Stufenlos regelbares Reibradgetriebe. Es sind bereits regelbare Übersetzungs getriebe bekannt, bei denen ein umlaufendes Zahnrad mit einem in seinem Durchmesser einstellbaren Zahnrad in Eingriff steht. Diese Getriebe haben den Nachteil, dass sie nicht stufenlos regelbar sind, weil die Ver stellung des einstellbaren Zahnkranzes immer nur um den Betrag mindestens einer ganzen Zahnteilung erfolgen muss.
Im Gegensatz hierzu lässt sich mit Reib radgetrieben eine stufenlose Regelung er zielen. Die bisher bekannten Reibradgetriebe verwenden jedoch im allgemeinen konische Räder, die axial gegeneinander verschoben werden, so dass die sich berührenden Durch messer wechseln. Diese Getriebe haben wie derum den Nachteil, dass eine axiale Ver schiebung erforderlich ist.
Die vorliegende Erfindung schafft ein stufenlos regelbares Reibradgetriebe, das die erwähnten Nachteile nicht aufweist. Zu die sem Zweck ist der Reibkranz eines der bei den Reibräder dadurch in seinem Durch messer verstellbar gemacht, dass er aus Reib- schuhen zusammengesetzt ist, die an nach Art einer Irisblende verstellbaren Armen ange ordnet sind. Die Arme können in mehreren parallelen in Richtung der Getriebeachse hintereinander angeordneten Sätzen vorhan den und an Ringe angelenkt sein, durch deren Verdrehung die Einstellung des Reibkranzes erfolgt.
Zum Verdrehen der Ringe kann man diese an ihrem äussern Umfang mit Zähnen versehen, in welche für die Vorwärtsdrehung einerseits und für die Rückwärtsdrehung anderseits je ein gemeinsames, im Ringge häuse gelagertes Zahnrad eingreift, wobei beide Zahnräder durch ein gemeinsames Zahnrad gegenläufig verstellt werden.
Eine noch weitere Verdrehung der beiden Ringe gegeneinander erhält man dadurch, dass man die Ringgruppen, durch deren gegenläufige Drehung der Reibkranz eingestellt wird, mit je einem Zahnrad oder Zahnsegment in Ver bindung bringt, wobei diese Zahnsegmente oder Zahnräder genau in der Mittelachse der Ringe miteinander kämen, so dass eine Dre- hung der einen Ringgruppe in der einen Richtung stets einer Drehung der andern Ringgruppe in der entgegengesetzten Rich tung entsprechen muss.
Die Zeichnung zeigt als Beispiel zwei Ausführungsformen der Erfindung, und zwar ist Fig. 1 eine Seitenansicht des ersten Ge triebes teilweise im Schnitt; Fig. ? und 3 sind in der gleichen Ebene geführte Querschnitte, jedoch gewisse Teile in verschiedenen Stellungen, und zwar ist in der Stellung der Teile nach Fig. 2 das grösste Übersetzungsverhältnis vorhanden, während bei der Stellung der Teile nach Fig. 3 die beiden Wellen die gleiche Geschwindig keit haben: Fig. 4 ist. ein senkrecht zur Schnittebene der Fig. 3 geführter Schnitt, nach Entfer nung des Umlaufkörpers, und zeigt einen ein zelnen Reibkranzhebel und seine Verbindung mit den Ringen:
Fig. 5 bis 7 zeigen die zweite Ausfüh rungsform des Getriebes, und zwar ist Fig. 5 ein Schnitt durch das Getriebe in der Lage, in der das verstellbare Reibrad seinen gröss ten Durchmesser hat: Fig. 6 ist ein Grundriss von Fig. 5 unter Fortlassung des Deckels und der zwischen den Ringen angeordneten Arme, Fig. 7 ist ein analoger Schnitt wie Fig. 5, zeigt aber gewisse Teile in der Lage, in der das verstellbare Reibrad den geringsten Durchmesser hat: Fig. 8 zeigt eine Einrichtung zum Ein stellen des im Durchmesser gleichbleibenden Reibrades.
In der Zeichnung ist 1 eine mit der treibenden Welle in Verbindung stehende Scheibe, die mit. einer längs eines Durch messers verlaufenden Leiste 2 in eine ent sprechende Nut einer Zwischenscheibe ein fasst. Die Zwischenscheibe hat eine Leiste 4, die ebenfalls längs eines Durchmessers ver läuft und rechtwinklig zur Leiste 2 steht und in eine entsprechende Nut einer Scheibe 5 einfasst, die auf einer Welle 6 fest ange ordnet ist. Durch diese Verbindung bestellt zwischen der treibenden Welle und der Welle 6 eine dauernde feste Kupplung, die aber eine radiale Verschiebung der beiden Wellen gegeneinander zulässt.
Die Welle 6 ist in einem Lagerkörper 7 gelagert, der in zwei Führungen 8 in der Richtung eines Durch messers verschiebbar ist, und die Welle 6 selbst trägt den Umlaufkörper 9.
Der Reibkranz wird durch Reibschuhe einer Anzahl von Armen 10 gebildet, die um Achscri 11 schwenkbar an Ringen 12 ange ordnet sind. Die Ringe 12 sind in einem Ge häuse 15 drehbar gelagert. An den den Schwenkachsen 11 gegenüberliegenden En den sind die Arme 10 mit Schlitzen lla ver sehen, mit denen sie über Zapfen 18 fassen. Letztere sind an Ringen 14 angebracht, die abwechselnd mit den Ringen 12 im Gehäuse 15 untergebracht sind. Die Ringe 14 sind ebenfalls in dem Gehäuse 15 drehbar. Zur Drehung der Ringe 12 bezw. 14 dienen Zahn räder 16 und 17, die in Verzahnungen 18 bez%v. 19 an den Ringen einfassen.
Die Ringe 12 tragen die Verzahnungen 18 und die Ringe 14 die Verzahnungen 19, und wenn die beiden Zahnräder 16 und 17 in entgegen gesetzter Richtung gedreht werden, dann werden auch die Ringe 12 und 14 entgegen gesetzt zueinander gedreht, und dadurch wer den nach :Art einer Irisblende bei photogra phischen Apparaten die Arme 10 nach innen oder nach aussen bewegt. Fig. 2 zeigt die Arme in der am weitesten aussen liegenden Lage, während sie in Fig. 3 am weitesten nach innen geschwenkt sind.
Es sind mehrere Sätze von Armen 10 nebeneinander resp. achsial hintereinander angeordnet, bei dem dargestellten Ausfüh rungsbeispiel sechs, und in jedem Satz sind vier Arme vorgesehen. Die einzelnen Arme sind, wie Fig. 4 zeigt, gekröpft. ausgebildet, d. h. ihre beiden Enden sind gegeneinander versetzt, so dass sie einander übergreifen kön nen und dadurch in axialer Richtung an Raum gespart wird. Zur Drehung der beiden Zahnräder 16 und 17 dient eine auf der Nabe 20 des Gehäuses 15 angeordnete, in axialer Richtung verschiebbare Hülse 21. Die Nabe 20, an die sich das Lager 22 für die getriebene Welle 19 anschliesst, sitzt fest auf der Welle 19 und dreht sich mit dieser.
Auf der Aussenseite der Nabe 20 ist ein Gewinde gang eingedreht, der in der Zeichnung durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist, und in den ein Zahn 23 an der Hülse 21 fasst. Die Hülse 21 selbst ist wiederum auf ihrer Aussenseite mit einem Gewindegang versehen, in den ein Zahn 24 einer in dem Lager 25 angeordneten Hülse 26 fasst. Die Hülse 26 ist an ihrer dem Gehäuse 15 zugekehrten Seite mit einer Verzahnung 27 versehen, und diese Verzahnung greift in zwei Zahnräder 28 und 29 ein. Das letzterwähnte Zahnrad steht über ein Umkehrzahnrad 30 mit einem Zahnrad 31 auf der Welle des Zahnrades 16 in Eingriff, während das Zahnrad 28 un mittelbar mit einem Zahnrad 32 kämmt, das gleichachsig mit .dem Zahnrad 17 angeordnet ist.
Wird die Hülse 21, die mit einer Nut 33 zum Einfassen eines Stellhebels ausgerüstet ist, in axialer Richtung verschoben, zum Bei spiel aus der in der Zeichnung Fig. 1 in vollen Linien gezeigten Lage in die strich punktierte Lage gebracht, so wird infolge des Entlanggleitens des Zahnes 23 in dem Gewindegang der Hülse 21 diese sich gegen über der Nabe 20 drehen. Bei dieser Dre hung nimmt sie die Hülse 26 mit. Es wird aber ausserdem die Hülse 26 noch eine wei tere Drehung ausführen, da sich ja gleich zeitig auch der Zahn 24 an der Hülse 26 in dem auf dem äussern Umfang der Hülse 21 angeordneten Gewindegang verschiebt. Es sind zwei Zähne 23, 24 und zwei Gewinde gänge angeordnet, um eine verhältnismässig grosse Drehung trotz einer sehr grossen Stei gung des Gewindeganges zu erzielen.
Bei der Drehung der Hülse 26 werden die beiden Zahnräder 28 und 29 mitgenommen, und diese übertragen die Drehung auf die beiden Zahnräder 16 und 17, die infolge des Zwi schenrades 30 entgegengesetzte Drehungen ausführen und dadurch die Ringe 12 und 14 in der oben angegebenen Weise entgegenge setzt drehen und die Arme 10 aus der Lage gemäss Fig. 2 in die Lage gemäss Fig. 3 füh ren, resp. umgekehrt.
An den Armen 10 sind nun. Reibrollen 33 gelagert, deren Achsen radial bezw. an nähernd radial gerichtet sind. Die Rollen lie gen einzeln auf gewölbten Flächen in Aus sparungen von Füssen 35 der Arme 10 und werden durch einen um sie herumgelegten Ring 34 gehalten. Der Ansatz bezw. Fuss 35 an den Armen 10, in dem die Rollen gelagert sind, ist auf der Innenseite kreisförmig ab gerundet.
Die Füsse der Arme 10 mit den Rollen 33 greifen in entsprechende Nuten 36 des Um laufreibkörpers 9 ein. Wenn nach dem Ein greifen der Rollen in eine Nut eine Bewe gung des Umlaufkörpers 9 stattfindet, klem men sich die Rollen infolge der gewölbten Auflagefläche in der Nut des Umlaufkörpers fest und werden von ihr mitgenommen.
Schliesslich ist noch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Feder oder dergleichen vor gesehen, durch welche das Lager 7 mit der Welle 6 dauernd in radialer Richtung nach aussen gedrückt wird, also in Fig. 1, nach oben.
Die Arbeitsweise der Einrichtung ist demnach folgende: Wenn die Teile die in Fig. 1 und 2 ge zeigte Lage einnehmen, dann ist die Achse des Reibkörpers 9 radial am weitesten nach aussen verschoben, und die Arme 10 :sind vollkommen nach aussen verschoben, so dass der Reibkranz seinen grössten Durchmesser hat. In Fig. 2 sind nur vier Arme 10 zu sehen, die in eine Nute des Umlaufkörpers 9 einfassen. Diese vier Arme bilden einen Satz. Wie bereits erwähnt, sind sechs solcher Sätze vorgesehen, und aus diesem Grunde ist der Umlaufkörper 9 mit sechs nebeneinander liegenden Nuten versehen, je eine für jeden Satz. Die Schuhe 35 der Arme der verschiede nen Sätze sind gegenübendem Umfang des.
Ge häuses 15 versetzt zueinander angeordnet, so dass ein ununterbrochener Eingriff des durch die Schuhe 35 gebildeten Reibkranzes mit dem Umlaufkörper 9 gesichert ist. Bei dieser Lage der Teile wird die Drehgeschwindigkeit der treibenden Welle 1 entsprechend dem Durchmesser des Umlaufkörpers 9 zu dem Durchmesser des Reibkranzes ins Langsame übersetzt. Die getriebene Welle 19 wird also entsprechend langsamer laufen. bei dem Aus führungsbeispiel im Verhältnis von 1 :3. Wird nun, und es kann dies während des Laufens der Vorrichtung geschehen, die Hülse 21 axial verschoben, so werden die Arme<B>19</B> entsprechend nach innen bewegt.
Dabei wird der Durchmesser des durch die Schuhe 35 gebildeten Reibkranzes immer mehr verringert, die Umlaufgeschwindigkeit der Welle 19 wird entsprechend grösser, bis schliesslich in der Endlage, die in Fig. 3 ge zeigt ist. der Umlaufkörper 9 und der Reib kranz konzentrisch sind und die Geschwin digkeiten der treibenden und der getriebenen Welle die gleichen sind.
Die Einrichtung kann natürlich baulich auch anders ausgestaltet sein. So wird sich zum Beispiel die Anzahl der Sätze der arme 10, die nebeneinander angeordnet sind, den jeweiligen Verhältnissen, insbesondere der Grösse des Getriebes und der Grösse der zu übertragenden Kraft anpassen, ebenso auch die Anzahl und die Grösse der an den einzel nen Armen vorhandenen, zur Mitnahme be stimmten Rollen. Die gewölbte Innenfläche der Schuhe 35 ist dein grössten Durchmesser des durch letztere gebildeten Reibkranzes an gepasst. Sie legt sich gegen den Boden der Nuten in den Umlaufkörper. Die Nuten selbst können rechteckigen Querschnitt haben.
Die Anordnung der Rollen ermöglicht eine leichte Kupplung und Entkupplung, denn der Ver stelldruck erfolgt stets radial, nur der Ar beitsdruck ist tangential gerichtet. Der Ar- beitsdruclz- kann auch nicht auf die Stell- vorrielitung zurückwirken, im Gegenteil wird durch die Klemmwirkung der Rollen in den Nuten die Stellvorrichtung verriegelt. Der die Rollen tragende Teil der Füsse 35 dient lediglich zur Führung des Umlaufkör pers 9, nicht zur Kupplung. Das Kuppeln er folgt lediglich durch die Reibrollen.
In den Fig. 5 bis 7 ist noch ein weiteres Getriebe finit verstellbarem Reibrad gezeigt. liier ist: zum Zwecke der Drehung der Ringe 12 und 1.4 gegeneinander an sämtlichen Rin gen 12 je ein Ansatz 40 und an sämtlichen Ringen 14 je ein Ansatz 41 vorgesehen. An jedem dieser Ansätze greift eine Feder 42 bezw. 43 au, und das zweite Ende der Federn ist am Gehäuse 15 befestigt.
Die Federn sind bemüht, die Ringe gegenläufig zu drehen, und zwar in einer solchen Richtung, dass die an den Armen in vorgesehenen Reib schuhe 35 nach der Mitte zu bewegt werden, der Reibkranz also auf den kleinsten Durch- inesser eingestellt wird.
Bewegt man das Reibrad 9 in radialer Richtung aus der in Fig. 7 gezeichneten Lage in die Stellung nach F i-. 5, dann werden die Arme 10 mit den Reibschuhen 35 nach aussen gedrückt und dadurch infolge der Verbindung der Arme 11) mit den Ringen 12 und 14 diese gegenläufig in die in Fig. 5 gezeichnete Lage gedreht. Die Federn geben dabei nach und werden gespannt.
Uni nun zu bewirken, dass die gegen läufige Bewegung der beiden Ringgruppen genau übereinstimmend ist und eine spiel freie Verstellung nach beiden Richtungen hin erfolgt, sind im Gehäuse zwei miteinander in Eingriff stehende Zahnsegmente 44 und 45 vorgesehen, deren Eingriffspunkt genau in der der Ringe 12 und 14 liegt. Die beiden Segmente sind um einander dia- nietral gegenüberliegende Zapfen 46 und 47 in dein Gehäuse 15 gelagert.
Die Segmente besitzen nach aussen Tiber den Umfang der Ringe 12 und 14 hinausragende Arme, in denen ein Zapfen 48 bezw. 49 oder ein an derer Mitnehmer befestigt ist. Der Zapfen 48 fasst in Löcher ein, die an Ansätzen an den Scheiben 12 vorgesehen sind, und der Zapfen 49 in Löcher an Ansätzen der Ringe 14.
Wird detnuach zwecks Einstellung der Über setzung das Reibrad 9 in radialer Richtung bewegt und dadurch auch nur auf einen der Ringe l \I oder 14 eine Drehbewegung aus geübt, dann überträgt sich diese Drehbewe gung durch die Zapfen 48 und 49 und die dazwischengeschalteten Zahnradsegmente 44 und 15 auf #sänitliche andere Ringe, so dass die Ringe der einen Gruppe gleichmässig in der einen und die Ringe der andern Gruppe in demselben Masse in der entgegengesetzten Richtung sich drehen müssen.
Es wird hierdurch eine genaue Einstel lung der beiden Ringgruppen gegeneinander und auch der Ringe jeder Gruppe mitein ander sichergestellt, und es- bedarf zur Ver stellung des Getriebes lediglich einer radia len Bewegung des Umlaufkörper 9. Diese kann in der Weise erfolgen, wie beispiels weise in Fig. 8 gezeigt. Hier ist ein Hebel 50 vorgesehen, der den Umlaufreibkörper 9 trägt. Der Hebel ist um einen festen Zapfen 51 schwenkbar. Auf der gleichen Welle 6, auf der der Körper 9 sitzt, ist auch noch ein Zahnrad 52 vorgesehen, welches mit einem Zahnrad 53 auf der Welle 51 kämmt. Letz teres dient zur Übertragung der Bewegung von der treibenden Welle auf die Welle 6. Der Hebel 50 kann an einem Zahnsegment 54 entlangbewegt und durch eine Falle 55 in verschiedenen Stellungen festgestellt werden.
In Fig. 8 sind die beiden Endstellungen des Hebels 50 und des Körpers 9 gezeigt.
Natürlich kann auch umgekehrt die trei bende Welle 6 mit dem Umlaufkörper 9 orts fest angeordnet sein, und es wird dann der getriebene Teil, also das gesamte Gehäuse mit dem verstellbaren Reibrad, verschoben.
Die Ringe 12 und 14 können natürlich auch im Gehäuse 15 so gelagert sein, dass sie in genau konzentrischer Lage gehalten wer den. Die Einrichtung kann im übrigen auch baulich abgeändert werden. So kann man zum Beispiel bei geeigneter Anordnung der Ansätze 41 und 42 auch für je zwei benach barte Ringe eine Feder verwenden, die diese Ringe gegenläufig dreht, man kann die Federn 42 und 43 auch ganz fortlassen, ob wohl die Einschaltung der Federn zweck mässig ist, um dadurch Spielraum in den Ver bindungen auszuschalten.
Wenn die- Lage rung der Ringe in dem Gehäuse nicht genü gend genau ist, dann dürfte es sich empfeh len, an Stelle der einfachen Zapfen 48 und 49 den diese Zapfen tragenden Hebelarm an den Zahnradsegmenten am Ende zu verbrei- tern -und mehrere Verbindungszapfen in ihm anzuordnen, die durch eine entsprechende Anzahl von Löchern am Umfange der Ringe hindurchgehen müssten. Zweckmässig wird man die Zapfen 48 und 49 mit Gewinde ver sehen und jeden einzelnen Ring in seiner genauen Lage zwischen aufgesetzten Muttern sichern. Da aber die Drehpunkte der Seg mente und der Ringe nicht miteinander über einstimmen, müssen die Zapfen 48 und 49 eine Drehbeweglichkeit innerhalb der Boh rungen an den Ringen aufweisen.
Die Ver stellung der Ringe 12 und 14 kann natür lich auch mit beliebigen andern Mitteln er folgen, zum Beispiel durch ein Differential= getriebe oder dergl.