Räderwechselgetriebe. Die Erfindung betrifft ein Räderwechsel getriebe mit einer Reihe von Räderpaaren, deren Räder dauernd miteinander in Bewe gungsverbindung stehen, wobei das eine Rad eines jeden Paares auf der treibenden Welle und das andere Rad auf einer Vorgelegewelle angeordnet ist, und wobei wahlweise eines der Paare das Drehmoment der treibenden Welle mittelst zweier in Bewegungsverbin dung stehender Endräder auf die Arbeits welle überträgt.
Gemäss der Erfindung ist ein Rad eines jeden Paares frei drehbar auf seiner Welle befestigt und kann mit ihr durch eine mittelst eines Druckmediums betätigte Kupplung ge kuppelt werden, die aus den eigentlichen Kupplungselementen und einer nicht mit rotierenden, ausdehnbaren Schaltvorrichtung besteht, die die eigentlichen Kupplungs elemente unter Vermittlung eines Druck lagers betätigt.
Einige Ausführungsformen eines Wech- s@;lgetriebes nach der Erfindung sind bei- spielsweise in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht des Getriebes mit Gehäuse, teilweise im Schnitt; Fig. 2 ist eine Ansicht des Getriebes vom Wellenende aus gesehen, ebenfalls teilweise geschnitten; Fig. 3 ist eine teilweise Aufsicht auf das Getriebe nach Fig. 1 bei geöffnetem Gehäuse;
Fig. 4 ist ein Teilschnitt der pneuma tischen oder hydraulischen Ausdehnungsvor richtung zur Betätigung der Kupplung nach Fig. 1 in grösserem Massstab; Fig. 5 ist ein Grundriss, grösstenteils im Schnitt, einer zweiten Ausführungsform eines Getriebes, bei dem die; Kupplungen für die Gänge (ausser der für den direkten Gang) auf der Vorgelegewelle angeordnet sind, und Fig. 6 ist ein etwas schematisch gehalte ner Vertikalschnitt durch eine mit Balgen versehene Ausdehnvorrichtung.
In der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 4 ist eine treibende Welle 1 mit einer getrie- benen oder Arbeitswelle 2 durch mehrere Zahnräderpaare,3-4, 5-6 und 7--,8, deren Räder sich in dauerndem Eingriff mitein ander befinden, und ein Paar von Endrädern 9-10 verbunden.
Die Zahnräderpaare 3-4, 5-6 und<B>7-8</B> ergeben den ersten, zweiten und dritten Gang: die treibende Welle kann zur Erzielung des direkten Ganges auch direkt mit der getriebenen Welle 2 gekuppelt werden, und sie kann diese ferner auch im umgekehrten Drehsinn antreiben, und zwar geschieht dies durch die Zahnräder 11 und 12, die in dauerndem Eingriff mit einem (nicht dargestellten) Umkehrrad (Leerrad) stehen. Die Einschaltung des gewünschten Ganges geschieht durch pneumatische Betä tigung einer der Reibkupplungen 14; dadurch wird je eines der Räder 3, 5, 7 oder 11 mit der treibenden Welle 1 gekuppelt.
Die Räder 3, 5, 7 und 11 sind frei drehbar auf der Welle 1 angeordnet, während ihre Gegenräder 4, 6, 8 und 12 auf die Vorgelegewelle 15 aufge- keilt sind, die das die Arbeitswelle 2 trei bende Endrad 10 trägt. Der direkte Gang wird eingeschaltet durch Betätigung einer Kupplung 141, welche 1 und 2 miteinander verbindet. Die Kupplungen werden wahlweise durch Betätigung eines geeigneten Steuer ventils 16 (Fig. 3) geschaltet, und zwar mit Hilfe von Pressluft, die von einem durch die Welle 1 angetriebenen Kompressor 18 (Fig. 2) erzeugt und zunächst in den Behälter 17 geleitet wird.
Jede Kupplung 14 besitzt eine äussere Hälfte 19 (Fig. 4), die mit dem zugehörigen Zahnrad verbunden und mittelst des Lagers 20 frei drehbar auf der zugehörigen Welle befestigt ist, und eine konische innere Hälfte 21, die mittelst einer Büchse 22' in eine solche Verbindung mit' der Welle 1 gebracht ist, dass sie sich wohl in achsialer Richtung auf ihr verschieben, aber nicht relativ zur Welle drehen kann.
Die achsiale Verschiebung der Hälfte 21 und damit die Kupplung der Welle 1 mit einem der Räder 3, 5, 7 oder 11 findet dann statt, wenn in einer Schaltvorrichtung, gebildet aus einem Druckring 23 von U-för- migem oder ähnlichem Querschnitt und einer Druckplatte 24, der Druckring 23 relativ zu der ringförmigen Druckplatte 2.4 unter der Wirkung des in den Ringraum 25 geleiteten Druckmittels (Pressluft) verschoben wird.
Der Raum 215 wird gebildet durch den Druck ring 23, einen Spannring 26 und die Packung 2.7, welche durch den Spannring an dem ring förmigen Teil 2,8 befestigt ist. Teil 28 gehört zur Druckplatte 24 und springt in die U-för- mige Aussparung des Ringes '23 vor. Ring 23 hat einen nach innen gezogenen Flansch 29, welcher die Bewegung des Ringes 23 mit Hilfe einer Nabe 31 und eines Kugellagers 30 dem beweglichen Teil 21 der Reibkup plung mitteilt.
Durch die Anordnung dieses Drucklagers 30 zwischen dem Druckring 23 und dem Teil 21 wird erreicht, dass der Druckring nicht mitrotiert, was die Ab nutzung usw. zwischen den Teilen 23 und 28 erheblich verringert und ein sicheres Arbei ten des Getriebes bewirkt. Das Druckmittel wird dem Raum<B>2</B>5 durch geeignete An schlüsse, zum Beispiel 40, Fig. 1, zugeführt, die durch Rohrleitungen 32 (Fig. 3<B>)</B> mit dem Steuerventil verbunden sind.
Falls die Kup plung der Welle 1 mit dem gerade eingeschal teten Rade (3, 5, 7 oder 11) gelöst werden soll, wird mit Hilfe des Steuerventils der Raum 25 mit dem Auslass verbunden, wo durch die um die Büchse 22 herum angeord neten Druckfedern 33, die zwischen der äussern Fläche von Teil 2:
1 und einer Platte 34 neben dem Lager 20 angeordnet sind, die Teile 19, 21 in ihre ursprüngliche Lage zu r üc 'kführen und somit ausser Einariff brin- gen. Für direkten Gang wird das konische Element 211 einer Kupplung 141, das sich mit der Welle 2 mitdreht,
bei Einführung des Druckmittels in einen Ringraum 25.1 zum Eingriff mit dem äussern Element 191 ge bracht und die Bewegung der treibenden Welle auf diese Weise direkt auf die getrie bene Welle übertragen, da Teil 191 mit einer Nabe 35 fest auf das Ende der Welle 1 auf gesetzt ist. Diese Kupplungselemente werden im wesentlichen in derselben Weise wie die der Kupplung 14 wieder voneinander gelöst. Die Unterschiede dieser Kupplung 14' gegen über der Kupplung 14 bestehen im wesent lichen nur darin, dass die Nabe 31' achsial verschiebbar auf der Welle .2 aufgesetzt ist und dass die Nabe 315, des Teils 19' auf der Welle 1 befestigt ist.
Um ein Mitlaufen aller Zahnräder wäh rend der Benutzung des direkten Ganges zu v ermeiden, kann das Endrad 9 von der Welle 2 abgeschaltet werden, indem eine Klauen kupplung 36 und eine Reibkupplung 37 aus gekuppelt werden; die ineinander eingreifen den Teile dieser Kupplungen sind auf der Nabe 3 & und dem Rade 9 angebracht.
Die Entkupplung findet automatisch statt, wenn der direkte Gang eingeschaltet wird; hierbei wird die normalerweise unter Druck befind liche Luft im Raum 39 durch den Anschluss 40 hindurch mittelst des Steuerventils in die Atmosphäre abgelassen, so dass eine Feder 41 zwischen der Nabe 38 und dem Lager 42 des Rades 9 sich entspannen und die Kupplungs teile auseinanderbringen kann.
Die Wieder einschaltung der Kupplungen 36, 37 ge schieht dadurch, dass durch den Ansehluss 40 hindurch Pressluft in den Raum 39, geführt wird, so dass der Druckring 43, der im wesentlichen ebenso arbeitet und bedient wird wie die entsprechenden Teile der Kupplung 14, zusammen mit einer Druckplatte 45 und den Federn 46 unter Zuhilfenahme eines Drucklagers 44 das Wiedereingreifen der Kupplungsglieder 36 und 37 bewirkt.
Der konische Kupplungsteil 37 kann auf den Führungsschienen 47, die an der Nabe 38 an gebracht sind, in achsialer Richtung gleiten, so dass die Kupplung.,37 das Drehmoment schon aufnimmt, bevor die Teile 36 zum Ein griff kommen; dadurch wird der sonst durch das Eingreifen der zwangsläufigen Klauen- Z, 36 hervorgerufene Stoss erheblich verringert oder ganz vermieden.
Die weitere Verschiebung der Nabe 38 nach innen zu wird dadurch ermöglicht, da3 die Feder 46 infolge der Gleitschienenverbindung zwischen den Teilen 37 und 33 nach Eingreifen der Teile 37 und 9 zusammengedrückt, und Teil 38 dabei vorgeschoben wird, bis die Klauen der Kupplung <B>3</B>6 iueinandergreifen. Wenn die Luft aus dem Raum 39 abgelassen wird, erfolgt dann wieder die Entkupplung.
An Stelle der Kupplung 37 und ihrer Steuervorrichtung kann auch ein Freilauf mechanismus vorgesehen sein, der nur in einer Richtung den Antrieb vermittelt, so da,ss beim direkten Gang die Zwischenräder still stehen oder doch nicht zwangsläufig be wegt werden.
Der Getriebekasten oder das Gehäuse ist mit 48 bezeichnet und mit Kugellagern 49 für die verschiedenen Wellen versehen; diese sind zwischen der Kupplung für das Rad 11 und der Kupplung 14' in einer Querstrebe 50 des Getriebekastens befestigt.
Der Kompressor l'8 (Fig. 2) wird durch ein Exzenter oder eine Kurbel 51 angetrieben, die ihren Antrieb durch ein Zahnrad 5'2 er hält, das in geeigneter Weise in dem Räder kasten angebracht ist und mit einem Ritzel 53 der Welle 1 kämmt. Ein Tachometeran- trieb von der Welle 2 aus ist bei 54 (Fig. 1) angedeutet.
Das Ventil 16 (Fig. 3<B>)</B> kann in irgend einer geeigneten Weise bedient werden, bei spielsweise durch Bowden-Züge, die zu den Ein- bezw. Auslasshebeln 55 und .56 führen.
In Fig. 5 sind die Kupplungen 14 und die Zahnräder (durch die wahlweise einer der indirekten Gänge eingeschaltet wird) auf einer Vorgelegewelle 15 angeordnet. Eine treibende Welle 1 treibt die Zahnräder 60, 6.1 und 62, die in dauerndem Eingriff mit den Rädern 63, 64 und 65 stehen. Die Kup plungen werden durch je eine nicht mitrotie- rende Schaltvorrichtung 66 betätigt, die ringförmige Teile 6-7 von I-förmigem Quer schnitt besitzen; in den ringförmigen Aus sparungen 6<B>8</B> derselben sind seitlich ver schiebbare Ringkolben 69 angeordnet.
Die Ringkolben 69 haben U-förmigen Quer schnitt; an ihren innern, ebenen Flächen sind Packungsringe 70 mittelst eines Ringes 71 von kleinerem Durchmesser als 69, sowie mit- telst der Bolzen und Muttern 72 befestigt.
Wenn in einen Raum 6:$, also unter die innern Flächen der Teile 70, 71 Luft geleitet wird, so werden die Teile 70, 71 zusammen mit dem Ring 69 seitlich verschoben. Diese Bewegung wird durch die Flanschen 73, 74 eines Druckringes 75 auf ein Drucklager 76 übertragen, und da dieses Lager auf die Nabe 77 der einen Kupplungshälfte 78 der Kup plung 7-8, 79 aufgesetzt ist, wird diese Kup plungshälfte zum Eingriff mit der Gegen hälfte gebracht.
Jede Nabe 77 ist auf eine Büchse 80 so aufgesetzt, dass sie sich wohl in achsialer Richtung verschieben, aber nicht gegenüber dieser drehen kann; diese Büchse ist auf die Vorgelegewelle 1:5 aufgekeilt. Teil 79 ist durch Bolzen 8,1 mit einem Zahn rad 63, 64 oder 65 verschraubt.
Beim Inein- andergreifen der beiden Kupplungshälften 78 und 79, wird daher das Drehmoment von einem der Räder @60, .61 oder 62 der treiben den Welle auf eines der Räder,63"6,4 oder 65 übertragen; dieses Drehmoment wird dann durch die Endräder $,2 und : & 3' auf die ge triebene Welle 2 weitergeleitet.
Der erste Gang ergibt.sich bei Benutzung der Räder 60 und 63, der zweite mit den Rädern 61 und 64, und der dritte mit 62 und 65.
Für direkten Gang werden die Hälften 78' und 79' einer Kupplung 14' der getrie benen Welle zum Eingriff gebracht. Dies ge schieht dadurch, dass die Teile 70' und 71' unter Pressluft gesetzt werden, wobei die Luft in den Spalt zwischen der Innenfläche dieser Teile und der gegenüberliegenden Fläche des Ringraumes 6'8' geleitet wird.
Teil 78' ist längsverschiebbar, aber nicht drehbar auf die getriebene Welle aufgesetzt, und Teil 79' ist mit der treibenden Welle fest verbunden, da die Schrauben 84 durch den Flansch 85 hindurchgehen, der aus einem Stück mit der treibenden Welle besteht.
Während der Drehung der treibenden Welle 1 laufen die Zahnräder 63, 6.4 und 65 und deren zugehörige Kupplungsteile leer auf ihren Lagern 20 mit, ohne treibende Verbin dung mit der Vorgelegewelle 15.
Für den Rückwärtsgang ist eine Kup plung<B>78'</B> (Fig. 5) vorgesehen, welche einen Teil 67 aufweist, der dem der Kupplung 14 (Fig. 1 und 78, 79 [Fig. 5]) entspricht, und im wesentlichen in derselben Weise arbeitet. Teil 67 bewirkt die Kupplung eines nor malerweise frei auf der Vorgelegewelle dreh baren Zahnrades 8'6 mit einem in der Zeich nung nicht dargestellten Umkehrrad (Leer rad), welches mit dem Rad 87 der Welle 1 kämmt.
Wenn der Luftdruck auf die Ringe 70, 7:1i einer der Kupplungen aufgehoben, das heisst wenn die Luft ausgelassen wird, kehrt der Kupplungsteil 7,8 bezw. 78' oder 7811 unter der Einwirkung von Flachfedern 88, die radial von einer auf der Welle 15 oder 2 sitzenden Nabe 89 ausgehen, wieder in seine Ausgangsstellung zurück.
Die verschiedenen Wellen usw. sind in ge eigneter Weise gelagert, zum Beispiel mit- telst der Lager 49, die in dem Gehäuse 48 und in den Querwänden 50 angeordnet sind. Mit der treibenden Welle 1 fest verbunden ist ein Schneckenrad 53, welches mittelst einer geeigneten Übersetzung den Kolben eines Kompressors antreibt, dessen Zylinder 90 mit dem Gehäuse verbunden ist. Die getrie bene Welle trägt ein Schneckenrad 54' zum Antrieb eines Tachometers.
,Statt der achsial verschiebbaren Teile 23, 69 usw. können auch Schaltvorrichtungen nach Fig. @6 Verwendung finden. .Jede Vor richtung besitzt hier einen ringförmig ange ordneten Balgen 91, der die Welle 1, 2 oder 15 umgibt; wird nun im Innern dieses Bal- gens ein Druck erzeugt, so dehnt er sich aus und verschiebt den Kupplungsteil 92, der sich auf seiner Achse verschieben, aber nicht ihr gegenüber verdrehen kann, so dass er mit der andern Kupplungshälfte, die mit einem Zahnrad fest verbunden ist, zum Eingriff kommt.
Das Drucklager 93 ermöglicht die Übertragung der Achsialkräfte, ohne dass der Balgen mitrotiert.
In den Zeichnungen ist anhand der be schriebenen Beispiele gezeigt, wie der Erfin dungsgegenstand bei Verwendung von achsial verschiebbaren Schaltvorrichtungen ausge führt werden kann. Natürlich können auch radial wirkende Schaltvorrichtungen mit ent sprechend abgeänderten Kupplungsvorrich tungen Anwendung finden. Der besondere Luftbehälter kann unter Umständen auch fortfallen, so dass die Luft dann direkt vom Kompressor zu den Schaltvorrichtungen ge langt.
Statt der in dauerndem Eingriff mitein ander stehenden Zahnräder können auch ent sprechende Anordnungen von Ketten und Kettenrädern Verwendung finden.
Die beschriebenen Schaltvorrichtungen arbeiten so, dass ein beweglicher Teil sich in Richtung der Achse vorschiebt und dabei die eine Kupplungshälfte zum Eingriff mit ihrer Gegenhälfte bringt. Die Schaltvorrichtung kann _ aber natürlich auch in radialer Rich tung wirken, wobei die Kupplung beispiels weise als Spreizringkupplung mit Brems knebel ausgeführt sein kann.
Zum Zurückführen der Kupplungsele mente in ihre unwirksame Lage, wenn sie nicht gebraucht werden, können ausser Federn zum Beispiel auch in entgegenge setzter Richtung wirkende Schaltvorrich tungen Verwendung finden.
In Verbindung mit den beschriebenen Schaltvorrichtungen kann auch diejenige Art von Kupplungen Verwendung finden, bei der die Entkupplung automatisch eintritt, wenn die Drehzahl des getriebenen Teils die des treibenden Teils übersteigt, wobei die Wiedereinkupplung erfolgt, wenn die beiden Drehzahlen übereinstimmen.
Das Räderwechselgetriebe gemäss der vor liegenden Erfindung ist geeignet für Motor fahrzeuge, Schiffe usw., sowie auch für alle andern Zwecke, bei denen sonst Wechsel getriebe Anwendung finden. Es ist vorzugs weise als unabhängige Vorrichtung ausge bildet, das heisst das Gehäuse für die Räder, Wellen usw. enthält gleichzeitig oder ist kombiniert mit einem Kompressor, der von einer dieser Wellen, am besten direkt von der treibenden Welle, angetrieben wird und die Druckluft oder dergleichen erzeugt, die zu einem mit dem Gehäuse verbundenen oder einen Teil desselben bildenden Behälter ge leitet wird.
Dieser Behälter ist mit einem Steuerventil verbunden, das etwa an oder in dem Gehäuse angeordnet ist und das die Ver bindungen zwischen diesem Behälter und den einzelnen Schaltvorrichtungen, sowie zwi schen den letzteren, und der Auslassöffnung herstellt, so dass wahlweise jede einzelne der Kupplungen ein- und nach Benutzung wieder ausgeschaltet werden kann. Die Druckluft dieses Behälters kann beispielsweise auch zum Auffüllen von Luftreifen Verwendung finden.
Das Getriebe kann auch, gleichgültig ob es an einem selbstfahrenden Fahrzeug oder an einer stationären oder beschränkt bewegbaren Anlage angebracht ist, ferngesteuert werden, beispielsweise durch Bowden-Zug oder durch eine ähnliche mechanische Übertragung, oder auch durch drehbare oder sonstwie beweg liche Stangen, die mit dem Steuerventil ver bunden sind; oder aber durch pneumatische, hydraulische oder elektrische Hilfsmotoren;
oder durch Elektromagnete, die eine Fern steuerung des Ventils oder der Ventile ge statten; oder das Steuerventil kann auch lediglich räumlich entfernt von dem Getriebe angeordnet und mit diesem durch Druckluft- leitungen oder dergleichen verbunden sein.
Gear change transmission. The invention relates to a gear change transmission with a number of pairs of wheels, the wheels of which are permanently connected to each other in motion, with one wheel of each pair on the driving shaft and the other wheel is arranged on a countershaft, and optionally one of the pairs the torque the driving shaft is transmitted to the working shaft by means of two connected end wheels.
According to the invention, a wheel of each pair is freely rotatably mounted on its shaft and can be coupled to it by a clutch operated by means of a pressure medium, which consists of the actual clutch elements and a non-rotating, expandable switching device that the actual clutch elements operated with the mediation of a pressure camp.
Some embodiments of a change gear according to the invention are illustrated, for example, in the accompanying drawings.
Fig. 1 is a side view of the transmission and housing, partly in section; Fig. 2 is a view of the transmission seen from the shaft end, also partially in section; Figure 3 is a partial plan view of the transmission of Figure 1 with the housing open;
Fig. 4 is a partial section of the pneumatic or hydraulic Ausdehnungsvor direction for actuating the clutch of Figure 1 on a larger scale; FIG. 5 is a plan view, largely in section, of a second embodiment of a transmission in which the; Couplings for the gears (except for the direct gear) are arranged on the countershaft, and FIG. 6 is a somewhat schematic vertical section through an expansion device provided with bellows.
In the embodiment according to FIGS. 1 to 4, a driving shaft 1 with a driven or working shaft 2 is provided by several pairs of gears, 3-4, 5-6 and 7-, 8, the gears of which are in constant engagement with each other, and a pair of end gears 9-10 connected.
The gear wheel pairs 3-4, 5-6 and <B> 7-8 </B> result in the first, second and third gear: the driving shaft can also be coupled directly to the driven shaft 2 to achieve the direct gear, and they can also drive this in the opposite direction of rotation, namely this is done by the gears 11 and 12, which are in permanent engagement with a reversing wheel (not shown) (idle wheel). The engagement of the desired gear is done by pneumatic actuation one of the friction clutches 14; as a result, one of the wheels 3, 5, 7 or 11 is coupled to the driving shaft 1.
The wheels 3, 5, 7 and 11 are arranged freely rotatable on the shaft 1, while their counter-wheels 4, 6, 8 and 12 are keyed onto the countershaft 15 which carries the end wheel 10 driving the working shaft 2. The direct gear is engaged by actuating a clutch 141 which connects 1 and 2 to one another. The clutches are optionally switched by actuating a suitable control valve 16 (Fig. 3), with the aid of compressed air generated by a compressor 18 driven by shaft 1 (Fig. 2) and initially passed into the container 17.
Each coupling 14 has an outer half 19 (Fig. 4), which is connected to the associated gear and is fastened freely rotatably on the associated shaft by means of the bearing 20, and a conical inner half 21, which by means of a sleeve 22 'is mounted in such a Connection with 'the shaft 1 is brought about that it can shift in the axial direction on it, but cannot rotate relative to the shaft.
The axial displacement of the half 21 and thus the coupling of the shaft 1 with one of the wheels 3, 5, 7 or 11 takes place when in a switching device formed from a pressure ring 23 of U-shaped or similar cross-section and a pressure plate 24, the pressure ring 23 is displaced relative to the annular pressure plate 2.4 under the action of the pressure medium (compressed air) directed into the annular space 25.
The space 215 is formed by the pressure ring 23, a clamping ring 26 and the pack 2.7, which is attached to the ring-shaped part 2.8 by the clamping ring. Part 28 belongs to the pressure plate 24 and protrudes into the U-shaped recess of the ring 23. Ring 23 has an inwardly drawn flange 29 which communicates the movement of ring 23 with the aid of a hub 31 and a ball bearing 30 to the movable part 21 of the Reibkup plung.
The arrangement of this pressure bearing 30 between the pressure ring 23 and the part 21 ensures that the pressure ring does not rotate, which significantly reduces the wear and tear, etc. between the parts 23 and 28 and causes a safe Arbei th of the transmission. The pressure medium is supplied to space 2 5 through suitable connections, for example 40, FIG. 1, which are connected to the control valve by pipes 32 (FIG. 3) .
If the coupling of the shaft 1 with the wheel just turned on (3, 5, 7 or 11) is to be solved, the space 25 is connected to the outlet with the help of the control valve, where the compression springs arranged around the sleeve 22 are arranged 33, which between the outer surface of part 2:
1 and a plate 34 are arranged next to the bearing 20, the parts 19, 21 to return to their original position and thus bring them out of engagement. For direct gear, the conical element 211 of a clutch 141, which is connected to the Shaft 2 turns,
when the pressure medium is introduced into an annular space 25.1 to engage the outer element 191 and the movement of the driving shaft is transmitted in this way directly to the driven shaft, since part 191 with a hub 35 is firmly placed on the end of the shaft 1 is. These coupling elements are released from one another again essentially in the same way as that of the coupling 14. The differences between this coupling 14 'and the coupling 14 are essentially only that the hub 31' is placed axially displaceably on the shaft 2 and that the hub 315 of part 19 'is attached to the shaft 1.
In order to avoid running along with all gears while using the direct gear, the end gear 9 can be disconnected from the shaft 2 by a claw clutch 36 and a friction clutch 37 are coupled from; the interlocking parts of these clutches are mounted on the hub 3 & 9 and the wheel.
The decoupling takes place automatically when the direct gear is engaged; Here, the normally pressurized air in the space 39 is released through the connection 40 by means of the control valve into the atmosphere, so that a spring 41 between the hub 38 and the bearing 42 of the wheel 9 can relax and move the coupling parts apart.
The reconnection of the clutches 36, 37 ge takes place in that compressed air is passed through the connection 40 into the space 39, so that the pressure ring 43, which works and is operated essentially in the same way as the corresponding parts of the clutch 14, together causes the coupling members 36 and 37 to re-engage with a pressure plate 45 and the springs 46 with the aid of a pressure bearing 44.
The conical coupling part 37 can slide in the axial direction on the guide rails 47, which are attached to the hub 38, so that the coupling., 37 already absorbs the torque before the parts 36 come to a handle; as a result, the impact otherwise caused by the engagement of the inevitable claws Z, 36 is considerably reduced or avoided entirely.
The further inward displacement of the hub 38 is made possible by the fact that the spring 46 is compressed as a result of the slide rail connection between the parts 37 and 33 after the parts 37 and 9 have engaged, and part 38 is pushed forward until the claws of the coupling <B> 3 </B> 6 interlock. When the air is released from the space 39, the decoupling then takes place again.
Instead of the clutch 37 and its control device, a freewheel mechanism can be provided, which only mediates the drive in one direction, so that ss the intermediate gears stand still or not necessarily be moved in direct gear.
The gear box or housing is indicated by 48 and is provided with ball bearings 49 for the various shafts; these are attached between the coupling for the wheel 11 and the coupling 14 'in a cross strut 50 of the gearbox.
The compressor l'8 (FIG. 2) is driven by an eccentric or a crank 51, which is driven by a gear 5'2 which is mounted in a suitable manner in the gear box and with a pinion 53 of the shaft 1 combs. A speedometer drive from the shaft 2 is indicated at 54 (FIG. 1).
The valve 16 (Fig. 3 <B>) </B> can be operated in any suitable manner, for example by Bowden cables that lead to the Einbezw. Guide outlet levers 55 and 56.
In FIG. 5, the clutches 14 and the gears (by means of which one of the indirect gears is optionally switched on) are arranged on a countershaft 15. A driving shaft 1 drives the gears 60, 6.1 and 62, which are in permanent engagement with the gears 63, 64 and 65. The couplings are each actuated by a non-rotating switching device 66, the ring-shaped parts 6-7 of I-shaped cross-section have; In the annular recesses 6 8 thereof, annular pistons 69 which can be moved laterally are arranged.
The annular piston 69 have a U-shaped cross section; Packing rings 70 are fastened to their inner, flat surfaces by means of a ring 71 with a diameter smaller than 69 and by means of bolts and nuts 72.
If air is passed into a space 6: $, that is to say under the inner surfaces of the parts 70, 71, the parts 70, 71 are shifted laterally together with the ring 69. This movement is transmitted through the flanges 73, 74 of a pressure ring 75 to a thrust bearing 76, and since this bearing is placed on the hub 77 of one coupling half 78 of the Kup plung 7-8, 79, this coupling half is to engage with the counterpart half brought.
Each hub 77 is placed on a sleeve 80 in such a way that it can move in the axial direction, but cannot rotate relative to it; this bushing is keyed onto the countershaft 1: 5. Part 79 is bolted to a gear 63, 64 or 65 by bolts 8.1.
When the two coupling halves 78 and 79 mesh with one another, the torque from one of the wheels @ 60, 61 or 62 of the driving shaft is transmitted to one of the wheels 63 "6,4 or 65; this torque is then transmitted through the End gears $, 2 and: & 3 'forwarded to the driven shaft 2.
The first gear results when using wheels 60 and 63, the second with wheels 61 and 64, and the third with 62 and 65.
For direct gear, the halves 78 'and 79' of a clutch 14 'of the driven shaft are brought into engagement. This is done in that the parts 70 'and 71' are placed under compressed air, the air being directed into the gap between the inner surface of these parts and the opposite surface of the annular space 6'8 '.
Part 78 'is longitudinally displaceable, but not rotatable, placed on the driven shaft, and part 79' is firmly connected to the driving shaft, since the screws 84 pass through the flange 85, which is made in one piece with the driving shaft.
During the rotation of the driving shaft 1, the gears 63, 6.4 and 65 and their associated coupling parts run empty on their bearings 20 with, without a driving connection with the countershaft 15.
A coupling 78 '(Fig. 5) is provided for reverse gear, which has a part 67 which corresponds to that of the coupling 14 (Fig. 1 and 78, 79 [Fig. 5]), and operates in essentially the same way. Part 67 causes the coupling of a gear wheel 8'6, which is normally freely rotatable on the countershaft, with a reversing wheel (idle wheel), not shown in the drawing, which meshes with wheel 87 of shaft 1.
When the air pressure on the rings 70, 7: 1i of one of the clutches is lifted, that is, when the air is released, the clutch part 7, 8 resp. 78 'or 7811 under the action of flat springs 88 which extend radially from a hub 89 seated on the shaft 15 or 2, back into its starting position.
The various shafts etc. are supported in a suitable manner, for example by means of the bearings 49 which are arranged in the housing 48 and in the transverse walls 50. Firmly connected to the driving shaft 1 is a worm wheel 53 which, by means of a suitable transmission, drives the piston of a compressor, the cylinder 90 of which is connected to the housing. The driven shaft carries a worm wheel 54 'for driving a speedometer.
Instead of the axially displaceable parts 23, 69 etc., switching devices according to FIG. 6 can also be used. .Each before direction here has an annularly arranged bellows 91, which surrounds the shaft 1, 2 or 15; If a pressure is now generated inside this bellows, it expands and shifts the coupling part 92, which can move on its axis but cannot rotate in relation to it, so that it is fixed with the other coupling half, which is connected to a gear is connected, comes into play.
The thrust bearing 93 enables the transmission of the axial forces without the bellows rotating with it.
In the drawings it is shown with reference to the examples described how the subject of the invention can be carried out when using axially displaceable switching devices. Of course, radially acting switching devices with appropriately modified coupling devices can also be used. The special air reservoir can also be omitted under certain circumstances, so that the air then reaches the switching devices directly from the compressor.
Instead of the gears standing in constant engagement with one another, corresponding arrangements of chains and sprockets can also be used.
The switching devices described work in such a way that a movable part advances in the direction of the axis and thereby brings one coupling half into engagement with its opposite half. The switching device can of course also act in the radial direction, with the clutch being designed, for example, as an expanding ring clutch with a brake toggle.
To return the coupling elements to their inoperative position when they are not needed, in addition to springs, for example, switching devices acting in the opposite direction can also be used.
In connection with the switching devices described, the type of clutches can also be used in which the disengagement occurs automatically when the speed of the driven part exceeds that of the driving part, the re-engagement takes place when the two speeds match.
The gear change transmission according to the present invention is suitable for motor vehicles, ships, etc., as well as for all other purposes where otherwise change gears are used. It is preferably formed as an independent device, that is, the housing for the wheels, shafts, etc. contains at the same time or is combined with a compressor that is driven by one of these shafts, preferably directly from the driving shaft, and the compressed air or the like generated, which is directed to a connected to the housing or part of the same forming container.
This container is connected to a control valve which is arranged on or in the housing and which establishes the connections between this container and the individual switching devices, as well as between the latter, and the outlet opening, so that each of the couplings can be and can be switched off again after use. The compressed air from this container can also be used, for example, to fill up pneumatic tires.
The transmission can also be remotely controlled, regardless of whether it is attached to a self-propelled vehicle or a stationary or limited mobility system, for example by Bowden cable or by a similar mechanical transmission, or by rotatable or otherwise movable rods that are connected to the control valve are connected; or by pneumatic, hydraulic or electric auxiliary motors;
or by solenoids that allow remote control of the valve or valves; or the control valve can also be arranged only spatially remote from the transmission and connected to it by compressed air lines or the like.