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Reibradgetriebe Vorliegende Erfindung betrifft ein Reibradgetriebe,
bei dem sich ein auf einer Schwinge befestigter Motor mit seinem Antriebsreibrad
auf das anzutreibendeGegenradauflegt. Wird die Schwinge, die um eine feste Achse
drehbar gelagert ist, in bekannter Weise durch eine Feder gegen das Fundament abgestützt,
dann wird ein Teil des Gewichtes von Motor und Schwinge zur Erzielung der erforderlichen
Anpreßkraft zwischen den beiden Rädern herangezogen, der andere Teil von der Feder
aufgenommen. Dieser erste Teil genügt jedoch, um die Leistungsübertragung vom treibenden
auf das getriebene Rad einzuleiten. Wächst nun die Last, dann läuft das treibende
Rad am getriebenen auf, da dieses hinter der Drehzahl des treibenden zurückbleiben
will. Infolge der besonderen- konstruktiven Anordnung versuchen sich dabei die Mittelpunkte
der beiden Räder zu nähern, wodurch ein der höheren Last entsprechend höherer Anpreßdruck
entsteht, der nun wieder hinreicht, die erhöhte Leistung zu übertragen. Die Feder
aber wurde hierbei so weit zusamm,engedrückt, bis wieder Gleichgewicht zwischen
den äußeren Kräften eingetreten ist. Beim Sinken der Last bringt die Feder bei ihrer
Entspannung das treibende Rad in eine neue Gleichgewichtslage zurück, wobei sich
die Mittelpunkte der beiden Räder wieder etwas entfernen und die Anpreßkraft wieder
kleiner wird. Die Anpreßkraft wächst oder sinkt also proportional der zu übertragenden
Leistung.
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Beim Überschreiten eines gewissen Höchstwertes der Last kann es nun
eintreten, daß entweder das treibende Rad am getriebenen zu schleifen beginnt, was
dann der Fall ist, wenn sich der Anpreßdruck aus konstruktiven Gründen oder wegen
der Festigkeit des Reibwerkstoffes nicht weiter steigern läßt, oder aber daß bei
sich weiter steigerndem Anpreßdruck die spezifischen Flächendrücke zwischen den
beiden Rädern das zulässige Maß übersteigen würden.
So treten z.
B. beim Eintritt von Fremdkörpern in Mühlen und Brecher oder beim Anfahren von Schrappergefäßen
an den Grubenausbau plötzliche Belastungssteigerungen des Reibradantriebes auf,
die zu den oben angedeuteten beiden Ereignissen führen können.
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Vorliegende Erfindung verhindert das Auftreten dieser beiden Ereignisse.
Der Antrieb nach vorliegender Erfindung wirkt außerdem als Überlastkupplung, da
sie es ermöglicht, daß sich der Antrieb beim Überschreiten eines gewissen Höchstdrehmomentes
selbsttätig vom getriebenen Aggregat abschaltet. Dies wird dadurch erreicht, daß
die Achse, um die sich die Schwinge dreht, nicht mehr fest gelagert ist, sondern
sich parallel zu sich selbst verschieben kann. Eine Feder wirkt jetzt nicht wie
bei der bekannten Anordnung einer Drehung der Schwinge um eine feste Achse, sondern
der Verschiebung der Achse, um die sich die Schwinge drehen kann, entgegen. Die
parallele Verschiebung der Achse kann in einer Ebene oder in einer beliebig einfach
gekrümmten Fläche erfolgen.
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Beispielsweise ist in Abb. i ein Reibradgetriebe dargestellt, bei
dem sich die Achse in einer horizontalen Ebene verschieben läßt. Hier ist der Motor
i auf der Schwinge 2 befestigt. Motor und Schwinge stützen sich über das Antriebsrad
3 auf das Gegenrad 4 und in den Lagern der Achse 5 ab. Die Achse 5 ruht gleichzeitig
in Lagern der Schwinge und in Lagern der beiden Stangen 6 (im Aufriß der Abb. i
ist nur eine Stange zu sehen), die in Lagern 7 axial verschiebbar geführt sind.
Druckfedern 8 sitzen zwischen den Stellringen 9 ,und den hinteren Lagern.
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Die Anordnung des Antriebes ist so getroffen, daß die Verbindungslinie
der beiden Mittelpunkte des treibenden und getriebenen Rades und des Schwingenlagers
einen stumpfen Winkel bilden. Im Gleichgewichtszustand zwischen Kraft- und Lastmoment
bleibt dieser Winkel unverändert. Wird die Last größer, dann bleibt die Drehzahl
der getriebenen Scheibe zunächst hinter der Drehzahl der treibenden zurück, das
Antriebsrad läuft auf dem getriebenen Rad auf, wobei sich der Winkel vergrößert
und die Anpreßkraft zwischen den Reibrädern, sowie die Federkraft größer wird. Der
größere Anpreßdruck läßt nun die Übertragung einer größeren Umfangskraft zu. In
dem Moment, wo die Abtriebsdrehzahl wieder die Höhe der Antriebsdrehzahl erreicht
hat, ist wieder Gleichgewicht der äußeren Kräfte in der neuen Lage eingetreten.
Bei einem weiteren Ansteigen der Last wiederholt sich das Spiel. Der Winkel wird
größer und die Feder noch mehr zusammengedrückt. Steigt die Last noch weiter, dann
läuft schließlich das treibende Rad am getriebenen so weit auf, daß der Winkel in
einen gestreckten übergeht. Im nächsten Moment fällt die Schwinge durch und der
Antrieb ist vom getriebenen Rad abgetrennt, der Überlastschutz ist wirksam geworden.
Um den Antrieb wieder in Betrieb zu setzen, genügt es, die Stellschraube zu lösen,
die Stange 6 in die Lager zurückzuholen, die Schwinge hochzuschwenken und das Antriebsrad
auf das getriebene Rad wieder aufzusetzen. Schließlich wird der Stellring in seiner
alten Lage wieder festgeklemmt.
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Da sich mit der Lage des Stellringes die Vorspannung der Feder ändert,
kann mit ihm die Höhe der Leistung variiert werden, bei der der Antrieb abschalten
soll. Da die Auflagerkraft der Achse 5 durch sie und durch die Achse des Motors
gehen muß, wird bei diesem Beispiel auf die Lagerstangen ein Biegemoment ausgeübt.
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Dieses Biegemoment möglichst klein zu halten, wird durch die beispielsweise
Anordnung nach Abb. 2 erreicht. Hier liegt die Stange 6 in einem Winkel zur Horizontalen,
wie er sich beim Durchfallen des Antriebes aus der Verbindungslinie zwischen Motoranker
und Schwingendrehpunkt und der Horizontalen ergibt. Die Feder 8 liegt in einer Federhülse
io und wird durch die Schraube i i vorgespannt. Das zweite Auflager der Feder bildet
die Scheibe 12, auf der die Stange 6 lastet. Die Federhülse io wird eingesetzt,
indem ihre Nasen 13 in Nuten gleiten, die im Lagerkörper 14 parallel zur Hülsenachse
eingearbeitet sind. Nach dem Hochbringen der Federhülse rasten die Nasen beim Verdrehen
der Federhülse in Ausnehmungen 15 des Lagerkörpers ein und sichern die Federhülse
vor dem Herausfallen und Verdrehen. Die Wirkungsweise ist ähnlich dem Beispiel nach
Abb. i. Das Beispiel nach Abb. 2 bietet jedoch gegenüber Abb. i den Vorteil, daß
i. die Federvorspannung während des Betriebes geändert werden kann, 2. die Federhülse
nach Wiederhochbringen des durchgefallenen Motors wieder eingesetzt werden kann,
ohne die Federvorspannung vorher wegnehmen zu müssen, 3. die Feder geschützt liegt.
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Selbstverständlich läßt sich an Stelle der Feder jedes andere elastische
Mittel, wie Luft oder Gase in einem Zylinder mit Kolben verwenden. In diesem Falle
würde also aus der Fedeihülse ein Zylinder werden, aus der Scheibe 12 ein Kolben
und aus der Schraube i i ein ebenfalls schraubbarer Zylinderdeckel, um auch hier
die Vorspannung beliebig einstellen zu können.