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Mehrstufiges Schaltgetriebe
Die Erfindung bezieht sich auf mehrstufige Schaltgetriebe mit im Gehäuse hintereinander angeordneter, mittels Schrägkugellager einzeln gelagerter Schalträder.
Um jedes der Schalträder einzeln zu lagern, ist es notwendig, an jeder Seite jedes Schaltrades je ein vollständiges Wälzlager mit Aussen-und
Innenlaufring vorzusehen, eine Anordnung, welche das Getriebe verlängert. Auch die Schaltwege werden dadurch lang. Man hat deshalb versucht, die einander zugekehrten Flanken der
Zahnräder selbst als Laufring für den zwischen- gelegten Kugelring auszubilden, beispielsweise durch entsprechend geformte, sich zum Teil überdachende Fortsätze der anliegenden Flanken, oder durch zwischengelegte Ringe, die mit seitlichen Fortsätzen versehen, an das Gehäuse einzeln mit Schrauben befestigt wurden. Diese
Ausführungen haben aber alle den Nachteil, dass sie eine ausserordentlich genaue Fertigung der Einzelteile erfordern, welche die Anfertigung wesentlich verteuert.
Trotzdem war ein einwand- freier Betrieb nicht möglich, da schon kleine
Fehler beim Zusammenbau eine schlechte Führung der Lagerkugeln auf ihren Laufflächen zur Folge hatten, weshalb sich diese Ausführungen auch nicht durchsetzen konnten.
Nach der Erfindung werden die Schrägkugel- lager zusammen mit den Schalträdem durch ein elastisches Glied unter Spannung gehalten.
Dadurch wird das richtige Anliegen der Kugeln an ihren Laufflächen und damit eine gute Lagerung ermöglicht, ohne auf den Vorteil der kurzen
Baulänge des Getriebes verzichten zu müssen, was dann möglich ist, wenn die äusseren Lauf- ringe durch die Seitenflanken der Schalträder und die inneren Laufringe der Lager durch kon- zentrisch zur treibenden Welle, diese aber mit
Spiel umschliessende, zwischen je zwei Schalträdern angeordnete Ringkörper gebildet werden, wobei gegebenenfalls beide Seitenflächen des
Ringkörpers als innere Laufringe ausgebildet sein können. Vorzüglich sind die die innere Lauf- fläche bildenden Ringkörper in Ausschnitten von ! Gehäuserippen gelagert, wodurch das Getriebe- gehäuse gegen Beanspruchungen ausserordentlich verstärkt wird.
Eine weitere Möglichkeit der
Lagerung besteht darin, dass die zwei aufeinander- folgenden, innere Laufringe bildenden Ringkörper schwebend angeordnet werden, wodurch auf den inneren Laufring immer nur die Differenzdrehzahl zweier aufeinanderfolgender Schalträder wirkt, wodurch Kugeln und Laufringe beträchtlich geschont werden und wenig Abnutzung erleiden.
Bei stark beanspruchten Lagern können auf die Flanken der Zahnräder Einsatzringe aufgebracht werden, welche die Laufringe der Lager bilden.
In den Zeichnungen, die eine beispielsweise Ausführung der Erfindung darstellen, sind Fig. l ein lotrechter Längsschnitt durch ein Geschwindigkeits-Wechselgetriebe, in welchem die Schalträder erfindungsgemäss gelagert sind, Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie II-II der Fig. l, Fig. 3 ein Teilschnitt einer anderen Ausführungsform für die Lager in grösserem Massstab und Fig. 4 ein Teilschnitt einer weiteren Ausführungsform für die Lager in grösserem Massstab.
In dem Gehäuse 1 des gezeigten Geschwindig- keits-Wechselgetriebes ist die treibende Welle 2 mittels Kugellager 3 und 4 gelagert. Jedes der Schalträder 5 ist im Gehäuse selbst durch
Schrägkugellager unterstützt. Zu diesem Zweck erstreckt sich zwischen jedem Schaltrad eine
Gehäuserippe 6, wodurch das Getriebegehäuse wesentlich verstärkt wird. Jede der Rippen hat eine vorzüglich kreisrunde Ausnehmung 7, die konzentrisch zur treibenden Welle 2 liegt und zur Aufnahme eines Ringes 8 dient. Jeder der
Ringe ist in seiner Ausnehmung so eingepasst, dass eine axiale Verschiebung möglich ist. Die
Seitenflächen der Ringe bilden innere Laufringe 9 bzw. 10 für die Lagerung zweier aufeinander- folgender Schalträder, deren Flanken 11 bzw. 12 als äussere Laufringe für die Kugelsätze 13 aus- gebildet sind.
Die beiden äussersten Ringe 14 und 15 bilden nur einseitig innere Laufringe für den anliegenden Kugelsatz.
Sämtliche Schalträder 5 und Lagerringe 8 sowie der äussere Lagerring 14 werden, gegebenen- falls zusammen mit dem Kugellager 3, durch eine Feder 16 gegen den äusseren Lagerring 15 gepresst, der in einer Nut 17 einer Wand 18 des Gehäuses angeordnet ist. Die Feder 16 erhält durch einen Schraubendeckel 19 die notwendige Vorspannung. Das Getriebe wird kurz und kompakt, das Gehäuse gut versteift und auch die Schaltwege werden kurz.
Da sich die Laufringe für die Lager durch die
Kugelsätze selbst halten und zentriert werden, ist es ohneweiters möglich, einen Teil der
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Gehäuserippen wegzulassen. In einer solchen Ausführung (Fig. 3) wird beispielsweise nur jeder zweite Laufring 20 durch eine Gehäuserippe 21 unterstützt, wogegen die dazwischenliegenden Lagerringe 22 schwebend angeordnet sind und nur durch die anliegenden Kugelsätze 23,24 gehalten werden. Eine Feder 31 presst sämtliche Schalträder und Lagerringe gegen den äusseren Lagerring 32, wodurch kleine Fertigung-und Montageungenauigkeiten ausgeglichen und eine einwandfreie Lagerung sämtlicher Schalträder erzielt wird. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass die nicht unterstützten Lagerringe 22 immer nur mit der Differenzumdrehungszahl mitlaufen, wodurch die Lager geschont werden.
Eine weitere Vereinfachung des Getriebes, wie es besonders bei kleineren Anlagen, beispielsweise Motorradgetrieben, von Vorteil ist, zeigt Fig. 4.
Eigene Lagerringe 25, 26 sind nur an den Enden des Schalträdersatzes vorgesehen und im Gehäuse gelagert. In jedes der aufeinanderfolgenden Schalträder 27 ist auf der einen Flanke ein innerer La ifring 28 und auf der anderen Flanke ein äu, Jerer Laufring 29 eingearbeitet, so dass sich jedes der mittleren Schalträder auf die beiden zunächstliegenden Schalträder abstützt. In diesem Falle ist es besonders wichtig, durch eine Feder 33 einen seitlichen Druck auf die Schalträder 27 und die dazwischenliegenden Kugeln 28 auszu- üben, da sich jeder dieser Teile auf die anliegenden Teile abstützt. Die Feder 33 presst die Schalträder gegen den in einer Nut des Gehäuses angeordneten Lagerring 26.
Die Zahnflanken können zur Bildung der Laufringe direkt bearbeitet werden, oder es können Einsatzringe für diesen Zweck aufgebracht werden.
Die Erfindung ist nicht auf die gezeigte Ausführung eines Schaltgetriebes mit einem einzigen Schaltglied 30 beschränkt, sondern kann auch auf andere Getriebearten sinngemäss angewendet werden. Ebenso ist die Erfindung überall dort anwendbar, wo eine Geschwindigkeitsänderung durch Wechselgetriebe erfolgt, wie beispielsweise bei allen Arten von Kraftfahrzeugen und Werkzeugmaschinen.
PATENTANSPRÜCHE : l. Mehrstufiges Schaltgetriebe mit im Gehäuse hintereinander angeordneter mittels Schrägkugellager einzeln gelagerten Schalträdern, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägkugellager zusammen mit den Schalträdern durch ein elastisches Glied (16 bzw. 31 bzw. 33) unter Spannung gehalten werden.