AT234455B

AT234455B - Einrichtung zum stoß- und schlupffreien Kuppeln und Entkuppeln einer Abtriebswelle und einer umlaufenden Antriebswelle, insbesondere für Dualstufengetriebe

Info

Publication number: AT234455B
Application number: AT74862A
Authority: AT
Original assignee: Zuse Kg
Priority date: 1961-02-02
Filing date: 1962-01-30
Publication date: 1964-07-10

Description

Einrichtung zum stoss- und schlupffreien Kuppeln und Entkuppeln einer Abtriebswelle und einer umlaufenden Antriebswelle, insbesondere für Dualstufengetriebe
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum stoss-und schlupffreien Kuppeln und Entkuppeln einer Abtriebswelle und einer umlaufenden Antriebswelle, insbesondere für Dualstufengetriebe.

Zum Beispiel bei der Steuerung von Werkzeugen, Zeichengeräten u. dgl. stellt sich das Problem den Übergang vom Stillstand zur gleichförmigen Bewegung und umgekehrt durch Kupplungsglieder so zu be- wirken, dass die Kupplung stossfrei und schlupffrei arbeitet. Die bisher bekannten Kupplungseinrichtungen erlauben entweder ein stossfreies Arbeiten, dann ist aber ein Schlupf vorhanden, so z. B. Reibungskupplungen, oder aber sie arbeiten schlupffrei, dann können Stösse nicht vermieden werden, wie z. B. bei Klauenkupplungen.

Die Erfindung löst dieses Problem dadurch, dass An- und Abtriebswelle durch mehrere formschlüssige Getriebe verbunden sind, deren jedes mit einer formschlüssig greifenden, auskuppelbaren Kupplungsein- richtung ausgerüstet ist, wobei wenigstens eines dieser Getriebe ein die gleichförmige Drehbewegung der Antriebswelle in eine gleichmässig beschleunigende und verzögernde Bewegung der Abtriebswelle umformendes Getriebe ist, während die übrigen Getriebe die Drehbewegung der Antriebswelle direkt auf die Abtriebswelle übertragende Getriebe sind, wobei ferner die Kupplungseinrichtungen dann betätigbar sind, wenn die Abtriebswelle synchron mit der Antriebswelle umläuft, und wobei schliesslich die Kupplungseinrichtung zur Verbindung des gleichmässig beschleunigenden und verzögernden Getriebes mit der Abtriebswelle auch dann ein-und ausrückbar ist,

wenn die Abtriebswelle im Stillstand ist.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass je einem gleichmässig beschleunigenden und verzögernden Getriebe ein direkt übertragendes Getriebe zugeordnet ist.

Eine weitere zweckmässige Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die Kupplungseinrichtungen der beiden einander zugeordneten Getriebe derart aufeinander abgestimmt sind, dass während der Bewegungsübertragung zwischen An-und Abtriebswelle jeweils nur eines der beiden Getriebe in Tätigkeit ist, wobei das gleichmässig beschleunigende und verzögernde Getriebe ausschliesslich in der beschleunigenden Anlaufphase und in der verzögernden Endphase'der Bewegungsübertragung ein gekuppelt ist, während zwischen diesen beidenPhasen das direkt übertragende Getriebe eingekuppelt ist.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird dadurch gekennzeichnet, dass sie ausschliesslich gleichmässig beschleunigende und verzögernde Getriebe umfasst, von denen jeweils zwei einander derart phasenverschoben zugeordnet sind, dass das eine Getriebe sein Geschwindigkeitsmaximum durchläuft, während das andere Getriebe sich im Stillstand befindet, und dass zur Zusammensetzung der phasenverschobenen periodischen Drehbewegungen dieser beiden einander zugeordneten Getriebe zu einer resultierenden Abtriebsdrehbewegung ein Sammelgetriebe vorgesehen ist.

Noch eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist es, dass die Antriebswelle mit mehreren Antriebsz\\ischenwellen verbunden ist, wobei diese formschlüssigen Getriebe zwischen diesen Antriebszwischenwellen der Abtriebswelle angeordnet sind, und wobei Steuermittel vorgesehen sind, die

jeweils nur die Bewegungsübertragung zwischen einer dieser Antriebszwischenwellen und der Abtriebswelle gestatten, wobei eine vorteilhafte Variante darin besteht, dass zwei gegenläufige Antriebszwischenwel- len vorgesehen sind.

Noch eine andere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass Kupplungseinrichtungen - beispielsweise mit Rollen versehene Doppelhebel und mit diesen zusammen- wirkende feststehende und bewegliche Rastscheiben-vorgesehen sind, die nach dem Einleiten des Kupp- lungsvorganges das gleichmässig beschleunigende und verzögernde Getriebe aus-und zugleich das direkt übertragende Getriebe einkuppeln, sobald die Abtriebswelle mit der Antriebswelle synchron läuft und dass diese Kupplungseinrichtungen zur Durchführung des Entkupplungsvorganges gleichzeitig dieses direkt übertragende Getriebe aus-und dieses gleichmässig beschleunigende und verzögernde Getriebe einkup- peln, wobei diese Kupplungseinrichtungen dieses letztere Getriebe wieder auskuppeln, sobald die Ab- triebswelle zum Stillstand gekommen ist.

Eine weitere zweckmässige Ausgestaltung der Erfindung ist es, dass diese gleichmässig beschleuni- genden und verzögernden Getriebe aus um eine Drehachse in einer Kreisbahn rotierenden, auf dem Um- fange dieser Kreisbahn gleichmässig verteilten, achsparallelen Mitnehmerbolzen bestehen, welche mit den Nuten einer zur Kreisbahn parallelen Kurvennutscheibe in Eingriff bringbar sind.

Schliesslich besteht eine andere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung darin, dass die beiden einander zugeordneten Getriebe durch zwei koaxial zueinander angeordnete Kurvennutscheiben und eine zwischen ihnen und parallel zu ihnen angeordnete, umlaufende, mit Mitnehmerbolzen versehene Schei- be gebildet werden, wobei die Mitnehmerbolzen abwechselnd nur in die eine oder andere Kurvennutschei- be einrückbar sind.

Eine weitere zweckmässige-Ausführungsform der Erfindung ist es, dass sie verstellbare Schaltglieder aufweist, und dass jeder Mitnehmerbolzen mit einer doppelt wirkenden Schaltkulisse versehen ist. wobei diese Schaltglieder in die Bahn dieser Schaltkulissen bewegbar sind, um die Mitnehmerbolzen aus-oder einzurücken.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind bei ihr lösbare Arretiermittel zum Feststellen der Kurvennutscheiben in ihrer Ruhelage vorgesehen, wobei eine weitere vorteilhafte
Ausführungsform darin besteht, dass eine feststehende und eine mit der Drehzahl der Antriebswelle um- laufende Rastenscheibe neben der Kurvennutscheibe und koaxial zu dieser angeordnet sind, und dass die
Kurvennutscheibe durch einen an ihr, angelenkten doppelarmigen, als Kippmomenthebel ausgebildeten
Rasthebel nach ihrer Beschleunigung fest mit der umlaufenden Rastenscheibe und nach ihrer Verzögerung fest mit der stillstehenden Rastenscheibe verbunden ist, wobei man ausserdem zweckmässigerweise dafür
Sorge tragen wird, dass die Kurvenformen auf den Rastenscheiben so ausgebildet sind,

dass bei Beschleu- nigung und Verzögerung der Rasthebel spielfrei über die Kurven beider Rastenscheiben geführt wird.

Noch eine andere zweckmässig Ausbildung der Erfindung ist es, dass jeder Kurvennutscheibe eine drehfest und koaxial mit ihr verbundene Rastenscheibe zugeordnet. ist, in deren Rasten ein schwenkbarer federbelasteter Rasthebel eingreift, der derart in die Bahn der in Eingriffstellung befindlichen Mitneh- merbolzen ragt, dass er von diesen unmittelbar vor ihrem Eintritt in die Nuten der Kurvennutscheibe ent- gegen der Federkraft aus diesen Rasten bewegbar ist.

Schliesslich besteht eine zweckmässigeweiterbildung der Erfindung noch darin, dass der Kurvennut- scheibe eines jeden dieser beiden zugeordneten Getriebe eine Rastenscheibe und ein Rasthebel zugeord- net ist, wobei die beiden Rasthebel derart miteinander verbunden sind, dass bei Betätigung des einen Rasthebels auch der andere Rasthebel in gleichem Sinne betätigt wird.

Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn die Antriebszwischenwellen zueinander und zur Abtriebswelle parallel und im gleichen Abstand von dieser angeordnet sind.

Diese Kupplungseinrichtungen ermöglichen theoretisch beliebig oft das stoss- und schlupffreie Kuppeln und Entkuppeln zweier Wellen bei beliebiger Drehzahl der Antriebswelle.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.

In der Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen der erfindungsgemässen Einrichtung, insbesondere in Verbindung mit einem Dualstufengetriebe dargestellt : Fig. 1 zeigt das Schema einer Kupp-
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und 5 zeigen Einzelheiten der Einrichtung im vergrösserten Massstab ; Fig. 6 und 7 zeigen eine geänderte Kupplungseinrichtung im Schnitt und in Stirnansicht ; Fig. 8 zeigt ein Diagramm des Geschwindigkeitsverlaufs der Malteserkreuz und Fig. 9 zeigt ein Diagramm der Winkelgeschwindigkeit der Abtriebswelle ; Fig. 10 und 11 zeigen Varianten konstruktiver Einzelheiten ; Fig. 12 und 13 zeigen eine geänderte Kupplungseinrichtung nach den Fig. 6 und 7.

Die in Fig. 1 nur beispielsweise in Verbindung mit einem Dualstufengetriebe dargestellte erfin- dungsgemässe Kupplungseinrichtung sieht eine mit der Antriebswelle 1 fest verbundene Scheibe 3 vor, an derem Umfang z. B. sechs Kupplungsbolzen 5 gleichmässig im Abstand von 60 angeordnet sind. Die
Kupplungsbolzen 5 sind in Führungshülsen 4 längs ihrer Achse parallel zur Antriebswelle 1 verschiebbar. i Die Kupplungsbolzen 5 sind mit Rollen 6'versehen, die mit den Kulissen 23 einer z. B. sechsstrahligen
Kurvennutscheibe 22 in Eingriff gebracht werden können. Jeder Kupplungsbolzen 5 ist mit einem Siche- rungsstift 7 gegen Verdrehen, sowie mit einer zweiseitig wirkenden Schaltkulisse 8 versehen. Mit der
Kurvennutscheibe 22 ist die Abtriebswelle 2, im vorliegenden Fall über ein Aussenrad 24 einer Differen- tialgetriebestufe 25, fest verbunden.

Auf der Kurvennutscheibe 22 ist ein zweiseitig wirkender Hebel 26 angebracht, an dessen beiden Rastenden sich je eine Rolle 27 bzw. 29 befindet. Dieser Hebel 26 rastet einmal mit der Rolle 27 in eine feststehende Rastscheibe 34 ein und arretiert so die Kurvennutscheibe 22 über den am Gehäuse befestigten Haltebügel28. Zum andern rastet der Hebel 26 mit der Rolle 29 in eine zweite Rastscheibe 35 ein und verbindet jann die Kurvennutscheibe 22 und somit den Kupplungsabtrieb über die Zahnräder 20,21 mit der Antriebswelle 1. Der Hebel 26 wird durch einen fest mit ihm ver- bundenen Kippmomenthebel 30, einem weiteren ebenfalls auf der Kurvennutscheibe 22 befestigten He- bel 32 mit Rolle 31 und Feder 33 in seinen Raststellungen gehalten.

Im folgenden wird ein Kupplungs- und Entkupplungsvorgang beschrieben.

K upplungsvorgang :
Die Kurvennutscheibe 22 ist durch den Hebel 26, die Rolle 27, die Rastscheibe 34 und den Haltebü- gel 28 in Eingriffstellung arretiert. Der durch den elektrischen Impuls. erregte Elektromagnet 12 (Fig. 2) zieht entgegen der Wirkung der Feder 13 den Einschalthebel 9 an, der auf dem feststehenden Bolzen 11
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gnet 12 fällt spätestens nach einer Drehung der Antriebswelle 1 um 300 wieder ab. Der ausgerückte
Kupplungsbolzen 5 greift mit seiner Rolle 6 in die in Eingriff stehende Kulisse 23 der Kurvennutscheibe 22 ein und beschleunigt diese stossfrei. Damit wird die Rolle 27 des Hebels 26 aus ihrer Raststellung in der
Rastscheibe 34 gezogen.

Nach einer Drehung der Kurvennutscheibe 22 um 300. also in dem Augenblick, in dem Antriebswelle 1 und Kurvennutscheibe die gleiche Winkelgeschwindigkeit haben, springt der Hebel 26 um und rastet mit der Rolle 29 in die Rastscheibe 35 ein. Damit ist die Kurvennutscheibe 22 und somit der Kupplungsabtrieb über den Hebel 26, die Rolle 29, die Rastscheibe 35 und die Zahnräder 20, 21, fest mit der Antriebswelle 1 verbunden. Gleichzeitig passiert die zu der in Eingriff befindliche Kupplungsrolle 6 gehörende Schaltkulisse 8 eine Ausschaltrolle. welche sich am Ausschalthebel 16 befindet. Der um den feststehenden Zapfen 17 schwenkbare Ausschalthebel 16 ist in Ruhelage und drückt mit seiner Ausschaltrolle über die Schaltkulisse 8, den Kupplungsbolzen 5 zurück in Ausgangsstellung. Der Kupplungsvorgang ist beendet.

Entkupplungsvorgang :
Die Kurvennutscheibe 22 und somit auch der Kupplungsabtrieb ist über den Hebel 26, die Rolle 29, die Rastscheibe 35 und die Zahnräder 20, 21 fest mit der Antriebswelle 1 verbunden. Zum Entkuppeln wird der Elektromagnet 18 durch einen elektrischen Impuls erregt und dieser zieht den auf dem festen Bolzen 17 gelagerten Ausschalthebel 16 an. Die an diesem befindliche Ausschaltrolle greift in die Schaltkulisse 8 des nächsten, passierenden Kupplungsbolzens 5 ein. Dadurch wird dieser Kupplungsbblzen herausgerückt und die zugehörige Kupplungsrolle 6 greift in die gerade mit ihr in Deckung befindliche Kulisse 23 der Kurvennutscheibe 22 ein und verzögert diese über einen Drehwinkel von 300. Dabei wird die Rolle 29 über den Hebel 26 aus der Rastscheibe 35 gezogen, der Hebel 26 springt um und rastet mit der Rolle 27 in die feststehende Rastscheibe 34 ein.

Die Kurvennutscheibe 22 ist damit wieder in Eingriffstellung arretiert. Der verzögernde Kupplungsbolzen 5 tritt nach Ende der Verzögerung aus der Kulisse 23 der Kurvennutscheibe 22 aus und wird beim Passieren der Einschaltrolle 10 wieder in Ausgangsstellung gebracht, sofern sich der Einschalthebel 9 in Ruhelage, befindet. Der Entkupplungsvorgang ist beendet.

Durch Verwendung von zwei beidseitig der Scheibe 3 angeordneten Kurvennutscheiben können mit einer Antriebswelle auch zwei Abtriebswellen stoss-und schlupffrei gekuppelt und entkuppelt werden.

Bei der geänderten Kupplungseinrichtung nach den Fig. 6 und 7 läuft die mit der Antriebswelle 101 fest verbundene Scheibe 103 wieder mit gleichförmiger Drehzahl um. Am Umfang dieser Scheibe 103 sind wieder z. B. sechs Kupplungsbolzen 104'und 104"gleichmässig im Abstand von 600 so angeordnet, dass sie längs ihrer Achsen und parallel zur Antriebswelle 101 verschiebbar sind.

Es können dabei jedoch nur drei um 120) versetzte Bolzen 104'aus der einen Scheibenseite, die übrigen drei Bolzen 104" aus der andern Scheibenseite austreten. Beim Einkuppeln wird eine Schaltkulis- se 109 in geeigneter Weise (z. B. durch Elektromagneten) eingerückt, wodurch sie mit dem Anschlag 107' bzw. 107" desjenigen Kupplungsbolzens 104'bzw. 104" in Berührung kommt, der die Schaltkulisse 109, nach ihrem Einrücken als erster passiert. Dadurch wird der passierende Kupplungsbolzen 104'bzw. 104" herausgerückt, kommt als erster mit der Kulisse 123'bzw. 123" (in der Zeichnung ist 123" nicht sicht- bar) der einen ruhenden Kuvennutscheibe 122'bzw. 122"in Eingriff und beschleunigt diese.

Ist die
Schaltkulisse 109 inzwischen nicht wieder ausgerückt, so tritt im Abstand von 600, bezogen auf die An- triebswelle 101, der nächstfolgende Bolzen 104"bzw. 104'in die Kulisse der andern noch ruhenden Kur- vennutscheibe 122"bzw. 122'ein und beschleunigt sie ebenfalls.

Im folgenden werden des besseren Verständnisses wegen die der Kurvennutscheibe 122'zugeordneten
Elemente mit', die der Kurvennutscheibe 122"zugeordneten Teile mit" gekennzeichnet, auch wenn der Einfachheit halber die entsprechenden, Teile in der Zeichnung nur für eine der beiden Kurvennut- scheiben dargestellt sind.

Solange die beiden Kurvennutscheiben 122'und 122", in Ruhe- und Eingriffstellung sind, werden sie von den federbelasteten Rasthebeln 127'bzw. 127"über die z. B. mit sechs Rasten versehenen Rast- scheiben 134'bzw. 134"arretiert. Erst unmittelbar vor dem Beschleunigen einer Kurvennutscheibe wird diese von dem jeweiligen Rasthebel 127'bzw. 127"wie im folgenden an Hand der Kurvennutscheibe 122' beschrieben, freigegeben.

Die Kupplungsbolzen 104'weisen hinter ihrem Eingriffsende einen Absatz grösseren Durchmessers auf. Dieser Absatz grösseren Durchmessers kann, mit dem Eingriffsende kleineren Durchmessers zusam- mengefasst, als Rolle ausgebildet werden, die auf den Kupplungsbolzen 104'drehbar gelagert ist. Ist ein
Kupplungsbolzen 104'zum Beschleunigen der Kurvennutscheibe 122'herausgerückt, so berührt - zeitlich unmittelbar vor Eingriff des Kupplungsbolzens 104'in die Kulisse 123'der Kurvennutscheibe 122'-eine
Kulisse 140'am Ende'des Rasthebels 127'den Absatz grösseren Durchmessers.

Dadurch wird der Rasthe- bel 127'aus der Rastscheibe 134'gehoben und gibt die Kurvennutscheibe 122'frei. Tritt der Kupplungbolzen 104'nach einer Drehung der Kurvennutscheibe 122'um 600 aus der Kulisse 123'dieser Kurvennutscheibe 122'aus, so wird sie wieder von dem Rasthebel 127'über die Rastscheibe 134'arretiert, so- fern der nächste Kupplungsbolzen 104'nicht ausgeriickt ist und unmittelbar vor einem erneuten Eingriff in die Kurvennutscheibe 122'steht. Durch diese gesteuerte Arretiervorrichtung wird die Kupplung für die Übertragung grösserer Drehmomente geeignet.

Mittels einer ortsfesten Schaltkulisse 110 wird jeder Kupplungsbolzen 104'bzw. 104"nach Austritt aus der Kulisse 123'bzw. 123"einer Kurvennutscheibe 122' bzw. 122" wieder in Ausgangsstellung gebracht. Beim Auskuppeln, d. h. beim Ausrücken der Schaltkulisse 109, kommen die beiden Kurvennutscheiben 122'und 122"-analog zum Einkuppelvorgang - nach- einander im Abstand von 600 bezogen auf die Antriebswelle 101 wieder zur Ruhe.

Solange die Schaltkulisse 109 eingerückt bleibt, drehen sich beide Kurvennutscheiben 122'und 122" nach dem in Fig. 8 skizzierten, periodischen Winkelgeschwindigkeitsverlauf mit einer Phasenverschiebung von 600 bezogen auf die Antriebswelle 101 und 300 bezogen auf die Abtriebswelle 102. Jede Kurvennutscheibe 122'bzw. 122" ist mit einem der beiden frei drehbar auf der Abtriebswelle 102 sitzenden Aussenrädern 106'bzw. 106" eines Umlaufgetriebes verbunden. Die Planetenräder 111 sind fest mit der Abtriebswelle 102 verbunden. Das Umlaufgetriebe addiert somit den Verlauf der beiden an den Aussenrädern 106'und 106"eingegebenen, phasenverschobenen Winkelgeschwindigkeiten. Daraus ergibt sich ein in Fig. 9 skizzierter, annähernd gleichförmiger Winkelgeschwindigkeitsverlauf für die Einschaltdauer der Schaltkulisse 109, der an der Abtriebswelle 102 verfügbar ist.

Die sich nach Fig. 9 ergebende maximale Winkelgeschwindigkeit ist halb so gross wie die der gleichförmig umlaufenden Antriebswelle 101 und die maximale Winkelgeschwindigkeit der Kurvennutscheiben 122'bzw. 122". Das Ein- und Auskuppeln erfolgt stossfrei, da die Kurvennutscheiben 122'und 122"nacheinander im Abstand von 300 bezogen auf die Abtriebswelle 102 in Drehung versetzt bzw. in Ruhestellung gebracht werden und somit im Verlauf der Winkelgeschwindigkeiten keine Unstetigkeiten auftreten. Das Einkuppeln kann im vorliegenden Fall sechsmal pro Antriebswellenumdrehung eingeleitet werden. Diet kürzeste Kuppeldauer beträgt 1/3 Antriebswellenumdrehung.

Fig. 10 und 11 zeigen geänderte Getriebeverbindungen für die beiden Kurvennutscheiben 122'und 122". Hier werden für jeden Kuppelvorgang an beiden Seiten der Scheibe 103, die gleiche Anzahl von Kupplungsbolzen 104'bzw. 104"ausgerückt. Dadurch bleibt eine mittlere Relativlage der beiden Kurvennutscheiben 122'und 122"zueinander erhalten, und die Zusammensetzung der beiden periodischen, phasenverschobenen Drehbewegungen der Kurvennutscheiben 122'und 122"braucht nicht durch ein Um-

laufgetriebe zu erfolgen, sondern kann mit einem einfachen Hebel 121 vorgenommen werden. Der He- bel 121 ist auf der Scheibe 120 drehbar gelagert, die mit der Abtriebswelle 102 fest verbunden ist. An den beiden Enden des Hebels 121 befinden sich die Rollen bzw. Bolzen 150,151.

Jeder dieser Bolzen 150, 151. greift in ein kurzes radial verlaufendes Langloch ein, das sich in oder an jeder Kurvennutscheibe 122'und 122"befindet. Das Übersetzungsverhältnis des Hebels 121 kann variiert werden, womit sich das Gesetz ändert, nachdem die beiden periodischen, phasenverschobenen Drehbewegungen der Kurvennutscheiben 122'und 122" zusammengesetzt werden.

Die Kupplungseinrichtung nach den Fig. 6 und 7 kann, wie Fig. 12 und 13 zeigt, auch zum wahl- weisen Antrieb der Abtriebswelle 102 in der einen oder in der dazu entgegengesetzten Drehrichtung dienen. Dies erreicht man dadurch, dass zwei gegenläufig umlaufende Antriebszwischenwellen 101 und 201 vorhanden sind, die vorzugsweise parallel zueinander und auf gegenüberliegenden Seiten der Kurvennutscheiben 122'und 122"verlaufen und von einer gemeinsamen, nicht dargestellten Antriebswelle angetrieben sind. Mit der Antriebszwischenwelle 201 läuft wieder eine damit fest verbundene Scheibe 203 mit gleichförmiger Drehzahl um. Am Umfang dieser Scheibe sind analog z.

B. sechs Kupplungsbol- zen 204'und 204"gleichmässig im Abstand von 60 so angeordnet, dass sie längs ihrer Achsen und parallel-zur Antriebszwischenwelle 201 verschiebbar sind. Drei um 1200 versetzte Bolzen 204'treten aus der einen Scheibenseite, die übrigen drei Bolzen 204" aus der andern Scheibenseite aus. Eine Schaltkulisse 209, die z. B. ebenfalls durch einen Elektromagneten (nicht dargestellt) eingerückt wird, arbeitet mit den an der Scheibe 203 angeordneten Kupplungsbolzen 204'bzw. 204" zusammen. Mittels einer fiesten Kulisse 210 wird jeder Kupplungsbolzen 204'bzw. 204"nach Austritt aus der Kulisse 123'bzw. 123" einer Kurvennutscheibe 122'bzw. 122"wieder in Ausgangsstellung gebracht.

Die Betätigungsmittel, z. B. Elektromagneten, für die Schaltkulissen 109 und 209 sind derart anzuordnen, dass entweder keine der Schaltkulissen oder lediglich eine, u. zw. wahlweise die eine oder die andere, in Arbeitsstellung gebracht werden kann.

Die Arretiervorrichtung ist durch ein zweites Paar Rasthebel 227'und 227"ergänzt, deren freie Enden mit den Kupplungsbolzen 204'und 204" zusammenarbeiten. Die Rasthebel127', 227'und 127".

227"kreuzen sich jeweils und sind in ihrem Kreuzungspunkt miteinander verbunden (s. Fig. 13), wozu ein an dem einen Rasthebel 127'bzw. 127"befestigter Zapfen 116'bzw. 116"in ein Langloch 216' bzw. 216" im zugehörigen Rasthebel 227'bzw. 227"eingreift. Durch die so ergänzte Arretierungsvorrichtung wird erreicht, dass wenn einer der Rasthebel 127'oder 227'bzw. 127"bzw. 227"von einem ankommenden Kupplungsbolzen 104'oder 204'bzw. 104"oder 204"betätigt wird, auch der andere Rasthebel angehoben und somit die zugeordnete Rastscheibe freigegeben wird.

Vorzugsweise laufen die Antriebszwischenwellen 101 und 201 mit gleicher Winkelgeschwindigkeit in einander entgegengesetztem Drehsinn um. Jedoch könnte auch eine dieser Antriebszwischenwellen mit einer erhöhten Winkelgeschwindigkeit umlaufen.

PATENTANSPRÜCHE ;
1. Einrichtung zum stoss- und schlupffreien Kuppeln und Entkuppeln einer Abtriebswelle und einer umlaufenden Antriebswelle, insbesondere für Dualstufengetriebe, dadurch gekennzeichnet, dass An- (1, 101, 201) und Abtriebswelle (2,102) durch mehrere formschlüssige Getriebe (3, 5, 22 ; 20, 21 ; 103, 104', 122', 104", 122" ; 203,204', 204") verbunden sind, deren jedes mit einer formschlüssig greifen-
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bei wenigstens eines dieser Getriebe ein die gleichförmige Drehbewegung der Antriebswelle in eine gleichmässig beschleunigende und verzögernde Bewegung der Abtriebswelle umformendes Getriebe (3, 5, 22 : 103, 104', 122' ;

104", 122" ; 204', 204") ist, während die übrigen Getriebe (20,21) die Drehbewegung der Antriebswelle direkt auf die Abtriebswelle übertragende Getriebe sind, wobei ferner die Kupplungseinrichtungen dann betätigbar sind, wenn die Abtriebswelle synchron mit der Antríebswelle umläuft, und wobei schliesslich die Kupplungseinrichtung (5, 22 ; 104' ; 104" ; 204' ; 204") zur Verbindung des gleichmässig beschleunigenden und verzögernden Getriebes mit der Abtriebswelle auch dann ein-und ausrückbar ist, wenn die Abtriebswelle im Stillstand ist.

Claims

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass je einem gleichmässig beschleunigenden und verzögernden Getriebe (3, 5, 22) ein direkt übertragendes Getriebe (20,21) zugeordnet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtungen (5, 22 ; 29,35) der beiden einander zugeordneten Getriebe derart aufeinander abgestimmt sind, dass während <Desc/Clms Page number 6> der Bewegungsübertragung zwischen An- und Abtriebswelle jeweils nur eines der beiden Getriebe in Tä- tigkeit ist, wobei das gleichmässig beschleunigende und verzögernde Getriebe (3, 5,22) ausschliesslich in der beschleunigenden Anlaufphase und in der verzögernden Endphase der Bewegungsübertragung einge- kuppelt ist, während zwischen diesen beiden Phasen das direkt übertragende Getriebe (20,21) eingekup- pelt ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausschliesslich gleichmässig be- schleunigende und verzögernde Getriebe (103,104', 122' ; 104" ; 122") umfasst, von denen jeweils zwei einander derart phasenverschoben zugeordnet sind, dass das eine Getriebe (103, 104', 122') sein Ge- schwindigkeitsmaximum durchläuft, während das andere Getriebe (103, 104" 122") sich im Stillstand befindet, und dass zur Zusammensetzung der phasenverschobenen periodischen Drehbewegungen dieser beiden einander zugeordneten Getriebe zu einer resultierenden Abtriebsdrehbewegung ein Sammelgetrie- be (106', 106", 111) vorgesehen ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle mit mehreren Antriebszwischenwellen (101,201) verbunden ist, wobei diese formschlüssigen Getriebe (103, 104', 104", 122', 122" ; 203, 204', 204") zwischen diesen Antriebszwischenwellen und der Abtriebswelle (102) angeordnet sind und wobei Steuermittel vorgesehen sind, die jeweils nur die Bewegungsübertragung zwischen einer dieser Antriebszwischenwellen und der Abtriebswelle gestat- ten.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei gegenläufige Antriebszwischen- wellen vorgesehen sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Kupplungseinrichtungen, beispiels- weise mit Rollen (27,29) versehene Doppelhebel (26) und mit diesen zusammenwirkende feststehende und bewegliche Rastscheiben (34 bzw. 35), vorgesehen sind, die nach dem Einleiten des Kupplungsvorganges das gleichmässig beschleunigende und verzögernde Getriebe (3, 5,22) aus-und zugleich das direkt übertragende Getriebe (20,21) einkuppeln, sobald die Abtriebswelle mit der Antriebswelle synchron läuft, und dass diese Kupplungseinrichtungen zur Durchführung des Entkupplungsvorganges gleichzeitig dieses direkt übertragende Getriebe aus-und dieses gleichmässig beschleunigende und verzögernde Getriebe einkuppeln, wobei diese Kupplungseinrichtungen dieses letztere Getriebe wieder auskuppeln, sobald die Abtriebswelle zum Stillstand gekommen ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis li, dadurch gekennzeichnet, dass diese gleichmässig beschleunigenden und verzögernden Getriebe aus um eine Drehachse in einer Kreisbahn rotierenden, auf dem Umfange dieser Kreisbahn gleichmässig verteilten, achsparallelen Mitnehmerbolzen (5, 104', 104", 204', 204") bestehen, welche mit den Nuten (23, 123'. 123") einer zur Kreisbahn parallelen Kurvennutscheibe (22,122', 122") in Eingriff bringbar sind.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerbolzen in axialer Richtung in ihre bzw. aus ihrer Eingriffstellung bewegbar sind.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Mitnehmerbolzen mit der Anzahl der in der zugehörigen Kurvennutscheibe befindlichen Nuten übereinstimmt.

". 11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerbolzen in einer umlaufenden Scheibe (3,103, 203) angeordnet sind.

12. Einrichtung nach Anspruch 4, und einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden einander zugeordneten Getriebe durch zwei koaxial zueinander angeordnete Kurvennutschei- ben (122', 122") und eine zwischen ihnen und parallel zu ihnen angeordnete, umlaufende, mit Mitnehmerbolzen (104 :. 104") versehene Scheibe (103) gebildet werden, wobei die Mitnehmerbolzen abwechselnd nur in die eine oder in die andere Kurvennutscheibe einrückbar sind.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie verstellbare Schaltglieder (9,10, 16) aufweist, und dass jeder Mitnehmerbolzen (5) mit einer doppelt wirkenden Schaltkulisse (8) versehen ist, wobei diese Schaltglieder in die Bahn dieser Schaltkulissen bewegbar sind, um die Mitnehmerbolzen aus-oder einzurücken.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass lösbare Arretier, - mittel(27, 34;127', 127", 227', 227", 134', 134") zum Feststellen der Kurvennutscheiben (22, 122', 122") in ihrer Ruhelage vorgesehen sind.

15. Einrichtung nach den Ansprüchen 2 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine feststehende (34) und eine mit der Drehzahl der Antriebswelle umlaufende (35) Rastenscheibe neben der Kurvennutscheibe (22) und koaxial zu dieser angeordnet sind, und dass die Kmrvennutscheibe durch einen an ihr angelenkten doppelarmigen als Kippmomenthebel ausgebildeten Rasthebel (26) nach ihrer Beschleunigung <Desc/Clms Page number 7> fest mit der umlaufenden Rastenscheibe und nach ihrer Verzögerung fest mit der stillstehenden Rastenscheibe verbunden ist.

16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenformen auf den Rastenscheiben (34, 35) so ausgebildet sind, dass bei Beschleunigung und Verzögerung der Rasthebel (26) spielfrei über die Kurven beider Rastenscheiben geführt wird.

17. Einrichtung nach den Ansprüchen 8 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Kurvennutscheibe eine drehfest und koaxial mit ihm verbundene Rastenscheibe (134'. 134") zugeordnet ist, in deren Rasten ein schwenkbarer, federbelasteter Rasthebel (127', 127", 227', 227") eingreift, der derart in die Bahn der in Eingriffsstellung befindlichenMitnehmerbolzen (104', 104", 204'. 204") ragt, dass er von diesen unmittelbar vor ihrem Eintritt in die Nuten (123', 123") der Kurvennutscheibe (122'. 122") entgegen der Federkraft aus diesen Rasten bewegbar ist.

18. Einrichtung nach den Ansprüchen 4 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurvennutscheibe (122', 122") eines jeden dieser beiden einander zugeordneten Getriebe eine Rastenscheibe (134', 134") und ein Rasthebel (127', 127") zugeordnet ist, wobei die beiden Rasthebel derart miteinander verbunden sind, dass bei Betätigung des einen Rasthebels auch der andere Rasthebel in gleichem Sinne betätigt wird.

19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebszwischenwellen (101,201) zueinander und zur Abtriebswelle (102) parallel in gleichem Abstand von dieser angeordnet sind.

20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass zu beiden Seiten einer die Mitnehmerbolzen tragenden Antriebswelle je eine zu ihr parallele, mit einer Kurvennutscheibe versehene Abtriebswelle angeordnet ist.