Solche Reibradgetriebe sind beispielsweise aus der EP-A1-021 126, der DE-PS 23 61 993 oder aus "Dubbel, Taschenbuch für den Maschinenbau", 16. Auflage 1987, G 104-108, bekannt. Eine stu- fenlose Verstellung der Übersetzung wird bei diesen Getrieben durch eine Verschiebung der radialen Position des Wälzkörpers ermöglicht.

So beschreiben beispielsweise die WO 92/08912 bzw. die WO 83/02986 Reibradgetriebe mit toroid-förmigen bzw. gekrümmten Reibflächen. Das in der WO 92/08912 geoffenbarte Getriebe sieht scheibenförmige Wälzkörper vor, deren Verstellbarkeit vom je- weiligen Bestriebszustand abhängig ist. Uneingeschränkte Ver- stellbarkeit ist ohne entsprechenden Verschleiss nicht möglich.

Das in der WO 83/02986 geoffenbarte Getriebe zeigt einen Dop- pelkranz von kugelförmigen Wälzkörpern, wobei jeweils ein Kranz von Wälzkörpern Drehmoment-übertragend wirksam ist, der Doppel- kranz als solcher im wesentlichen zur Aufnahme von Stützkräften vorgesehen ist.

Bei bekannten Reibradgetrieben besteht ein Problem auch in der Erzeugung von ausreichenden Anpressdrücken zwischen den Schei- ben bzw. Wellen und den Wälzkörpern, welche bei den herkömmli- chen Getrieben entweder durch eine Federkraft oder über relativ aufwendige Vorrichtungen zur Erzeugung einer drehmomentabhängi- gen Axialkraft bereitgestellt werden.

Die Erfindung hat sich demgegenüber zur Aufgabe gestellt, Reib- radgetriebe bereit zu stellen, die den aus dem Stand der Tech- nik bekannt gewordenen Nachteil beheben, weiters uneinge- schränkt schaltbar sind, indem beispielsweise eine drehmoment- abhängige Vorspannung erzeugt wird, und bei denen auftretende

Axialkräfte nicht über das Gehäuse sondern über die Welle(n) abgeführt werden.

Dies gelingt durch die Verwirklichung der kennzeichnenden Merk- male des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 5. Vorteilhafte bzw.

alternative Ausführungsformen werden durch die Merkmale der ab- hängigen Ansprüche beschrieben.

So werden Axialspannungen innerhalb der Wellen abgeführt, die Verschiebbarkeit unter Last läuft bei entsprechender Kugel zahl bzw. Geometrie der Laufflächen als reine Abrollbewegung ab, bei entsprechender Kugelanzahl auch unabhängig vom jeweiligen Be- triebszustand und gegebenenfalls - entsprechend der Lage der Wälzkörper - auch zur Einstellung der Vorspannung selbsttätig.

Eine weitere, vorteilhafte Eigenschaft der erfindungsgemässen Reibradgetriebe ist die mögliche Vervielfältigung der Drehmo- mente.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung rein bei- spielhaft beschrieben. Es zeigen: Fig.1 ein Reibradgetriebe mit gekrümmten Reibflächen und Zwischengliedern mit zwei kugelförmigen Wälzkörpern, bei dem eine Vervielfältigung der Drehmomente gegeben ist; Fig.2a die schematische Darstellung der Anordnung von mehre- ren Zwischengliedern mit jeweils drei Wälzkörpern in einem Reibradgetriebe mit toroidförmigen Laufflächen; Fig.2b eine Variante mit Mehrfachanordnung entsprechend Fig.2a; Fig.3a, 3b, 3c schematische Darstellungen der Verstellbar- keit von drei antriebsmässig in Serie zwischen zwei Reibflächen angeordneten Wälzkörpern mit unterschied- lichen Käfigen; Fig.4 eine schematische Draufsicht eines weiteren Ausfüh- rungsbeispiels mit zueinander parallelen Reibflächen;

Fig.5 eine Seitenansicht auf ein Reibradgetriebe entspre- chend Fig.4; Fig.6 eine schematische Seitenansicht eines weiteren Aus- führungsbeisspiels mit einer Mehrzahl von Antriebs- und dazwischen angeordneten, angetriebenen Scheiben; Fig.7 einen Schnitt längs A-B der Fig.6; Fig.8a und 8b eine Draufsicht und eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels mit Reibflächen-tragender Welle und Scheibe und Fig.8c ein Detail B aus Fig.8a.

Bei dem in Fig.1 schematisch dargestellten, ersten Ausführungs- beispiel der Erfindung ist zwischen zwei Antriebsscheiben 1a und ib eine angetriebene Scheibe 2a auf einer Welle 5 drehbar gelagert angeordnet. Zwischen den gekrümmten, hier toroidförmig ausgebildeten, Antriebsflächen 70a und 70b der Scheiben 1a bzw.

ib und den ebenfalls gekrümmten,ebenfalls toroidförmigen, ange- triebenen Flächen 71a und 71b der Scheibe 2a ist kraftschlüssig ein Zwischenglied vorgesehen, in dem erste und zweite Wälzkör- per 7, 8 in Form von Kugeln antriebsmässig in Serie zueinander angeordnet sind, welche die Drehbewegung der Scheiben 1a und 1b über jeweils drei Reibpunkte 9, 10, 11 reibschlüssig auf die Scheibe 2a vermitteln. Die Wälzkörper 7, 8 sind in einem ge- meinsamen Käfig 15 (strichliert angedeutet) angeordnet, welcher auch als kugelgelagerte Lagerplatte ausgebildet sein kann. Die Drehrichtung der Scheiben 1a und 1b und 2a ist jeweils gleich- gerichtet, bei Verschwenken der radialen Position der Wälzkör- per 7, 8 wird die Übersetzung des Getriebes geändert. Die Vor- spannung ist dabei über die beiden Wälzkörper von innnen her erzeugbar, im Gegensatz zu der Situation, wie in der WO 92/08912 beschrieben, bei der scheibenförmige Wälzkörper ge- zeigt sind.

Die Anordnung vervielfältigt über die mehrfachen Zwischenglie- der und die Parallelanordnung der Reibflächensituation die Drehmomentübertragung.

Fig.2a und 2b zeigen Reibradgetriebe, bei denen zwischen to- roidförmigen Lauf flächen mehrere Zwischenglieder mit jeweils drei antriebsmässig in Serie angeordneten Wälzkörpern 17, 18, 19 vorgesehen sind. Wie schematisch anhand der Fig.3a bis 3c zu erkennen ist, können die Wälzkörper entweder in einem gemein- samen Käfig 15c (Fig.3c), oder auch in mehreren Käfigen, so z.B. in einem zwei Wälzkörper umfassenden Käfig 15d (Fig.3a) oder auch so in einem Käfig 15e (Fig.3b) angeordnet sein, dass einer der Wälzkörper 18e gegenüber den anderen beiden Wälzkör- pern 17e, 19e - gegebenenfalls in einem eigenen Käfig gelagert - lageveränderbar ist, und damit die Vorspannung verstellbar wird. Dies ist auch in Fig.2a beispielhaft dargestellt, wo bei einem der Zwischenglieder einer der Wälzkörper 18 gegen die beiden anderen Wälzkörper in die Lage 18" verschoben ist (strichliert). Zur Veränderung der Übersetzungsverhältnisse können die Wälzkörper beispielsweise in die mit 17', 18', 19' gekennzeichnete Stellung verdreht werden (Fig.2b). Damit wird eine grosse Variationsbreite in bezug auf Verschwenk- und/oder Verschiebbarkeit der reibungsübertragenden Wälzkörper erreicht, und damit Möglichkeiten zur Veränderung der Übersetzungsver- hältnisse, ebenso wie optionales, selbsttätiges Erzeugen der Vorspannung. Die Scheiben - Antriebsscheibe(n) 1c (1d) und an- getriebene Scheibe 2c, (2d) - drehen hier entgegengesetzt.

In den Fig.3a bis 3c sind - der besseren Übersichtlichkeit halber - die Lauf flächen, die Antriebsfläche und die angetrie- bene Fläche 70c, 71c, an Wellen lc', 2c' dargestellt, die Si- tuation ist grundsätzlich analog zu derjenigen mit konkav ge- krümmten Lauf flächen zu sehen. Auch für ebene Lauf flächen (strichliert) ist die Situation vergleichbar. Die - immer rol- lende - Bewegung der Wälzkörper je nach Anordnung in den Käfi- gen entsprechend den Fig.3a bis 3c zeitigt die Möglichkeiten der Erzeugung der Vorspannung, über die Verschwenkung zweier Wälzkörper 18d, 19d in ihrem Käfig 15d (Fig.3a), der Verschie- bung oder Verschwenkung eines Wälzkörpers 18e (Fig.3b) und der gemeinsamen Verschwenkung aller drei Wälzkörper 17c, 18c, 19c im gemeinsamen Käfig 15c (Fig.3c). Die Verschwenkung und/oder

Verschiebung des Käfigs zur Erzeugung der Vorspannung ist von Reibkegeln und Kräfteverhältnissen, sowie der Art der Käfighal- terung abhängig. Prinzipiell ist die Verschwenkung oder Ver- schiebung bei jeder Anzahl von Wälzkörpern möglich.

In Fig.2b ist - der Fig.1 analog - eine Vervielfältigung einer Anordnung entsprechend Fig.2a gezeigt. Zwischen zwei Antriebs- scheiben 1c, 1d ist eine angetriebene Scheibe 2d an einer Welle 5 drehbar gelagert. Antriebsscheiben 1c, 1d und angetriebene Scheibe 2d besitzen gekrümmt ausgebildete Lauf flächen 70c, 70d, 71d, 71d', solcherart jeweils ein Toroid bildend. Zwischen- glieder mit jeweils drei Wälzkörpern 17, 18, 19 übertragen kraftschlüssig die Drehmomente von Antriebsscheiben 1c, 1d auf die angetriebene Scheibe 2d. Zur Veränderung der Übersetzungs- verhältnisse werden die Wälzkörper radial verdreht, beispiels- weise in die strichliert angedeutete Stellung 17', 18', 19', wobei sie an der Torusfläche abrollen, so dass die Verstellung auch bei anliegender Last ohne erhöhten, reibungsbedingten Verschleiss möglich wird. Die in den Fig.2a und 2b gezeigte, geradlinige Anordnung der Wälzkörper ist rein beispielhaft, die Wälzkörper können auch gegeneinander versetzt bzw. "bogen"för- mig angeordnet sein.

Die notwendige Vorspannung kann - in bekannter Weise - auch durch Aufbringen von Druck auf die beiden äusseren Scheiben, hier 1c und 1d, erzeugt werden, beispielsweise über Federkraft, hydraulisch oder auch in Art der in der CH-A-157736 beschriebe- nen Vorrichtung. Dabei ist der aufzuwendende Druck jeweils ab- hängig von der Radialstellung der Wälzkörper, da nur in einer parallel zur Wellenachse liegenden Stellung - einem Überset- zungsverhältnis von 1:1 entsprechend - der Anpressdruck diesem von aussen aufgebrachten Druck entspricht. Auch bei der Montage der Scheiben kann die Vorspannung bereits voreingestellt wer- den.

Bei dem in Fig.4 und 5 schematisch dargestellten, weiteren Aus- führungsbeispiel sind eine Antriebsscheibe 1f und eine ange-

triebene Scheibe 2f parallel zueinander, aber mit versetzten Achsen 3, 4 auf drehbar gelagerten Wellen 5f, 6f angeordnet.

Zwischen der Antriebsfläche 70f der Antriebsscheibe 1f und der angetriebenen Fläche 71f der angetriebenen Scheibe 2f sind zwei kugelförmige Wälzkörper 7f, 8f antriebsmässig in Serie angeord- net. Die Drehbewegung der Antriebsscheibe if wird reibschlüssig auf die angetriebene Scheibe 2f über die drei Reibpunkte 9, 10, 11 vermittelt. Die Wälzkörper 7f, 8f sind in einem gemeinsamen Käfig 15f angeordnet, welcher auch als kugelgelagerte Lager- platte ausgebildet sein kann. Die Verbindungslinien 60, 61, 62, 63, welche die Reibpunkte 9, 10, 11, des jeweiligen Wälzkörpers 7f, 8f mit dem Mittelpunkt 13, 14 des Wälzkörpers 7f, 8f ver- binden, schliessen jeweils von 1800 verschiedene Winkel 12, 17 ein. Man könnte auch sagen, dass eine gedachte Verbindungslinie zwischen den Reibpunkten 9, 10, 11 eines Wälzkörpers 7f, 8 f nicht durch den Mittelpunkt 13, 14 dieses Wälzkörpers 7f, 8f führt. Es ist also die Summe der Durchmesser der beiden Wälz- körper 7f, 8f grösser als der Abstand zwischen den Scheiben 1f, 2f. Der Käfig 15f ist um eine Achse 19, welche senkrecht zu den Verbindungslinien 60, 61, 62, 63 zwischen den Reibpunkten 9, 10, 11 der Wälzkörper 7f, 8f und den Mittelpunkten 13, 14 der Wälzkörper 7f, 8f steht, verschwenkbar gelagert.

Wird die Antriebsscheibe 1f in den Fig.4 und 5 in Richtung des Pfeiles 18 angetrieben, wodurch zwischen den Scheiben 1f, 2f eine Drehmomentbelastung anliegt, wird der Käfig 15f von den Wälzkörpern 7f, 8f um seine Achse 19 in Pfeilrichtung 16 ver- schwenkt, wobei sich die Wälzkörper 7f, 8f zwischen den Schei- ben 1f, 2f verkeilen, bis die notwendigen Anpressdrücke er- reicht sind und die Bewegung der Antriebsscheibe 1f auf die an- getriebene Scheibe 2f mit einer von der radialen Stellung der Wälzkörper 7f, 8f abhängigen Übersetzung übertragen wird. Wenn die Drehmomentbelastung zwischen den Scheiben endet oder sich umkehrt, beispielsweise wenn die Drehung der Antriebsscheibe langsamer wird, wird von den Wälzkörpern 7f, 8f die Verschwen- kung des Käfigs 15f zurückgesetzt und es ist ein Freilauf der angetriebenen Scheibe 2f möglich.

Durch einen Anschlag, der die maximale Verschwenkung des Käfigs 15f in Pfeilrichtung 16 begrenzt, kann die maximal mögliche Drehmomentübertragung begrenzt werden.

Die Übersetzung des Getriebes wird durch eine Verstellung der radialen Position der Wälzkörper geändert, wozu der Käfig 15f entlang der Achse 19 verschoben wird. Dabei können die Wälzkör- per 7f, 8f aneinander und an den Laufflächen der Scheiben 1f, 2f abrollen, so dass eine Verstellung der Übersetzung, ohne eine hohe Reibung überwinden zu müssen, auch bei anliegender Last und gleichzeitigem Stillstand der Scheiben möglich ist.

Wie daraus zu ersehen, ist der Käfig um eine Schwenkachse, wel- che senkrecht zu den Verbindungslinien zwischen den Reibpunkten der Wälzkörper und den Mittelpunkten der Wälzkörper steht, ver- schwenkbar gelagert. Durch die Verschwenkung des Käfigs um des- sen Schwenkachse, welche beim Antrieb des Getriebes selbsttätig erfolgt, werden die notwendigen Anpressdrücke erzeugt.

Bei stufenlos einstellbaren, bekannten Getrieben bestand - wie einleitend erwähnt - eine Einschränkung darin, dass eine Ver- stellung der radialen Position der Wälzkörper entweder nur un- ter hoher Reibung und untragbarem Materialverschleiss oder ohne Drehmomentbelastung an der Antriebswelle erfolgen kann. Bei den Reibradgetrieben entsprechend den Figuren 2a, 2b, 4, 5, 6, 7, und 8a bis 8c können die in Serie geschalteten, kugelförmigen Wälzkörper bei einer radialen Verstellung einfach gegeneinander und an den Laufflächen abrollen.

In dem in den Fig.6 und 7 dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei Antriebsscheiben 20, 21, 22 auf einer gemeinsamen An- triebswelle 5 angeordnet. In den von der ersten und zweiten An- triebsscheibe 20, 21 eingeschlossenen Zwischenraum 23 ragen er- ste angetriebene Scheiben 25 und 25' und in den Zwischenraum 24 zwischen den Antriebsscheiben 21, 22 weitere angetriebene Scheiben 26, 26'. Jeweils zwei dieser angetriebenen Scheiben

25, 25' und 26, 26' sind auf einer gemeinsamen Welle 6, 6' an- geordnet. Zwischen den Antriebsscheiben 20, 21, 22 und den an- getriebenen Scheiben 25, 25', 26 und 26' sind jeweils erste und zweite Wälzkörper 7g, 8g vorgesehen, die analog zu dem in den Fig.4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils in hier nicht dargestellten Käfigen angeordnet sind.

Die Verbindungslinien zwischen Reibpunkten und Mittelpunkt des jeweiligen Wälzkörpers schliessen von 1800 verschiedene Winkel ein (Fig.7).

Die Neigungen der Verbindungslinien zwischen den Mittelpunkten der Wälzkörper relativ zu den Achsen 3, 4 und 4' sind entgegen- gesetzt, so dass beim Antrieb in eine der beiden Drehrichtungen eine Verkeilung der beiden Wälzkörperpaare, die von beiden Sei- ten auf eine angetriebene Scheibe wirken, erfolgt. In dem Bei- spiel der Fig.7 sind die beiden Wälzkörperpaare links für eine Drehrichtung verantwortlich, beispielsweise eine Rechtsdrehung, die beiden Wälzkörperpaare rechts für eine Drehung in die ent- gegengesetzte Richtung, beispielsweise nach links. Dies ist na- türlich nur dann gegeben, wenn die winkelgemässe Anordnung in einer der Fig.7 entsprechenden Weise vorgenommen wird. Beim Ausführungsbeispiel entsprechend den Fig.6 und 7 sind dabei für die beiden Drehrichtungen jeweils zwei angetriebene Scheiben vorgesehen, wobei für die beiden Drehrichtungen unterschiedli- che Übersetzungen eingestellt werden können.

Die durch die Anpressdrücke hervorgerufenen Axialkräfte müssen nicht von Lagern aufgenommen werden, sondern werden direkt auf die Welle 5 übertragen. Dies verringert den Verschleiss und vermindert die Lagerreibung.

Es könnte auf diese Art auch vorgesehen sein, den Antrieb nur in eine Drehrichtung zu übertragen und in der anderen Drehrich- tung einen Freilauf vorzusehen. Dazu würden zwei Antriebsschei- ben und eine dazwischenliegende, angetriebene Scheibe ausrei- chen. Es könnten aber auch noch weitere angetriebene Scheiben

und zugehörige Antriebsscheiben parallel geschaltet sein, und zwar bei der Übermittlung der Bewegung in einer Richtung ge- nauso wie in beide Richtungen.

Bei dem in den Fig.8a, 8b und 8c gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Winkelgetriebe geschaffen, indem über die Wälzkörper 7i, 8i die Bewegung von einer Antriebsscheibe 1i auf eine angetriebene Welle 42 übermittelt wird, welche um ihre Achse 44 drehbar gelagert ist. Übersetzung und Drehrichtung der Welle 42 können durch die Verschiebung des die Wälzkörper 7i, 8i haltenden Käfigs (nicht dargestellt) in Pfeilrichtung 45 verändert werden.

Wie aus Fig.8c besser ersichtlich ist, schliessen die Verbin- dungslinien 60, 61; 62, 63 zwischen den Reibpunkten 9, 10, 11 und den Mittelpunkten 13, 14 der Wälzkörper 7i, 8i wiederum von 1800 verschiedene Winkel 12, 17 ein. Dadurch und durch die Ver- schwenkbarkeit des die Wälzkörper 7i, 8i haltenden Käfigs kön- nen die notwendigen Anpressdrücke selbsttätig erzeugt werden.

Wie leicht einsichtbar, sind die Bezeichnungen "Antriebs"schei- be und "angetriebene" Scheibe in den obigen Figuren im wesent- lichen austauschbar, so können beispielsweise in den Fig.6 und 7 genauso gut die Antriebsscheiben zwischen den angetriebenen Scheiben liegen, wie beispielsweise in Fig.8a bis 8c die Welle Antriebsmittel und die Scheibe Abtriebsmittel sein könnte.