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Geschwindigkeitswechselgetriebe.
Die Erfindung betrifft Geschwindigkeitswechselgetriebe, bei denen ein Schaltrad o. dgl. auf dem getriebenen Teil sitzt und durch Schaltklinken o. dgl. angetrieben wird, die so mit dem treibenden Teil verbunden sind, dass bei Verschiebung des getriebenen Teiles in eine exzentrische Lage gegenüber dem treibenden Teil eine Geschwindigkeitsänderung des getriebenen Teiles erzielt wird.
Um verschiedene geringere Geschwindigkeiten zu erzielen, die unter der Umlaufsgeschwindigkeit der Maschine liegen, hat man beispielsweise in einem Getriebe dieser Art eine feste Profilscheibe konzentrisch mit dem Schaltrad angeordnet, das die Schaltklinken zu bestimmten Zeiten aus dem Antriebseingriff heraushebt, so dass sie nur während ihrer geringsten Umfangsgeschwindigkeit in antreibenden Eingriff kommen.
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keitsgetriebe obengenannter Art vor, welches innerhalb der Grenzen dieses Getriebes eine unbegrenzte Zahl geringer Geschwindigkeiten, tür die angetriebene Welle erzielt, die unter der des treibenden Teiles liegen, wobei die Höchstgeschwindigkeit bei direktem Antrieb des treibenden Teiles erreicht wird.
Zu diesem Zwecke sind der Erfindung gemäss an Stelle eines festen Profilrades zum Anheben der Schalt- und Sperrklinken verschiedene Einrichtungen angeordnet, um diese bei höchster Geschwindigkeit aus dem Eingriff mit dem Antrieb zu bringen. Diese Einrichtungen ändern selbsttätig mit der exzentrischen Bewegung des getriebenen Teiles ihre Lage, um die Dauer des Aushebens der Schaltklinken zu verändern, so das eine unbegrenzte Zahl Geschwindigkeiten erreicht werden kann, die innerhalb der Grenzen des Getriebes unter der des treibenden Teiles liegen. Diese verschiedenen Einrichtungen können aus ein oder mehreren zusammengesetzten Kurvengetrieben bestehen.
Bei der Ausführung der Erfindung wird ein Nutenrad an dem getriebenen Teil befestigt.
In abwechselndem Eingriff mit der Nut dieses Rades sind zwei exzentrische V-förmige Klemmoder Sperrklinken, von denen jede an einem Gelenk angebracht ist, das von einem an dem treibenden Teil festen Kurbelarm gehalten wird. Diese Kurbelarme sind einander gegenüber fest angeordnet. Sind diese treibenden und getriebenen Teile koaxial angeordnet, so wird keine Geschwindigkeitsänderung eintreten. Wird aber mittels einer Gleitvorrichtung o. dgl. eines dieser Glieder aus der gemeinsamen Achse herausbewegt, so bewegen sich die Schaltklinken abwechselnd schnell und langsam und das Kurvengetriebe verhindert die schnellaufende Schaltklinke an dem Eingriff in das Nutenrad.
Das veränderliche Kurvengetriebe besteht aus zwei lose auf dem getriebenen Teil angeordneten Kurvenscheiben. von denen die eine hinter der anderen an der Rückseite des Rades o. dgl. angeordnet ist. Jede Kurvenscheibe hat einen Arm mit einem Schlitz, der einen Zapfen umgreift, der an dem festen Rahmen oder an einem anderen Teil der Vorrichtung befestigt ist. Bei exzentrischer Bewegung des getriebenen Teiles werden die Stellungen dieser Kurvenscheiben selbsttätig verändert, durch den Eingriff ihrer äusseren Kanten mit den Schaltklinken werden sie abwechselnd ausser Eingriff gehalten, je nach der Exzentrizität zwischen dem treibenden und und dem getriebenen Teil.
Um die Drehrichtung
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des getriebenenen Teiles umzukehren oder um den treibenden Teil von dem getriebenen Teil treiben zu lassen, werden doppelt wirkende Schalt-oder Sperrklinken angeordnet.
Das Getriebe kann einzeln oder zum Zwecke der Vergrösserung des stärksten Geschwindig- keitsunter-'chiedes in Reihen verwendet werden. Vorzugsweise verwendet man das Getriebe paarweise oder irgendeine Anzahl solcher Paare. Das erste Getriebe kann dabei aus der Achslinie verschoben werden, während das zweite feststeht, wodurch die Gleichachsigkeit der zwei Wellen teile hergestellt wird. An Stelle von Nutenrädern und V-förmigen exzentrischen
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In den anliegenden Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung dargestellt.
Fig. i ist eine schematische Ansicht eines Geschwindigkeitswechsels, die einer Ausführungsform der Erfindung entspricht und mit der die Geschwindigkeit eines getriebenen Teiles relativ zu der eines treibenden Seiles vermindert werden kann, wobei die Teile die Stellung einnehmen, bei der der treibende und der getriebene Teil mit gleicher Geschwindigkeit laufen.
Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. I. Fig. 3 und 4 sind Einzelansichten der Schalt- oder Sperrklinken. Fig. 5 ist eine Ansicht ähnlich der von Fig. i, zeigt aber die Teile in der Stellung, in der die Geschwindigkeit des getriebenen Teiles geringer ist. Fig. 6 ist ein scl, ernatischer Teilschnitt nach einer abgeänderten Form nach der Linie 6-6 in Fig. 7.
Fig. 7 ist ein Schnitt nach der Linie 7-7 der Fig. 6. Fig. 8 zeigt eine der Schaltklinken in
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Die Vorrichtung nach Fig. i und 2 ist zwischen einer treibenden Welle 1 und einer getriebenen Welle 2 geeignet gelagert. Auf der getriebenen Welle 2 sitzt ein Daumen-oder Nutenrad 3, welches durch die Schaltklinken 4 und 5 in Drehung versetzt wird, von denen jede an einem Arm 6 und 7 angelenkt ist. Die freien Enden der Gelenkarme 6 sind lose auf der getriebenen Welle 2 angeordnet und die freien Enden der Gelenkarme 7 sind an den Enden der Arme 8 angelenkt, die auf der treibenden Welle sitzen. Die getriebene Welle 2 ist in einem Gleitstück 9 gelagert, das zwischen den Führungen des Rahmens 10 mittels einer Schraube 11 hin und her geschoben werden kann, die in das Gleitstück 9 mittels einer passenden Mutter o. dgl. eingreift.
Es ist klar, dass beim Umlauf der treibenden Welle 1 die Schaltklinken 4 und 5 das Rad 3 antreiben. Liegt die Welle 1 und 2 konzentrisch wie in Fig. i, dann laufen die beiden Schaltklinken mit gleicher Geschwindigkeit um, da sie durch die die Gelenkarme mit gleicher wirksamer Länge angetrieben werden, einer Länge, die von der Mitte der treibenden Welle aus zu messen ist.
Wird aber die getriebene Welle 2 durch Drehung der Schraube 11 in die Stellung der Fig. seitlich verschoben, so ist es klar, dass die angelenkten Teile ihre Stellung wechseln und jede Schaltklinke das Nutenrad abwechselnd mit einem langen und einem kurzen Gelenkarm antreibt, d. h. die Schaltklinken laufen mit verschiedenen Geschwindigkeiten, nämlich die Schaltklinke auf dem langen Arm schneller als die auf dem kürzeren Arm.
Um die Geschwindigkeit der getriebenen Welle, nach ihrer exzentrischen Verschiebung, gegenüber der antreibenden Welle zu vermindern, wird ein verstellbares Kurvengetriebe angeordnet, welches die schneller umlaufende Schaltklinke aushebt und zur geeigneten Zeit ausser Eingriff mit dem Rad 3 bringt, so dass dieses Rad nur durch die langsamer laufende Schaltklinke getrieben wird.
Dieses Kurvengetriebe besteht aus zwei Kurvenscheiben 12 und 13, die einander überschneiden. Die Scheibe 13 sitzt fest auf einer Muffle, die lose auf der Welle 2 läuft und einen Arm 14 hat. Die Scheibe 12 sitzt lose auf der Mule 13a zwischen der Scheibe 13 und dem Rahmen 10 und hat ebenfalls einen Arm 15. Die freien Enden dieser Arme 14 und 15 haben Schlitze und sind auf dem Zapfen 16 in geeigneten Stellungen am Rahmen 10 oder anderen festen Punkten der Vorrichtung verstellbar. Wird die Welle 2 seitlich verschoben, dann verstellen sich die Kurvenscheiben 12 und 13 nebeneinander und bestimmen den Umfang der Kurve, um die Ausschaltungsdauer der Sperrklinken zu bestimmen.
In Fig. 5 wird die Sperrklinke 5 auf dem kürzeren Gelenkarm in der Richtung der Pfeile angetrieben, und die Sperrklinke 4 an dem längeren und schneller laufenden Gelenkarm ist ausser Eingriff mit der treibenden Nut des Rades 3, da sie sich auf dem erhöhten Teil der Kurve befindet.
Erreicht die Sperrklinke 5 den Punkt A auf der Kurve, so wird sie aus der treibenden Verbindung mit dem Rad 3 herausgehoben bis zum Punkt B, wo sie wieder in treibenden Eingriff mit dem Rad kommt. In der Zwischenzeit wird die Klinke 4, die schneller läuft als die Klinke 5, auf das Rad 3 bei Punkt B hinabgeglitten sein, gerade bevor die Klinke 5 bei Punkt A herausgehoben wird. Es treibt dann durch den kutzen Gelenkarm die Klinke 4 an, bis sie im weiteren Verlauf wieder bei Punkt A angehoben wird.
Es muss natürlich die Kurvenführung so angeordnet sein, dass eine Sperrklinke ständig in wirksamem Eingriff mit dem Rad 3 steht, andrerseits müssen die Wechsel des Antriebes von einer auf die
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andere Sperrklinke sich so überschneiden, dass ein ununterbrochener Antrieb der Welle 2 erreicht wird.
Wird die Exzentrizität der Welle 2 gegenüber der Welle 1 vergrössert, so verschieben sich selbsttätig die Punkte A und B der Kurvenräder entsprechend der relativen Bewegung der Scheiben 12 und 13. Die Punkte A und B können auf beiden Kurvenscheiben verschoben werden, bis die erforderliche Einstellung selbsttätig erfolgt ist.
Fig. und 4 zeigen Einzelheiten der Sperrklinke in Vorder und Seitenansicht. Die Sperrklinken sind vorzugsweise doppelt wirkend, so dass die Antriebsrichtung umgekehrt werden kann. Jede Sperrklinke besteht aus zwei Teilen 17 und 18, die auf einem Zapfen 19
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der Teile 17 und 18 und hält diese in Eingriff mit dem Rad 3. Die Bolzen 21 laufen über die Kurvenkanten der Scheiben 12 und 13, um die Sperrklinke, wie erwähnt, zu beeinflussen.
Man kann natürlich jede passende Bauweise für die Sperrklinken wählen.
In Fig. 6 und 7 ist auf der getriebenen Welle 2 ein Trommelrad 22 mit einer inneren Nut 23 und einer mittleren Welle 24 befestigt, die als Fortsetzung der genannten angetriebenen Welle gedacht ist, Auf dieser Welle 24 ist eine Muffe 25 mit einer Gabelung 26 lose angebracht, zwischen deren Klauen eine Sperrklinke 27 drehbar gelagert ist. Das andere Ende der Muffe trägt einen losen Arm 28, der durch ein Gelenk 29 mit einer Öse 30 am Innern einer auf der treibenden Welle sitzenden Schale 31 verbunden ist.
Eine zweite Muffe 32, die lose auf der Muffe 25 sitzt, trägt an dem einen Ende eine in einer Gabel 34 gelagerte Sperrklinke 33 und hat an ihrem anderen Ende einen Arm 35, der mit einem Gelenk 36, mit einer Öse 37 in der Schale 31 verbunden ist. Die getriebene Welle 2 ist in einem Maschinenteil 38 gelagert, der relativ zu der treibenden Welle in irgendeiner Art verschiebbar ist. Es ist klar, dass wenn die Welle 2 in der Richtung des Pfeiles verschoben wird, dann die Gelenkarme, die mit den die Sperrklinken tragenden Muffen verbunden sind, wie oben erwähnt, ihre Stellung, hinsichtlich der in Fig. I bis 4 dargestellten, ändern, so dass jede Sperrklinke abwechselnd mit einem langen und einem kurzen Gelenkarm antreibt, d. h. eine Klinke läuft mit grösserer Geschwindigkeit als die andere.
Der Flansch der Schale 31 ist an einer geeigneten Stelle geschlitzt, um in gewissen Stellungen der Vorrichtung die Gelenkarme hervortreten zu lassen.
Um die schneller umlaufende Klinke zur Erzeugung einer verminderten Geschwindigkeit der getriebenen Welle aus der Nute 23 herauszuheben, hat jede Klinke eine Rolle 40, die auf einer verstellbaren Kurve läuft. Diese Kurve wird von zwei Kurvenscheiben 41 und 42 gebildet, von denen 41 und ihre Nabenmuffe 41 a lose auf der Muffe 32 sitzt, während die andere Kurvenscheibe 42 lose auf dieser Muffe 41 a läuft. Die zwei Kurvenscheiben 41 und 42 werden von Arm 43 und 44 gehalten, deren äussere Enden geschlitzt sind und einen Zapfen 44 an irgendeinem festen Teil der Vorrichtung umgreifen.
Aus dieser Konstruktion ist ersichtlich, das bei Verschiebung der Welle 2 in der Richtung des Pfeiles die Kurvenscheiben 41 und 42 sich gegeneinander verschieben und damit den Lauf der Kurve ändern.
In der Stellung der Fig. 6 läuft die Rolle 40 der Klinke 27 auf dem tieferen Teil C der Kurve und die Klinke 17 treibt das Nutenrad an. Die andere Klinke 33 ist ausser Eingriff, da sie auf dem erhöhten Teil der Kurve D liegt. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist die gleiche, wie die in Fig. i bis 5.
Die Klinken 27 und 33 sind, wie in Fig. 8 dargestellt, zweiteilig. In dieser Figur ist eine Doppelsperrklinke gezeichet, die aus zwei Teilen 46 und 47 besteht, die auf einem Zapfen 48 schwingen, von denen die eine in der einen Richtung und die andere in der entgegengesetzten Richtung antreiben kann. Eine Blattfeder 49 sucht beide Klinken im Eingriff mit dem Nutenrad zu halten, wobei die Reibung zwischen Nutenrad und der treibenden Klinke anwächst, wenn die Klinke in Bewegung kommt. Die unwirksame Klinke wird dabei frei im Umlauf mitgenommen. Die Rolle 40 ist an einem keilförmigen Träger 50 befestigt, der zwischen Führungen 51 an der die Sperrklinken tragenden Gabelung gleitet. Das Keilstück 50 liegt an zwei Bolzen 52, an jeder Klinke einer, an.
Es ist klar, dass, wenn die Rolle 40 auf dem höheren Teile der Kurve läuft, die beiden Klinken getrennt ausser Eingriff mit dem Nutenrad gebracht werden. Die Feder 49 drückt eine dieser Klinken in treibenden Eingriff, wenn die Rolle auf dem tieferen Teil der Kurve läuft, entsprechend der Antriebsrichtung. Eine Sperrklinke wirkt in einer Antriebsrichtung und die andere in der entgegengesetzten, so dass die Richtungen des Antriebes umgekehrt werden können.
Es kann natürlich jede geeignete Bauart solcher Sperrklinken und Kurven oder andere geeignete Vorrichtungen zur Ausführung der Erfindung verwendet werden. Obwohl die treibenden und getriebenen Teile hier als Wellen dargestellt worden sind, beschränkt sich der Gegenstand der Erfindung nicht nur auf Wellen,
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Um grössere Geschwindigkeitsunterschiede zwischen der treibenden und getriebenen
Welle zu erreichen, können zwei oder mehrere solcher Geschwindigkeitswechsel entsprechend der Erfindung miteinander verbunden werden, wie schematisch in Fig. 9 dargestellt. Hier treibt die treibende Welle 1 ein Rad 60 am Ende einer Welle 61 an. die ihrerseits in dem
Rahmen 62 verschiebbar ist. Der Antrieb erfolgt mittels Sperrklinken und Gelenkarmen, wie in Fig. I dargestellt.
Das andere Ende der Welle 61 ist mit den Armen eines zweiten
Geschwindigkeitsgetriebes nach Art der Fig. i verbunden, welches Getriebe ein Rad 63 auf der getriebenen Welle 64 antreibt. von welcher dann die weitere Übertragung erfolgt. Bei
Verschieben der Welle 61 seitlich im Rahmen 62 wird die Geschwindigkeit der getriebenen
Welle 64 relativ der Geschwindigkeit der antreibenden Welle in geometrischer Progression verringert. Die Geschwindigkeit kann noch weiter durch Verbindung mit einem weiteren
Geschwindigkeitswechsel an der Welle 64 verändert werden usw. Vorzugsweise wird man die Vorrichtung paarweise miteinander verbinden. so lange noch die gemeinsame Achse zwischen der treibenden und der letzten getriebenen Welle herzustellen ist.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Geschwindigkeitswechselgetriebe mit Übertragung der Bewegung von einer Welle auf eine andere durch Gesperre, gekennzeichnet durch die Anordnung von bei dem fallweise vorzunehmenden Einstellungen des Getriebes zwangläufig mitverstellbaren Organen, vorzugsweise Kurvenscheiben, welche die Schaltklinke des treibenden Teiles an den durch die jeweilige Einstellung bestimmten Wegstücken, wo sie die geforderte Geschwindigkeit überschreiten. aus den Schalträdern des getriebenen Teiles ausheben, so dass derselbe eine beliebige. innerhalb der Grenzen des Getriebes liegende Anzahl von Geschwindigkeiten unter der des treibenden Teiles annehmen kann.