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Stufenloses Übersetzungsgetriebe.
Die Erfindung hat ein mechanisches Übersetzungsgetriebe zum Gegenstand, welches eine progressive Vergrösserung oder Verminderung des Übersetzungsverhältnisses ermöglicht.
Die Vorrichtung gemäss der Erfindung besteht im wesentlichen aus einer konzentrisch auf ihrer Achse sitzenden Nabe und einer gewissen Anzahl equidistanter, an ihrer Basis gelenkig befestigter Klinken, die so verteilt und angeordnet sind, dass ihr äusseres Ende in die Innenverzahnung einer Büchse, welche ein Gehäuse bildet und den angetriebenen Teil darstellt, eingreifen.
Die Büchse und die Nabe laufen auf denselben Lagerschalen, doch sind die ihnen zugeordneten Lager nicht konzentrisch.
Das Lager der Nabe ist konzentrisch zur Hauptachse der Vorrichtung, während das Lager der Büchse konstruktiv und dauernd exzentrisch ist in bezug auf die Lage der Nabe.
Infolge dieser Exzentrizität greifen die Spitzen der Klinken in die Verzahnung der Büchse mit verschiedenen Abständen ein. Diese Abstände variieren von einem Maximum zu einem Minimum, wobei alle Zwischenabstände durchlaufen werden.
Wenn man sukzessive das Ende der Klinken mit der Verzahnung der Büchse zum Eingriff bringt, u. zw. nur während ihres Durchganges durch einen begrenzten Sektor, so ergibt es sich von selbst, dass die Büchse von jeder Klinke um ein Stück mitbewegt wird, das gleich ist dem Winkelabstand zwischen jeder Klinke und der benachbarten im Moment ihres Durchganges durch den vorerwähnten Sektor, und es genügt, den Sektor zwischen den beiden äussersten Abständen zu verschieben, um die gewünschte Geschwindigkeitsübersetzung zu erhalten.
Der in Rede stehende Sektor wird gebildet von einem Kamm, der sich auf einer Führungsbahn befindet, welche in einer die Steuerung darstellenden Scheibe vorgesehen ist. In dieser Führungsbahn gleiten Zapfen, die die Klinken führen und ausserhalb des Steuersektors deren Eingriff mit der Verzahnung aufheben. Durch Drehen der Scheibe mit Hilfe eines geeigneten Steuerorgans kann man den Kamm verschieben, um ihn in die gewünschte Lage zu bringen.
Das Vorstehende stellt eines der Hauptmerkmale der vorliegenden Erfindung dar. Ein anderes Merkmal beruht in der Starrheit der Exzentrizität der Gehäusebtichse in bezug auf die die Klinken tragende Nabe. Diese Exzentrizität wird bewirkt durch zwei exzentrisch geformte Lagersehalen, die durch ein gabelförmiges Werkstück vereinigt und in unverrückbarer Lage festgehalten werden, das von einer Seite der Vorrichtung zur andern geht, indem es den Gehäuseteil aussen umgreift und das an einem festen Punkt der Maschine, an der das Übersetzungsgetriebe angebracht ist, befestigt ist.
Jede dieser Lagerschalen trägt zwei Lager, eines für die Büchse, das andere für die Nabe. Diese zwei Lager sind in bezug aufeinander exzentrisch in einem dem gewünschten Effekt entsprechenden Ausmass.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes beispielsweise in Verbindung mit dem Triebwerk eines Fahrrades dargestellt.
Fig. 1 ist ein axialer Längsschnitt, Fig. 2 eine Ansicht des inneren Mechanismus mit entferntem Deckel und äusserer Lagerschale und Fig. 3 eine Gesamtansicht von aussen.
Auf dem vorstehenden Teil des Drehkurbellagers A (Fig. l) ist eine der exzentrischen Lagerschalen B befestigt. Auf letzterer ist die den Kamm tragende Scheibe 0 stramm aufgepasst, die mit einer Verstell-
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Vorrichtung am Rahmen oder an der Lenkstange des Fahrrades durch ein Steuerorgan, im vorliegenden Falle durch ein Kabel D, verbunden ist. Auf der entgegengesetzten Seite befindet sich die zweite exzentrische Lagerschale B, welche eine Bohrung für die Pedalaehse F aufweist. Sie trägt ausserdem zwei Kugellager, von denen das eine, T, zwischen einem Fortsatz der Pedalachse und die Lagerschale eingeschaltet ist, während das andere, U, die Flanschen der Büchse a abstützt.
Zwischen den andern Flansch der Büchse und die den Kamm tragende Scheibe C ist ein weiteres Kugellager V eingeschaltet.
Die beiden Lagerschalen B und E sind verbunden und festgelegt durch die von den Werkstücken H und I gebildete Gabel, die ihrerseits durch die Schelle J verbunden und am Rahmen befestigt ist.
Die mit Klinken versehene Nabe J wird von der Pedalachse F mittels Ansätzen M (Fig. 1) und m (Fig. 2) angetrieben. Die Klinken N sind an ihrer Basis an den Bolzen n angelenkt und ihr äusseres Ende greift in die Verzahnung 0 der Büchse G ein, die durch einen Deckel P abgeschlossen wird. Jede Klinke trägt auf einer Seite nahe der Spitze einen Zapfen Q. Diese Zapfen gleiten in der Führungsbahn R.
Fig. 2 lässt die Führungsbahn R mit dem Kamm 8 erkennen. Dieser steht unter dem Druck der Federn s und s'und bewirkt und erhält den EingTiff der Spitzen der Klinke mit der Verzahnung der Büchse.
Infolge der Verschiebung dieses Kammes um einen Winkel in bezug auf die fixe Lage der, exzentischen Lagerschalen der Büchse erhält man die verschiedenen Geschwindigkeitsübersetzungen.
Fig. 3 ist eine Gesamtansicht und zeigt das Kettenrad, das die Bewegung auf das treibende Rad des Fahrrades überträgt und die Befestigung der Gabel-an einem Rohr des Rahmens.
Die vom Kettenrad aufgenommene Kraft wird auf die angetriebene Verzahnung von den Spitzen der Klinken ausgeübt und die Rückwirkung dieser Kraft wird von den fixen Exzentern aufgenommen, ohne dass eine Übertragung dieser Rückwirkung auf einen beweglichen Teil der Vorrichtung und insbesondere der Steuerung stattfinden kann. Letztere kann daher von grosser Zartheit sein und erfordert keinerlei kräftige Fixiervorrichtung. Dies ist ein gewisser Vorteil, den kein System mit einem oder zwei beweglichen Exzentern aufweisen kann, bei welchen die Rückwirkung, die immer gleich der Leistung ist, zur Gänze von den Steuerorganen aufgenommen wird.
Die Erfahrung hat gezeigt, dass es praktisch unmöglich ist, den Einfluss der Rückwirkung ganz auszuschalten, die immer trachtet, die Steuerung in einem gegebenen Sinne zu verstellen, die die Kabel oder andern Verbindungsglieder zwischen der Vorrichtung und dem Handhebel lockert und eine grosse Kraft bei der Handhabung oder eine sehr verminderte Kraft, jedoch wenig bequeme Handhabung usw. erfordert. -
Mit Ausnahme des Kammes, der unter dem Einfluss des Eingreifens der Klinkenspitzen auf dem Arbeitssektor eine kleine abwechselnde Bewegung ausführt, gibt es bei der ganzen Vorrichtung keine geradlinige Bewegung, weder bei der Steuerung noch bei den beweglichen Teilen. Dies ist eine Folge der Anwendung fester Exzenter und trägt zur Erzielung eines guten Wirkungsgrades bei.
Eine weitere Folge dieser speziellen Ausbildung der Vorrichtung ist eine auf normale konstruktive Weise erhaltene Wasserdichtheit, die eine wirkungsvolle Schmierung aller Organe und das Fernhalten aller zerstörenden Einflüsse, wie Wasser und Staub, ermöglicht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Stufenloses Übersetzungsgetriebe, gekennzeichnet durch eine mit Klinken versehene, gegenüber dem getriebenen Teil exzentrisch gelagerte Nabe und einen Auswahlsektor, der bei jeder Umdrehung den Eingriff jeder Klinke in die-Verzahnung des getriebenen Teiles auf einen begrenzten Abschnitt des letzteren bewirkt.