Zweigangübersetzungsnabe mit Rücktrittschaltung Die Erfindung betrifft eine Zweigangüberset- zungsnabe mit Rücktrittschaltung, umfassend eine auf einer Nabenachse gelagerte Nabenhülse, einen eben falls auf dieser Nabenachse gelagerten, mit einem Kettenrad versehenen Antreiber, ein innerhalb der Nabenhülse untergebrachtes, durch den Antreiber angetriebenes Planetengetriebe sowie verschiedenen Teilen des Planetengetriebes nachgeschaltete An- triebsgesperre,
welche wahlweise<B>je</B> nach Schaltstel lung die Bewegung des Getriebes auf die Nabenhülse übertragen.
Zweigangübersetzungsnaben dieser Art sind be kannt.
Die Erfindung will die bekannten Zweigangüber- setzungsnaben in ihrer Herstellungsweise vereinfachen und in ihrer Funktionsweise verbessern. Die ge stellte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Antriebsgesperre Klinkengesperre sind, dass dem mit der grösseren Drehzahl umlaufenden Klin- kengesperre ein Steuerring zugeordnet ist, welcher beim Vorwärtstreten mit diesem Klinkengesperre um läuft,
beim Rückwärtstreten jedoch durch eine Rück- laufsperre gegen Verdrehung gesichert ist und dass an dem Steuerring Sperrklinkenausschaltzonen und Sperrklinkeneinschaltzonen ausgebildet sind, welche durch Rückwärtstreten bei stillstehendem Steuerring wechselweise zur Deckung mit den Sperrklinken ge bracht werden.
Der Steuerring ist zweckmässig in der Weise aus gebildet, dass er an seiner den zugehörigen Sperr klinken zugekehrten Seite in Umfangrichtung ab wechselnd Vorsprünge und Lücken aufweist, wobei sich in der einen Schaltstellung die Vorsprünge mit ihrer radial inneren Fläche auf die Sperrklinken legen und diese ausser Einwirkung mit der Nabenhülse bringen und in der anderen Schaltstellung die Lücken die Sperrklinken freigeben und die Einwirkung auf die Nabenhülsegestatten.
Die Forderung, dass der Steuerring beim Vor- wärtstreten mit den schnell angetriebenen Sperr klinken umläuft, anderseits aber beim Rückwärts- treten stillsteht und so eine Relativverdrehung gegen über diesen schnell umlaufenden Sperrklinken er fährt, lässt sich dadurch erfüllen, dass der Steuerring durch einen Freilauf, vorzugsweise einen Klemm- federfreilauf, mit einem beim Rückwärtstreten statio nären Nabenteil gekuppelt ist.
Der stationäre Teil, demgegenüber der Steuer ring beim Rückwärtstreten festgelegt wird, kann im Falle einer mit Rücktrittsbremse ausgerüsteten Nabe ein Bremskonus sein, der beim Rückwärtstreten, <B>d.</B> h. beim Bremsen, eine axiale Verschiebung erfährt, jedoch unverdreht bleibt.
Ist eine Rücktrittbremse nicht vorgesehen, wohl aber eine das Rückwärts- treten zum Zwecke des Schaltens begrenzende Rück- laufsperre, so kann die Festlegung des Steuerrings auch gegenüber einem Anschlagkörper erfolgen, der beim Rückwärtstreten ähnlich wie der Bremskonus bei Rücktrittnaben mit Bremse, eine Axialverschie- bung erfährt, ohne jedoch verdreht zu werden.
Um das übergreifen der schnell angetriebenen Sperrklinken durch den Steuerring zu erleichtern, kann man die diesen Sperrklinken zugehörige Ge- sperreverzahnung an der.Innenseite eines Mitnehmer- rings ausbilden, der seinerseits mit der Nabenhülse gekuppelt ist; dadurch, dass man die Sperrklinken in axialer Richtung länger macht, als der Mitnehmer- ring ist, ergibt sich dann eine einfache Möglichkeit, die Sperrklinken durch den Steuerring zu erfassen.
Des weiteren hat die Verwendung eines Mit- nehmerrings den Vorteil, dass man auf einfache Weise die Gefahr des Blockierens beim Rückwärtsschieben nach vorangegangenem Bremsen unterbinden kann: Man braucht nur den Mitnehmerring mit der Naben- hülse mit einem Spiel in Umfangsrichtung zu kuppeln, welches grösser ist als die Teilung der den anderen Sperrklinken zugehörigen Sperrklinkenverzahnung.
Es ist möglich, ein und dieselbe Innenverzahnung der Nabenhülse sowohl als Sperrklinkenverzahnung für die längs verlaufenden Sperrklinken zu benutzen wie auch als Kupplungsverzahnung für den Mit- nehmerring; die Forderung nach einem vergrösserten Spiel des Mitnehmerrings in Umfangsrichtung kann in diesem Fall dadurch erfüllt werden, dass man im Bereich des Mitnehmerrings einen Teil der Zähne der Nabenhülseninnenverzahnung unterdrückt.
Um zu erreichen, dass die schnell umlaufenden Sperrklinken im Langsamgang durch den Steuerring mit Sicherheit ausser Einwirkung auf die Nabenhülse gehalten werden, sieht man an der Innenseite des Steuerrings im Bereich der Vorsprünge zweckmässig Mitnehmerorgane vor, welche beim Rückwärtstreten von den schnell laufenden Sperrklinken überfahren werden, beim Vorwärtstreten jedoch die Mitnahme des Steuerrings durch diese Sperrklinken sicherstellen.
Das Antriebskettenrad sollte zweckmässig auf dem Antreiber lösbar befestigt sein.
Die beiliegenden Figuren erläutern die Erfindung beispielsweise. Es stellen dar: Fig. <B>1</B> zum Teil einen Längsschnitt, zum Teil eine Ansicht einer erfindungsgemässen Zweigangge- triebenabe, Fig. 2 eine entsprechende Ansicht einer abge wandelten Ausführungsform, Fio,. <B>3</B> einen Schnitt nach Linie III-111 der Fig. <B>1</B> in einer ersten Stellung, Fig. 4 den Schnitt nach Linie III-III der Fig. <B>1</B> in einer zweiten Stellung,
Fig. <B>5</B> eine Detailansicht eines Steuerrings.
Die Zweiganggetriebenabe der Fig. <B>1</B> umfasst eine Nabenachse 2. Auf der Nabenachse 2 ist mittels eines Lagerrings 40 ein Antreiber<B>3</B> gelagert, der mit <B>g</B> C einem Antriebskettenrad <B>15</B> vereinigt ist. Auf dem Antreiber<B>3</B> einerseits und einem weiteren Lagerring- körper <B>16</B> anderseits ist eine Nabenhülse <B>1</B> gelagert.
Innerhalb der Nabenhülse <B>1</B> ist ein Planeten getriebe untergebracht. Der Antreiber <B>3</B> ist gleich zeitig Planetenradträger des Planetengetriebes; er ist aus diesem Grunde mit Planetenradlagerbolzen 4 ausgerüstet, auf denen Planetenräder<B>5</B> gelagert sind. Die Planetenräder<B>5</B> stehen einerseits in Eingriff mit einem nabenachsenfesten äusseren Rad<B>7</B> und ander seits mit einem sie umgebenden Hohlrad<B>6.</B>
Durch eine Steckkupplung<B>23</B> ist mit dem Antrei ber und Planetenradträger <B>3</B> eine Antriebshülse<B>17</B> gekuppelt, auf welcher verschraubbar ein Brems konus<B>13</B> sitzt. Der Brernskonus <B>13</B> ist zur Zu sammenwirkung mit einem Gegenkonus<B>18</B> bestimmt, der einen expandierbaren Bremsmantel trägt.
Letz terer kommt im Falle der Expansion zum Anliegen an eine Bremsfläche an der Innenseite der Naben- hälse <B>1.</B> Beim Vorwärtstreten befindet sich der Bremskonus<B>13</B> in seiner in Fig. <B>1</B> rechten Endstel lung und ist in dieser Endstellung durch einen nicht eingezeichneten Anschlag unverdrehbar mit der An triebshülse<B>17</B> gekuppelt. Deshalb kann dieser Bremskonus<B>13</B> auch als Träger für ein Klinken- gesperre 14 dienen, dessen Sperrklinken mit einer Sperrklinkenverzahnung <B>10</B> an der Innenseite der Nabenhülse zusammenwirken.
Auf der Antriebshülse<B>17</B> ist des weiteren drehbar ein Sperrklinkenträger <B>25</B> gelagert. Dieser Sperr- klinkenträger ist ebenfalls durch eine im einzelnen nicht erkennbare Steckkupplung 24 oder dergleichen mit dem Hohlrad<B>6</B> des Planetengetriebes gekuppelt. Der Sperrklinkenträger <B>25</B> weist Sperrklinken<B>8</B> auf, welche für den Eingriff mit einer Sperrklinken- verzahnung 12 an der Innenseite eines Mitnehmer- rings <B>9</B> bestimmt sind.
Der Mitnehmerring <B>9</B> ist mit der Nabenhülse <B>1</B> gekuppelt, und zwar dadurch, dass an der Aussenseite des Mitnehmerrings <B>9</B> an gebrachte Zähne<B>27</B> mit der verlängerten Sperr klinkenverzahnung <B>10</B> an der Nabenhülseninnenseite in Eingriff stehen.
Die soweit dargestellte und beschriebene Zwei- ganggetriebenabe ist zweier Schaltstellungen fähig; in der ersten Schaltstellung erfolgt der Drehmoment- fluss von dem Antriebskettenrad <B>15</B> über den An treiber und Planetenradträger <B>3</B> auf die Antriebshülse <B>17,</B> von dieser auf den Bremskonus<B>13</B> und damit die Sperrklinken 14, welche ihre Bewegung der Naben- hülse <B>1</B> mitteilen.
Die mit grösserer Geschwindigkeit umlaufenden Sperrklinken<B>8</B> sind dabei durch noch näher zu beschreibende Mittel ausser Eingriff mit der Sperrklinkenverzahnung 12 des Mitnehmerrings <B>9</B> gehalten. Die soweit beschriebene Schaltstellung entspricht dem Langsamgang.
Im Schnellgano, erfolgt der Drehmomentenfluss von dem Antriebskettenrad <B>15</B> über den Antreiber und Planetenradträger <B>3,</B> die Planetenräder<B>5</B> auf das Hohlrad<B>6,</B> von diesem auf den Sperrklinken- träger <B>25</B> und die Sperklinken <B>8.</B> Die Sperrklinken<B>8</B> sind in dieser Schaltstellung durch noch zu be schreibende Mittel in Eingriff mit der Sperrklinken- verzahnung 12 des Mitnehmerrings <B>9</B> gefahren,
trei ben diesen Mitnehmerring <B>9</B> an und dieser trägt seine Bewegung mittels der Zähne<B>27</B> und der Sperr- klinkenverzahnung <B>10</B> auf die Nabenhülse. Die lang samer umlaufenden Sperrklinken 14 schleifen dabei an der schneller umlaufenden Sperrklinkenverzah- nung <B>10.</B> Es können natürlich in an sich bekannter Weise Mittel vorgesehen sein, die der Ausschaltung der Sperrklinken 14 dienen, so dass das durch das Schleifen der Sperrklinken entstehende Geräusch unterdrückt wird.
Das Bremsen erfolgt bei der hier besprochenen, mit Rücktrittsbremse ausgeführten Nabe durch Rück- wärtstreten; beim Rückwärtstreten wird, gleichgültig, welche Schaltstellung vorliegt, die Antriebshülse<B>17</B> rückwärts verdreht, ohne dass sich der Bremskonus <B>13</B> mitdrehen kann, denn er ist durch eine nicht eingezeichnete Rücklaufhemmung am Rückwärts- drehen gehindert; der Bremskonus<B>13</B> wird folglich durch das Gewinde<B>30</B> in axialer Richtung nach links verschoben und expandiert den Hohlkonus<B>18</B> mit dem Bremsmantel.
Da dieser letztere sich auch nicht drehen kann und an der Innenfläche der Naben- hülse <B>1</B> zum Anliegen kommt, wird die Naben- hülse gebremst.
Von wesentlicher Bedeutung für die Erfindung ist die Ein- und Ausschaltung der mit erhöhter Ge schwindigkeit umlaufenden Sperrklinken<B>8.</B>
Wesentliches Organ für die Aus- und Einschal tung der Sperrklinken<B>8</B> ist ein Steuerring<B>11.</B> Dieser Steuerring<B>11</B> weist an seinem den Sperrklinken<B>8</B> zugekehrten Rand abwechselnd Vorsprünge<B>28</B> und Lücken<B>29</B> auf (siehe insbeondere Fig. <B>5).</B> Die Vor sprünge<B>28</B> können sich über die radial äusseren Flächen der Sperrklinken<B>8</B> legen, wie in Fig. 4 dar gestellt. Die Sperrklinken<B>8</B> werden dann ausser Ein griff mit der Sperrklinkenverzahnung 12 an der Innenseite des Mitnehmerrings <B>9</B> gehalten und es liegt die oben beschriebene Schaltstellung vor, in der der Antrieb von den Sperrklinken 14 übernommen wird.. das ist der langsame Gang.
Wenn dagegen die Sperrklinken<B>8</B> sich mit den Lücken<B>29</B> decken, wie aus Fig. <B>3</B> zu ersehen, so können die Sperklinken <B>8</B> durch diese Lücken hin durch in die Sperrklinkenverzahnung 12 des Mit- nehmerrings <B>9</B> eingreifen, so dass die schneller um laufenden Sperrklinken<B>8</B> den Antrieb übernehmen und somit der Schnellgang eingeleitet wird.
In jeder der Gangstellungen muss der Steuerring <B>26</B> mit den Sperrklinken<B>8</B> mitlaufen, denn die Relativlage der Vorsprünge<B>28</B> bzw. Lücken<B>29</B> einerseits und der Sperrklinken<B>8</B> anderseits darf sich ja nicht verändern, da sonst ein ständiges Hin- und Herschalten zwischen Schnellgang und Langsamgang stattfände.
Die Mitnahme des Steuerrings<B>11</B> im Schnellgang (Schaltstellung der Fig. <B>3)</B> ist dadurch sichergestellt, dass die Spitzen der Sperrldinken <B>8</B> an den Rändern der Vorsprünge<B>28</B> angreifen und somit die Vorsprünge<B>28</B> vor sich herschieben (man betrachte den durch Pfeil angedeuten Vorwärtsdreh- sinn in der Darstellung der Fig. <B>3).</B> Wenn die Sperr klinken<B>8</B> dagegen durch die Vorsprünge<B>28</B> ausser Eingriff mit der Sperrklinkenverzahnung 12 gehalten sind, so liegen ihre Spitzen an Mitnehmernasen 42 an,
welche an der Innenseite der Vorsprünge<B>28</B> ausgebildet sind; diese Mitnehmernasen 42 stellen sicher, dass auch im Langsamgang (Schaltstellung der Fig. 4) der Mitnehmerring <B>11</B> mit den Sperr klinken<B>8</B> umläuft, ohne seine Realtivlage diesen gegenüber zu verändern.
Das Schalten von einer Gangstellung zur anderen erfolgt durch Rückwärtstreten. Der Steuerring<B>11</B> ist, wie aus Fig. <B>1</B> und insbesondere aus Fig. <B>5</B> zu ersehen, durch eine Friktionsfeder <B>26</B> mit dem Bremskonus<B>13</B> gekuppelt. Diese Kupplung stört nicht beim Vorwärtstreten, bremst aber den Steuer- ring<B>11,</B> wenn rückwärtsgetreten wird. Beim Rück- wärtstreten verschieben sich deshalb die Sperrklinken <B>8</B> relativ zum Steuerring<B>11</B> in Umfangsrichtung.
Dies bedeutet, dass, ausgehend von der Relativlage der Fig. 4 diejenige der Fig. <B>3</B> hergestellt wird und aus gehend von der Relativlage der Fig. <B>3</B> diejenige der Fig. 4 hergestellt wird. Beim Übergang von der Relativlage der Fig. <B>3</B> zu derjenigen der Fig. 4 schlei fen die Sperrklinken<B>8</B> über die Mitnehmernasen 42 hinweg.
Man will nun erreichen, dass beim Rückwärts- treten zum Zwecke des Schaltens jeweils nur so weit zurückgetreten werden kann, dass exakt von einer Schaltstellung zur nächsten geschaltet wird. Dies erreicht man durch geeignete Einstellung des Bremskonus<B>13</B> gegenüber dem Hohlkonus<B>18.</B> Ge eignet heisst, dass der Bremskonus<B>13</B> dann am Hohl konus<B>18</B> anschlagen und ein weiteres Rückwärts- treten verhindern soll, wenn exakt um eine Schalt stellung weitergeschaltet worden ist.
In der Ausführungsform der Fig. 2 ist auf eine Rücktrittbremse verzichtet. Der Anschlagkörper<B>19</B> übernimmt hier hinsichtlich der Rücktrittbegrenzung die Funktion, die im Falle der Ausführungsform nach Fig. <B>1</B> der Bremskonus<B>13</B> innehat:
Auch der An schlagkörper<B>19</B> wird beim Rückwärtstreten ohne Drehung axial verschoben; wenn er gegen den An schlagring 21 anschlägt, ist ein weiteres Rückwärts- treten nicht möglich; die Anordnung wird auch hier wieder so gewählt, dass Anschlagkörper<B>19</B> und Anschlagring gerade dann zusammentreffen, wenn durch Rückwärtstreten exakt von einer Schaltstellung zur anderen geschaltet ist.
Bei der erfindungsgemässen Nabe besteht nicht die sonst bei Zweiganggetriebenaben mit Rücktritt bremse häufig auftretende Gefahr des Blockierens, wenn nach vorangegangenem Bremsen rückwärts ge schoben wird: Wenn die Sperrklinken<B>8</B> in die Sperr- klinkenverzahnung 12 eingreifen, die Nabe gebremst ist und nunmehr rückwärts geschoben wird, so durchläuft die Nabenhülse <B>1</B> das gesamte zwischen ihr und dem Mitnehrnerring <B>9</B> vorhandene Spiel, be vor die Sperrklinken<B>8</B> infolge des Rückwärtsschie- bens überhaupt eine Bewegung mitgeteilt erhalten.
Ist dieser Moment erreicht, so ist mit Sicherheit schon eine der Sperrklinken 14 in Eingriff getreten mit der Sperrklinkenverzahnung <B>10,</B> da die Teilung der Sperrklinkenverzahnung 20 kleiner ist als das Spiel, das zwischen Nabenhülse <B>1</B> und Mitnehmer- ring <B>9</B> in Umfangsrichtung besteht.
Sobald die Sperr klinken 14 durch die Sperrklinkenverzahnung <B>10</B> die Rückwärtsbewegung der Nabenhülse mitgeteilt erhalten haben, lösen sie aber den Bremskonus<B>13</B> vom Hohlkonus<B>18.</B> Es kann also nicht so weit kommen, dass durch die Rückwärtsbewegung der Nabenhülse <B>1</B> über die Sperrklinken<B>8</B> und das Planetengetriebe der Antriebshülse<B>17</B> eine zum er neuten Bremsen führende Rückwärtsbewegung mit geteilt wird, ohne dass nicht bereits vorher die Bremse durch die Sperrklinken 14 gelöst worden ist.