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Die Erfindung betrifft ein Wechselgetriebe, bei dem ein Stirnrad durch axiale Verschiebung in und ausser Eingriff mit Kegelrädern gebracht werden kann. die hintereinander angeordnet sind. Die Kegelräder sind mit Bezug auf ihren Durchmesser abgestuft, sitzen auf einer gemeinsamen Welle und werden durch Federdruck aneinander gehalten. Sie sind in ihrer normalen Stellung durch Kupplungzähne miteinander gekuppelt.
Die Erfindung bezweckt durch Verbesserung der Herstellung der Zahnräder den Eingriff zwischen dem treibenden und getriebenen Rad bei einem Weehselgetriebe dieser Art zu verbessern und die Umschaltung von einem auf ein anderes der Kegelräder zu erleichtern.
Die Zähne der Kegelräder werden nach der Erfindung mit demselben Fräser geschnitten, der für das Stirnrad verwendet wird, so dass die Zahnlücken zwischen den Zähnen im Wesen nicht kegelförmig verlaufen und die Zähne selbst schwach kegelförmig sind. Durch diese Ausbildung wird die Eingriffslinie zwischen einem Zahn des Stirnrades und einem Zahn des Kegelrades längs des Teilkreises gebildet. Um diese Eingriffslinie während der ganzen Winkeldrehung aufrecht zu erhalten-da die Geschwindigkeiten von Punkten auf einem Kegelrad in einer Linie parallel zur Achse des Stirnrades ungleich sind-. wird jeder Zahn eines Kegelrades an der Flanke und am Kopf von einem Maximum am Ende des grössten Durchmessers bis zu einem Minimum am Ende des kleinsten Durchmessers abgeschnitten.
Auf diese Weise werden die verschiedenen Geschwindigkeiten dadurch, dass der abrollenden Fläche des Zahnes
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Es ist ersichtlich, dass dieser Ausgleich mitunter durch Korrektur der Zähne des Stirnrades anstatt einer Naeharbeitung der Zähne der Kegelräder erfolgen kann. Die Korrektur kann auch zum Teil an den Zähnen des Stirnrades und zum Teil an den Zähnen des Kegelrades vorgenommen werden.
Das Wechselgetriebe ist auf der Zeichnung in beispielsweiser Ausführung dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt des Getriebes. Fig. 2 ein Schaubild eines Zahnes des Kegelrades und Fig. 3 eine Aufsieht auf Fig. 2.
Das treibende Rad 1 ist durch eine Büchse 2 mit einem Kegelrad gekuppelt, welches in Eingriff mit einem zweiten Kegelrad 4 steht, das frei auf dem einen Ende einer Welle 5 lagert. Die Welle 5 selbst ruht in Kugellagern innerhalb des Getriebegehäuses 6 und trägt eine Reihe von konischen Rädern 7. Das im Durchmesser grösste Rad besitzt einen buchsenförmigen Ansatz 8, der sich gegen eine Stirnplatte 9 einer Kupplung legt, während das kleinste konische Rad einen buchsenförmigen Ansatz 12 aufweist, der am Gehäuse 6 am anderen Ende vorgesehen ist. Die Kupplung besteht aus einem Gehäuse 10, welches in das Kegelrad 4 eingeschraubt ist. Ferner sind Kupplungsscheiben 11 innerhalb des Gehäuses vorgesehen. die abwechselnd am Gehäuse sitzen und auf die Büchse 8 aufgekeilt sind. wie es die Fig. 1 veranschaulich.
Die Kupplungsscheiben 11 werden in ihrer normalen Stellung durch die Wirkung von Federn 12 unter Vermittlung der Stirnplatte 9 zusammengedrückt. Die Stirnplatte 9 ist mit dem Kupplungsgehäuse verbunden. Die verschiedenen konischen Räder werden in der normalen Lage durch Kupplungszähne-M miteinander verriegelt, so dass die Bewegung auf die konischen Räder von dem Rad 4 aus mittels der Kupplungsscheibe 11 und der Büchse 8 übertragen wird. Gleichzeitig bekommen die einzelnen Kegelräder genügend Spielraum in axialer Richtung, so dass ihre Kupplungszähne ausser Eingriff kommen. Wenn die Stange 15 bewegt wird, werden die Kegelräder mit Bezug auf den Antrieb entkuppelt
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Das getriebene Rad 19 ist auf der Welle 20 aufgekeilt, die durch die Buchse des treibenden Rades ; 1 reicht. Am anderen Ende ruht die Welle in einem Kugellager 21 des Gehäuses 6. Die Bewegung wird :'uf die Welle 20 durch das auf der Welle sitzende Zahnrad.' ? übertragen. Dieses Zahnrad wird im Gleitsitz auf der Welle geführt und kann axial durch eine Gabel 24 verschoben werden, die auf einer Schraubt'n-
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in Eingriff kommen.
Die Zähne des Stirnrades sind wie üblich ausgebildet, während die Kegelräder mit demselben Werkzeug geschnitten werden, so dass parallel laufende Zahnlücken entstehen, die ermöglichen, dass das Stirnzahnrad durch die Verzahnung der Kegelräder beim Geschwindigkeitswechsel bewegt werden können. Die Zähne des Kegelrades werden aus diesem Grunde etwas kegelförmig oder spitz zulaufen, d. h. an einem Ende breiter sein als an dem anderen, wie in Fig. 3 in vollen Linien dargestellt ist. Um einen einwand- freien Zahneingriff zu erhalten, wird der Kopf des Zahnes, wie zwischen den vollen Linien und der unter- brochenen Linie 28 in Fig. 2 dargestellt, weggeschnitten. In ähnlicher Weise wird die Flanke nachgearbeitet, wie durch die unterbrochene Linie 29 veranschaulicht ist.
Infolge dieser Anordnung wird die Eingriffslinie im Wesen parallel zum Teilkreis a, b verlaufen, da die entsprechenden Zähne des Stirnrades und des Kegelrades aufeinander abrollen.
Verschiedene Geschwindigkeitsverhältnisse können auf diese Weise durch Bewegung des Zahnrades 23 längs der Welle 20 in Eingriff mit den verschiedenen Kegelrädern erhalten werden. Während dieses Vorganges werden die Kegelräder ausser EingTiff gebracht, so dass das Stirnrad frei durch die Zahn- lücken der Kegelräder geschoben werden kann. Eine neutrale Stellung innerhalb des Getriebes wird erreicht, wenn das Stirnrad in den freien Raum hinter den Kegelrädern geschoben wird. Die Rücklaufbewegung erhält man durch Eingriff des Stirnrades mit einem Stirnrad 31, das unabhängig in Lagern des Gehäuses ruht und selbst mit einem weiteren Stirnrad kämmt, das in der Buchse des kleinsten Kegelrades sitzt.
Die Schraubenspindel 25 wird durch den Hebel 17 gedreht, welcher mit einem Zahnsegment 33 versehen ist, das in ein Zahnrad 34 auf der Welle 25 eingreift. Der Handhebel 17 ist schwingbar in einem
Quadranten 35 gelagert, der entsprechend den verschiedenen Geschwindigkeiten in bekannter Weise {ge- schlitz ist. In der in Fig. 1 dargestellten Lage befindet sieh der Hebel in einem Schlitz des Quadranten. Wenn der Hebel nach links bewegt wird, dann wird vor dem Geschwindigkeitswechsel das Zahnsegment :,';
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