DE1136552B

DE1136552B - Schaltwerksgetriebe

Info

Publication number: DE1136552B
Application number: DEL12731A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Theodor Thierfelder
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1952-06-30
Filing date: 1952-06-30
Publication date: 1962-09-13

Description

Schaltwerksgetriebe Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltwerksgetriebe, bestehend aus einem mit einer treibenden Welle verbundenen Exzenter und einer von dem Exzenter in oszillierende Bewegung versetzten Schwinge zur stufenlosen Drehzahlübersetzung von einem antreibenden Organ, vorzugsweise einer antreibenden Welle, auf eine getriebene Welle in beiden Drehrichtungen.
Es sind Schaltwerksgetriebe bekannt, bei welchen von einem angetriebenen Exzenter eine Schwinge oszillierend bewegt wird und diese über eine Kurbel oder eine form- oder kraftschlüssige Verbindung eine Welle antreibt. Das übersetzungsverhältnis ist durch die Abstände der Eingriffspunkte von Antrieb und Abtrieb vom Schwingendrehpunkt gegeben.
Die gestellte Aufgabe besteht darin, durch Veränderung einer dieser Abstände von der Schlitzführung in oder an der Schwinge das übersetzungsverhältnis zu regeln. Es können aber auch durch Verschieben des Drehpunktes in einem Schlitz der Schwinge beide Abstände gleichzeitig gegensinnig geändert werden.
Bei den bekannten Getrieben dieser Art ist es nicht möglich, bei gleichbleibendem Antrieb, die Drehrichtung der getriebenen Welle zu ändern.
Erfindungsgemäß wird daher bei einem Schaltwerksgetriebe aus einem mit einer Antriebswelle verbundenen Exzenter und einer von dem Exzenter in oszillierende Bewegung versetzten Schwinge, die um einen radial verstellbaren und in einem Schlitz der Schwinge geführten Zapfen schwenkbar ist, über Mitnehmer der Arbeitshub der Schwingbewegung auf ein mit der getriebenen Welle verbundenes und zur Antriebswelle koaxiales Lastrad übertragen. Der über den Ein-riffskreis des Mitnehmers am g C getriebenen Lastrad hinaus radial verstellbare Drehzapfen der Schwinge ist., bezogen auf die getriebene Achse, auf die gleiche Seite zu legen wie der Mitnehmer.
Die Erfindung wird an Hand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
Fig. 1 und 2 zeigen die Anordnung eines Schaltwerksgetriebes zwischen einer Antriebswelle und einer Cletriebenen Welle im Seitenriß und im Aufriß.
In Fig. 3 ist eine Verbindung eines Schaltwerksgetriebes mit einem Kolbenmotor dargestellt.
Die Welle 1 mit der Achse AA in Fig. 1 wird mit vorzugsweise gleichbleibender Drehzahl angetrieben. Sie trägt einen Exzenter 2 mit dem Hub h. Dieser bewegt die Schwinge 3, welche um den Drehzapfen 4 schwingt und einen federnden Reibklotz 5 trägt, der bei jeder Umdrehung des Exzenters 2 innerhalb eines bestimmten Drehwinkels gegen den Innenkranz des Lastrades 6 gedrückt wird. Der Drehzapfen 4 kann durch den Verstellhebel 7 verschoben werden. Je nach Lage des Drehzapfens 4 führt das freie Ende der Schwinge 3 und damit der Reibklotz 5 eine größere oder kleinere Schwingbewegung aus, der durch das Anpressen an das Lastrad dieses mitnimmt. Der Innenkranz K des Lastrades (Eingriffskreis) und die mit diesem in Berührung kommende Fläche des Reibklotzes kann zur Erzielung einer besseren Drehmomentübertragung gerauht sein.
Ist ein starkes rückdrehendes Moment auf der getriebenen Seite vorhanden und genügt das Schwungmoment des Lastrades nicht, um die Drehbewegung von einem Kuppelvorgang des Reibklotzes bis zum nächsten aufrechtzuerhalten, so kann durch eine Bremse 8 das Lastrad 6 gegen Rückdrehung gesichert werden, sobald der Reibklotz 5 auskuppelt. Die Bremse kann durch die Schwinge 3 gelüftet werden (Fig. 2). Hierbei wird die gleichförrnige Drehbewegung auf der Antriebsseite in eine periodisch unterbrochene auf der getriebenen Seite umgewandelt, z. B. für den Antrieb von manchen Werkzeugmaschinen.
Falls der Verstellhebel 7 um ein Festlager drehbar ist (Fig. 1 und 2), werden auf ihn bei laufendem Getriebe Momente ausgeübt, die ihn zu verstellen suchen. Der Verstellhebel 7 muß daher mit einer (nicht gezeichneten) Feststellvorrichtung versehen sein. Die Verstellmomente werden beseitigt, wenn der Verstellhebel 7 tangential zum Lastrad steht und mittels einer Parallelführung radial zum Lastrad verstellbar ist.
Mit der gezeichneten Anordnung kann die getriebene Welle stufenlos von null in beiden Richtungen gedreht werden. Liegt der Drehzapfen 4 am Eingriffskreis K, so ergibt sich für den Reibklotz und das Lastrad die Tangentialbewegung null, während die Radialbewegung des Reibklotzes bleibt. Bei Bewegung des Drehzapfens4 auf den Exzenter zu, tritt Rechtsdrehung des Lastrades ein; bei Bewegung des Drehzapfens 4 von der Nullage nach außen vom Exzenter weg, erfolgt Linksdrehung des Lastrades. Die Cbersetzung der Drehbewegung ist annähernd gleich dem Verhältnis aus den radialen Abständen des Drehzapfens 4 zum Eingriffskreis K und zur Achse.
Ordnet man kreisförmig mehrere solcher Schwingen an, so erfolgt während eines Umlaufs des Exzenters die entsprechende Zahl Drehimpulse auf das Lastrad. Beträgt der Berührungswinkel des Reibklotzes 360'/x und wendet man x-Schwingen an, so ergibt sich auf der Lastseite eine näherungweise kontinuierliche Drehung.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird die Schwinge statt durch einen Exzenter oder Kurbeltrieb durch den Anker eines Vibrators angetrieben. Hierbei ist es günstig, den Anker des Vibrators durch ein elliptisches oder kreisförmiges magnetisches Drehfeld zu bewegen.
Bei der Verbindung des erfindungsgemäßen Schaltwerksgetriebes mit einem Kolbenmotor ist das Wechselg.etriebe und die Kupplung entbehrlich. Man kann z. B. die zur Betätigung der Schwingen erforderlichen Exzenter oder Kurbeln unmittelbar mit der Kurbelwelle verbinden oder der Kurbelwelle selbst nockenförmige Gestalt geben. Hierbei würde die Leistung aus der Längsbewegung des Kolbens über das Pleuel zunächst in die Drehbewegung der Kurbelwelle umgesetzt werden, sodann in die Pendelbewegung der Schwinge bzw. der Schwingen und schließlich wieder in eine Drehbewegung des Lastrades. Diese Leistungs-Übertragung ist verhältnismäßig kompliziert und kann nur einen mäßigen Wirkungsgrad erreichen. Daher soll erfindungsgemäß die Schubkraft des Kolbens durch seine Pleuelstange unmittelbar auf die Schwinge übertragen werden, wobei der Reibklotz der Schwinge mindestens während des Arbeitshubes gegen den Eingriffskreis K gedrückt wird. Der Kolben wird dann nach seinem Arbeitshub zurückgeführt, indem man z. B. die Pleuelstange über ein Hilfspleuel und eine Kurbel mit einer Schwungscheibe verbindet.
Weitere Einzelheiten ergeben sich aus dem in Fig. 3 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel. Der Kolben 9 im Zylinder 10 überträgt die Kraft über das Pleuel 11 auf das bei 12 angelenkte Ende der Schwinge 3 des Schaltwerkgetriebes. Die Schwin-ge 3 wird durch einen Drehzapfen 4 in ihrem Längsschlitz geführt, wobei zur Einstellung der gewünschten übersetzung der Drehzapfen durch den Verstellhebel 7 in einer Parallelführung 13 verschoben werden kann, Die zur Rückführung des Kolbens nach dem Arbeitshub und zur eventuellen Kompression notwendige Arbeit wird einem kleinen Schwungrad 14 entnommen, welches über eine Hilfskurbel 15 und ein Hilfspleuel 16 mit dem Pleuel 11 gekuppelt ist, Gleichzeitig wird durch einen auf der Achse des Schwungrades 14 angebrachten Exzenter 17 oder eine Kurvenscheibe die Schwinge, 3 während des Arbeitshubs radial nach außen gedrückt, wodurch die Kupplung mit dem Lastrad 6 über den Reibklotz 5 hergestellt wird. Zur Verminderung der Reibung ist zwischen dem Exzenter 17 und der Schwinge 3 eine Walze 18 am inneren Ende der Schwinge 3 drehbar gelagert. An diesem Lager oder in dessen Nähe greift eine (nicht dargestellte) Feder an, welche die Schwinge mit ihrer Walze 18 dauernd auf den Exzenter 17 drückt oder zieht. Da das Schwungrad 14 und der Hilfskurbeltrieb nur die kleinen Leistungen zur Steuerung der Schwinge 3 und zur Führung des Kolbens 9 zu übertragen haben, können sie entsprechend schwach bemessen werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Stufenlos arbeitendes Schaltwerkswechselgetriebe, bestehend aus einem mit einer treibend-en Welle verbundenen Exzenter und einer von dem Exzenter in oszillierende Bewegung versetzten Schwinge, die um einen radial verstellbaren, in einem Schlitz der Schwinge geführten Zapfen schwenkbar ist und über Mitnehmer den Arbeitshub ihrer Schwingbewegung auf ein mit der getriebenen Welle verbundenes, zur Antriebswelle koaxiales Lastrad überträgt, dadurch gekennzeichnet, daß der radial verstellbare Drehzapfen (4) der Schwinge (3), bezogen auf die Achse (AA), auf der gleichen Seite liegt wie der Reibklotz (5) und daß die radiale Verstellbarkeit des Drebzapfens (4) über den Eingriffskreis (K) des radial federnden Reibklotzes (5) am getriebenen Lastrad (6) hinausreicht.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das radiale Verstellen des Drehzapfens (4) mittels eines um einen gestellfesten Drehpunkt schwe nkbaren Verstellhebels (7) erfolgt. 3. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lastrad (6) gegen Rückdrehen bei Leerhub der Schwinge (3) durch eine Bremse (8) festgeffialten ist. 4. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ein- und/oder Ausrücken der Bremse (8) durch die über das Lastrad (6) hinausreichende Schwinge (3) erfolgt. 5. Getriebe, nach den Ansprüchen. 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise mehrere phasenverschoben arbeitende Schwingen (3) das Lastrad (6) antreiben. 6. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Exzenter (17) und der Schwinge (3) eine Walze (18) auf der Schwinge (3) drehbar aufgesetzt ist. In Betracht gezogene, Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 236 139, 270 026, 328657, 350766, 372535, 387733, 408837, 410150, 473 378, 474 205, 605 662, 615 343, 670 208, 803 499, 844 522; schweizerische Patentschriften Nr. 104 628, 192 202, 229 489, 243 427; Französische Zusatzpatentschrift Nr. 21186 zur französischen Patentschrift Nr. 488 123; französische Patentschriften Nr. 745 645, 932 719.