DE102015006328A1

DE102015006328A1 - Formschlüssiges, stufenlos verstellbares Getriebe, ausgeführt als Zugmitteltrieb (z.B. Riemen-oder Kettentrieb)

Info

Publication number: DE102015006328A1
Application number: DE102015006328.6A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-05-18
Filing date: 2015-05-18
Publication date: 2016-11-24

Abstract

Bei bekannten stufenlosen formschlüssigen Zugmittel- bzw. Schubglieder-Getrieben (CVT) wird die Verstellung der wirkenden Teilkreise der Scheiben u. a. durch kegelförmige Gestaltung der Scheiben erreicht, an denen die Kette anliegt. Veränderung Anlage geschieht durch axiale Verstellung der Kegelscheiben. Die Lösung des Problems, die Teilkreise zu verändern wird erreicht, indem die Formschlusselemente des Rades (Zähne für Riemen oder Kette bzw. Zahn-Aufnahme für die Rollen der Kette) radial nach außen gefahren werden, vergleichbar wie die Backen eines Keilstangenfutters einer Drehbank. Derart kann allerdings keine durchgängig verzahnte Kette bzw. Riemen verwendet werden. Es werden die störenden Zähne (des Riemens bzw. Kette) entfernt, um zu erreichen, dass Eingriff besteht in jeweils nur einem Formschlusselement der beiden Räder mit Zugmittelelement. Das Zugmittel weist also Lücken auf, die jeweils mindestens den max. Umschlingungswinkel des verstellbaren Rades beträgt. Das Zugmittel wird zerteilt in mehrere einzelne Zugmittel. Die einzelnen Zugmittel werden jeweils versetzt um einen Zahn auf das Rad gelegt. Für den synchronen Lauf der n Zugmittel sorgt ein z. B mit einer Außenverzahnung der Riemen eingreifendes Zahnrad. Bis dato gibt es auf dem Markt keine Räder und Zugmittel, die als Normteile verwendet werden können. Bei der konstruktiven Auslegung Getriebe könnten leistungsgestaffelte Standardbaugruppen alternativ zu bestehenden CVTs entwickelt werden.

Description

Das Problem formschlüssiger Getriebe ist, dass zumindest ein Teilkreis, zweckmäßig beide (treibendes und getriebenes Rad), verändert werden muss. Veränderung Teilkreis ergibt gebrochene Zahlenwerte, das Umschlingungsmittel passt geometrisch nicht mehr (Ausnahme marginal bei Gestaltung Formschluss-Element als Evolvente)
Das Problem wird gelöst, indem ein Zugmitteltrieb mit Patentanspruch 1. bis 6. zugrundegelegt wird.
Es werden zumindest an einem Rad eines Zugmitteltriebs die Formschlusselemente z. B. die Zähne eines Zahn-Riemenrads radial verstellt. Funktion ähnlich wie Backenverstellung eines Keilspannfutters einer Drehmaschine. Mit der Veränderung Teilkreis-Durchmesser lässt sich Zahnriemen aber nicht mehr formschlüssig auf das Rad auflegen. Der Missstand wird beseitigt, indem die Zähne, die im Umschlingungsbereich stören, entfernt werden. Eingriff besteht somit aus jeweils (bei An- und Abtriebs-Rad) eines Zahnes mit Lücke zweier Riemen-Zähne.
Das Zugmittel, z. B. der Riemen, wird in n Einzelriemen zerteilt. Der jeweils nebenliegende Riemen wird um einen Zahn versetzt aufgelegt usw. Bei Auslegung der Räder und des Zugmittels muss durch geeignete Wahl Zähne-Zahl Räder und Anzahl n Zugmittel darauf geachtet werden, dass für Antriebsrad und Abtriebs-Rad im Bereich der Umschlingungswinkel Zahneingriff vorliegt.
Aufgrund Lücken der Verzahnung muss z. B. eine außenseitige Riemenverzahnung und ein darin eingreifendes Rad den (synchronen) Umfangsgleichlauf aller Riemen gewährleisten.
Es liegt geometrisch bei Übersetzungsverhältnis ungleich 1 ein Versatz der Riemenzähne zu Rad-Zähne vor. Der Versatz muss durch entweder Veränderung Länge ziehendes bzw. leeres Trum kompensiert bzw. angepasst werden, z. B. schwingende oder lineare Anordnung von jeweils Spannrollen auf jeweils Trum Einzelriemen n wirkend. Es können auch die Räder getrennt werden in n Teilräder die durch Elemente, die den Drehwinkel verändern, gekoppelt sind.
Effektive Ausgestaltung stellt z. B. ein Kettentrieb dar mit evolventenförmiger Ausbildung von Kettenglieder wie in WO 2009062480 A2 dargestellt. Geometrische Abweichungen beim Zahneingriff werden dadurch u. a. günstig beeinflusst. Polygoneffekt kann zumindest durch unterstützende Anlagenbildung z. B. der Zugstränge des Zahnriemens vermindert werden. Eine weitere Möglichkeit stellt nicht ein verstellbarer Einzelzahn sondern zumindest zwei Zähne (entsprechend Zugmittel drei Zähne bzw. zwei Zahnlücken) dar. Die zusätzlichen Zähne sind auf den geometrischen Bestimmungs-Ort auszurichten, Abstand auf Teilkreis, was z. B. durch Blattfederanbindung nebst vom TK-Durchmesser abhängige Abstützung zumindest angenähert werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2009062480 A2 [0007]

Claims

Formschlüssiges, stufenlos verstellbares Getriebe, ausgeführt als Zugmitteltrieb (z. B. Riemen- oder Kettentrieb), dadurch gekennzeichnet, 1. dass formschlüssige Elemente wie z. B. die einzelnen Zähne eines Riemenrades radial verstellbar sind z. B. nach dem Prinzip eines Keilspannfutters einer Drehbank, und sich durch die Verstellung eine Veränderung des Teilungsumfangs ergibt. Räder (antreibend und getrieben) weisen zweckmäßig (hinsichtlich Anspruch 3.) gleiche Zähne-Zahl auf. 2. dass das Zugmittel nicht aus einem Stück besteht sondern z. B. der Riemen der Gesamtbreite B zu Anzahl n Riemen der Einzelbreite b aufgeteilt wird. 3. dass einer der n Zugmittel (gem. 2.) z. B. der Riemen der Einzelbreite b, auf ihrem Umfang nicht vollständige Formschlusselemente wie z. B. Zähne aufweist sondern nur z. B. zwei Zähne d. h. eine Zahnlücke, gefolgt von zahnfreien Bereichen. Derart besteht Formschluss zwischen Räder und Zugmittel nur an jeweils einem Formschlusselement im Bereich der beiden Umschlingungswinkel, besteht periodisch Eingriff z. B. von einem Rad-Zahn in Zahnlücke (zwischen zwei Zugmittel-Zähne). 4. dass die Anzahl der n Zugmittel z. B. Riemen (gem. 2.) derart auf die Räder gelegt werden, dass die n Einzelzugmittel bei der Umschlingung z. B. mit allen möglichen Eingriffszähnen in den beiden Umschlingungsbereiche (gem. 1) Formschluss herrscht. Zumindest jeder Rad-Zahn kommt derart mit einer Zugmittelverzahnung (Riemenlücke) zum Eingriff. Riemenzahl kann verkleinert werden indem nach Umschlingungsbereich ein Riemen für einen zu Beginn Umschlingungsbereich stehenden Zahn genutzt wird. 5. dass die n Zugmittel miteinander synchronisiert werden, es muss aufgrund Fehlens stetigen Formschlusses gewährleistet sein, dass Zugmittel mit Räder synchron laufen. Realisiert werden kann Kopplung z. B. durch Doppelverzahnung der Einzelriemen und zumindest einem Rad, das mit der Außenverzahnung aller Einzelriemen in Eingriff steht. 6. dass der geometrische Versatz der Rad-Zähne, der entsteht bei Übersetzung ungleich eins kompensiert wird durch 6.1 entweder Winkelverstellung der Einzelräder, 6.2 oder dass durch entsprechende Veränderung (Verkürzung bzw. Verlängerung) der Länge Trum-Abschnitte (von Leer- und oder Last-Trum) der Anzahl Zugmittel durch z. B. Spannräder bewerkstelligt wird. Veränderung der Länge Trum-Abschnitte wird gekoppelt mit Veränderung Teilkreis-Durchmesser der beiden Räder.