<Desc/Clms Page number 1>
Zahnräderwechselgetriebe.
Die vorliegende Erfindung ist aus dem Bestreben hervorgegangen, ein Räderwechselgetriebe zu ersinnen, das bei einfacher und gedrängter Bauart vielseitig verwendbar ist, mit gutem Nutzeffekt arbeitet und sich rasch, leicht und sicher betätigen lässt.
In den Zeichnungen ist das Getriebe in drei Ausführungsformen dargestellt, und zwar zeigen : Fig. 1 die erste Ausführungsform im Schnitt, Fig. 2 Einzelheiten dazu, Fig. 3 die zweite Ausführungsform im Schnitt, Fig. 4 bis 7 Einzelheiten dazu, Fig. 8 bis 10 die dritte Ausführungsform in einem Längs-und zwei Querschnitten.
In Fig. 1 ist 2 die im Gestell 1 gelagerte und irgendwie, etwa durch die Riemscheibe 3, in Umdrehung versetzte treibende Welle. Durch die Räderpaare 4-5, 6-7, 8-9 wird die Bewegung der Welle 8 auf die Vorgelegewelle 10 und von dieser durch die Räderpaare 11-12, 13-jan auf die anzutreibende Welle 15 übertragen. Das Ein-und Ausrücken der für die jeweilig gebrauchte Übersetzung erforderlichen Räderpaare erfolgt in an sich bekannter Weise durch seitliches Verschieben der Räder, bis sie in bzw. ausser Eingriff kommen oder auch, wie bei dem Paare 11-12 beispielsweise angedeutet, durch Verschieben einer Klauenkupplung 16. In der Zeichnung sind nur die auf der Welle 10 sitzenden Räder bzw. Kupplungshälften verschiebbar dargestellt, wogegen die Räder auf den Wellen 2 und 15 durch Schrauben in ihrer Stellung festgehalten werden.
Natürlich können auch die Räder auf der Welle 10 fest und die Räder auf den Wellen 2 und 15 beweglich gemacht bzw. mit einer Kupplung versehen werden : die Vorgelegewelle kann auch fehlen oder es können z. B. bei grossen Übersetzungen mehrere Vorgelegewellen in Anwendung kommen.
Zum Verschieben der mit einer Eindrehung auf ihrer Nabe versehenen Reader 5, 7, S (Fig. l) bzw. der Kupplungshälfte 16 oder (bei Reibungskupplungen) einer entsprechenden Aus- riickmunfe auf der Welle 10 dienen Ausrückarme 17, welche in die Eindrehungen des Radnaben bzw. der Kupplungsteile eingreifen und ihrerseits auf einer Auarückstange 1, erschiebbar angeordnet sind. Von diesen Ausrückarmen ist einer in Fig. 2 in der Seitenansicht dargestellt. Parallel mit der Stange 18 ist eine durch Handrad 19 drehbare Welle 20 im Gestell gelagert.
In
EMI1.1
Bolzen 21 ist so bemessen, dass entweder das Kopfende des Bolzens in einer Einfräsung 23 bzw. 24 oder das Fussende in einer Vertiefung 25 stecken muss. In Fig. 2 befindet sich gerade das Kopfende in einer Einfräsung ; 23 und man erkennt, dass durch 1) rehen der Welle 20 der Bolzen unter Zusammendrücken der Feder 22 nach oben bewegt wird, so dass sein Fussende in die Vertiefung 2-5
EMI1.2
hftzung :
EMI1.3
<tb>
<tb> Stufe <SEP> 11 <SEP> der <SEP> Übertragung <SEP> durch <SEP> die <SEP> Paare <SEP> 6-7 <SEP> und <SEP> 11-12
<tb> ,, <SEP> III <SEP> ,, <SEP> ,, <SEP> ,, <SEP> ,, <SEP> ,, <SEP> 8#9 <SEP> ,, <SEP> 11#12
<tb> ,, <SEP> IV <SEP> ,, <SEP> ,, <SEP> ,, <SEP> ,, <SEP> ,, <SEP> 4#5 <SEP> ,, <SEP> 13#14
<tb> ,, <SEP> V <SEP> ,, <SEP> ,, <SEP> ,, <SEP> ,, <SEP> ,, <SEP> 6#7 <SEP> ,, <SEP> 13#14
<tb> ,, <SEP> VI <SEP> ,, <SEP> ,, <SEP> ,, <SEP> ,, <SEP> ,, <SEP> 8#9 <SEP> ,, <SEP> 13#14
<tb>
EMI1.4
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
man durch das Handrad 19 die Welle 20, bis ihre Umfangsstellen II, wie in Fig. 1 angegeben, nach oben stehen.
Hiedurch werden durch Hochschieben der betreffenden Bolzen nur die den Raderpaaren 6-7 und 11-12 zugehörigen Ausruckarme 17 mit der Ausriickstange 18 gekuppelt, wogegen die Bolzen der übrigen Arme in den Ausfräsungen der Welle 20 verharren. Das Einrücken der Räderpaare 6-7 und 11-12, also der Übersetzung II, erfolgt dann durch einfaches Linksbewegen der Stange 18 mittels des Hebels 26, das Wiederausrücken durch Rechtsbewegen.
Da jeder Ubersetzungsstufe 1 bis VI nur eine bestimmte Verdrehung der Welle 20 entspricht, so ist es nicht möglich, gleichzeitig zwei Stufen einzurücken. Auch ist es nicht möglich, dass die Räder durcheinander kommen, da die Ausrückarme 17 entweder mit der Ausrückstange 18 oder der Welle 20, beim Verdrehen der letzteren auch zeitweise mit beiden in von vornherein beabsichtigter Weise gekuppelt und festgehalten bzw. verschoben werden. An Stelle der Welle 20 lässt sich zur Querbewegung der Bolzen 21 bzw. zum Festhalten der Arme 17 in der Ausrückstellung auch eine Scheibe verwenden, welche mit einer ihrer kreisförmigen Flächen gegen die Bolzen drückt, in dieser Fläche den Einfräsungen 23 entsprechende Vertiefungen besitzt und um eine zur Ausrückstange 18 senkrechte Achse drehbar ist.
Es ist einleuchtend, dass durch die Anordnung der einzeln bzw- m Gruppen verschiebbaren Ausrückarme 17 auf der Ausrückstange 18 als gemeinschaftlichen Träger die Führungen dieser Arme auf der Stange 18 nicht besonders lang zu sein brauchen, denn der Ausrückwiderstand. der am äussersten Ende des Armes angreift und ein Ecken oder gar Festklemmen bei zu kurzer Führung auf seinem Träger hervorrufen würde, wirkt ja nur dann. wenn der betreeI1 (ie Arm
EMI2.2
für sich schon gekuppelt ist, Macht man nun doch die seitlichen Spielräume zwischen den Armen nur so gross, als es zum Ein-und Ausrücken unbedingt notwendig ist. so ergibt sich bereit-eine ziemlich gedrängte Bauart des Getriebes.
Noch gedrängten wird die Bauart durch die zweite. in Fig. 3 bis 7 dargestellte Ausführungsform des Erfindungsgegenstalldes. Bei diese) Ausführungsform stossen die auf der Auhrück- stange als gemeinschaftlichen Träger angeordneten Ausrückarme im ausgerückten Zustande sämtlicher Räderpaare dicht zusammen, welche Anordnung zwar einerseits zur Folge hat, dass beim Einrücken eines Räderpaares durch seitliches Verschieben des einen Rades auch die in der Schieberichtung vor diesem Rade liegenden unbeteiligten Räder auf beiden Wellen des Paares verschoben werden müssen, andererseits aber zunächst den Vorteil mit sich bringt.
dass der zum Min-und Ausrücken erforderliche seitliche Spielraum für die Ausrückarme auf der Stande und
EMI2.3
gedacht, welche mit beliebiger Geschwindigkeit umlaufen kann Die Bewegung der Welle 28 wird hier beispielsweise direkt, ohne Vorgelegewelle, durch die Räderpaare 32 bis 42-43 auf die Welle 29 übertragen. Die Stellung sämtlicher Räder ist wieder in ausgerücktem Zustande dargestellt, und zwar derart, dass zum Einrücken eines Paares das Rad auf der treibenden Welle
EMI2.4
einfach. Die richtige Lage der Wellen 29. 30 zueinander ist in Fig. 6 dargestellt. In Fig. 3 sind diese Teile der besonderen Übersichtlichkeit wegen in einer Ebene liegend und die Doppelarme daher abgebrochen gezeichnet.
Die Ausrückstange 18 und die Einstellwelle 20 in Fig. 1 sind bei dem Getriebe nach Fig. 3 zu einer einzigen Steuerwelle 30 vereinigt, weiche daher sowohl drehbar als auch in ihrer Längs- richtung verschiebbar gelagert sein muss. Die Drehung der Welle erfolgt durch das Handrad 50.
Die Längsbewegung etwa durch einen Hebel 51. Die Kupplung der Welle 30 mit dem auf ihr verschiebbar sitzenden Ausrückarmen 44 bis 48 erfolgt hier ebenfalls durch Bolzen 2. deren Länge wieder so bemessen ist. dass sie sich entweder mit ihrem Kopfende in den Einfräsnngen bis 57 der Welle 30 oder mit ihrem Fussende in den Löchern 58 in der Gestellwand befinden müssen.
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
Das Rad 42 ist durch eine Schraube auf der Welle 28 befestigt, so dass diese sich bei der Längsverschiebung der Welle 30 auch stets mitverschiebt. Das linke Ende der Welle 28 verschiebt sich in einer im Gestell 27 gelagerten Büchse 62, welche durch Reibungskupplungen entweder mit der Antriebsscheibe 31 oder mit dem Sperrade 63 gekuppelt werden kann. Als Kupplungen sind hier beispielsweise Bremsringkupplungen dargestellt und es wird die Längsbewegung der Welle 28 gleichzeitig dazu benutzt, die beiden Kupplungen ein-und auszurucken. Schiebt man die Welle nach links, so drückt der mit einer Abschrägung versehene Federkeil 64 den Stift 65 nach aussen.
Die keilförmig abgeschrägte Spitze dieses Stiftes (Fig. 7) spreizt den Ring 66 auseinander, so dass sich die äussere Zylinderfläche des Ringes gegen die innere des Sperrades 63 legt und dieses durch Reibung mit der Büchse 62 bzw. mit der Welle 28 kuppelt. Wird letztere nach rechts verschoben, so wird ebenso durch den Federkeil 67 der Stift 68 nach aussen gedrückt, der Ring 69 gespreizt und dadurch die Riemscheibe 31 mit der Welt 25gekuppelt.
Schliesslich ist auf der Nabe des Sperrades 63 ein sich sehr langem drehendem Rad oder eine Riemscheibe 70 angeordnet. welcher Teil durch den Sperrkegel 71 einen Druck des Sperrades in der Pfeilrichtung (Fig. 7) sicher aufnimmt, andererseits das Sperrad selbst in der Pfeilrichtur g nur durch Reibung, welche etwa durch die federnde Unterlagsscheibe 72 und die Mutter 7. 3 reguliert werden kann, zu drehen vermag.
Die in Fig. 3 gezeichnete Räderstellung, bei welcher sämtliche übersetzungen ausgerückt sind, wird einfach dadurch bervorgeruf-ii, dass man den Arm 49 mit der Welle 30 durch den Hebel 51 nach links bewegt, bis die Naben sämtlicher Arme zusammenstossen bzw. bis die Nahe des Armes 44 gegen das Lager 74 der Welle 30 stösst. Die Räder sind dann sicher in ihrer Ausrück- lage festgehalten, selbst wenn zwischen ihren Naben noch ein Spielraum vorhanden sein sollte.
Gleichzeitig ist auch die richtige seitliche Lage der Arme bzw, . ihrer Bolzen 52 zu den Ein- fräsungen 53 bis 57 gesichert, so dass die Bolzen nicht etwa auf den Rand der Einfräsungen aufsetzen können, vielmehr in letzterer unfehlbar durch die Federn hineingedrückt werden. Der Vorgang beim Einrücken einer beliebigen Übersetzung ist nun folgender :
Es sei z. B. die Übersetzungsstufe III. also das dritte Räderpaar 36-37 einzurücken.
EMI3.2
gegenübersteht.
Bei dieser Stellung stehen nun die Umfangssegmente III (Fig. 5) der Welle 30 den Bolzen 52 gegenüber, und zwar derart, dass von den Einfräsungen 55, 56, 57 die Bolzenköpfe
EMI3.3
mitgenommen und hiedurch, da die übrigen Gabeln und Räder durch Kuppeln mit der Gestellwand in ihrer Lage verharren, der Eingriff des Räderpaares 36-37 hergestellt.
Wie bereits angegeben. ist bei der Linksstellnng der Welle 28 diese bzw. die Büchse 62 mit dem Sperrade 63 gekuppelt, welches von der langsam umlaufenden Riemscheibe 70 in der Pfeilrichtung nur durch Reibung mitgenommen wird. Diese Reibung wird durch die Mutter 73 so geregelt, dass sie gerade genügt, um die Welle 28 und allenfalls noch vorhandene Vorgelege-
EMI3.4
ein starkes Drehmoment zu überwinden hat. Der Zahndruck und also auch die Reibung an den Zähnen und an den Federn 64 und entspricht daher während der Verschiebung der We ! le anfangs nicht dem vqllen, durch die Hjemscheibe 37 hervorgerufenen Arbeitsdruck, so dass also das Verschieben erleichtert und ein Bruch der Zähne verhindert wird.
Erst im letzten Moment, wenn die Feder 64 den Stift 65 freigibt und die Feder 67 durch den Stift 68 die Welle 28 mit der Scheibe 31 kuppelt, erreicht der Zahndmek seine volle Stärke. Man erkennt, dass bei der be-
EMI3.5
und die Ausrückarme 46-49 mit der sie tragenden Welle 30 verschoben werden, dass ein Ecken dieser Räder und Arme auf ihren Wellen beim Einrücken nicht hinderlich ist. Schliesslich laufen auch die Räder 32 und 34 leer und die Gabeln 44 und 45 werden durch ihre Bolzen dicht an der
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
Hebel 51 erfolgt.
Für den Fall, dass das Getriebe mit grosser Geschwindigkeit arbeitet, die Wellen 29 und 28 also nach dem Ausrücken einer Übersetzung nicht sobald zum Stillstand kommen, ist es zweckmässig, für eine Bremsung der Wellen zu sorgen, da sonst beim sofortigen Wiedereinrücken Bruch der Zähne zu befürchten ist. Das Bremsen der Welle 29 erfolgt etwa durch eine auf ihr sitzende Bremsscheibe 75, deren Bremsband durch die Linksbewegung des Armes 49 angezogen wird (Fig. 3). Die lebendige Kraft der Welle 28 bzw. der auf ihr sitzenden Räder wird durch Kupplung mit dem Sperrade 63 abgebremst, welches durch den Sperrkegel 71 verhindert wird, in der Pfeilrichtung sich schneller als die langsam laufende Riemscheibe 70 zu drehen. Die Scheibe 70 dreht sich wie die Scheibe 31 in der Pfeilrichtung. Soll das Wechselgetriebe, z.
B. für den Antrieb von Drehbänken, zum Gewindeschneiden mit Rechts- und Linkslauf versehen werden, so muss die Sperrung nach beiden Richtungen erfolgen. Man wird in diesem Fall das Sperrad und den Sperrkegel etwa durch ein selbsthemmendes Schneckengetriebe ersetzen, dessen Schneckenrad mit der Welle 28 gekuppelt werden kann, während die Schnecke wie das Sperrad 63 nur durch eme regelbare Reibung mitgenommen wird.
Auch bei dieser Ausführungsform des Wechselgetriebes kann man die Zahl der Ubersetzungs- stufen leicht durch Anordnungen von Vorgelegen vermehren, deren Aus-und Einrückung
EMI4.2
EMI4.3
Die Ein- und Ausrückung des oder der Vorgelege in der aus Fig. 1 ersichtlichen WeLf e t. tt insofern noch einen gewissen Dbelstand, als beim Übergang von einer Geschwiudigkeitsstufe mit Vorgelege in eine andere Geschwindigkeltsstufe ebenfalls mit Vorgelege letzteres stets m) t
EMI4.4
weise entweder direkt durch die Kupplung 84 oder durch @ ermittlung des rückkehrenden Vorgeleges 85-89 an die Hülse 90 bzw. an das schliesslich anzutreibende Rad 91 weitergegeben, so dass dieses mit zehn verschiedenen Geschwindigketten umlaufen kann.
Das Aus-und Einrücken der Stufenräderpaare 76#80 erfolgt nun, wie bei den Ausfuhrungs- formen nach Fig. 1 bis 7, mittels der Ausruckstange oder Welle 92 in der Weise. dass durch Drehen dieser Welle die Doppelanne 9. 3 (Fig. 8 und 9) in vorher bestimmter Weise durch die Bolzen und Einfräsungen 95 gekuppelt werden, so dass beim Längsbewegen der Welle 92 durch den Hebel 96 auch die gekuppelten, in Eindrehungen der Radnaben emgreifenden Doppelarme 9. 3 bzw. der einfache Arm 97 bewegt und dadurch die betreffenden Räder 76-8 ? in oder amuser Eingriff gebracht werden.
EMI4.5
Räderpaar ausgerückt und dafür die Kupplung 84 eingerückt wird.
Jede der Einfräsungen 95 auf der Welle 92 ist auf einem Wellenumfang doppelt ausgeführt, so dass sowohl bei eingerücktem als auch bei ausgerücktem Vorgelege 85#89 jedes der Räder- paare 76-80 eingerückt werden kann und sich demnach fünf Geschwindigkeiten des Rades 91 bei ausgerücktem und fünf Geschwindigk ven bei eingerücktem Vorgelege ergeben. Ein Ausund Einrücken des Vorgeleges 85#89 fin at also nur beim Übergang von der einen aus fünf Geschwindigkeiten bestehenden Gruppe in die andere Gruppe statt, nicht aber beim Übergang einer Geschwindigkeit einer Gruppe in eine andere Geschwindigkeit derselben Gruppe.
Wie bei der Ausführungsform des Getriebes nach Fig. 3 bis 7 kann die Welle 92 (Fig. 8)
EMI4.6
<Desc/Clms Page number 5>
ein Antrieb für die Wellen 83-87 von der sich stetig umdrehenden Welle 82 hergeleitet, und nachdem bei der Kupplung 84 bzw. dem Räderpaar 88-su der Eingriff hergestellt ist, wieder abgestellt.
Zur Herstellung dieses momentanen Antriebes wird zweckmässig das auf der Welle 83 sitzende Rad 80 benutzt, das sonst unverschieblich ist, für vorliegenden Zweck aber mittels der Gabel 107 an der Bewegung des Schiebers 108 teilnimmt. Dieser Schieber wird durch die Feder. 109 gegen die Kurve 100 gedrückt, welche so gestaltet ist, dass jedesmal nach einer halben Umdrehung der Walze 101 der Schieber 108 kurz hin und her bewegt wird, für einen Moment also das Räderpaar 80 in Eingriff kommt und die Wellen 83 und 87 gedreht werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Zahnraderwechselgetriebe, bei welchem das Ein-und Ausrücken der jeweilig benötigten Übersetzung durch seitliches Verschieben der Räder oder von Kupplungsteilen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die beim Ein-und Ausrücken die Längsbewegung einer Ausrückstange (18) auf die zu verschiebenden Räder oder Kupplungsteile übertragenden Gleitmuffen (17) selbst längsverschiebbar auf der sie tragenden Ausrückstange sitzen und mit querbeweglichen Teilen (21) versehen sind, durch welche die Gleitmussen zu jeder Zeit entweder mit der Ausrückstange oder mit einem nicht längsbeweglichen Teil gekuppelt und dadurch in beabsichtigter Weise festgehalten sind, wobei die das Kuppeln bewirkende Querbewegung der Teile (J)
abhängig voneinander etwa mittels einer Kurvenwelle (20) hervorgerufen wird.