DE1092264B

DE1092264B - Zahnraederwechselgetriebe

Info

Publication number: DE1092264B
Application number: DEL17681A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wilhelm Ludowici
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-01-13
Filing date: 1954-01-13
Publication date: 1960-11-03

Description

Zahnräderwechselgetriebe Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnräderwechselgetriebe mit mehreren im Kreis angeordneten, durch die treibende Welle gemeinsam angetriebenen, wahlweise mit der getriebenen Welle koppelbaren Zahnrädern von unterschiedlicher Zähnezahl.
Bei einem bekannten Getriebe dieser Art ist für jedes Übersetzungsverhältnis ein Paar von Kettenrädern erforderlich. Das eine Rad jedes Paares ist in Betriebstellung mit der treibenden Welle, das Gegenrad mit der getriebenen Welle gekuppelt. Der Träger der Räderpaare wird beim Gangwechsel um den Mittelpunkt des Kreises, auf dem die Räderwellen liegen, geschwenkt, bis jeweils ein anderes Räderpaar der An- und der Abtriebswelle des Getriebes gegenübersteht. Diese Anordnung hat zur Folge, daß doppelt so viele Zahnräder wie einstellbare Übersetzungsverhältnisse benötigt werden: Nach der Erfindung wird die Anzahl der erforderlichen Räder dadurch herabgesetzt, daß der Träger der auf einem Kreis angeordneten Zahnräder ortsfest ist und daß an dem freien Ende eines im Mittelpunkt des Kreises drehbar gelagerten Armes ein Ritzel angeordnet ist, welches durch Drehen des Armes wahlweise mit einem der Stufenräder koppelbar und mit der gleichachsig zu dem Kreis gelagerten getriebenen Welle drehmomentübertragend verbunden ist.
An sich ist ein Zahnräderwechselgetriebe mit einem schwenkbaren Schaltarm bekannt, bei dem am Ende des Schwenkarmes ein Ritzel gelagert ist, welches mit der getriebenen Welle drehmomentübertragend verbunden ist und durch Drehen wahlweise mit einem der Zahnräder in Eingriff gelangt. Die Zahnräder sind ortsfest gelagert und können bei geeigneter Bemessung und Verteilung auf einem Kreis liegen. Bei diesen bekannten Getrieben erfolgt aber der von der treibenden Welle ausgehende gemeinsame Antrieb der Räder über auf den Räderwellen aufgekeilte, durch Zwischenräder miteinander in Verbindung stehende zusätzliche Zahnräder, so daß wie bei dem eingangs genannten Getriebe der Aufwand an Zahnrädern groß ist.
Weil aber bei dem Erfindungsgegenstand das Ritzel auf dem schwenkbaren Arm nicht mit den im Kreis angeordneten Rädern kämmend in Eingriff gebracht wird, sondern die Ritzelwelle mit den Wellen der im Kreis angeordneten Räder wechselweise gekuppelt wird, sind die bei dem bekannten Getriebe erforderlichen zusätzlichen Antriebsräder entbehrlich.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt dier von der treibenden Welle ausgehende gemeinsame Antrieb der auf dem Kreis angeordneten Räder in an sich bekannter Weise über eine Kette. Die Räder können in bekannter Weise mit Klauen versehen sein, in welche die entsprechend ausgebildeten Gegenklauen des auf,dem Schwenkarm sitzenden Ritzels eingreifen. Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen: Fig. 1 und 2 ein Wechselgetriebe nach der Erfindung in Draufsicht und senkrechtem Schnitt, Fig. 3 und 4 eine andere Ausführungsform, Fig. 5 bis 7 eine Getriebeausführung mit Vorwähler, Fig. 8 bis 10 eine andere Ausführung des Getriebes in Draufsicht, senkrechtem Schnitt und Schaubild. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 sind in einem Steg 1 die Wellen 2 von acht Kettenrädern 3., 3 a, 4, 4 a, 5, 5 a, 6, 6 a angeordnet. Eine Kette 7 überträgt das Drehmoment von einem Antriebskettenrad 8 auf sämtliche Kettenräder 3 bis 6a, wobei die Kette so über die Räder geführt ist, daß sich die Kettenräder 3, 4, 5 und 6 im gleichen Sinn drehen wie das Antriebsrad 8, die Kettenräder 3a, 4 a, 5 ca und 6 a dagegen im entgegengesetzten Sinn. Die Wellen sämtlicher Kettenräder sind auf einem Kreis 23 um den Mittelpunkt M angeordnet, so daß jedes von ihnen mit dem Ritzel 11 gekuppelt werden kann, das am freien Ende eines Schaltarmes 10 angeordnet ist. Zum Kuppeln sind die Kettenräder 3 bis 6a mit Klauen 9 versehen, in welche eine Gegenklaue des Ritzels 11 eingreifen kann. Die Drehachse des Schaltarmes 10 geht durch den Mittelpunkt M des Kreises 23 hindurch und fällt mit der Drehachse der Abtriebswelle 13 zusammen. Dias Ritzel 11 überträgt über eine Kette 12 das Drehmoment auf ein Kettenrad 14, das auf der Abtriebswelle 13 aufgekeilt ist. Je nach der Stellung des Schaltarmes 10 wird die Drehzahl des mit dem Ritzel 11 gekuppelten Rades, z. B. des Rades 4 in Fig. 1, entsprechend der Übersetzung der Räder 11, 14 auf die Abtriebswelle 13 übertragen.
Soll ein solches Wechselgetriebe in Kraftwagen verwendet werden, so wird eine im Lauf schaltbare Kupplung 15 zwischen der Motorwelle 17 und der Getriebeantriebswelle 16 vorgesehen, die es ermöglicht, den Kraftfluß vom Motor zum Getriebe nach Belieben einzuschalten oder zu trennen. Die Abtriebswelle 13 des Getriebes würde in diesem Falle dem Achsantrieb des Fahrzeuges entsprechen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 der Zeichnung ist die Gesamtanordnung ähnlich wie in Fig. 1 und 2, jedoch weist hier das Ritzel 21 Stirnradverzahnung auf und überträgt über ein Zwischenrad 18 das Drehmoment auf ein Zahnrad 25. Die Kupplung 15 ist hier auf der Abtriebswelle 13 angeordnet und schaltet den Kraftfluß von der Welle 13 zu der Welle 17 irgendeiner Maschine.
Die Fig. 5 bis 7 zeigen eine Getriebeausführung mit einem Vorwähler für die Gänge. An Stelle,des einen Schaltarmes 10 der Fig. 1 sind hier zwei Schaltarme 20 und 20a vorgesehen, welche um die gleiche Drehachse schwenkbar und getrennt bedienbar sind. Jeder der Schaltarme trägt an seinem freien Ende ein Ritzel 22 bzw. 22a, das mittels Kette 12 bzw. 12a das Drehmoment auf ein Kettenrad 24 bzw. 24a überträgt. Die Kettenräder 24 und 24a sind mit je einer Nabe verbunden, die als Kupplungsschale 27 bzw. 27 a ausgebildet ist. Zwischen den einander zugekehrten Kupplungsschalen 27 und 27c liegt ein doppelter Kupplungskonus 19 derart, daß wahlweise die eine oder die andere Kupplungsschale 27 bzw. 27 a mit dem Konus 19 in Eingriff gebracht werden kann. Zu diesem Zweck ist eine Schaltstange 26 vorgesehen, welche in beide Kupplungsschalen eingreift und bei ihrer Verschiebung, die gemäß Fig. 7 durch Betätigen des Kupplungshebels 28 erfolgen kann, die eine Getriebehälfte ein- und die andere ausschaltet. Nach Fig. 6 und 7 ist Üie obere Kupplungsschale 27 mit dem Konus 19 im Eingriff, zugleich ist das Ritzel 22 im Eingriff mit dem Kettenrad 29. Das Ritzel 22a der anderen Getriebeseite ist nicht im Eingriff mit dem Kettenrad 30, wie auch die Kupplungsschale 27 a frei ist vom Konus 19. In dieser Getriebehälfte kann ein Gang vorgewählt werden, der dann beim Umkuppeln zur Wirkung kommt. Das Betätigen der Konus-Doppelkupplung 19, 27, 27a kann gemäß Fig. 7 durch ein am Kupplungshebel 28 angeordnetes Schrittschaltwerk 79 in Verbindung mit Nockenscheiben30 und 31 erfolgen, die bei ihrer Drehung die Schaltstange 26 in der einen oder anderen Richtung verschieben.
Bei der Getriebeausführung nach Fig. 8 bis 10 überträgt das Antriebszahnrad 32 das Drehmoment auf einen außen und innen verzahnten Kranz 33. Mit dem Innenzahnkranz stehen die Zahnräder 34, 35, 36, 37, 38, 39 und 40 im Eingriff. Diese Zahnräder sind in ihrer Größe so gewählt, daß ihre Mittelpunkte auf einem Kreis 41 liegen. Allerdings sind einige Zahnräder, im Beispiel die Räder 39 und 40, nicht auf dem Kreis 41 angeordnet, sondern kämmen mit Zwischenrädern 42 und 43, die ihrerseits mit ihren Wellen auf dem Kreis 41 liegen. Sämtliche Zahnräder auf diesem Kreis können in Eingriff gebracht werden mit dem Ritzel 44 auf dem Schaltarm 45. Dieses Ritzel greift mit seiner Klaue in die Gegenklauen 9 der Zahnräder ein und überträgt das Drehmoment der mit ihm verbundenen Zahnradwelle über ein Zwischenrad 46 zum Zahnrad 47 auf der Abtriebswelle 48. Die Wirkungsweise ist die gleiche wie bei der Ausführung nach Fig. 1 und 2.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Zahnräderwechselgetriebe mit mehreren im Kreis angeordneten, durch die treibende Welle gemeinsam angetriebenen Zahnrädern von unterschiedlicher Zähnezahl, die wahlweise mit der getriebenen Welle kuppelbar sind, dadurch gekennzeichnet, diaß der Träger (1) der auf einem Kreis (23) angeordneten Zahnräder (3 bis 6a) ortsfest ist und daß an dem freien Ende eines im Mittelpunkt (M) des Kreises (23) drehbar gelagerten Armes (10) ein Ritzel (11) angeordnet ist, welches durch Drehen des Armes (10) wahlweise mit einem der Zahnräder (3 bis 6a) kuppelbar und mit der gleichachsig zu dem Kreis (23) gelagerten getriebenen Welle (13) drehmomentübertragend verbunden ist.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehmoment eines Antriebsrades (8) in an sich bekannter Weise über eine Kette (7) auf die Räder (3, 3a, 4, 4a usw:) übertragen wird, deren Wellen auf dem Kreis (23) liegen.
3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Räder (3 bis 6a) in an sich bekannter Weise mit Klauen (9) versehen sind, in welche die entsprechend ausgebildete Gegenklaue des Ritzels (11) eingreifen kann.
4. Getriebe nach einem .der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle (16) des Antriebsrades (8) in an sich bekannter Weise eine Kupplung (15) angeordnet 'ist (Fig. 2).
5. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, d'aß auf der Abtriebswelle (13), die gleichachsig mit der Drehachse des Schaltarmes (10) liegt, in an sich bekannter Weise eine Kupplung (15) angeordnet ist (Fig. 4).
6. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, d@aß das Ritzel (11) in an sich bekannter Weise durch eine Kette (12) mit einem auf der Abtriebswelle (13) verkeilten Kettenrad (14) verbunden ist.
7. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das als Zahnrad ausgebildete Ritzel (21 in Fig. 4) das Drehmoment über ein Zwischenrad (18) auf ein auf der Abtriebswelle (13) aufgekeiltes Zahnrad (25) überträgt. B. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei unabhängig voneinander schwenkbare, gleichachsige Schaltarme (20 und 20a in Fig.7) vorgesehen sind, deren Ritzel (22, 22a) wahlweise mit den Kupplungskliauen (9 bzw. 9a) in Eingriff gebracht werden können, und daß jedes Ritzel (22, 22a) mit einem Rad (24,24a) im Eingriff ist, wobei die Räder (24, 24a) wahlweise über eine Doppelkupplung (19, 27, 27a) mit der Abtriehswelle koppelbar sind. 9. Getriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (27, 27a) der Doppelkupplung durch einen gemeinsamen Kupplungshebel (28) über eine Schaltstange (26) wechselweise betätigt werden. 10. Getriebe nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das wechselweise Umschalten der Kupplungsteile (27, 27a) vom Kupplungshebel (28) aus über ein Schrittschaltwerk (79) und Exzenterscheiben (30, 31), die mit der Schaltstange (26) im Eingriff stehen, erfolgt. 11. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, -daß ein Antriebszahnrad (32 in Fig. 8) das Drehmoment in an sich bekannter Weise auf die Außenverzahnung eines Zahnkranzes (33) überträgt, mit dessen Innenverzahnung in ebenfalls bekannter Weise Zahnräder (34, 35, 36 usw.) im Eingriff stehen, wobei die unterschiedlichen Durchmesser dieser Räder so gewählt sind, daß ihre Kupplungsklauen (9) auf einem Kreis (41) liegen, durch dessen Mittelpunkt (M') die Drehachse des Schaltarmes (45) und,der Abtriebswelle (48) hindurchgeht. 12. Getriebe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, @daß einige der Räder (34 bis 40) mit Zwischenrädern (42, 43) im Eingriff stehen, die ihrerseits mit ihren Wellen auf dem Kreis (41) der Klauen (9) liegen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 153 175; französische Patentschrift Nr. 486 335; britische Patentschrift Nr. 565 078; »Hütte«, des Ingenieurs Taschenbuch, 26. Auflage, II. Bund, Berlin, 1937.