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Schaltwerkwechselgetriebe.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltwerkwechselgetriebe, bei welchem die Änderung der Drehgeschwindigkeit vom Stillstand bis zu einem gewissen Höchstwert durch Änderung der Amplitude einer schwingenden Bewegung und durch deren einseitige Inanspruchnahme mittels eines Schaltwerkes erfolgt.
Bei den bisherigen Wechselgetrieben dieser Art war auf der Treibwelle eine Trommel, Scheibe od. dgl. angeordnet, welche während des Betriebes gegenüber der Treibwelle verschieden schräg eingestellt werden konnte und während der Umdrehung der Treibwelle eine schwingende Bewegung ausführte, um durch hin-und hergehende Bewegung die mit ihr mechanisch verbundenen, und zwecks Teildrehung der anzutreibenden Welle auf ein an der letzteren sitzendes Organ durch Reibung einwirkende Schaltklinken auf bogenförmiger Bahn zu betätigen. Bei diesen Wechselgetrieben war die angetriebene Welle senkrecht zur Treibwelle und die zum Antriebe der ersteren dienenden Teile in einer Ebene in der Verlängerung der
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ergab.
Ausserdem waren einesteils der Schwingkörper um die Treibwelle herum und anderseits die Schaltklinke mit dem sie tragenden Teile um die angetriebene Welle herum angeordnet, was, insbesondere bei dem Schwingkörper, nicht nur eine sehr ungünstige Reibung der ineinander liegenden, aufeinander wirkenden Flächen während des Betriebes und auch während der-infolgedessen nur schwer auszuführenden-Einstellung des Schwingkörpers verursachte, sondern auch den Zusammenbau, insbesondere aber die Zugänglichkeit der einzelnen Teile sehr erschwerte, was sich aber um so mehr fühlbar machte.
als eben zufolge der erwähnten, einen ungünstigen mechanischen Wirkungsgrad der Schwingbewegung ergebenden Anordnung ein Verschleiss der einzelnen Teile und daher die Notwendigkeit der Nachstellungen
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Es sind zwar auch schon Exzenterwechselgetriebe bekannt geworden, bei welchen die Treibwelle und die angetriebene Welle gleichlaufend übereinander angeordnet waren und sich daher die Bauart übersichtlicher, weniger umständlich gestaltete, doch war auch bei diesen Wechselgetrieben der oben an zweiter Stelle erwähnte Nachteil der die Treibwelle bzw. die angetriebene Welle umgebenden Anordnung der Übertragungsorgane und somit alle mit denselben verbundenen Übelstände noch immer vorhanden.
Schliesslich ist für beide Arten der in Rede stehenden Vorrichtungen bezeichnend, dass die die Sehwingbewegung herbeiführende Exzentrizität eben zufolge der erwähnten umgebenden Anordnung der Schwingkörper in bezug auf die treibende bzw. angetriebene Welle nur durch ineinander angeordnete und bewegte Körper erzielt werden kann, was aber die Wahl von unrunden Körpern beliebigen'Querschnittes ausschliesst und die Anwendung eines Kreisexzenters oder nach Art eines solchen wirkenden Organs vorschreibt. Die Ergebnisse des kreisexzenterartigen Antriebes sind aber weder theoretisch noch praktisch befriedigend, dies gilt insbesondere für den Gleichmässigkeitsgrad der Winkelgeschwindigkeit der Schwingbewegung und der von derselben abgeleiteten Drehbewegung der angetriebenen Welle während der einzelnen Teile der Umdrehung der letzteren.
Alle diese Nachteile werden gemäss der Erfindung wirksam vermieden, gemäss welcher zunächst der Schwingkörper von der Treibwelle getrennt, ohne mechanische Verbindung mit der letzteren angeordnet ist und von der Treibqelle her seitlich, daumenscheibenartig angetrieben wird, wodurch nicht nur eine
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übersichtlicher, leichter Zusammenbau und eine vollkommene Zugänglichkeit der Vorrichtung erzielt wird. Der seitliche Antrieb ermöglicht ferner gegenüber allen bisherigen Vorrichtungen dieser Art die
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Wahl eines vom Kreisexzenter abweichenden beliebigen, daher auch günstigsten Querschnittes des antreibenden unrunden Körpers.
Gemäss der Erfindung wird der theoretisch günstigste Gleichmässigkeitsgrad der von der Treibwelle abgeleiteten zu verändernden Bewegungen durch einen in an und für sich bekannter Weise verschiebbaren schiefzylindrigen unrunden Körper erzielt, dessen eine Grundfläche ein Kreis und die andere aus einer Archimedischen Spirale und für den Leergang des Schwingkörpers, aus einer Rückkehrkurve gebildet ist.
Um den gleichen Grundsatz der leichten Zugänglichkeit gegenüber den bisherigen, die angetriebene Welle ebenfalls umgebenden Schaltorganen auch für die Übertragung der wirksamen Bewegung des
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die Schaltorgane gleichfalls ohne ständige mechanische Verbindung mit dem Schwingkörper seitlich zu dem letzteren, als an der angetriebenen Welle seitlich verschiebbare, aber unverdrehbare Kupplungorgane ausgebildet, welche mit dem Schwingkörper je für die Dauer der wirksamen Bewegung desselben selbsttätig gekuppelt werden können, um die anzutreibende Welle zu betätigen.
Um aber dies bei der erwähnten getrennten Anordnung der Schaltorgane vom Schwingkörper genau sichern zu können, sind die Schaltkupplungsorgane im Sinne der Erfindung von der Treibwelle her in Abhängigkeit von den die Schwingkörper bestätigenden unrunden Körpern zwecks gleichmässig abwechselnder Ein-bzw. Aus- schaltung zu betätigen.
Die anliegende Zeichnung veranschaulicht eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindunggegenstandes.
Fig. 1 zeigt den Aufriss der Vorrichtung zum Teil im Schnitt, Fig. 2 einen Schwingkörper und dessen Antriebsvorrichtung und Fig. 3 eine Einzelheit.
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unrunde Körper 2, 2'angeordnet ; die eine Grundfläche derselben ist ein mit der Welle 1 konzentrischer Kreis, während die andere eine Kurve darstellt, deren zwischen a', e liegender Teil (Fig. 2) als Archimedische Spirale, Teil c, a'dagegen als Rückkehrkurve ausgebildet ist. Die zur Welle 1 senkrechten ebenen Schnitte bilden demnach gleichfalls Kurven, die ebenso, wie die eine Grundfläche der unrunden Körper
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pro Winkeleinheit ist proportional der Entfernung der Schnittebene von der kreisförmigen Grundfläche.
Die auf Welle 1 in gewisser Entfernung voneinander angeordneten unrunden Körper 2, : 2' (Fig. 1) sind um 1800 gegeneinander versetzt.
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die gleichfalls auf dem Umfange eines Kreises liegen, dessen Durchmesser gleich dem Teilkreis der Bohrungen 20 ist. Der Durchmesser der Durchbrechungen ist gleich dem grössten Durchmesser der Bohrungen 20, während die Anzahl der Durchbrechungen in den Scheiben 7, 7'von der der konischen Bohrungen 20 um eine abweicht. An ihrem einen Ende konische Stifte 6 greifen durch die Durchbrechungen in den Scheiben 7, 7'. Die konischen Stiftenden sind gegen die Bohrungen 20 gerichtet.
Die Konizität der Stiftenden 6 ist gleich jener der Bohrungen 20. Die zylindrischen Enden der Stifte 6 sind durch in der Längsrichtung der Welle 8 verschiebbare Flachscheiben 9, 9'durchgesteckt. Gegen jeden Stiftkopf wirkt eine radiale Bandfeder 10, die mit einem Ende an der Flachscheibe 9, 9'befestigt ist.
Zwecks Verschiebung der Flachscheiben 9, 9'in der Längsrichtung der Welle 8 sind die Naben der Scheiben 7, 7'mit ringförmigen Nuten 16, 16'versehen, in welche die an den oberen Enden der um Zapfen. M schwingenden zweiarmigen Hebel 11, 111 sitzende Rollen 17, 171 eingreifen. Die an den unteren Enden der Hebel 11'angeordneten Rollen 18, 18' gleiten in symmetrischen Kurvennuten 7. 9.
19'eines mit der Welle 1 rotierenden Hohlkörpers 12. Da sowohl die Rollen 18, 18' als auch die Rollen 17, 17'an diametral gegenüberliegenden Seiten des Hohlkörpers 12 bzw. der Welle 8 angreifen. werden bei Rotation der Welle 1 die Flachscheiben 9, 9'abwechselnd in der Längsrichtung der Welle & fortbewegt, so dass eine von beiden mittels der Stifte 6 mit dem ihr beigeordneten Schwingkörper 4, 4' gekuppelt wird.
In der in Fig. 1 dargestellten Lage bewirkt die Flachscheibe 9 eine Kupplung zwischen Schwingkörper 4 und Scheibe 7, während bei weiterer Drehung der Welle 1 Scheibe 9 von Scheibe 7 sich allmählich entfernt und Scheibe 9'sich gegen Scheibe 71 nähert, bis zwischen den letzteren und dem ihr beigeordneten Schwingkörper 4'eine Kupplung hergestellt wird.
Die beschriebene Schaltvorrichtung bezweckt die einseitige Belastung der Schaltkörper J. l' derart, dass deren schwingende Bewegung sich in eine gleichmässige und gleichgerichtete Bewegung umsetzt. Es ist klar, dass in jeder relativen Lage der Scheiben 4, 7 bzw. 4'7'deren Kupplung möglich sein muss. Nachdem die Anzahl der konischen Bohrungen 20 von der der konischen Stifte um eine abweicht, fällt ein Stift 6 entweder mit einer Bohrung zusammen, oder aber liegt er in gewisser Ent- fernung yon der Bohrung. Diese Entfernung kann ein gewisses Mass nicht übersehreiten und nimmt mit
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der Anzahl der Bohrungen und Stifte ab.
Bei Anordnung von 20 Bohrungen und 19 Stiften, ist die grösste Entfernung von Stiftmitte bis Bohrungsmitte Vo des Stiftteilkreises. Nachdem die Stiftenden konisch gestaltet sind, werden die Stifte, wenn nicht einer genau mit einer konischen Bohrung zusammenfällt und bis zu deren Boden eindringt, teils garnicht, teils nur bis zu einer geringen Tiefe in die Bohrungen eindringen. Zumindest greift jedoch ein Stift 6 bis zum Boden einer Bohrung 20 ein (erster Grenzfall), oder aber werden zwei Stifte bis zur halben Tiefe der Bohrungen 20 vordringen (zweiter Grenzfall).
In jeder zwischen diesen beiden Grenzfällen liegenden Lage werden die eingreifenden Stifte mehr oder weniger, als bis zur halben Bohrungstiefe eindringen. Die Kupplung ist also in jeder relativen Lage gesichert.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende :
Bei Drehung der Welle 1 mit den beiden Exzentern-2, 2'führen die Schaltkörper 4, 4'eine schwingende Bewegung aus, nachdem die Rollen 3, 3'ständig gegen die Mantelfläche der exzentrischen Körper 21 gedrückt werden. Ist nun Scheibe 7 mit dem Schaltkörper 4 verbunden, wh'd sie vom letzteren mitgenommen, im entgegengesetzten Falle schwingt der Körper 4 allein aus. Die Drehung der Welle 8 ist dadurch gesichert, dass die Körper 4, 4' sich abwechselnd mit den Scheiben 7. 71 kuppeln. indem die Stifte 6, 6'in die konische Bohrungen einer der Schwingkörper 4 bzw. 4'eingreifen.
Die Scheiben 9, 9'werden mittels der um den Zapfen 13 schwingenden doppelarmigen Hebel 11, 11'axial abwechselnd bewegt, wobei die Stifte 6 abwechselnd in eine der Scheiben 4 oder 4'eingreifen. Nachdem die exzentrischen Körper 2, 2'gegeneinander um 1800 versetzt und die Schalthebel 11, 11'an verschiedenen Seiten des mit Kurvennuten 19, 19'versehenen Hohlkörpers 12 angeordnet, sind wirken die Schwingkörper 4, 41 abwechselnd auf die Welle 8 ein, wodurch die Drehung in einer Richtung stattfindet.
Zur Vermeidung von Stössen muss die Kupplung des einen Schwingkörpers noch vor der Entkupplung des andern beginnen. Die beiden Schwingkörper 4, 4'müssen demnach kurze Zeit gleichzeitig auf die Welle 8 eingreifen. Zu diesem Zwecke sind die Archimedischen Spiralen an einem 180 ? übersteigenden Bogen der exzentrischen Körper 2, 2'angeordnet. Dementsprechend sind auch die Schaltrollen 19, 19'ausgebildet. Durch die geschilderte Vorrichtung erhält Welle 8 eine gleichmässige Drehung, deren Geschwindigkeit durch Verschiebung der Welle 1 innerhalb gewisser Grenzen beliebig einstellbar ist.
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vom Wesen der Erfindung abzuweichen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schaltwerkwechselgetriebe, bei welchem die Änderung der Drehgeschwindigkeit vom Stillstand bis zu einem gewissen Höchstwert durch Änderung der Amplitude einer schwingenden Bewegung und deren einseitige Inanspruchnahme mittels eines Schaltwerkes erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingkörper von der Treibwelle getrennt, ohne mechanische Verbindung mit derselben angeordnet ist und von der Treibwelle von aussen her durch seitliche daumenartige Wirkung betätigt wird.