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Sehaltwerksgetriebe.
Bisher hatte man Zahnrädergetriebe mit veränderbarer Übersetzung meist in der Weise ausgebildet, dass man die im Getriebe durch die verschiedenen Zahnrädergruppen vorgesehenen Übersetzungen nacheinander einschaltet. Diese Zahnrädergetriebe waren daher auf bestimmte Übersetzungsverhältnisse beschränkt und konnten nur als Stufengetriebe verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe, indem ein Zahnrädergetriebe so ausgebildet wird, dass jede beliebige Umlaufszahl eingestellt werden kann. Das Getriebe kann dabei weiterhin für Vorund Rücklauf verwendet werden. Die Aufgabe ist erfindungsgemäss grundsätzlich dadurch gelöst, dass auf der Abtriebsseite des Getriebes ein Zentralrad angeordnet wird und um dieses herum umlaufende Zahnräder, die in einem drehbaren Halter gelagert sind, und mittels Gesperre ihren Antrieb erhalten.
Der Abtrieb kann in verschiedener Weise entweder von dem Zentralrad aus oder vom Halter oder, bei umsteuerbaren Getrieben, von beiden Teilen aus erfolgen. Die umlaufenden Zahnräder erhalten über Gesperre von einem mit der Antriebswelle verbundenen, verstellbaren, exzentrischen Antrieb aus ihre Drehbewegung, wobei der Umlauf dann durch den Eingriff in das Zentralrad erfolgt. Mit dem exzentrischen Antrieb sind nämlich für jedes einzelne umlaufende Rad sich selbsttätig ein-und ausschaltende Gesperre paarweise verbunden und so angeordnet, dass beim Umlauf des exzentrischen Antriebes je ein Gesperre das betreffende Rad weiter schaltet. Die Zahl der umlaufenden Räder richtet sich ganz nach der Art und Grösse des Getriebes.
Zweckmässig wird man drei umlaufende Räder verwenden, die so angeordnet, sind, dass mindestens ein Rad beim Umlauf des exzentrischen Antriebes von diesem in Bewegung gesetzt wird.
Die Ausführung dieses Erfindungsgedankens kann in verschiedener Weise erfolgen.
Auf der Zeichnung sind zwei verschiedene Ausführungsformen dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Getriebe, bei welchem der Antrieb durch einen Kurbelzapfen und durch Schaltklinke erfolgt. Fig. 2 ist eine Aufsicht auf das Getriebe, Fig. 3 und 4 zeigen den Antrieb und das Schaltwerk in verschiedenen Stellungen, wobei der Halter der Aussenräder umläuft und das Zentralrad stillsteht.
In Fig. 5 bis 7 ist der umgekehrte Fall dargestellt. Hier ist Stillstand des Halters angenommen, während das Zentralrad umläuft. Fig. 8 und 9 zeigen die zweite Ausführungsform des Getriebes, bei welchem der Antrieb durch eine exzentrisch angeordnete, verstellbare Ringführung erfolgt, während die Mitnahme der Zahnräder durch Kugelgesperre oder ähnliche bekannte Einrichtungen geschieht.
Bei dem Getriebe nach Fig. 1 sitzt auf der Antriebswelle 1 eine Scheibe 2 mit Kurbelzapfen 3.
An diesem sind die Triebstangen zum Antrieb der umlaufenden Räder 4 angebracht. Diese sitzen auf einem Halter 5 und greifen in ein Zentralrad 6 ein. Zentralrad und Halter sind mit dem Abtriebsteil verbunden, beispielsweise in der Weise, dass das Zentralrad 6 eine Welle 7 mit Riemenscheibe 8 trägt, während der Halter 5 mit der Hohlwelle 9 und der Riemenscheibe 10 verbunden ist. Jedes umlaufende Rad 4 wird vom Kurbelzapfen 3 aus durch zwei Schaltwerke betätigt. Diese Schaltwerke bestehen aus den Triebstangen lla und 11b, die je mit einer Schwinge 13 verbunden sind und Klinken 12 tragen, welche in die Zähne des Rades eingreifen. Es kann natürlich auch mit jedem Zahnrad ein besonderes Sehaltrad verbunden sein.
Um das Getriebe wechselweise für Vorwärts-und Rüekwärtsgang verwenden zu können, kann man entweder das Zentralrad feststellen, beispielsweise durch Anziehen der Bremse 14 an der Riemenscheibe 8, oder man stellt den Halter 5 fest, beispielsweise mit Hilfe des Stiftes 15. Man kann aber auch die Klinken 12 umlegen, so dass der Halter 5 in beiden Drehrichtungen umlaufen kann.
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Die Wirkungsweise des Getriebes ist aus den Fig. 2-4 : erkennbar. Hiebei ist Stillstand des Zentralrades 6 angenommen. Der Stillstand ist in Fig. 2 und in den folgenden Figuren durch einen Kreisbogen mit Null gekennzeichnet, während die Pfeile den Drehsinn der Räder bzw. die Bewegungsrichtung der Antriebsteile zeigen.
Bei der Stellung nach Fig. 2 wird das eine umlaufende Rad 4a durch die Triebstange 11 a in der Pfeilrichtung in Umdrehung versetzt, während die Klinke 12 der Triebstange Hb leer läuft. Bei dem zweiten Rad 4b erfolgt der Antrieb in dieser Stellung in gleicher Weise. Dreht sich der Kurbelzapfen 3 in der angegebenen Pfeilrichtung, also nach links weiter und kommt er in die Stellung nach Fig. 3, so ändert sich der Antrieb, denn bei dem Rad 4a erfolgt jetzt der Antrieb von 11 a aus, beim Rad 4b dagegen von 11b aus. In der Stellung nach Fig. 4 werden beide Räder von m angetrieben.
Man sieht also, dass je nach der Stellung des Kurbelzapfens zu dem einzelnen Rad der Antrieb wechselweise durch eine von beiden Triebstangen aus erfolgt, wobei der Übergang selbsttätig erfolgt, ohne dass das Getriebe von Hand beeinflusst werden muss und ohne dass ein toter Punkt in dem Getriebe eintritt.
Um ein gleichmässiges Umlaufen des Halters 5 zu erzielen, ist es nur erforderlich, eine bestimmte Anzahl von Umlaufrädern vorzusehen, denn der Antrieb des Halters erfolgt stets von der Triebstange aus, welche die grösste Geschwindigkeit besitzt. Bei den übrigen Rädern bleibt dann das Gesperre entsprechend zurück. Bei dieser Anordnung wird also durch den umlaufenden Halter 5 die Riemenscheibe 10 in Umdrehung versetzt, u. zw. entgegengesetzt zum Uhrzeiger, d. h. in derselben Drehrichtung wie die Antriebswelle 1,-lied es wird nach Massgabe des gewählten Übersetzungsverhältnisses eine bestimmte Übersetzung zwischen der Antriebswelle 1 und der Abtriebswelle 9 erzielt.
Will man nun dieses Übersetzungsverhältnis ändern, so ist es nur erforderlich, den Kurbelzapfen 3 in seinem Schlitz 16 zu verstellen. Dadurch wird die Lage der Schwingen 13 zueinander verändert und der. Schaltweg entsprechend vergrössert oder verkleinert. Wenn man die Drehrichtung des Getriebes umschalten will, so ist es nur notwendig, den Halter durch den Sperrstift 15 festzulegen und die Bremse 14 zu lösen. Die Bewegungsverhaltnisse in diesem Falle sind aus den Fig. 5-7 ersichtlich. Das Zentralrad läuft dann im Sinne des Uhrzeigers um, also entgegengesetzt zur Drehrichtung der Antriebswelle.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 und 9 sitzt auf der Antriebswelle 20 ein Halter 21, in welchem der Führungsring 22 durch die Spindel 23 verstellt wird. Man kann also hier die Exzentrizität von Null bis zum Höchstwert ändern. Bei der Nullstellung steht also die Antriebsseite still, so dass man auch mit dieser Einrichtung Leerlauf erzielen kann.
Die Änderung kann selbstverständlich während des Ganges des Getriebes erfolgen, indem beispielsweise der Ring 24 gegen das Reibrad 25 auf der Spindel 23 gepresst wird. In dem Ring 22 laufen die Rollen 26 die paarweise angeordnet und einzeln durch die Arme 27 mit den Sperrgehäusen 28 verbunden sind. Auf der Achse 29 der umlaufenden Räder 30 sitzt der Gesperrehalter 31, der die Gesperre 32, beispielsweise Kugelgesperre tragt. Die Umlaufräder 30 greifen wiederum in das Zentralrad 6 ein und sind auf dem Halter 5 angeordnet. Die Abtriebsseite ist in der gleichen oder ähnlichen Weise ausgebildet wie bei Fig. 1.
Der Arbeitsvorgang ist derselbe wie beim Antrieb durch Klinken. Die Arme ändern beim Umlauf der Räder gegenüber dem exzentrischen Ring ihre Stellung zueinander und führen dadurch die Schaltbewegung für die Umlaufräder aus.
Um Ungleiehförmigkeiten des Abtriebes infolge einer ungleichmässigen Drehung der Umlauf-
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Bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen sind die Durchmesser des Sternrades und der umlaufenden Räder gleich gewählt, so dass innerhalb der Zahnräder selbst keine Übersetzung vorgesehen ist. Man kann aber selbstverständlich die Durchmesser dieser Zahnräder so wählen, dass sie selbst schon eine Übersetzung darstellen. Bei der Übersetzung 1 : 1 von Antriebswelle zu Abtriebswelle laufen die Teile des Getriebes nur um die Hauptachse um. Diese Anordnung ist besonders für den Antrieb von Kraftfahrzeugen bedeutsam.
Man kann das Getriebe nach Fig. 1 und 9 für bestimmte Anwendungsfälle noch vereinfachen, indem man den Halter 5 für die umlaufenden Räder feststellt, ihn aber gleich mit dem Gehäuse verbindet. Dann kommt auch die Hohlwelle 9 und die Riemenscheibe 10 in Fortfall. Wenn man das Zentralrad ein für allemal feststellt, so ist es nicht notwendig, dieses mit der Abtriebsseite zu verbinden.
Statt des Zentralrades kann auch ein Zahnring mit Innenverzahnung gewählt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Sehaltwerksgetriebe, bei welchem mit der getriebenen Welle ein Zentralrad verbunden ist, in das durch Schaltwerke von der treibenden Welle aus angetriebene Zahnräder eingreifen, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter für die absatzweise bewegten Zahnräder drehbar ist, so dass die Zwischenräder mit dem Halter, der mit der Antriebswelle verbunden ist, zusammen umlaufen.