Kugellagern od. dgl. gelagerten Welle fest verbunden. An der Welle 4 ist an dem
einen Ende eine Scheibe 6 angeordnet, die eine gehärtete Scheibe 7 trägt, die in
ihrem mittleren Teil zentriert und auf zwei Zapfen 8 axial verschiebbar ist. Um
9o° gegen die Zapfen 8 versetzt sind noch zwei Spiralfedern 9 in der Scheibe 6 vorgesehen,
welche die Scheibe 7 beständig gegen die doppelkegelförmigen Rollen I5 pressen.
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Axial zum Gehäuse und zwischen den beiden Scheiben 7 befinden sich
eine durch die Platte II gehaltene Gegenscheibe Io; die Platte II ist auf einem
mit Steil- und Linksgewinde versehenen Teil einer Welle I2 mit Bund I2', der als
Anschlag dient, aufgeschraubt. Der andere Teil der Welle I2 bildet eine mit Rechtssteilgewinde
versehenen Teil I2", der in eine zentrale Bohrung der getriebenen Welle I3 eingeschraubt
ist, die auf Kugellagern I4 od. dgl. läuft.
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Im freien Raum zwischen den Scheiben 7 und der Scheibe Io sind doppelkegelförmige
Reibrollen I5 vorgesehen, deren konische Druckflächen I5', I5" jede einen Winkel
mit der entsprechenden Scheibenfläche derart bildet, daß die Achse x-y, die den
beiden konischen Druckflächen I5', I5" gemein ist, senkrecht zu den Scheiben 7 und
Io steht. Die beiden Druckflächen I5', I5" stoßen nicht aneinander, sondern sind
durch einen zylindrischen Teil voneinander getrennt. Dadurch ist es möglich, der
Rollenachse eine Lage zu geben, welche mit der theoretischen Lage der Drehachse
der Räder eines entsprechenden Kegelrädergetriebes weitgehend übereinstimmt, wodurch
ein zu starker Schlupf der Reibrollen verhindert und die Übertragung großer Kräfte
ermöglicht wird.
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Jede dieser doppelkegelförmigen Rollen I5 ist in Kugellagern drehbar
auf einer Welle I6 gelagert, welche von einem Bügel I7 gehalten wird, der zur Aufnahme
einer an ihren Enden drehbar gelagerten Betätigungsspindel I8 als Schraubmutter
ausgebildet ist.
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Die beiden Schraubspindeln I8 besitzen gegenläufiges Gewinde, um ein
entgegengesetztes, sicheres Verschieben der Bügel I7 zu gewährleisten.
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Die Wirkungsweise des Wechselgetriebes ist folgende: Die Welle I dreht
mittels der Ritzel 3 die beiden gehärteten Scheiben 7, und zwar in zueinander entgegengesetzter
Drehrichtung. Von der Drehbewegung der Scheiben 7 wird die Bewegung auf die doppelkegelförmigen
Rollen I5 übertragen, die mit der Aufnahmescheibe Io in Berührung stehen, wobei
letztere mit gleicher Geschwindigkeit an zwei verschiedenen Punkten und durch symmetrische,
auf gleichem Durchmesser ausgeübte Reibeingriffe gedreht wird.
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Hierbei ist zu beachten, daß die Scheibe II auf die mit Steilgewinde
versehene Welle 12 aufgeschraubt ist. Infolge des an der getriebenen Welle 13 auftretenden
Widerstandes ist die Scheibe i i bestrebt, sich abzuschrauben und hierdurch auf
die doppelkegelförmigen Rollen 15 zu pressen. Dieser Druck stellt sich selbsttätig
ein und ändert sich proportional mit dem Widerstandsmoment.
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Bei umgekehrtem Drehsinn klemmt sich die Scheibe i i auf dem Bund
12' fest, und in diesem Fall ist es die mit gegenläufigem Steilgewinde versehene
Welle 12, die sich von der Welle 13 abschraubt und die Anpressung sichert.
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Um die selbsttätige Anpressung zu erhalten, kann man auch, wie aus
Fig. 3 ersichtlich, Kugeln oder Rollen ,z@o verwenden, welche sich zwischen zwei
gehärteten, -eine Rampe bildenden Scheiben 21 befinden.
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Durch das Widerstandsmoment erhält man somit eine axiale Verschiebung
der Scheibe i i und einen Druck auf die Rollen 15, welcher diesem Widerstandsmoment
proportional ist,
Die Änderung der Geschwindigkeit erhält man durch
Verschieben des Rollenpaares I5; die in Fig. I gezeigte Stellung desselben ist die
maximale Übersetzung.
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Es ist nun leicht verständlich, daß die Verschiebung der Rollen I5
gegen den Außenumfang der Scheiben 7 den Laufbahndurchmesser vergrößert und somit
die Drehung der Rollen I5 beschleunigt, die ihrerseits, indem sie auf einem kleinen
Durchmesser auf die Aufnahmescheibe Io einwirken, letztere mit ihrer Höchstgeschwindigkeit
drehen.
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Jede Zwischenstellung des Rollenpaares ergibt somit eine andere Übersetzung.
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Die Rollen I5 können auch, wie in Fig. 4 dargestellt, mit einer konischen
Reibfläche kleineren und einer solchen größeren Durchmessers ausgeführt werden,
was die Übertragung von Drehungen mit verschiedener Geschwindigkeit erlaubt.