Stufenloses Reibungsgetriebe Die Erfindung betrifft ein stufenloses Reibungs getriebe mit mindestens zwei im wesentlichen kegel förmigen, von einem sie miteinander antriebsweise verbindenden, zu sich selbst parallel verschieblichen Abwälzring umgebenen Drehkörper, von ;denen der eine mit der Antriebs- und der andere mit der Ab- triebswelle verbunden ist, wodurch die von der An triebswelle kommende Drehung unter Wandlung ihrer Drehzahl auf die Antriebswelle -übertragen wird.
Erfindungsgemäss sind die Drehkörper auf ko axialen Wellen angeordnet.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbei spiele des erfindungsgemässen Reibungssgetriebes schematisch dargestellt. Es zeigen die Fig. <B>1</B> und 2 einen axialen Längsschnitt durch das Getriebe mit hydraulischer bzw. mechanischer Abstützung der Drehkörper, Fig. <B>3</B> den Abwälzkörper, nach Fig. <B>1</B> in schaubildlicher Darstellung und Fig. 4 eine dritte Ausführungsform des Getriebes in Seitenansicht.
Das Reibungsgetriebe nach Fig. <B>1</B> weist zwei auf der Antriebswelle<B>1</B> aufsitzende kegelförinige Dreh körper 2,<B>3</B> auf, deren verjüngte Enden voneinander abgewendet sind. Der Drehkörper 2 ist auf der Welle <B>1</B> aufgekeilt und hat an seinem dem Drehkörper<B>3</B> zugekehrten Ende einen hülsenförmigen Fortsatz 4, welcher zwischen zwei einseitig geschlossenen, inein ander liegenden Hohlzylindern<B>5</B> und<B>6</B> eingespannt ist. Der Hohlzylinder,<B>5</B> weist einen über seinem Boden<B>7</B> vorstehenden Kranz<B>8</B> auf, der sich am Boden<B>9</B> des Hohlzylinders<B>6</B> abstützt und einen Raum<B>10</B> zur Aufnahme eines Flüssigkeitspolsters einschliesst.
Im Hohlzylinder<B>5</B> ist ein Satz Tellerfe- dem <B>11</B> angeordnet, die um die Antriebswelle<B>1</B> gruppiert und zwischen dem Boden,<B>7</B> des Zylinders<B>5</B> und einer am Absatz 12 der Welle<B>1</B> anliegenden Hülse<B>13</B> eingespannt sind. Der Hohlzylinder<B>6</B> stützt sich über, ein Halslager 14 am Drehkörper<B>3</B> ab, in dessen Bohrung Nadellager<B>15</B> angeordnet sind, mit tels welcher der Drehkörper<B>3</B> auf der Welle<B>1</B> ver schiebbar gelagert ist.
Die Drehkörper 2,<B>3</B> sind von einem als Abwälz- körper dienenden Ring<B>16</B> umschlossen, welcher an zwei diametral gegenüber, liegenden Stellen zwischen Rollen<B>17</B> geführt ist. Im vorliegenden Falle sind, wie Fig. <B>3</B> zeigt,<B>je</B> drei in den Ecken einer dreiecksförmi gen Platine<B>18</B> angeordnete Rollen<B>17</B> an jedem freien Ende einer Gabel<B>19</B> vorgesehen, die über einen hydraulischen Kolben 20 axial verschiebbar ist. Der Ring<B>16</B> kann in beliebiger Weise ausgeführt sein.
Im Bereiche der, Berührungsstellen des Ringes<B>16</B> mit den Drehkörpern 2,<B>3</B> sind Düsen 22 vorgesehen, durch welche Kühlflüssigkeit auf die Abwälzflächen gespritzt Cr werden kann. Die Düsen 22 können zum Unterschied von der dargestellten Lage um<B>90'</B> in die Ringebene verdreht sein, in welchem Falle sie tan- gential zu den Berührungsstellen zwischen Ring<B>16</B> und Drehkörpem 2,<B>3</B> liegen.
Der Abtrieb erfolgt über ein schräg verzahntes Rad<B>23,</B> welches mit dem Drehkörper<B>3</B> verbunden ist.
Der Raum<B>10</B> zwischen den Böden<B>7, 9</B> der Zylinder<B>5, 6</B> ist über den in der Achse der Welle<B>1</B> verlaufenden Kanal 24 und ein nicht dargestelltes Rückschlagventil mit einer Pumpenanlage verbun den.<B>An</B> Stelle von Flüssigkeit<U>kann</U> auch Gas ver wendet werden. Zur Abdichtung der Flüssigkeitswege sind zwischen dem hülsenförmigen Teil 4 und den Zylindern<B>5, 6</B> einerseits unddiesen und der Welle<B>1</B> andererseits Dichtungsringe<B>25</B> vorgesehen.
Das beschriebene Getriebe arbeitet in folgender Weise: Die Antriebswelle <B>1</B> nimmt den Kegelkörper 2 mit. Dieser treibt den Ring<B>16</B> an, welcher seinerseits den Drehkörper<B>3</B> in Umdrehung versetzt. Die Tel lerfedern<B>11</B> und der Druck der Flüssigkeit im Raum <B>10</B> sorgen für eine ausreichende Anpresskraft zwi schen Drehkörpern 2,<B>3</B> und Ring<B>16,</B> wobei durch ein Rückdruck erzeugendes Element, z. B. die Schräg verzahnung,' am Abtriebsrad <B>23</B> die Anpresskraft noch zusätzlich erhöht werden kann.
Soll das übersetzungsverhältnis geändert werden, wird der Ring<B>16</B> durch den Kolben 20 in der Rich tung seiner Achse verschoben. Dabei kann der Ring <B>16</B> zwischen den Rollen<B>17</B> auch in der Radialrich- tung verstellt werden. Durch diese aus Axial- und Radialverschiebung sich ergebende Parallelverstel lung gelangt der Ring<B>16</B> am Drehkörper 2 auf einen Kegelring von kleinerem Durchmesser und am Dreh körper<B>3</B> auf einen solchen von grösserem Durchmes ser oder umgekehrt zur Auflage.
Der Druck der Flüssigkeit im Raum<B>10</B> wird mit Zunahme der zu übertragenden Leistung erhöht.
Beim Ausführungsbeispiel des Getriebes nach Fig. 2 sind ähnliche Verhältnisse wie bei dem im vorangehenden beschriebenen nur mit dem Unter schied, dass an Stelle des Flüssigkeitspolsters im Raum<B>10</B> Fliehgewichte<B>26</B> vorgesehen sind, welche mittels der Gleitstücke<B>27</B> in radialen Nuten<B>28</B> des mit der Antriebswelle<B>1</B> gekuppelten Drehkörpers 2 verschiebbar gelagert sind. Die Fliehgewichte<B>26</B> sind mit einer Abschrägung <B>29</B> versehen, an der eine kor respondierende Abschrägung <B>30</B> eines Druckstückes <B>31</B> aufliegt, das seinerseits über die Tellerfedern<B>11</B> und das Halslager 14 am Drehkörper<B>3</B> abgestützt ist.
Die Fliehgewichte<B>26</B> haben die Tendenz, mit zu nehmender Geschwindigkeit nach aussen zu wandern, wodurch sie über das Druckstück<B>31</B> die Federn<B>11</B> zusammendrücken und damit die Anpresskraft an den Anlageflächen zwischen den Drehkörpern 2,<B>3</B> und den Ring<B>16</B> erhöhen. Der Antrieb erfolgt über die Welle<B>33,</B> welche einen integrierenden Bestandteil des Drehkörpers<B>3</B> bildet. Die Verstellung des Ringes kann ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. <B>1</B> auf hydraulischem Wege erfolgen.
Das Reibungsgetriebe nach Fig. 4 weist zwei<B>je</B> als Doppelkegel ausgebildete Drehkörper 2',<B>3'</B> auf, von welchen der eine 2' mit der Antriebswelle<B>1</B> und der andere<B>3'</B> mit der Abtriebswelle <B>33</B> verbun den ist oder, wie in der Zeichnung dargestellt, aus einem Stück besteht. Beide Drehkörper 2',<B>3'</B> sind an den einander zugekehrten Enden mit<B>je</B> einem Zap fen<I>54,<B>55</B></I> versehen, welche in einem Plunger <B>56</B> bzw. <B>57</B> gelagert sind. Die beiden Plunger <B>56</B> und<B>57</B> sind in einem ortsfesten Gehäuse<B>58</B> untergebracht, welches an eine nicht dargestellte öldruckleitung an geschlossen ist.
Die Drehkörper 2',<B>3'</B> sind von zwei, an zwei im wesentlichen diametral gegenüber liegenden Stellen zwischen zwei Rollenpaaren<B>59, 60</B> geführten und mit ihren Drehachsen gegeneinander versetzten Ringen 16,16'urnschlossen. Die Rollenpaare<B>59, 60</B> beider einander diametral gegenüberliegenden Rollensysteme sind gegeneinan der verstellbar angeordnet und ähnlich wie bei der Konstruktion nach Fig. <B>3</B> über einen Träger<B>18</B> an einem gabelförmigen Arm<B>19</B> angebracht, der bei<B>61</B> ortsfest gelagert und über Holme<B>62</B> an ein nicht dar gestelltes Hubsystem angeschlossen ist.
Das Getriebe nach Fig. 4 arbeitet ähnlich wie die Getriebe der beiden zuvor beschriebenen Ausfüh rungsformen. Bei der Verstellung der Ringe<B>16, 16'</B> können sich die Rollenpaare<B>59, 60</B> durch ihre Ver- stellmöglichkeit jeder Lage der Ringe<B>16, 16'</B> anpas sen. Der zwischen den Plungern <B>57, 58</B> herrschende Druck der Flüssigkeit sorgt für eine ausreichende Anpresskraft zwischen den Doppelkegeln 2',<B>3'</B> und den Ringen<B>16, 16'.</B>
Die Verstellung des Hubsystems kann auf jede beliebige Art., so z. B. auf elektrischem, hydrauli schem oder pneumatischem Wege oder von Hand aus erfolgen.
Selbstverständlich können im Rahmen der Erfin dung verschiedene konstruktive Abänderungen vor genommen werden. So ist es beispielsweise möglich, zur Führung der Reibringe an Stelle der Rollenfüh rung eine Gleitfingeranordnung zu wählen.
Infinitely variable friction gear The invention relates to a continuously variable friction gear with at least two essentially cone-shaped rotating bodies surrounded by a rolling ring that drives them together and displaceable parallel to itself, one of which is with the drive shaft and the other with the output shaft is connected, whereby the rotation coming from the drive shaft is transmitted to the drive shaft while converting its speed.
According to the invention, the rotating bodies are arranged on coaxial shafts.
In the drawing, several Ausführungsbei games of the friction gear according to the invention are shown schematically. FIGS. 1 and 2 show an axial longitudinal section through the transmission with hydraulic or mechanical support of the rotating bodies, FIG. 3 the rolling body according to FIG. 1 </B> in a diagrammatic representation and FIG. 4 a third embodiment of the transmission in a side view.
The friction transmission according to FIG. 1 has two conical rotating bodies 2, 3, which are seated on the drive shaft 1 and whose tapered ends are turned away from one another. The rotating body 2 is keyed onto the shaft 1 and has, at its end facing the rotating body 3, a sleeve-shaped extension 4, which is located between two hollow cylinders, which are closed on one side and lying inside one another 5 </B> and <B> 6 </B> is clamped. The hollow cylinder <B> 5 </B> has a ring <B> 8 </B> protruding above its base <B> 7 </B>, which is located on the base <B> 9 </B> of the hollow cylinder <B> 6 </B> and includes a space <B> 10 </B> for receiving a liquid cushion.
A set of disc springs <B> 11 </B> is arranged in the hollow cylinder <B> 5 </B>, which are grouped around the drive shaft <B> 1 </B> and between the base, <B> 7 </ B> of the cylinder <B> 5 </B> and a sleeve <B> 13 </B> resting on the shoulder 12 of the shaft <B> 1 </B>. The hollow cylinder <B> 6 </B> is supported by a neck bearing 14 on the rotating body <B> 3 </B>, in whose bore needle bearings <B> 15 </B> are arranged, by means of which the rotating body < B> 3 </B> is slidably mounted on the shaft <B> 1 </B>.
The rotating bodies 2, <B> 3 </B> are enclosed by a ring <B> 16 </B> serving as a rolling body, which is guided between rollers <B> 17 </B> at two diametrically opposite locations is. In the present case, as FIG. 3 shows, there are three rollers 17 each arranged in the corners of a triangular plate 18 ”. B> is provided at each free end of a fork <B> 19 </B> which can be axially displaced via a hydraulic piston 20. The ring <B> 16 </B> can be designed in any way.
In the area of the contact points of the ring <B> 16 </B> with the rotating bodies 2, <B> 3 </B>, nozzles 22 are provided through which cooling liquid Cr can be sprayed onto the rolling surfaces. In contrast to the position shown, the nozzles 22 can be rotated by <B> 90 '</B> into the plane of the ring, in which case they are tangential to the contact points between the ring <B> 16 </B> and the rotating body 2, <B> 3 </B> lie.
The output takes place via a helically toothed wheel <B> 23 </B> which is connected to the rotating body <B> 3 </B>.
The space <B> 10 </B> between the bases <B> 7, 9 </B> of the cylinders <B> 5, 6 </B> is above the one in the axis of the shaft <B> 1 </ B > The running channel 24 and a non-return valve (not shown) are connected to a pump system. <B> Instead of </B> liquid <U> </U> gas can also be used. To seal the fluid paths, sealing rings <B> 25 </B> are provided between the sleeve-shaped part 4 and the cylinders <B> 5, 6 </B> on the one hand, and these and the shaft <B> 1 </B> on the other.
The described gear works in the following way: The drive shaft <B> 1 </B> takes the cone body 2 with it. This drives the ring <B> 16 </B>, which in turn sets the rotating body <B> 3 </B> in rotation. The cup springs <B> 11 </B> and the pressure of the liquid in space <B> 10 </B> ensure sufficient contact pressure between rotating bodies 2, <B> 3 </B> and ring <B> 16 , </B> wherein by a back pressure generating element, z. B. the helical toothing, 'on the output gear <B> 23 </B> the contact pressure can be increased even further.
If the transmission ratio is to be changed, the ring <B> 16 </B> is displaced by the piston 20 in the direction of its axis. The ring <B> 16 </B> can also be adjusted in the radial direction between the rollers <B> 17 </B>. As a result of this parallel adjustment resulting from the axial and radial displacement, the ring <B> 16 </B> on the rotating body 2 reaches a conical ring of smaller diameter and on the rotating body <B> 3 </B> a conical ring of a larger diameter or vice versa to the edition.
The pressure of the liquid in space <B> 10 </B> increases as the power to be transmitted increases.
In the embodiment of the transmission according to FIG. 2, similar conditions as in the case of the one described above with the only difference that instead of the liquid cushion in space <B> 10 </B> flyweights <B> 26 </B> are provided, which are slidably mounted by means of the sliding pieces <B> 27 </B> in radial grooves <B> 28 </B> of the rotating body 2 coupled to the drive shaft <B> 1 </B>. The flyweights <B> 26 </B> are provided with a bevel <B> 29 </B> on which a corresponding bevel <B> 30 </B> of a pressure piece <B> 31 </B> rests, which in turn is supported on the rotating body <B> 3 </B> via the disc springs <B> 11 </B> and the neck bearing 14.
The centrifugal weights <B> 26 </B> have a tendency to move outwards at increasing speed, whereby they compress the springs <B> 11 </B> via the pressure piece <B> 31 </B> and thus the Increase the contact pressure on the contact surfaces between the rotating bodies 2, <B> 3 </B> and the ring <B> 16 </B>. The drive takes place via the shaft <B> 33 </B>, which forms an integral part of the rotating body <B> 3 </B>. The adjustment of the ring can take place hydraulically, similarly to the exemplary embodiment according to FIG. 1.
The friction transmission according to FIG. 4 has two rotating bodies 2 ', <B> 3', each designed as a double cone, of which one 2 'with the drive shaft <B> 1 </ B > and the other <B> 3 '</B> is connected to the output shaft <B> 33 </B> or, as shown in the drawing, consists of one piece. Both rotating bodies 2 ', <B> 3' </B> are provided with <B> each </B> a pin <I> 54, <B> 55 </B> </I> at the ends facing one another which are stored in a plunger <B> 56 </B> or <B> 57 </B>. The two plungers <B> 56 </B> and <B> 57 </B> are housed in a stationary housing <B> 58 </B>, which is connected to an oil pressure line (not shown).
The rotating bodies 2 ', <B> 3' </B> are made of two rings 16, 16, which are guided at two essentially diametrically opposite points between two pairs of rollers <B> 59, 60 </B> and have their axes of rotation offset from one another 'enclosed. The roller pairs <B> 59, 60 </B> of the two diametrically opposed roller systems are arranged to be adjustable against one another and similar to the construction according to FIG. 3 via a carrier <B> 18 </B> attached to a fork-shaped arm <B> 19 </B>, which is mounted stationary at <B> 61 </B> and is connected to a lifting system (not shown) via spars <B> 62 </B>.
The transmission according to FIG. 4 operates similarly to the transmission of the two embodiments described above. When the rings <B> 16, 16 '</B> are adjusted, the roller pairs <B> 59, 60 </B> can be adjusted to any position of the rings <B> 16, 16' </B> to adjust. The pressure of the liquid prevailing between the plungers 57, 58 ensures sufficient contact pressure between the double cones 2 ', 3' and the rings 16, 16 ' / B>
The adjustment of the lifting system can be done in any way. B. be done by electrical, hydraulic or pneumatic means or by hand.
Of course, various design changes can be made in the context of the invention. For example, it is possible to use a sliding finger arrangement instead of the roller guide to guide the friction rings.