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Kraftübertragungsgetriebe.
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dadurch erreicht, dass die Zahnräder wenigstens teilweise statt auf Zapfen längs ihren Verzahnungen geführt sind. Auf diese Weise sind nämlich Lager zu beiden Seiten des Zahnrades vermeidbar, wodurch sich die Platzgewinnung erklärt. Die erfindungsgemässe Anordnung der Zahnräder ermöglicht ausserdem die Ausbildung bisher in ihrer Wirkungsweise unbekannter Ausführungsformen von Getrieben der genannten Art.
Die Zeichnungen zeigen fünf Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes. Fig. 1-5 betreffen die erste Ausführungsform. Fig. 8,9 und 10 betreffen die zweite Ausführungsform, Fig. 13 und 14 eine dritte Ausführungsform. Fig. 6 und 7 und Fig. 11 und 12 stellen Abänderungen der verschiedenen Ausführungsformen dar. Fig. 14 a ist eine Abänderung einer Einzelheit der zwei ersten Ausführungformen. Fig. 15 ist eine Abänderung der Ausführungsform nach Fig. 13 und 14. Fig. 16 zeigt einen Einzelteil. Fig. 17 und 18 sind eine vierte Ausführungsform, Fig. 19 und 20 eine fünfte Ausführungsform.
Fig. 21,22 und 23 betreffen eine Abänderung der vierten und fünften Ausführungsform.
In den Ausführungsformen nach Fig. 1-5 und 13 und 14 bestehen die erwähnten Zahnräderpaare einerseits aus auf eine gemeinsame Achse verkeilter Planetenräder, welche von einem der beiden Wellen mitgenommen werden, und anderseits aus in derselben Achsenrichtung wie die beiden gleichachsigen Wellen angeordneten zentralen Zahnrädern, welche ständig mit den Planetenrädern kämmen und von welchen eines mit derjenigen Welle verbunden ist, die nicht die Planetenräder antreibt, während die andern in der Masse der die Planetenräder antreibenden Welle geführt werden. Die zentralen Räder können durch von einer Steuerwelle betätigte Bremsen festgestellt werden, welche auf an diesen Rädern vorgesehene Flansche wirken.
Die Steuerwelle kann ebenfalls die Antriebswelle und die zu treibende Welle für gemeinsame Drehung miteinander verbinden.
In Fig. 1-5 bestehen die erwähnten zentralen Räder aus Zahnkränzen mit Innenverzahnung, während nach Fig. 12 und 14 diese Räder eine äussere Verzahnung besitzen.
Fig. 1 und Fig. 13 sind Schnitte durch die gemeinsame Achse der beiden Wellen des Getriebes.
Fig. 2 ist ein Schnitt längs A-B der Fig. 1. Fig. 3 ist ein Axialschnitt durch ein Schwungrad, welches mit einer der Wellen verbunden ist und zur Aufnahme der hauptsächlichsten beweglichen Glieder des Getriebes eingerichtet ist. Die Fig. 4 ist ein Schnitt längs A-B der Fig. 3. Fig. 5 zeigt einen Einzelteil in Draufsicht. a bezeichnet das Schwungrad, auf welchem das Getriebe angeordnet ist und welches aus den Teilen a', a" a'" und a"" besteht, wenn alle beweglichen Glieder auf ihm angebracht sind. Diese verschiedenen Teile sind aus Fig. 3 und 4 klar ersichtlich.
Man sieht, dass durch Überlagerung und Ausschneidung dieser Teile kreisförmige Höhlungen gebildet werden, welche mit ihren inneren Flächen die Zahnräder e', e", e"', und e""fuhren, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist. b ist die Kurbelwelle des Motors und d die getriebene Welle, welcher der vom Motor zu überwindende Widerstand auferlegt ist. c ist das Motorgehäuse, welches ebenfalls das Getriebe einschliesst, das auf dem Schwungrad S gelagert ist.
Die Räder e', e", e"', e""sind auf einer gemeinsamen Welle e
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verkeilt oder können zusammengeschraubt werden. f', f", f''' bezeichnen Räder mit Innenverzahnung, welche mittels ihrer Verzahnung um die äusseren Kreisflächen der Teile a', a" und a''' des Schwungrades geführt werden, während die Räder e', e", e''in den Höhlungen dieser Teile geführt sind. Diese Höhlungen besitzen eine gemeinsame exzentrische Achse, so dass die Räder e', e", e''' einen Planetenblock bilden. f ist eine mit der getriebenen Welle d verbundene Scheibe, welche mit einer Innenverzahnung versehen ist, welche mit dem Planetenrad e""kämmt. Die Räder f',f",f''' kämmen je mit den Rädern e', e", e"'.
Im Gehäuse c sind drei Steuerwellen g gelagert, welchen durch einen geeigneten Antrieb gleichzeitig dieselbe Bewegung erteilt werden kann. Fig. 2 zeigt indessen drei verschiedene Ausführungsformen der Steuervorrichtung ; in Wirklichkeit würde man aber für alle drei Wellen einen gleichartigen Mechanismus verwenden. Die drei dargestellten Ausführungsformen betreffen Mittel, welche auf die Flansche 1', j", 1'" der Räder f',f",f''' wirken, um das eine oder das andere dieser Räder festzustellen.
Für die oben in Fig. 2 dargestellte Bremsvorrichtung ist vorgesehen, dass die Flansche
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Die Fig. 1 und 3 zeigen einen Flansch a"", welcher an einem mit dem Schwungrad verbundenen Teil vorgesehen ist, und ein dünner Ring joist mit der Scheibe f vernietet. Ringe w'''' sind beidseitig des Flansches a""und des Ringes j"" angeordnet und werden normalerweise durch die Nockenscheibe h daran verhindert, den Flansch und den Ring gegeneinanderzupressen. Die Nockenscheibe h besitzt eine Ausnehmung n', welche, wenn sie zwischen die beiden Ringe w'''' zu liegen kommt, den federnden Scheiben n gestattet, den Flansch a"1l und den Ring j'''' durch Vermittlung der Ringe ?""gegeneinanderzupressen.
Die Vorrichtung arbeitet folgenderweise : Es besteht eine Stellung für die Welle g, bei welcher
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die Räder f', f",f''' feststellt. Die Motorwelle b dreht alsdann leer, aber nimmt die Planetenwelle e mit.
Da das Planetenrad e'''' über die Scheibe f mit der Welle d verbunden ist, so wird dieses Rad gedreht, indem der Welle d gewöhnlich ein beträchtlicher Widerstand entgegenwirkt.
Der ganze Planetenradblock dreht sich daher um seine Achse e, und jede der Verzahnung überträgt an das ihr entsprechende Rad eine bestimmte Geschwindigkeit, da diese Räder nicht gebremst sind.
Wenn man nun annimmt, dass die Nockenscheibe h gedreht wird und die Bremsen n zum Anliegen bringt, so sieht man, dass die Verbindung der Scheiben j''' und a'''' die Anordnung, welche bei Automobilen als direkter Gang bezeichnet wird, herbeiführt.
Man wird verstehen, dass nicht dargestellte Organe, mittels welcher die Welle g die verschiedenen Bremsen zur Wirkung bringt, so angeordnet sein können, dass die Bremsen aufeinanderfolgend eine nach der andern zur Wirkung gelangen, wobei sich eine Bremse löst, während die nächste angepresst wird. Für alle Geschwindigkeiten der Welle d ausser bei direktem Gang muss eines der Räder f', f",f''' festgestellt werden. Bei Betrachtung der Fig. 2 kann man sich dann vorstellen, dass, wenn eines dieser Räder fest-
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tragen. Wenn das Verhältnis eines der Räder züi seinem Planetenrad gerade 3 beträgt, so besteht genaue Kompensation zwischen der Geschwindigkeit der Mitnahme der Planetenräder und der Geschwindigkeit in umgekehrter Richtung, welche es an die Scheibe f durch Drehung um seine Achse zu übertragen sucht.
Wenn das Verhältnis zwischen dem feststehenden Rad f, f" oder 1'" und seinem Planetenrad grösser als 3 ist, so hat die getriebene Welle eine Geschwindigkeit in umgekehrter Richtung in bezug auf diejenige der Motorwelle.
Wenn das Übersetzungsverhältnis des festen Rades zum Planetenrad kleiner als 3 ist, so hat man eine positive Geschwindigkeit der getriebenen Welle, welche gegenüber der Geschwindigkeit der Motorwelle sehr reduziert sein kann, wenn das Verhältnis nur wenig unter 3 ist. In der Ausführungsform nach Fig. 2 besteht das grösste Übersetzungsverhältnis bei demjenigenRadpaar, dessen Planetenrad den kleinsten Durchmesser besitzt. Man erhält daher den Rückwärtsgang indem man die Bremsen h" zur Wirkung bringt, welche das mit dem Planetenrad e'kämmende Rad y feststellen ; dieses Übersetzungsverhältnis ist grosser als 3 und beträgt in diesem Beispiel ungefähr 4 : 1. Um zur ersten und zweiten Geschwindigkeit überzugehen, werden nacheinander die Bremsen h'und h.. betätigt.
Diese Vorrichtung besitzt den Vorteil einer geräuschlosen Steuerung und der geräuschlosen Zwischengeschwindigkeiten infolge der Überlegenheit der Innenverzahnung über die Aussenverzahnung wie auch der eingehen Führungsart der Räder auf dem Schwungrad.
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Die als Abänderung in Fig. 2 dargestellte Bremseinrichtung besitzt einen Bremsschuh 1, welcher gegen den äussern Rand der Flansche j, j",j''' zum Anliegen gebracht werden kann. Eine Feder 100 ist auf dem Gehäuse abgestützt und wirkt gegen dem Bremsschuh, dessen Hub durch die im Gehäuse drehbar gelagerte Welle g begrenzt ist. Diese Welle besitzt einen Einschnitt 101, infolge welches der Hub des Bremsschuhes vergrössert wird, wenn der Einschnitt 101 gegen die Feder 100 gerichtet ist.
Rechts auf Fig. 2 bezeichnet m eine Abänderung der früher beschriebenen Klemmbacken k.
In Fig. 13 und 14 ist eine Ausführungsform dargestellt, in welcher die zentralen Räder keine Innenverzahnung, sondern Aussenverzahnung besitzen und die übereinander und über die getriebene Welle gestossen sind. Hier ist das Rad d'mit der getriebenen Welle verbunden und kämmt mit dem Planetenrad d". Der Planetenradblock. und die Bremsen sind wie in der Ausführung nach Fig. 1 angeordnet bis auf die den direkten Gang erzeugende Bremsvorrichtung.
Der direkte Gang wird hier nicht durch unmittelbare Verbindung von Welle d und Schwungrad erhalten, sondern durch Verbindung von zwei zentralen Rädern von verschiedenen Durchmessern, welche, da sie von ihren Planetenrädern nicht verschiedener Geschwindigkeit gedreht werden können, die Drehung des Planetenradblockes um seine Achse verhindern, so dass dieser Block das Rad d sowie die zwei verbundenen zentralen Räder in Drehung versetzt, u. zw. mit der Geschwindigkeit seiner Umdrehung, welche gleich derjenigen der Motorwelle b ist.
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Bremsen nach derjenigen der Fig. 1 wirken. Die Verbindung zwischen den beiden zentralen Rädern wird zwischen den Scheiben e/"und 63"'hergestellt.
Zu diesem Zweck besitzt die Scheibe e/"Hebel i, welche mit Bremssegmenten 'verbunden sind. Diese Segmente wirken mit einer innen gerippten Fläche eines Ringes < jfi zusammen, welcher von der Scheibe e2111 getragen wird. Ein Ring h, mit konischer Endfläche kann auf der Hülse ei"gleiten und wirkt als Steuernocke gegen die Enden der Hebel i. Stangen ti'verbinden diese Hülse mit einem Gleitring indessen Stellung unter Vermittlung des Hebels jI von der Steuerscheibe leI auf der Steuerwelle l1 beeinflusst wird.
Man versteht, dass die verschiedenen Steuermittel der Welle ! i, wie die Steuerscheibe le1 und Fortsätze , derart auf ihr angeordnet sein können, dass sie nacheinander und in solcher Reihenfolge zur Wirkung gelangen, dass z. B. bei Drehung der Welle im gleichen Sinne diese in Stellungen gelangt, die folgenden Stellungen der Welle d entsprechen : eine Rückwärtsgeschwindigkeit, eine Geschwindigkeit Null, eine erste und eine zweite Zwisehengeschwindigkeit und die dem direkten Gang entsprechende Geschwindigkeit.
Die Fig. 14 ist ein Schnitt längs einer tangentialen Ebene zu den Rädern e2 und e2', aus welcher die Gestalt der Klemmbacken mg, die vor dieser Ebene liegen, ersichtlich ist.
Man sieht, dass die beiden Räder längs ihres Umfanges in der Masse des Stückes a" des Schwung- rades geführt werden können, sofern die zentralen Räder mehr Spiel zwischen ihren Hülsen und der Welle d besitzen, als sie in der Höhlung des Stückes ?"haben. Die verschiedenen Teile a, a', a"des Schwungrades sind mittels Bolzen Cl aneinander befestigt.
Die Fig. 15 ist eine Abänderung der Ausführungsform nach Fig. 13 und 14. Man sieht dort, dass die Planetenräder und die zentralen Räder mittels Innenverzahnungen 1'2 miteinander verbunden werden können, welche ebenfalls in der Masse des Schwungrades geführt sind und den Vorteil der Geräuschlosigkeit besitzen.
In den Fig. 8,9 und 10 ist ein Ausführungsbeispiel, dessen Arbeitsweise ähnlich denjenigen der Fig. 1 ist dargestellt, in dem Sinne, dass ein Planetenrad mit einer Innenverzahnung zusammenarbeitet. Diese Innenverzahnung wird aber durch eine gezahnte Kette gebildet, welche von einem Dorn mit radial verschiebbaren Klauen in kreisrunder Form gehalten wird. Auf diese Weise kann der Durchmesser der durch die Kette gebildeten Zahnkrone allmählich verändert werden, indem eine geeignete Verbindung zwischen der Steuerwelle und dem Dorn einerseits und anderseits mit einer Vorrichtung getroffen ist, mittels welcher das Kettenrad und das Planetenrad immer miteinander in Verbindung bleiben für alle Durchmesser, welche dem Kettenrad gegeben werden können.
Die Fig. 8 ist ein axialer Schnitt, Fig. 9 ein schematischer Schnitt durch Fig. 8 und Fig. 10 ein halbschematischer Schnitt, welcher eine Verbindungsvorrichtung zwischen der drehbaren Steuerwelle und einem Teil des Getriebes zeigt.
Ein Ritzel 5 sitzt drehbar auf dem exzentrischen Zapfen 1 des Schwungrades und stellt das Planetenrad dar. Es besitzt zwei Verzahnungen 5 und 5'. Ein Rad sitzt drehbar und exzentrisch auf dem Schwungrad a der Antriebswelle und ist in Eingriff mit einer Schnecke 35 (Fig. 8 und 10).
Die verschiedenen Zahnkronen der Fig. 1 und 2 sind durch eine Kette 8 ersetzt, welche von radial
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Die Steuerwelle mit der Kurbel 15 trägt ein Zahnrad 12, welches mit einer Verzahnung 12'des Dornes kämmt, welcher von beliebiger bekannter Konstruktion ist. Die getriebene Welle d ist unter Vermittlung der Zahnkrone 6 ständig mit dem Planetenrad 5'in Verbindung.
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Innenverzahnung 3"besitzt.
10 ist eine Bremsbacke, welche den Dorn aussen umgibt und von einer Bremse 11 im Gehäuse gegen den Dorn gepresst werden kann, um den Dorn mit dem Gehäuse zu verbinden. Mehrere solcher Bremsbacken sind in Fig. 9 ersichtlich. Sie stehen unter der Wirkung von Federn 10' (Fig. 8) oder 10" (Fig. 9).
Diese Vorrichtung arbeitet folgenderweise : Durch Drehung der Kurbel 15, welche die Stellung der Klauen des Dornes beherrscht, kann der Durchmesser der durch die Kette gebildeten Innenverzahnung bestimmt werden.
Ein Ende der Kette ist bei 9'befestigt, während das andere Ende 9"in eine Rinne 9'"rollt, wenn man den Durchmesser der Kette verkleinert. Die Krone 3 hat die Aufgabe, die Verbindung zwischen der Zahnkette und dem Rad 5 herzustellen, u. zw. für alle Durchmesser der Kette, indem eine nicht dargestellte Vorrichtung die Kurbel 15 in Verbindung mit der Schnecke 35 bringt. Es besteht ebenfalls eine Verbindung zwischen der Kurbel 15 und dem Hebel. 12', welcher die Bremsen betätigt.
Um direkten Gang zu erhalten, verbindet man den Dorn, welcher die Kette trägt, mit dem Schwungrad des Motors. Zu diesem Zweck wird die Bremse 11 gelöst, wodurch die Bremsbacken 10 frei werden und durch die Federn 10'gegen den Teil a'des Schwungrades zum Anliegen gebracht werden. Damit der Dorn 9 frei wird, ist es nötig, dass er nicht mit dem Rad 12 in Eingriff ist. Das Rad 12 besitzt für diesen Zweck eine Zahnlücke, welche gegen die Verzahnung 12"des Dornes zu liegen kommt, sobald als die Bremse 11 gelöst wird. Nichts verhindert alsdann, dass sich das Schwungrad, der Dorn und die Räder 5'und 6 miteinander drehen, was den direkten Gang darstellt.
Wenn man nun das Getriebe zum Leerlauf oder auf eine Zwischengeschwindigkeit bringen will, so dreht man die Kurbel 15 in umgekehrtem Sinne wie der Pfeil 16. Die Bremse 11 stellt den Dorn fest, indem sie die Federn 10'und Bremsbacken 10 eindrÜckt und diese vom Teil a'trennt. Gleichzeitig kommt das Rad 12 mit der Verzahnung 12"in Eingriff und steuert die Ausdehnung der Kette und das Schnecken- radez so dass das Rad 3 in der Kette abrollt und mit seiner Innenverzahnung das Ritzel 5 antreibt.
Man hat gesehen, dass die Achse der Nabe 2 und der Krone. 3 in Übereinstimmung mit der Hauptachse gebracht werden können. Die Anordnung ist so, dass, wenn sie in dieser Stellung ist, die Verengerung der Kette ein wenig früher aufgehört hat. Bevor man zu dieser Grenze gekommen ist, war die noch leicht exzentrische Krone 3 noch in Eingriff mit der Kette und drehte sich um ihre Achse um einen sehr kleinen Winkel während einer Umdrehung des Schwungrades, welcher durch den Eingriffswinkel eines Zahnpaares bestimmt ist, so dass die Krone 3 dem Ritzel 5 nur eine geringe Drehung um sich selbst erteilt und in umgekehrtem Sinne zum Drehsinn des Schwungrades. Dieses entsprach daher beinahe dem direkten Gang, was die erhaltene Geschwindigkeit anbetrifft.
Von diesem Moment an hört die Verengerung der Kette auf, und die Bremsen treten in Wirkung, wie oben beschrieben wurde, um den eigentlichen direkten Gang zu erhalten.
Man sieht, dass, je mehr man die Kette vergrössert, um so mehr vergrössert sich die Umdrehungszahl der Krone 3 und dadurch diejenige des Ritzels 5, so dass die negative Geschwindigkeit, welche von der positiven Geschwindigkeit der Planetenbewegung bei der Übertragung an die getriebene Welle abgezogen wird, sich auch vergrössert. Die positive Geschwindigkeit dieser Welle vermindert sich daher und kann Null werden.
Sie wird Null in dem Moment, wo der Durchmesser der Zahnkette doppelt so gross wird als der Durchmesser der äusseren Verzahnung der Krone 3. Dies ist wenigstens hier der Fall, wo das Übersetzungsverhältnis der Krone 3 zum Ritzel 5 dasselbe ist wie dasjenige der Krone 6 zum Ritzel 5'. Wenn man den Durchmesser der Zahnkette noch vergrössert, bis ihr Übersetzungsverhältnis zum äusseren Zahnkranz der Krone. 3 grösser als 2 wird, so wird die Bewegung der Welle d umgekehrt, was den Rückwärtsgang bei Automobilen ergibt.
Die Fig. 11 und 12 zeigen eine Abänderung der eben beschriebenen Ausführungsform ; die Fig. 11 ist ein Teilstück eines Schnittes durch die Achse und Fig. 12 ein Schnitt längs A-B der Fig. 11. Um eine Geschwindigkeitsvermehrung, anstatt eine Verminderung zu erhalten, wurde folgende Anordnung getroffen : Anstatt den Zapfen 1 unmittelbar an einem Stück des Schwungrades zu befestigen, ist er mit einer Schale 18 verbunden, welche im Inneren des Rades 3 geführt ist. In diesem Falle verschwindet die innere Verzahnung 3", und das Ritzel 5 wird angetrieben infolge Eingriffes mit einem zentralen Ritzel 19, welches vom Rad 3 getragen wird. Da der Drehsinn des Ritzels 5 in bezug auf den früher beschriebenen Fall umgekehrt ist, erhält man eine Geschwindigkeitsvermehrung für diejenigen Stellungen, bei denen man früher eine Verminderung hatte.
Die Fig. 11 und 12 entsprechen indessen dieser Ausführung nicht genau ; der ursprüngliche Drehsinn des Ritzels ist wieder hergestellt infolge einer Krone 20 mit Innenverzahnung, welche die beiden Ritzel 5 und 19 miteinander verbindet. In diesem Falle sind die Arbeitsweisen dieselben wie für die Fig. 8,9 und 10, was die Wirkung der exzentrischen Bewegung anbetrifft.
Die Fig. 6 und 7 stellen einen Einrückmechanismus dar, welcher eine Abänderung der Einrückvonichtung nach Fig. 1 und 13 bilden kann und den direkten Gang erzeugt, ohne dass zur Reibung als Hilfsmittel für die Mitnahme der einen Welle durch die andere gegriffen wird.
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Diese Vorrichtung, welche für zwei gleichachsige Wellen Anwendung findet, besitzt eine mit Innenverzahnung versehene Krone s, welche mit einer der Wellen verbunden ist.
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Diese Planetenräder sind einerseits mit der Innenverzahnung z und anderseits mit einem zentralen ausdehnbaren Ritzel in Eingriff. Dieses Ritzel wird von mehreren Sektoren gebildet, wie auch seine Nabe p'.
Die Nabe besitzt eine konische Fläche, welche, da die Nabe gespalten ist, in eine konische Ausnehmung einer Hülse o eingeführt werden kann, welche Hülse auf der Welle d gleiten kann. Diese Hülse besitzt eine Nut o, in welche ein nicht dargestellter Antriebshebel eingreifen kann.
Die Vorrichtung arbeitet folgenderweise : Wenn die Hülse im Sinne des Pfeiles u verschoben wird, so erhält das Ritzel p seinen kleinsten Durchmesser, für welchen sein Eingriff mit den Planetenrädern korrekt ist. Es besteht dann zwischen der treibenden und der getriebenen Welle keine andere Verbindung als diejenige, welche sich aus der unvermeidbaren Reibung zwischen den korrekt kämmenden Verzahnungen ergibt. Das der Welle d entgegengestellte Widerstandsmoment erreicht, dass die Planetenräder um sich selbst drehen, wenn das Schwungrad a in Drehung versetzt wird, und das Ritzel p und die Hülse o, welche lose auf der verkeilten Nabe des Rades f sitzen, in umgekehrter Richtung mitnimmt.
Wenn die Hülse im Sinne des Pfeiles v'betätigt wird, so verursacht die konische Nabe der Hülse, dass das Ritzel p seinen
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wenn die Hülse langsam verschoben wird. Es kommt dazu, dass der Eingriff so falsch wird, dass die Planetenräder nicht mehr um ihre Achsen drehen können. Dann nehmen sie die Zapfen r'mit, das auf der Welle d verkeilte Rad wird also gedreht, und man erhält direkten Gang.
Anstatt auf Zapfen geführt zu werden, könnten die Planetenräder in Höhlungen in dem Rad f geführt werden.
Die Fig. 7 zeigt für eines der Planetenräder ein anderes Mittel, um den Eingriff der Verzahnungen p und r falsch zu machen und welches nicht den Gebrauch eines ausdehnbaren Ritzels erfordert. Dieses Mittel besteht aus einer exzentrischen Hülse s, welche gestattet, die beiden Verzahnungen einander zu nähern oder voneinander zu entfernen, wenn man sie im einen oder ändern Sinne dreht.
Diese Vorrichtung mit ausdehnbarem Ritzel wird auch in der vierten und fünften Ausführungsform verwendet, welche in Fig. 17-20 dargestellt sind, wo man auf Fig. 19 die ausdehnbaren R'tzel sehen kann.
Die Vorrichtung nach Fig. 17 und 18 besitzt auch ständig miteinander in Eingriff bleibende Zahnräder. Ihre Inbetriebsetzung erfolgt hier von einer Einrückvorrichtung, welche unabhängig von den Verzahnungen selbst ist. Das Schwungrad ft des Motors trägt den hier beschriebenen Einrückmechanismus, welcher die Verbindung der Welle b mit einer Welle 21 gestattet mit Hilfe der Sehaltwelle 22 und des Einrückhebels 2. 3. Die Schaltung der Getriebe wird durch Hebel 24, 25 und 26 besorgt.
Längs der Welle 21 sind hintereinander mehrere Übertragungselemente angeordnet, welche je die folgenden Organe besitzen : Ein zentrales Ritzel und eine Krone mit Innenverzahnung von gleicher Achse wie das Ritzel und welche beide Verzahnungen mittels einer Krone mit Innen-und Aussenver-
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zahnung mit der Krone mit Innenverzahnung in Eingriff steht. Die Fig. 17 zeigt zwei solcher Elemente und noch ein drittes, welches aus einem Ritzel 27 und einer innern zentralen Krone 28, welche durch ein Planetenrad 29 miteinander in Verbindung sind. besteht. Das zentrale Ritzel 31 des ersten Elementes ist auf der Welle 21 verkeilt. Auf dieser Welle und beiderseits des Ritzels ist lose eine Nabe 30 gelagert, welche eine Verzahnung 32 besitzt. Die Krone 33 ist durch ihre Innenverzahnung auf der Nabe 30 geführt.
Die Krone mit Innenverzahnung 34 ist auf einer Scheibe 35 angebracht, welche an einer Hülse 36 befestigt ist. Auf dieser Hülse ist das zentrale Ritzel des zweiten Elementes verkeilt, und auf einem Teil des Ritzels ist die exzentrische Nabe des zweiten Elementes gelagert, welche eine Verzahnung 37 besitzt.
Es kann eine beliebige Anzahl solcher Elemente hintereinander angeordnet werden, welchen je ein be- stimmtes Übersetzungsverhältnis zwischen dem zentralen Ritzel und der Krone mit Innenverzahnung entspricht. Im dargestellten Beispiel ist auf der Hülse des zweiten Elementes das Ritzel 27 des Planetengetriebes verkeilt. Die Hülse der Krone mit Innenverzahnung 28 dieses Elementes trägt das Kupplungorgan 38 für die getriebene Welle.
Jede der Kronen mit Innenverzahnung 34, 41. : 28 trägt einen mit ihr drehenden, aber auf ihr längsverschiebbar gelagerten Ring 95, welcher eine Verzahnung 96 besitzt, welche in die Verzahnung 32,37 der entsprechenden Nabe eingreifen kann. Diese Ringe 95 besitzen eine ringförmige Nut, welche zwei Aufgaben besitzt. Die eine besteht darin, die gabelförmigen Enden der Hebel 24. 25, 26 aufzunehmen (Fig. 17), und die andere darin, die von diesen Hebeln den Ringen erteilte Bewegung an kleine Hebel 39 zu übertragen, welche in Form von Klauen ausgebildet sind.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist die folgende : Die Steuernocken 99 der Welle 22 sind so gegeneinander eingestellt, dass man durch Drehen der Welle nacheinander vom Rückwärtsgang zum Leerlauf und dann zu den verschiedenen positiven Geschwindigkeiten gelangt in der Reihenfolge ihres Wachstums. Für den Rückwärtsgang ist es erforderlich, dass der Hebel 23 die Welle 21 einrückt und dass die Hebel 24
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ebenfalls in Eingriff mit der Verzahnung 97 bringt. Die Verzahnungen 32 und 37 sind also festgestellt.
Das Ritzel 31 überträgt daher eine verminderte Geschwindigkeit an die Krone 34, welche diese ohne Änderung an das Ritzel 40 überträgt, welches die Geschwindigkeit mit einer weiteren Verminderung an die Krone 41 ! überträgt. Diese treibt das Ritzel 27, welches eine Geschwindigkeit in umgekehrtem Sinne durch das Planetenrad 29 an die Krone 28 überträgt. Um zur Geschwindigkeit Null zu gelangen, genügt es, mit dem Hebel 23 die Welle 22 auszurücken. Für die erste Geschwindigkeit wird der Hebel 26 in die dargestellte Lage gebracht. Die Übersetzungsverhältnisse der beiden ersten Elemente multiplizieren sich dann miteinander.
Zum Übergang zur zweiten Geschwindigkeit ist nur eines der beiden Elemente wirksam zu lassen, indem man den Ring 95 desjenigen Elementes, das nicht wirken soll, verschiebt und die Klaue 39 hebt. Die dritte Geschwindigkeit wird durch dasjenige der Elemente erhalten, welches das kleinste Übersetzungsverhältnis liefert, was im vorliegenden Fall das erste Element ist. Der direkte Gang wird durch Verbindung aller Transmissionselemente mittels Einrückens aller Ringe 95 erhalten, so dass alle miteinander drehen. Man sieht, dass zwei Elemente vier Geschwindigkeiten ergeben durch die einfache Anordnung eines drehbaren Steuerorgans.
In der Vorrichtung nach Fig. 19 und 20 ist ein einziges Element nach Art der soeben beschriebenen vorgesehen, u. zw. in unmittelbarer Nähe des Schwungrades. Dieses Element ergibt eine erste Geschwindigkeitsreduktion zwischen dem Schwungrad a und einer Scheibe 42 mit einer Innenverzahnung zur Kupplung mit einem ausdehnbaren Ritzel, wie früher beschrieben wurde. Diese Vorrichtung unterscheidet sich infolgedessen von der früher beschriebenen dadurch, dass hier die Planetenräder 51 ausdehnbar sind.
Eine identische Vorrichtung 42'ist nicht geschnitten dargestellt. Dieselbe wird vom Hebel 59 gesteuert und dreht in umgekehrtem Sinne wie die erste. Diese beiden Vorrichtungen sind auf der Hauptwelle des Getriebes angeordnet. Die beiden Wellen werden durch die Scheibe 42 voneinander getrennt, in welcher das Ende der Welle b gelagert ist. Die Scheibe 42 trägt auch einen Zapfen 66, welcher in einer Öffnung der Welle 64 drehbar gelagert ist. 65 und 66'bezeichnen Lagerschalen. 49 ist die Vorgelegewelle eines gewöhnlichen Getriebegehäuses und trägt die Räder 48, 53 und 56.
Das Übertragungselement besitzt ein zentrales Ritzel 43, eine Krone mit zwei Verzahnungen 46 und eine Krone 44, eine Krone mit Innenverzahnung. Das Ritzel 47 ist auf der Hülse der Krone 44 verkeilt, welche Hülse ihrerseits auf der Scheibe 42 verkeilt ist. Das Ritzel 47 greift nicht unmittelbar in das Rad 48 ein ; es ist durch die Krone mit Innenverzahnung 50, die im Gehäuse geführt ist, mit dem Rad 48 verbunden. 53 und 54 bezeichnen Zahnräder für kleine Geschwindigkeit, welche ebenfalls nicht miteinander eingreifen, sondern durch die Krone mit Innenverzahnung 55 miteinander in Verbindung sind. Das Rad 56 gibt den Rüekwärtsgang, da es unmittelbar in das Rad 54 eingreifen kann, wenn das Steuerglied 57, 63 dieses Rad in die Ebene des Rades 56 führt durch Verschiebung auf der Welle 64.
Eine Welle 58 trägt mit Nuten versehene Steuerscheiben, welche die Bewegung der gabelförmigen Hebel 63, 59,60 und 61 steuern. Der Hebel 61 steuert die Kupplung zum direkten Gang des Ringes 45 mit der gezahnten Scheibe 64'der exzentrischen Nabe.
Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung ist die folgende : Es soll angenommen werden, die Energie
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vorrichtung 42 einrückt und die Vorrichtung 42'ausrückt, so sind die drei aufeinanderfolgenden Wellen b, 66 und 64 für direkten Gang gekuppelt ; dieses ist möglich, da das Rad 54 mit der Scheibe 42'dreht durch Vermittelung von Keilen, mit dem Unterschied, dass die Keile des Rades 54 dasselbe auf der Welle gleiten lassen. Da die Kupplung 42'ausgerückt ist, so dreht das durch das Rad 53 getriebene Rad 54 leer. Wenn man die Vorrichtung 42 ausrückt, so kann man die Vorrichtung 42'einrücken, und man erhält die Geschwindigkeit, welche den beiden Übersetzungsverhältnissen der Räder 47 und 48 und der Räder 53 und 54 entspricht.
Wenn man, ohne etwas anderes zu ändern, den Ring 45 ausrückt, so wird ein weiteres Übersetzungsverhältnis eingefÜhrt, dasjenige der Übertragungsorgane 43,46, 44. Dies ergibt die kleinste Geschwindigkeit. Endlich kann man 42'und 45 ausrücken und 42 einrücken, was die dem Übersetzungsorgane entsprechende Geschwindigkeit ergibt. Man kann auch einen langsameren Rückwärtsgang als den anfänglich genannten erhalten, indem man 45 ausrückt, 42 ausrückt, 42'einrückt und das Rad verschiebt, bis es mit dem Rad 56 kämmt.
Man begreift, dass die Steuernocken so eingerichtet sein können, dass diese verschiedenen Wirkungen nacheinander in gegebener Reihenfolge erhalten werden können.
Die Fig. 21, 22 und 23 betreffen eine Abänderung des Übertragungselementes nach Fig. 17-20.
Die Fig. 21 zeigt eine andere Art, wie die exzentrischen Naben festgestellt werden können. Die Nabe 68 kann auf einem Kugellager laufen, welches die Krone 69 führt. Diese wird aussen noch von einer Scheibe 70 mit exzentrischer Öffnung geführt, welche an ihrem Umfang eine Verzahnung trägt, welche zur Achse der Welle tu zentrisch bleibt. Wenn man die Scheibe 70 feststellt, so wird die lose Nabe 68 durch die Krone 69 in unveränderlicher Stellung gehalten. Der Ring 73 ist derart ausgebildet, dass er mit einer schiefen Fläche der Klaue 74 zusammenwirken kann.
Diese Klaue kann bei ihrem Eindringen in die Verzahnung 70 gleichzeitig den Ring 73 zurückstossen. Fig. 22 zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung längs der Linie C-D, sie zeigt eine andere Ausbildung einer Klaue 79, um die Verzahnung 70 festzustellen unter Vermittlung einer Nocke 77, die auf der Steuerwelle 76 sitzt und auf den Hebel 78 wirkt.
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Die Fig. 23 ist ein Schnitt längs A-B der Fig. 21 und zeigt, dass der leere Raum 70'der Fig. 21 auch mit Material 75 ausgefüllt werden kann, was dieselbe Wirkung zur Führung der Nabe ergibt.
Die Fig. 16 ist eine Vervollständigung zu den verschiedenen beschriebenen Getrieben. Wenn ein Fahrzeug auf einem Abhang anhält, ist es nötig, dass dasselbe ohne Zuhilfenahme von Bremsen am Rückwärtsrollen verhindert werden kann. Man benutzt für diesen Zweck gewöhnlich eine Klinke, welche auf die Transmissionswelle wirkt. Die Vorrichtung nach Fig. 16 wirkt auf das am Differential befestigte Zahnrad. Sie besteht aus einem Hebel 88, drehbar um den Zapfen 87 und welcher der Wirkung einer Feder 89 unterworfen ist. Auf dem Zapfen 87 ist eine exzentrische Hülse 86 gelagert, welche die Klaue 80 führt, die eine Verzahnung 82 trägt. Die Klaue besitzt auch eine glatte Fläche 81 und eine Vertiefung 83, welche durch die Kante 84 voneinander getrennt sind. Diese Vorrichtung arbeitet folgenderweise.
Wenn das Fahrzeug vorwärtsgeht, so dreht das Rad 85 im Sinne des Pfeiles 91. Dann ist die Verzahnung 82 ausser Eingriff mit dem Rad infolge der Exzentrizität der Hülse 86. Wenn das Fahrzeug nach rückwärts rollen will, so dreht das Rad im Sinne des Pfeiles 92. Die Verzahnung 82 wird dann dem Rad genähert, indem man mit dem Hebel 88 die Hülse 86 dreht. Die Feder hebt den Teil 81 ein wenig. so dass ein Zahn des Rades 85 auf die Kante 84 trifft, wodurch die Klinke 82 im Uhrzeigersinn gedreht wird und die Verzahnung 82 zum Eingriff in das Rad gelangt, was das Fahrzeug feststellt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Kraftübertragungsgetriebe mit stufenweise veränderlichem Übersetzungsverhältnis zwischen zwei gleichachsigen Wellen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit auf einem Schwungrad angeordneten Planetenrädern, welche mit den mit ihnen kämmenden Rädern ständig in Eingriff bleiben, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnräder mindestens zum Teil statt auf Zapfen längs ihren Verzahnungen geführt sind.