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Stufenloses Schneckengetriebe mit Drehmomentwandlung Das .in dem Hauptpatent
beschriebene stufenlose Schneckengetriebe arbeitet mit einer verstellbaren geöffneten
Federscheibe als eingängige Schnecke. Der Regelbereich ist infolge der Eingängigkeit
verhältnismäßig gering und könnte wesentlich erweitert werden, wenn. es gelänge,
zum Antrieb des Innenschneckenrades eine mehrgängige Federscheibe unterzubringen.
Da aber in diesem Falle der Durchmesser der Federscheibenschnecke gleich dem Durchmesser
.des Innenschneckenrades sein müßte, weil der Doppeleingriff der Schnecke gleichzeitige
Links- und Rechtsgängigkeit voraussetzt, ist eine solche Lösung nicht möglich.
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Eine brauchbare Annäherung läßt sich erzielen, wenn man die Drehachse
der Federscheibenschnecke um einen geringen Betrag so weit. mittenversetzt anordnet,
daß nur ein Eingriff zustande kommt. Der entstehende Winkelfehler im äußeren Verstellbereich
ist in Längsrichtung der Federstahldrähte des Innenschneckenrades so geringfügig,
daß er praktisch vernachlässigt werden kann; der Fehler wird durch die Nachgiebigkeit
der Federdrähte ausgeglichen. Die Federscheibenschnecke wird entsprechend der Gängigkeit
zwei-, drei- bzw. vierfach in Segmente unterteilt und über Zahnstangen und Doppelhebellenkung
im rechts- und linksgängigen Verstellbereich nach Steigung stufenlos eingestellt.
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In den Abb. I bis 7 ist ein solches. Getriebe zeichnerisch dargestellt.
Die Mittenversetzung erfolgt im Abstand der Achsen a-a, b-b. Die Federscheibenschnecke
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ist zweiteilig (zweigängig) ausgeführt und im Mittelpunkt des als Schneckenaufnahme
dienenden Gehäuses 13 um die Welle 2 1 drehbar gelagert. Das Gehäuse 13 ist als
Kugelabschnitt ausgeführt und wird von den Kegelrädern 41, 42 angetrieben und in
den mit dem Deckel I verbundenen Lagern 9 und Io gehalten. Die vierkantige Steuerstange
26 ist im Gehäuse 13 geführt und mit zwei Zahnstangen 65 versehen, die in die Ritzel
66 eingreifen. Mit den Ritzeln 66 fest verbunden sind die beiden doppelarmigen Verstellhebel
I9, die ebenfalls in der Gehäusesymmetrieachse gelagert sind und an ihren geschlitzten
Enden in die genuteten Federscheibenschnecken 15 eingreifen. Die Schneckensegmente
15 gestatten infolge ihrer Abschrägung und Zuspitzung an ihren Eingriffs-
und Austrittsenden bei jedesmaliger Umdre'hung beim Eingriffs- und Austrittsende
eine geringe Verschiebung der Federdrähte 37. Diese Verschiebungen bewirken, daß
eine zügige Einstellung der Federscheibenschnecken 15 auf Steigung zustande kommt.
Der Verstellvorgang wird dadurch begünstigt, daß in dem beschriebenen Augenblick
nur die Eingangs- und Ausgangsdrähte durch den Anfang und das Ende der Federscheibenschnecke
15 verschoben werden. Die Steuerstange 26 ist an ihrem Ende mit einem Druckkugellager
fest verbunden. Der im Drucklager 29 gehaltene Mitnehmer 30 trägt die Verstellmutter
32, die von der selbsthemmenden Spindel 34 über den Handgriff 35 in Richtung der
Steuerstange 26 verschoben wird. Der Mitnehmer 30 und die Verstellmutter 32 sind
in dem Prismenkörper 67 geführt. Die einseitige Lagerung des Innenschneckenrades
36 im Gehäuse 2 erfolgt durch zwei Kegelrollenlager 68, 69, von denen das eine,
69, einen größeren Durchmesser aufweist und nahe der Schneckeneingriffsstelle zum
Tragen kommt. An die Stelle der Klammern 39 gemäß der Anordnung des Hauptpatents
tritt ein geschlossener Schneckenradaufnahmering 70, in dem die Federdrähte 37 eingebettet
und mittels des. Ringes 71 zusammengepreßt werden. Die über den Umfang des Ringes
verteilten Druckschrauben 72 drücken den Ring gegen die Federdrähte. Zur Sicherung
der radialen Einstellung der Federdrähte 37 ist ein weiterer Ring 73 vorgesehen,
in welchem die Federdrähte in die radial verlaufenden Sägeeinschnitte eingeschoben
und durch die Zwischenlagen in entsprechendem Abstand gehalten werden. Die an ihren
Endren genuteten Federscheibenschnecken 15 greifen gleichzeitig in die genuteten
und geschlitzten Enden der Verstellhebel I9 ein (Abb. 4 und 5). Die Antriebswelle
3 und die getriebene Welle 4o liegen parallel; durch entsprechende Zwischenräder
auf der Antriebsseite kann aber auch Gleichachsigkeit erzielt werden.
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In Abb.4 ist eine Vierfachschnecke dargestellt, bei der die Steuerstange
26 mit vier entsprechend versetzten Zahnstangen 65 versehen ist, in die gleichzeitig
vier Ritzel 66 eingreifen, die wiederum mit vier Verstellhebeln I9 fest verbunden
sind, die in die Enden der Schneckensegmente 15 eingreifen, wobei der Vorgang der
Steigungsverstellung derselbe ist wie bei der beschriebenen Zweifachschnecke. An
dem Aufbau des Getriebes ändert sich sonst nichts.
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In Abb. 6 und 7 sind zum Zwecke der Verdoppelung der Leistungsübertragung
zwei stufenlose Zweifachschneckengetriebe hintereinandergeschaltet dargestellt.
Die Drehung der Antriebswelle 3 verteilt sich über den Kettentrieb 74 auf zwei Antriebe,
während die Abtriebdrehung der getriebenen Wellen 40 über die Kettentriebe 75 auf
die gemeinsame getriebene Welle 76 übertragen wird. Die Einstellung der Schneckenverstellung
erfolgt gemeinsam durch die Handkurbel 35 über den Kettentrieb 77. Die Lagerung
der Innenschneckenräder erfolgt durch je drei im Gehäuse 2 befestigte Rollen 78.
Auch hier läßt sich durch entsprechende Umlenkung durch Zwischenräder Gleichachsigkeit
für An- und Abtrieb erzielen. Die Anzahl der hintereinandergeschalteten Getriebe
kann beliebig erhöht werden.
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Eine andere Möglichkeit der Erhöhung der Leistungsübertragung liegt
in der Parallelschaltung mehrerer Getriebe.
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Der Rückdruck auf die Verstellorgane der Schnecken verläuft im Zeitmaß
der Schneckendrehzahl in einer vollen Sinuskurve. Der sinusförmige Verlauf läßt
sich so erklären, daß dem Schneckensegment 15 bei seinem Einlauf in die Federdrähte
37 bei einer angenommenen Einstellung eines rechtsgängigen Steigungswinkels ein
linksdrehendes Moment um seine Einstellachse 21 erteilt wird. Dieses Moment wird
über die halbe Länge des Schneckensegmentes 15 übertragen und entspricht dem Maximalwert
der Sinuskurve im positiven Bereich. Mit dem weiteren Durchlaufen verringert sich
die Hebellänge und damit das Moment kontinuierlich bis zum Werte Null, d. h. wenn
der Rückdruck auf die Drehachse 2I des Schneckensegmentes 15 erfolgt. Beim Durchlauf
über den Drehpunkt hinaus erfolgt die Umkehrung mit einem ansteigenden rechtsdrehenden
Moment bis zu seinem Maximalwert im negativen Bereich der Sinuskurve. Die Addition
aller auftretenden Drehmomente ergibt Null, so daß sich bei der schnellen, sieh
stetig wiederholenden Aufeinanderfolge dieses Vorgangs der Rückdruck im ganzen gesehen
aufhebt. In der Nullstellung vereinigen sich die Schneckensegmente zu einer steigungslosen
Planscheibe. Gegenüber der mit Gegenfederung einstellbaren Einfachschnecke (Hauptpatent)
sind die Schneckensegmente der mehrgängigen Schnekken im Drehpunkt 2i und an den
Verstellhebelenden r9 unnachgiebig gelagert. Die Federscheibensegmente 15 sind an
ihren Enden zugespitzt, abgerundet und in radialer Richtung etwas abgeschrägt.