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Reibungsgetriebe.
Die Erfindung bezieht sich auf Reibungsgetriebe jener Art, bei welchen der Grad der Pressung zwischen den berührenden Flächen zweier Teile eines Reibungsgetriebes selbsttätig eingestellt und auf
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tragungskraft in der Weise erzeugen, dass sie einen oder mehrere Teile des treibenden oder getriebenen Reiborganes in ihrer Laufebene verstellen.
Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung, wie sie bei einem Geschwindigkeitswechselgetriebe angewendet wird, kann eine ebene Scheibe auf der treibenden Welle angeordnet und das getriebene Rad hinsichtlich seines Durchmessers einstellbar ausgebildet werden. Beispielsweise kann das getriebene Rad aus einer auf der Welle befestigten inneren Nabe oder Scheibe bestehen, deren Umfläehe derart ausgebildet ist, dass auf ihr angeordnete und von einem Ring umgebene Kugeln oder Rollen sich auf einer geneigten Ebene abwälzen oder abzuwälzen suchen und dabei den Ring in seiner Ebene zu bewegen trachten, wenn er zufolge Reibung zwischen ihm und dem treibenden Rad unter einem Tangentialdruck steht.
Auf diese Weise wird, wie leicht ersichtlich, der Ring, welcher normalerweise, wenn die Teile in Ruhe sind, durch Druck der ihn berührenden Fläche veranlasst wird, eine bezüglich der Drehachse exzentrische Stellung einzunehmen, unter einer Belastung durch die Kugeln oder Rollen gezwungen, eine zur Drehachse konzentrische Lage einzunehmen. Hiedurch wird der gewünschte Druck zwischen den berührenden Flächen des treibenden und des getriebenen Teiles gesichert.
In allen Fällen muss die Neigung der Ebene, auf welcher die Rollen aufruhen, derart sein, dass der Ra. dia. 1druck, welchen die Rollen auf den Ring ausüben, ausreichend ist, um den gewünschten Druck zwischen den berührenden Flächen der Getriebeteile zu erhalten. Um eine gleichmässige Wirkung alle Kugeln oder Rollen aufrechtzuerhalten, können diese in einem ringförmigen Käfig irgendeiner geeigneten Art gehalten sein oder es können Federn verwendet werden, um jede Rolle normalerweise in die gewünsche Lage zu bringen. Statt dessen kann man sich eines ausdehnbaren Ringes bedienen, um eine gleichförmige Wirkung der Rollen aufrechtzuerhalten, in welchem Falle der Ring mit federnder Passung über diese Rollen gezogen ist.
Die innere Fläche dieses Ringes kann in irgendwelcher geeigneten Weise gehärtet sein, um dem Oberflächendruek der Rollen zu widerstehen, während die Aussenfläche ver- hältnismässig weich gehalten sein kann. Es kann auch ein hartes Futter für diesen Ring verwendet werden.
In diesem Falle kann ein anderer Ring vorgesehen sein, welcher den ausdehnbaren Ring umgibt und mit verhältnismässig lockerer Passung aufgebracht ist, um die nötige Ausdehnung des inneren Ringes zu gestatten. Ein solcher Aussenring kann gewünschtenfalls aus weicherem Material bestehen als der ausdehnbare Ring.
Es ist klar, dass ein Reibungsgetriebeteil der beschriebenen Type in Verbindung mit irgendeiner andern Type von Reibteilen verwendet werden kann. Beispielsweise kann es in Berührung mit der ebenen Fläche einer Scheibe verwendet werden, wie bereits beschrieben wurde. Gleicherweise kann es in Berührung mit der Stirnfläche einer ebenen Scheibe oder einer konisch gestalteten Rolle gehalten werden.
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wendet wird, können Einrichtungen vorgesehen sein, um entweder den genannten Teil oder die Konusse in axialer Richtung zu bewegen, um Änderungen des Übersetzungsverhältnisses zu erhalten.
Es ist klar, dass ein Getriebeteil der beschriebenen Type in Berührung mit irgendeiner Oberfläche verwendet werden kann, um eine Bewegung des einen oder andern berührenden Teiles zu erzielen. Beispielsweise kann im Falle eines sich auf Schienen oder dgl. bewegenden Förderers beliebiger Bauart ein solcher Getriebeteil als Rad verwendet werden, um einen genügenden Druck auf die Schiene od. dgl. zwecks Verhinderung des Gleitens aufrechtzuerhalten, wobei geeignete Einrichtungen vorgesehen sind, um dem entgegenwirkenden Radialdruck auf den ausdehnbaren Teil zu widerstehen.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in mehreren beispielsweisen Ausführungsformen dargestellt. Fig. l zeigt in geschnittener Draufsicht ein Reibungsgetriebe gemäss der Erfindung ; Fig. 2
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Fig. 4 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform im Schnitt ; Fig. 5 ist ein Schnitt nach der Linie D-D in Fig. 4 ; Fig. 6 ist eine Seitenansicht, welche die Anwendung der Erfindung bei einer fahrbaren Förder- vorrichtung veranschaulicht ; Fig. 7 ist eine Stil11ansicht der in Fig. 6 dargestellten Anordnung ; Fig. 8 zeigt in Seitenansicht die Anwendung der Erfindung bei einem Gurtförderer ; Fig. 9 ist eine Draufsicht auf die in Fig. 10 dargestellte Anordnung ;
Fig. 10 zeigt in einem Längsschnitt eine Anordnung, bei welcher eine Einrichtung vorgesehen ist, durch welche die Ebene des einen Getriebeteiles mit Bezug auf den andern eingestellt werden kann ; Fig. 11 ist ein Schnitt nach der Linie Ei-Ein Fig. 11.
In Fig. 1-3 bezeichnet 1 ein äusseres Gehäuse, welches aus zwei Teilen besteht, die mittels durch Flanschen 2 hindurchgehenden Bolzen miteinander verbunden sind und Öffnungen J und 4 aufweisen. für welche Deckel 5 und 6 vorgesehen sind. 7 bezeichnet eine in Rollenlagern 8, 9 gelagerte treibende Welle. Auf der Welle 7 ist gleitbar eine Hülse 10 befestigt, welche an ihrem inneren Ende einen Flansch 11
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Fig. 6 und 7 ersichtlich, in welchen ein auf einer Schiene 36 verschieblicher Förderer in Form eines Wagens 35 von im Wesen bekannter Art dargestellt ist, die Rollen ; 7, mittels welcher dieser Wagen auf der Schiene läuft, die Form eines Reibteiles gemäss dieser Erfindung haben, um einen genügenden, Gleiten verhindernden Druck auf die Schiene aufrechtzuerhalten.
Auch kann, wie in Fig. 8 und 9 dargestellt, ein Reibteil der beschriebenen Type in Verbindung mit einem Gurtförderer 39 verwendet werden, wobei dieser Reibteil so angeordnet ist, dass er einen genügend guten Zusammengriff des Bandes mit der Antriebsrolle 40 sichert. Gleicherweise kann ein Reibteil entsprechend der vorliegenden Erfindung mit einem ändern Reibteil in Verbindung verwendet werden, um Draht oder andere Materialien zuzuführen, wobei das zu bewegende Material als ein Kontaktmittel zwischen den Reibteilen wirkt, von denen der eine oder auch beide angetrieben sein können.
Reibteile der beschriebenen Art können in den Antrieb von Maschinen jener Type eingebaut werden, bei welchen eine oder mehrere drehbare Scheiben verwendet sind, um eine dünne Materialschicht durch Zentrifugalwirkung herzustellen. Beispielsweise kann eine solche drehbare Scheibe unmittelbar durch einen Reibteil der beschriebenen Art angetrieben werden. Auch kann die drehbare Scheibe selbst so ausgebildet sein, dass sie ein Stück eines solchen Reibteiles bildet, oder ein solcher Reibteil kann an der erwähnten Scheibe befestigt sein und der Antrieb derselben kann durch ein volles Ritzel bewirkt werden. Bei jeder solchen Anordnung können Einrichtungen vorgesehen sein, um Geschwindigkeitsänderungen der drehbaren Scheibe durch Verschiebung des Reibteiles auf der Oberfläche der Scheibe zu und von der Mitte zu erhalten.
Statt Kugeln, Rollen, Daumenflächen od. dgl. können Lenker verwendet werden, welche in irgendwelcher geeigneten Weise eingehängt oder angelenkt sein können.
Um die Verschiebung des getriebenen Rades längs der Fläche des treibenden Rades zu erleichtern, können Einrichtungen vorgesehen sein, um den Winkel der Ebene des einen Rades mit Bezug auf das andere zu ändern und gewünschtenfalls können für diesen Zweck nachgiebige Kupplungen in Verbindung entweder mit der treibenden oder mit der getriebenen Welle verwendet werden.
Eine solche Anordnung ist in den Fig. 10 und 11 dargestellt, aus welchen ersichtlich ist, dass der mit der Scheibe 24 zusammenwirkende Reibteil x im Wesen derart angeordnet ist, wie mit Bezug auf
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auf der Welle 7 zu kippen. Ein in eine Keilführung 4c in der Welle 7 passender Keil 4d erlaubt dem Teil x eine Verschiebung längs dieser Welle. Auf der ein Stück des Reibteiles x bildenden Hülse zu ist ein in einer Platte 4c untergebrachter, selbsteinstellender Kugellaufring befestigt. Die Platte 4'ist für den Durchtritt der in Lagern y-y des Gehäuses längsversehieblichen Spindel durchbohrt. Der durch die Platte 4'hindurchgehende Teil der Spindel 4f ist bezüglich des übrigen Spindelkörper exzentrisch.
Ringe 4D verhindern die Bewegung der Platte 41 längs der Spindel 41.
Es ist verständlich, dass, wenn das Ritzel und die Scheibe miteinander rotieren, das erstere zu und von dem Mittelpunkt der Scheibe bewegt werden kann, indem es entsprechend gekippt wird. Dies wird durch Drehung der Spindel 4f um einen Teil einer Umdrehung in der einen oder ändern Richtung bewirkt, wobei der exzentrische Teil der Spindel die Platte 4'hebt oder senkt. Ein Bolzen w ist vorgesehen, um die Spindel in der neutralen Stellung festzustellen, wenn die Geschwindigkeit des Getriebes auf ein bestimmtes Ausmass eingestellt worden ist.
Ein (nicht dargestellter) Schalter oder Handgriff wird verwendet, um die Spindel 4f zu drehen, wenn gewünscht wird das Übersetzungsverhältnis zu ändern, und dieser Schalter oder Handgriff kann Federn oder andere Einrichtungen aufweisen, welche ihn selbsttätig in die neutrale Lage zurückführen. Gewünschtenfalls können auch Einrichtungen vorgesehen sein, welche die Spindel selbsttätig feststellen, wenn sie in ihre neutrale Lage zurückkehrt.
Der exzentrische Teil der Spindel-f, welcher sieh mit der Platte 4'bewegt, kann in einem geeigneten Rohr od. dgl. eingeschlossen sein, und dieses Rohr kann eine mit Teilung versehene Öffnung oder ein Fenster besitzen, wodurch ein geeignetes Mittel zur Anzeige des erhaltenen Übersetzungsverhältnisses erhalten wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Reibungsgetriebe mit selbsttätiger Anpressung, dadurch gekennzeichnet, dass der treibende oder der getriebene Reibteil aus zwei oder mehr Teilen besteht und dass bei Belastung der wirksame Teil des Reibteiles in seiner Laufebene bezüglich seiner Drehachse einstellbar ist.
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Friction gears.
The invention relates to friction gears of the type in which the degree of compression between the contacting surfaces of two parts of a friction gearing is automatically set and on
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generate load bearing force in such a way that they adjust one or more parts of the driving or driven friction element in their running plane.
According to one embodiment of the invention, as used in a speed change gearbox, a flat disk can be arranged on the driving shaft and the driven wheel can be designed to be adjustable with regard to its diameter. For example, the driven wheel can consist of an inner hub or disk attached to the shaft, the surrounding area of which is designed in such a way that balls or rollers arranged on it and surrounded by a ring roll or try to roll on an inclined plane with the ring in its Seek to move the plane when it is under tangential pressure due to friction between it and the driving wheel.
In this way, as can be easily seen, the ring, which is normally, when the parts are at rest, caused by pressure from the surface in contact with it to assume an eccentric position with respect to the axis of rotation, is forced under a load by the balls or rollers, a assume a position concentric to the axis of rotation. This ensures the desired pressure between the contacting surfaces of the driving and driven parts.
In all cases the inclination of the plane on which the rollers rest must be such that the Ra. slide. The pressure exerted by the rollers on the ring is sufficient to obtain the desired pressure between the contacting surfaces of the gear parts. In order to maintain uniform operation of all balls or rollers, they can be held in an annular cage of any suitable type, or springs can be used to normally bring each roller into the desired position. Instead, an expandable ring can be used to maintain uniform action of the rollers, in which case the ring is pulled over those rollers with a resilient fit.
The inner surface of this ring can be hardened in any suitable manner in order to withstand the surface pressure of the rollers, while the outer surface can be kept relatively soft. A hard lining can also be used for this ring.
In this case, another ring can be provided which surrounds the expandable ring and is applied with a relatively loose fit in order to allow the necessary expansion of the inner ring. Such an outer ring can, if desired, consist of a softer material than the expandable ring.
It will be understood that a friction gear part of the type described can be used in conjunction with any other type of friction part. For example, it can be used in contact with the flat surface of a disc, as already described. Likewise, it can be held in contact with the face of a flat disc or a conical roller.
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is applied, means can be provided to move either said part or the cones in the axial direction in order to obtain changes in the transmission ratio.
It will be clear that a gear part of the type described can be used in contact with any surface to achieve movement of one or the other contacting part. For example, in the case of a conveyor of any type moving on rails or the like, such a gear part can be used as a wheel in order to maintain sufficient pressure on the rail or the like for the purpose of preventing sliding, with suitable devices being provided to counteract the radial pressure to withstand the expandable part.
In the drawing, the subject matter of the invention is shown in several exemplary embodiments. Fig. 1 shows a sectional plan view of a friction gear according to the invention; Fig. 2
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Fig. 4 shows a modified embodiment in section; Figure 5 is a section on the line D-D in Figure 4; 6 is a side view illustrating the application of the invention to a traveling conveyor device; Figure 7 is a stylized view of the arrangement shown in Figure 6; 8 shows a side view of the application of the invention to a belt conveyor; Fig. 9 is a top plan view of the arrangement shown in Fig. 10;
10 shows, in a longitudinal section, an arrangement in which a device is provided by which the plane of one gear part can be adjusted with respect to the other; FIG. 11 is a section along the line Ei-Ein in FIG. 11.
In FIGS. 1-3, 1 designates an outer housing which consists of two parts which are connected to one another by bolts passing through flanges 2 and which have openings J and 4. for which covers 5 and 6 are provided. 7 denotes a driving shaft mounted in roller bearings 8, 9. A sleeve 10 is slidably attached to the shaft 7 and has a flange 11 at its inner end
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6 and 7 can be seen in which a conveyor slidable on a rail 36 in the form of a carriage 35 of an essentially known type is shown, the rollers; 7, by means of which this carriage runs on the rail, are in the form of a friction part according to this invention in order to maintain a sufficient, sliding-preventing pressure on the rail.
As shown in FIGS. 8 and 9, a friction part of the type described can also be used in connection with a belt conveyor 39, this friction part being arranged in such a way that it ensures a sufficiently good engagement of the belt with the drive roller 40. Likewise, a friction member according to the present invention can be used in conjunction with another friction member to feed wire or other materials, the material to be moved acting as a contact means between the friction members, one or both of which may be driven.
Friction parts of the type described can be built into the drive of machines of the type in which one or more rotatable disks are used to produce a thin layer of material by centrifugal action. For example, such a rotatable disk can be driven directly by a friction part of the type described. Also, the rotatable disc itself can be designed so that it forms a piece of such a friction part, or such a friction part can be attached to the mentioned disc and the drive thereof can be effected by a full pinion. In any such arrangement, means may be provided to obtain changes in speed of the rotatable disc by shifting the friction member on the surface of the disc to and from the center.
Instead of balls, rollers, thumb surfaces or the like, handlebars can be used which can be suspended or articulated in any suitable manner.
In order to facilitate the displacement of the driven wheel along the face of the driving wheel, means can be provided to change the angle of the plane of one wheel with respect to the other and, if desired, flexible couplings can be used for this purpose in connection with either the driving or can be used with the driven shaft.
Such an arrangement is shown in FIGS. 10 and 11, from which it can be seen that the friction part x cooperating with the disc 24 is essentially arranged as with reference to FIG
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to tilt on shaft 7. A wedge 4d which fits into a wedge guide 4c in the shaft 7 allows the part x to be displaced along this shaft. A self-adjusting ball race ring housed in a plate 4c is fastened to the sleeve forming a piece of the friction part x. The plate 4 'is drilled through for the passage of the spindle which is longitudinally displaceable in bearings y-y of the housing. The part of the spindle 4f that extends through the plate 4 'is eccentric with respect to the rest of the spindle body.
Rings 4D prevent the movement of the plate 41 along the spindle 41.
It will be understood that when the pinion and disk rotate together, the former can be moved to and from the center of the disk by tilting it accordingly. This is brought about by rotating the spindle 4f by part of a revolution in one or the other direction, the eccentric part of the spindle raising or lowering the plate 4 '. A bolt w is provided to lock the spindle in the neutral position when the speed of the transmission has been set to a certain extent.
A switch or handle (not shown) is used to turn the spindle 4f when it is desired to change the gear ratio, and this switch or handle may have springs or other means which automatically return it to the neutral position. If desired, devices can also be provided which automatically lock the spindle when it returns to its neutral position.
The eccentric part of the spindle-f, which moves with the plate 4 ', can be enclosed in a suitable tube or the like, and this tube can have a graduated opening or window, whereby a suitable means for displaying the obtained gear ratio is obtained.
PATENT CLAIMS:
1. Friction gear with automatic contact pressure, characterized in that the driving or the driven friction part consists of two or more parts and that under load the effective part of the friction part is adjustable in its running plane with respect to its axis of rotation.