Wechselgetriebe. Die Erfindung bezieht sich auf ein Wech- selgetriebe, das einen um :eine feste Achse drehbaren Ring, :einen verstellbaren, um seine eigene Achse, jedoch nicht exzentrisch drehbaren Ring, Mittel, um :die Bewegung von dem einen Ring auf den andern zu über tragen, Mittel zur Übertragung der Bewe gung der Antriebswelle auf einen der ge nannten Ringe und Mittel zur Übertragung der Bewegung .des getriebenen Ringes auf die getriebene Welle des Getriebes aufweist.
Dieses Wechselgetriebe ist dadurch ge kennzeichnet, dass :die Mittel zur Übertra gung :der Bewegung von dem :einen Ring auf den andern :derart angeordnet sind, dass, wenn der verstellbare Ring aus seiner Mittel stellung heraus verstellt wird, jeweils nur derjenige Teil dieser Übertragungsmittel die beiden Ringe miteinander kuppelt und so mit die Bewegung von der Antriebswelle auf :die Abtriebswelle überträgt, welche jener Stelle beider Ringe am nächsten liegt, bei welcher :
die beiden Ringe den kleinsten Ab- stand voneinander aufweisen, das Ganze so, dass durch mehr oder weniger grosse Ver stellung des verstellbaren Ringes aus seiner Mittelstellung heraus dem. getriebenen Ring eine mehr oder weniger stark veränderte Geschwindigkeit erteilt werden kann.
Es ist bereits verschiedentlich versucht worden, ein Reduktionsgetriebe, das zwei Kegelräder und zwei oder mehr Kegelum laufräder besitzt, zu schaffen, bei welchem hohe Untersetzungsverhältnisse erzielbar sind. Beispielsweise ist ein Getriebe vorge schlagen worden, welches ein Gehäuse be sitzt, innerhalb :dessen: zwei Doppelkegel räder angeordnet sind, wovon ein jedes mit einem kleinen Kegelrad in Eingrif f steht und :
dazu dient, ein von .der I getriebenen Welle getragenes gegelumlaufraid. anzutrei ben, wobei die kleinen. Kegelräder an der gleichen. Welle angeordnet sind und die Doppelkegelräder in entgegengesetzten Rich tungen und mit verschiedenen Geschwindig- keiten in Drehung versetzen.
Es ist ebenfalls ein Getriebe ähnlich dem obigen vorgeschlagen worden, bei welchem .die Doppelkegelräder relativ zueinander in Drehung versetzt werden können, wobei ;Mittel vorgesehen werden, um die relative Umlaufgeschwindigkeit der Doppelkegelräder zu steuern.
Bei solchen Getrieben ist die kleinste erhältliche Untersetzung in der Grössenord nung von 4:1, und um Übersetzungsver- hältnisse darüber hinaus zu erreichen, war es notwendig, ein Vorgelege zu benutzen.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist, eine verhältnismässig einfache Vorrichtung zu schaffen, mittels welcher bei geeigneter Ausbildung Übersetzungen eines unendlichen Grades, die zwischen 1 : 1 und 1 : 0 liegen, bezw. eine erhöhte Geschwindigkeit oder Rücklauf erreicht werden können, und die besonders: geeignet ist zur Verwendung bei Diesel- und andern Verbrennungskraftmaschi nen.
Es ist bekannt, dass wenn ein Kegelum laufrad, welches mit zwei Kegelrädern in Verbindung steht, frei auf einer Achse an geordnet ist, welche um eine Achse gedreht werden kann, die den beiden Kegelrädern gemeinsam ist, und wenn das eine der beiden Kegelräder mit einer Geschwindigkeit gedreht wird, welche das zweifache der Geschwindig keit der Achse des Umlaufrades um die ge meinsame Achse beträgt,,das andere der bei den Kegelräder bezw. das Abtriebskegelrad keine Drehbewegung erhält.
Um !dem getriebenen Kegelrad einen An trieb zu erteilen, ist es demgemäss nur not wendig, eine Änderung der relativen Um drehungsgeschwindigkeiten des treibenden Kegelrades und des Umlaufrades um die ge meinsame Achse herbeizuführen.
Das Wechselgetriebe nach der Erfindung kann mit einem Umlaufrädergetriebe ver sehen und derart beschaffen sein, dass das eine Organdes Umlaufrädergetriebes mit der Antriebswelle und ein anderes Organ mit einem mit dem getriebenen Ring verbunde nen Elementgedreht wird, so dass das dritte Glied des Umlaufrädergetriebes eine von der Drehzahl des getriebenen Ringes abhängige Bewegung erhält, das Ganze so, dass Ge schwindigkeitsänderungen von 1:1 und 1 : unendlich zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle vorgenommen werden können und die Abtriebswelle rückwärts laufen gelassen werden kann.
Inder Zeichnung sind verschiedene Aus führungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt.
Fig. 1 ist eine Seitenansicht im Schnitt durch,die eine Ausführungsform des Wech- selgetriebes; Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie II-II,der Fig. 1, und zwar in Richtung ,der Pfeile gesehen; Fig. 3 ist eine Seitenansicht im Schnitt durch eine andere Ausführungsform des Wechselgetriebes; Fig. 4 zeigt eine andere Form -der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung; Fig. 5 zeigt noch eine weitere Form @die- ser Vorrichtung.
Beim Beispiel nach Fig. 1 und 2 besitzt die Umlaufvorrichtung ein getriebenes Ke gelrad 1 auf der getriebenen Welle 1', wel- ebes gleichachsig mit einem frei drehbar auf der Antriebswelle 3 befindlichen Antriebs kegelrad 2 ist.
An dem Ende der Antriebs welle, zwischen dem Antriebsrad 2 und dem getriebenen Rad 1, ist eine Hülse 4 fest an geordnet, welche sich radial erstreckende Achsenstümpfe 5 besitzt, auf denen frei drehbar Doppelkegelräder 5 angeordnet sind, die mit den genannten Kegelrädern in Ein griff stehen.
Das Antriebsrad 2 besitzt eine Nabe 7, auf deren Umfang ein ringförmiger zwei teiliger Teil 8 von U-förmigem Querschnitt aufgekeilt ist, innerhalb welches Teils ein Zahnkranz 9 angeordnet ist, der eine be schränkte Drehbewegung auszuführen ver mag, und auf Iden eine bei 11 (Fig. 2) an .dem Teil 8 und bei 12 an dem Ring 9 be festigte Feder 10 in -der einen Richtung ein wirkt.
Eine Anzahl von Armen 13, die mit dem Zahnkranz 9 (Fig. 2) kämmende Zahn- Segmente 14 aufweisen, sind mittels in die beiden Hälften des Teils 8 greifender Zapfen 15 an letzterem drehbar befestigt. An den entgegengesetzten Enden der Teile 13 und darauf schwenkbar angeordnet befinden sich Teile 16, welche sich ,gegen den innern Um fang eines Ringes 17 stützen, der mit Zäh nen 1i8 versehen ist, in welche an den Teilen 16 befindliche, federbelastete Klinken 19 einzugreifen vermögen.
Der Ring 17 wird voneinander gegen überliegenden Ringen 20, 21 getragen, die so angeordnet sind, dass sie innerhalb des Käfigs 22 drehbar sind, der seinerseits schwenkbar auf,der von dem Gehäuse 24 ge tragenen Achse 2,3 sitzt. Der Käfig 22 ist an einer .der Achse 23 gegenüberliegenden Stelle mit einem Ansatz 2,5 versehen, wel cher eine Bohrung besitzt,,die mit Mitteln in Eingriff steht, durch welche der Käfig 22 für den später beschriebenen Zweck um seine Achse 2,3 geschwenkt werden kann, und zwar von einem Handrad 2.7 aus (siehe Fig. 2).
Eine Scheibe 28 ist fest auf der An triebswelle 3 angeordnet und ist mit Blöcken 29 versehen, welche in radialen Schlitzen in dem Flansch 3,0 des Teils 31 wirken, welch letzterer an dem Ring 211 befestigt ist. Da die Scheibe 28 auf der Welle 3 befestigt ist, wird sie mit dieser zusammen gedreht, und die Blöcke '2:9 übertragen die Bewegung auf den Teil 31, so dass auch die Teile 20, 21 und der Ring 17 mitgedreht werden. Die Teile 17, 20 und 21 drehen sieh stets ledig lich um ihre eigene Achse, also nicht ex zentrisch, und zwar ungeachtet der Ver- schwenkung des Käfigs 22.
Diese Drehung bei aus der Mittelstellung verschwenktem Käfig wird durch die angedeutete Block und Schlitzverbindung nicht verhindert.
Beim Drehen des Ringes 17 im Uhr zeigerdrehsinn mit Bezug auf die Fig. 2 um eine Achse, welche mit derjenigen der Welle 3 gemeinsam ist, werden sämtliche Teile 16 mit dem innern Umfang des Ringes in Ein griff treten, wie in Fig. 2 dargestellt. Wird jedoch der Käfig 212 aus seiner Mittelstel lung verschwenkt, so wird der Ring 17 auf ,der einen Seite näher an den Ring 9 heran geschoben und derjenige Teil 16, welcher ,der am nächsten an den Ring herangeschobenen Stelle des Käfigs am nächsten liegt, bewirkt ,den Antrieb des Ringes B.
Bei dieser Ver- schwenkung wird der den Antrieb überneh mende Teil 1.3, 16 um seinen Zapfen 15 ge dreht, wobei seine Zähne 14 den Kranz 9 entgegen der Kraft der Feder 10 relativ zum Ring 8 verdrehen, so dass sämtliche Teile 13 um ,den gleichen Betrag gedreht werden und somit die übrigen Teile 16 ausser Berührung mit dem Ring 17 kommen.
Nachdem der den Antrieb bewirkende Teil 13, 16 seine maxi male Einwärtsschwenkung erreicht hat, schwenken sämtliche Teile 13, 16 unter der Wirkung der Feder 1,0 und der Fliehkraft .der Teile'13, 16 wieder nach aussen,. so lange, bis der nachkommende Teil 16 dem Ring 17 zur Anlage kommt, wonach dann dieser Teil 16 den Antrieb übernimmt. Es wäre mög lich, auf die Zähne 18 und,die Klinke 191 zu verzichten und die Teile 16 lediglich rei bungsschlüssig an den Ring 17 zudrücken, mit einer Kraft, die durch die angedeutete Rückstellkraft der Teile 13, 16 bestimmt ist.
Je näher,d-er Ring 17 an den Kranz 9 heran kommt, desto schneller wird er relativ zur Antriebswelle gedreht, und infolgedessen dreht sich,das Rad 2 mit mehr oder weniger grösserer Geschwindigkeit als die Antriebs welle 3,. Dreht ,sich die Welle 3 mit ;gleicher Geschwindigkeit wie das Rad 2, so werden die Umlaufkegelräder 6 nicht um ihre eigene Achse ;gedreht, und' es liegt ein Übersetzungs- verhältnis von 1 : 1 zwischen den Wellen 1 und 1' vor.
Dreht sich aber das Rad 2 ,schneller als die Welle'3, so wird das Rad 1 eine kleinere Drehzahl erhalten ;als die Welle 3, welche Drehzahl fortschreitend mit der erhöhten Geschwindigkeit des Rades 2 immer kleiner wird, und zwar bis das Rad 2 mit doppelter Geschwindigkeit der Welle 3 .gedreht wird, in welchem Falle das Rad 1 keinen Antrieb mehr erhält. Eine weitere Erhöhung der Drehgeschwindigkeit des Rades 2 mit Bezug auf die Welle 3 führt dazu, dass das Rad 1 in der umgekehrten Richtung gedreht wird.
Es wird nunmehr eine weitere Ausfüh rungsform der Erfindung beschrieben, und zwar mit Bezug auf Fig. 3, in welcher die gleichen Bezugszeichen wie in der vorher gehenden Ausführungsform benutzt werden. Der hauptsächlichste Unterschied bei dieser zweiten Ausführungsform gegenüber der ersten besteht darin, dass auf die aus den Teilen 2,8-31 bestehende Oldham-Kupplung verzichtet wird.
Der Käfig 22 und die inner halb desselben befindlichen Teile sind so wie bereits beschrieben angeordnet, wobei je doch der Teil ;8 fest auf der Welle 3 sitzt, und,der Teil 20 ist mit Zähnen 32 versehen, welche mit den Zähnen 3,3 des Doppelrades 34 kämmen, dessen zweiter Satz Zähne 3,5 in Eingriff mit den Zähnen 36 eines Rades 37 steht, auf dessen Nabe ein Kegelrad 3-8 (wel ches dem Rad '2 entspricht) angeordnet ist.
Zwischen dem Rad 34 und der Achse 23 einerseits und ,dem Rad 37 und der Welle 3 anderseits befinden sich reibungsvermin- dernde Mittel in Form von Kugellagern 39.
Da das Rad 34 koachsial zur Achse 2,3 an geordnet ist, werden die Zähne 32 mit ,den Zähnen 33 kämmen, ungeachtet der Ver- schwenkung des Käfigs 22 um die Achse 23, und wie in der ersten Ausführungsform wird sich der Ring 17 nicht exzentrisch,dre- hen. Die Kraft wird von der Welle 3 über die Teile 8, 13 und 16 auf den Ring 17 und daraufhin über die Teile 20, 34 und 37 auf das Rad 3,8 übertragen.
Das Übersetzungs verhältnis im Zahnradgetriebe ist ein der artiges, dass das Rad 38 sich bei in Mittel- stellung befindlichem Käfig schneller dreht als die Antriebswelle 3, wobei eine Herunter- setzung der Geschwindigkeit des Rades 3.8 ,durch Verschiebung des Käfigs aus seiner Mittelstellung heraus hervorgerufen wird.
Beim Beispiel nach Fig. 3 sind anstatt -der Doppelkegelräder 6 in dem Umlaufgetriebe einfache Kegelräder 3,9' verwendet.
Fig. 4 zeigt eine Abänderung des Ringes 17 und der Teile 1,6; die Zähne 1.8 und die Klinken 19 sind nicht vorhanden. Die Teile 13,<B>16</B> sind in derjenigen Stellung gezeigt, welche sie bei maximal aus der Mittelstel- lung verschwenktem Käfig 2,2 einnehmen.
Bei einer weiteren Ausführung der Vor richtung zur Drehzahländerung des Rades 2 (bezw. 318) werden je ein oder noch besser zwei unter Federwirkung stehende Teile in Form von in ihrem Träger gleitbaren Stiften 40 von einer Anzahl Gleitteile 41 getragen, z. B. acht, welche von einem geflanschten Teil 50, der dem Teil 17, 21 entspricht, ge führt werden und radial zu diesem beweg bar sind.
Infolge der Verschiebbarkeit der Teile 40, welche je nur über einen Teil einer Umdrehung des Teils 50 die Kraftübertra gung übernehmen, kann :der Innenteil 41' der Schieber 41 mit,den äussern Teilen der Zähne des Kranzes bezw. Ringes 8' in Berührung gebracht werden, während die Stifte 40 in die Lücken zwischen den Zähnen des Zahn ringes 81 greifen.
Ein jeder Schieber 41 ist mit einem Zapfen 42 versehen, welcher in einen Schlitz 43 in einem im Innern des dem Teil 17 der vorerwähnten Beispiele entspre chenden Flansches des Teils 50 befindlichen ringförmigen Teil 44 hineingreift, wobei,die Schlitze in einem Winkel von beispielsweise 45 zu den Halbmesserlinien verlaufen und die Anordnung eine derartige ist, dass wenn der Käfig 22 mitsamt dem Teil 50 verscho ben bezw. verschwenkt wird, die Berührung ,der Zähne des Ringes 8' mit dem Schieber 41,
der der Stelle der kleinsten radialen Entfernung ider Teile 8' und 50 am nächsten liegt, dazu führt, -dass dieser Schieber im Teil 50 radial nach aussen bewegt wird. Durch ,die Wirkung des Zapfens 42 dieses Schiebers auf den Schlitz 43 erfolgt eine Drehung des ringförmigen Teils 44, und diese Drehung bewirkt durch die andern .Schlitze 43 und Zapfen 42"dass die andern Schieber 41 nach aussen bewegt werden,
so dass ihre Stifte 40 ausser Eingriff mit den Zähnen des Zahn- ringes 8' gebracht werden. Im Betriebe wirkt sich diese Anordnung genau in -der gleichen Weise wie die vorher beschriebenen aus.
Die Kraftübertragungsmittel zwischen dem Ring 8 (Fix. 1 bis 4) und dem Ring 17 können verschiedenster Art sein, beispiels weise können die Teile 13 die Form von Winkelhebeln aufweisen, welche an dem Teil 8 an der Verbindungsstelle ihrer beiden Arme angelenkt sind.
Es können Lager von kleiner Reibung bezw. andere reibungsvermindernde Einrich tungen an allen gewünschten Stellen,des Ge triebes verwendet werden.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Aus führungsfermen beschränkt. Beispielsweise kann man auch nur ein Umlaufkegelrad beim Umlaufgetriebe verwenden, oder es können auch mehr als zwei Umlaufkegelräder be nutzt werden. Auch kann die Zahl :der Triebteile (13, 16) zwischen den Teilen 8 und 17 verschieden :sein.