DE1172094B - Gear change transmission - Google Patents

Gear change transmission

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DE1172094B
DE1172094B DER23093A DER0023093A DE1172094B DE 1172094 B DE1172094 B DE 1172094B DE R23093 A DER23093 A DE R23093A DE R0023093 A DER0023093 A DE R0023093A DE 1172094 B DE1172094 B DE 1172094B
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Charles Rathe
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/42Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion with gears having teeth formed or arranged for obtaining multiple gear ratios, e.g. nearly infinitely variable
    • F16H3/426Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion with gears having teeth formed or arranged for obtaining multiple gear ratios, e.g. nearly infinitely variable the teeth being arranged on a generally flat, e.g. disc-type surface

Description

Zahnräderwechselgetriebe Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnräderwechselgetriebe.Gear change transmission The invention relates to a gear change transmission.

Es ist schon ein Getriebe bekannt, bei welchem eine stufenlose Änderung der Drehzahl dadurch möglich ist, daß einem Zahnsegment mittels eines einstellbaren Kurbelmechanismus eine Oszillationsbewegung von veränderlicher Amplitude erteilt wird, wobei diese Bewegung über ein Zahnrad mit Freilaufkupplung nur in einer Richtung auf eine Abtriebswelle übertragen wird. Um der Abtriebswelle eine einigermaßen gleichförmige Bewegung zu geben, sind mehrere Getriebeeinheiten so zusammengeschaltet woTden, daß sie zeitlich aufeinanderfolgend gemeinsam die Abtriebswelle drehen. Trotz dieser Mehrfachanordnung parallel arbeitender Getriebe ist es dabei nicht möglich, eine gleichförmige Drehbewegung der Abtriebswelle zu erzeugen. Ab- gesehen davon sind oszillierende Massen, wie z.B. die oszillierenden Zahnsegmente, wegen der damit verbundenen periodisch wechselnden Massenkräfte unerwünscht.A transmission is already known in which a stepless change in speed is possible by giving a toothed segment an oscillating movement of variable amplitude by means of an adjustable crank mechanism, this movement being transmitted to an output shaft in only one direction via a gearwheel with overrunning clutch . In order to give the output shaft a more or less uniform movement, several gear units are interconnected in such a way that they jointly rotate the output shaft one after the other. Despite this multiple arrangement of gears operating in parallel, it is not possible to generate a uniform rotary movement of the output shaft. Apart from this, oscillating masses, such as the oscillating tooth segments, are undesirable because of the periodically changing mass forces associated with them.

Bei einem anderen Getriebe, das vom stufenlosen Keilriementrieb abgeleitet ist, sind zwei Paare von Kegelscheiben mit radialen Nuten versehen. Zur Kraftübertragung dient eine Gliederkette, die die beiden Kegelscheibenpaare miteinander verbindet, wobei jedes Kettenglied ein Bündel von Radikal und quer verschiebbaren Lamellen enthält, die beim Einlaufen auf die beiden gegensinnig kegehgen Scheiben eines Scheibenpaares mit den genannten radialen Nuten zum Eingriff kommen.In another gearbox that is derived from the continuously variable V-belt drive two pairs of conical disks are provided with radial grooves. For power transmission a link chain is used to connect the two pairs of conical pulleys, each chain link is a bundle of radical and transversely sliding slats contains that when running into the two oppositely conical disks of a pair of disks come into engagement with said radial grooves.

Es ist weiterhin bekannt, von zwei sich aufeinander abwälzenden Rädern das eine in seinem Durchmesser veränderlich zu machen, indem mehrere Radsegmente, von denen jedes Zähne trägt, auf einer konischen Walze verschiebbar angeordnet sind. Das andere Rad ist mit einem Kranz von beweglichen Lamellen versehen, die sich den Zähnen bzw. Zahnlücken des ersten Rades beim Abwälzen anpassen.It is also known of two wheels rolling against one another to make the one variable in its diameter by adding several wheel segments, each of which bears teeth, are slidably arranged on a conical roller. The other wheel is provided with a ring of movable lamellae that extend over the Adjust the teeth or tooth gaps of the first wheel when rolling.

Die beiden letztbeschriebenen Getriebearten haben den Nachteil gemeinsam, daß die Lamellen infolge des sich verändernden Eingriffes an ihren Stirnseiten der Abnutzung unterworfen sind, die sich auch auf die mit den Lamellen in Eingriff kommenden Zähne auswirkt, und daß die fortwährende Verschiebung der Lamellen auch einen Leistungsverlust mit sich bringt.The two last-described gearbox types have the disadvantage in common that the lamellae as a result of the changing engagement on their end faces of the Are subject to wear and tear, which also affects those coming into engagement with the slats Teeth affects, and that the constant displacement of the lamellas also a loss of performance brings with it.

Es hat sich gezeigt, daß solche Getriebe für Leistungen unter etwa 2 PS nicht geeignet sind. Aber auch für Leistungen über etwa 25 PS sind sie nicht mehr zweckmäßig, weil dann die Flächendrücke für die kraftübertragenden Teile zu groß werden. Die zu- lässigen Geschwindigkeiten sind dabei klein, weil die Lamellen aufeinander hin- und hergleiten und Reibwärme entwickeln und weil zwischen den Lamellen und dem Rad, das sie mitnehmen, teilweise Kante auf Kante trifft und die dabei auftretende Stoßbeanspruchung zur Vermeidung von Beschädigungen nicht zu stark werden darf. Auch steigt mit der Laufgeschwindigkeit das Laufgeräusch an. Wo große Abmessungen und großes Gewicht eine nachteilige Rolle spielen, ist ein solches Getriebe meist nicht geeignet.It has been shown that such gearboxes are not suitable for powers below about 2 hp. But they are also no longer useful for powers above about 25 hp , because then the surface pressures for the power-transmitting parts are too great. The permissible speeds are small because the slats successive slide to and fro and frictional heat developing and because not too strong between the blades and the wheel that hits take, partly edge to edge and thereby occurring shock loading to avoid damage may be. The running noise also increases with the running speed. Such a transmission is usually not suitable where large dimensions and heavy weight play a disadvantageous role.

Weiterhin ist schon ein Kettenräderwechselgetriebe bekanntgeworden, bei welchem eine Zahnkette über zwei Räder läuft, die je einen durch eine Rollenkette gebildeten Zahnkranz tragen, wobei das eine Rad im Durchmesser dadurch verstellbar ist, daß dessen Rollenkette durch radial verschiebbare Segmente auf einem veränderlichen Umfang gespannt gehalten wird. Das im Durchmesser verstellbare Rad bildet aber nur bei einer einzigen Einstellung, d. h. also bei einem einzigen Durchmesser, einen Kreis, während bei allen anderen Durchmessereinstellungen Vielecke gebildet werden, mit welchen die Zahakette kämmen muß. Dabei können auch Eingriffsfehler auftreten, da die den Radkranz bildende Rollenkette über den Lücken zwischen den Segmenten nicht abgestützt ist. Auch muß der kleinste Durchmesser des Rades infolge des in seinem Innern unterzubringenden notwendigen Verstellmechanismus relativ groß gehalten werden.Furthermore, a sprocket change gearbox has become known in which a toothed chain runs over two wheels, each of which has a toothed ring formed by a roller chain, one wheel being adjustable in diameter by keeping its roller chain tensioned over a variable circumference by radially displaceable segments . The wheel, which is adjustable in diameter, only forms with a single setting, i. H. Thus, with a single diameter, a circle, while with all other diameter settings, polygons are formed with which the chain of teeth must mesh. Meshing errors can also occur because the roller chain forming the wheel rim is not supported over the gaps between the segments. The smallest diameter of the wheel must also be kept relatively large as a result of the necessary adjusting mechanism to be accommodated in its interior.

Es ist auch schon ein Wechselrädergetriebe bekannt, bei welchem radial verstellbare Planeten:Cäder sich an einem stillstehenden Zahnkranz abwälzen, dessen Durchmesser durch Verschiebung an einer Innenkegelfläche verstellbar ist. Der Zahnkranz wird dabei durch an einer Gliederkette befestigte Zähne gebildet.A change gear transmission is also known in which radial adjustable planets: Cäder roll on a stationary gear rim, whose Diameter is adjustable by shifting on an inner conical surface. The ring gear is formed by teeth attached to a link chain.

Bei einem anderen bekannten Wechselrädergetriebe sollen im Durchmesser verstellbare Räder durch auf biegsame Bänder aufgebrachte Zahnketten gebildet werden, die je einen Schraubengang bilden. Die Bänder sollen durch mehrere mit der Nabe gelenkig verbundene Arme abgestützt und im Durchmesser verstellt werden. Offensichtlich kann aber durch diese Art der Abstützung des Zahnkranzes weder ein eingestellter Teilkreis genau eingehalten noch ein Drehmoment in nennenswerter Größe übertragen werden.In another known change gear transmission, wheels adjustable in diameter are to be formed by toothed chains which are attached to flexible belts and which each form a screw thread. The bands are to be supported by several arms articulated to the hub and adjusted in diameter. Obviously, with this type of support for the gear rim, neither a set pitch circle can be precisely maintained nor a torque of any appreciable size can be transmitted.

Die Erfindung bezweckt ein Zahnräderwechselgetriebe zu schaffen, das die beschriebenen Nachteile nicht aufweist.The invention aims to provide a gear change transmission that does not have the disadvantages described.

Das erfindungsgemäße Zahnräderwechselgetriebe hat mindestens ein Paar miteinander kämmender, im Achsabstand einstellbarer Zahnräder, deren eines in Abhängigkeit der Achsabstandsänderung im Durchmesser einstellbar ist, und zeichnet sich durch folgende Merkmale aus: a-) Das im Durchmesser einstellbare Rad ist aus mindestens zwei sich zu einem kreisförrnigen Zahnkranz ergänzenden Zahnkranzabschnitten gebildet, die aus beweglich miteinander verbundenen Zähnen bestehen; b) die Zähne sind stirnseitig in Führungsspiralen mit konstanter Steigung geführt; c) mindestens ein Zahn jedes Zahnkranzabschnitts ist über einen Mitnehmer mit der das im Durchmesser einsteUbare Rad tragenden Welle drehfest verbunden, und die Mitnehmer sind in Umfangrichtung in gleichen Abständen verteilt; d) zumÄndern des Durchmessers des einstellbaren Rades sind Stellmittel vorgesehen, die in bekannter Weise eine Relativdrehung der Führungsspiralen gegenüber der genannten Welle und dadurch eine den Führungsspiralen folgende Verschiebung der Zähne der Zahnkranzabschnitte bewirken. Damit ergibt sich ein Zahnräderwechselgetriebe, dessen Übersetzungsverhältnis in Stufen von mindestens einer Zahnteilung verstellbar ist. Bei geeigneter Halterung der Zähne in den Führungsspiralen mit konstanter Steigung kann eine genaue Kreisforin des Teilkreises eingehalten werden.The gear change transmission according to the invention has at least one pair of intermeshing, center distance adjustable gears, one of which is adjustable in diameter depending on the center distance change, and is characterized by the following features: a-) The diameter adjustable wheel is made up of at least two to a circular shape Formed ring gear complementary ring gear sections, which consist of teeth movably connected to one another; b) the front of the teeth are guided in guide spirals with a constant pitch; c) at least one tooth of each ring gear section is connected in a rotationally fixed manner via a driver to the shaft carrying the wheel which can be adjusted in diameter, and the drivers are distributed at equal intervals in the circumferential direction; d) for changing the diameter of the adjustable wheel, adjusting means are provided which, in a known manner, cause a relative rotation of the guide spirals with respect to said shaft and thereby a displacement of the teeth of the gear rim sections following the guide spirals. This results in a gear change transmission, the transmission ratio of which can be adjusted in steps of at least one tooth pitch. With a suitable mounting of the teeth in the guide spirals with a constant pitch, an exact circular shape of the pitch circle can be maintained.

Es ist zwar schon bekannt, zwei Scheibenpaare mit Spiral- und Radialführungen und mit in den Führungen sich abstützenden Tragbolzen zu versehen, wobei der durch die Tragbolzen beschriebene Kreis durch gegenläufige Verstellung der Spiralscheiben verändert werden kann. Diese Maßnahme wird jedoch bei einem Riemenwechselgetriebe angewendet und gewährleistet nicht eine zylindrische Lauffläche für den Riemen, da dieser nur stellenweise durch die Tragbolzen abgestützt ist.It is already known, two pairs of discs with spiral and radial guides and to be provided with support bolts supported in the guides, the by the support bolts described circle by adjusting the spiral disks in opposite directions can be changed. However, this measure is used in a belt change transmission applied and does not guarantee a cylindrical running surface for the belt, as this is only supported in places by the support bolts.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zahnräderwechselgetriebes dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch das Getriebe entlang der Linie I-I in F i g. 2, F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in F i g. 1, F i g. 3 die Zahnräder mit veränderlichem Durchmesser im Axialschnitt, in vergrößertem Maßstab dargestellt, F i g. 4 den Anfang eines Zahnkranzes, abgewikkelt in Draufsicht und in vergrößertem Maßstab dargestellt, F i g. 5 den Zahnkranz nach F i g. 4 in Seitenansicht.In the drawing, an example embodiment of the gear change transmission according to the invention is shown. 1 shows a section through the transmission along line II in FIG. 2, Fig. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1, Fig. 3 the gears with variable diameter in axial section, shown on an enlarged scale, F i g. 4 shows the beginning of a toothed ring, unwound in plan view and shown on an enlarged scale, FIG . 5 the ring gear according to FIG. 4 in side view.

In F i g. 1 und 2 ist mit 1 ein Gehäuse bezeichnet, das durch einen Deckel 2 abgeschlossen ist. Durch das Gehäuse erstrecken sich zwei in dessen Wänden gelagerte parallele Wellen 3 und 4. Die Welle 3 trägt außer zwei Zahnrädern 5 von gleicher Zähnezahl, die in schraubenförmigen Nuten 6 der Welle einzeln verschiebbar sind, eine U-förrnige Schwinge 7, die um die Welle schwenkbar ist. Zwischen den Armen 8 der Schwinge ist eine zu den Wellen 3 und 4 parallele Hilfswelle 9 gehalten, die zwei mit den Rädern 5 in Eingriff stehende Gegenräder 10 drehbar und axial verschiebbar trägt. Die axiale Lage der Gegenräder 10 ist durch die Stellung der Räder 5 bestimmt. Hierzu weisen diese je zwei Flansche 11 auf, zwischen welchen die Räder 10 geführt sind. Die Welle 4 trägt zwei in ihrem Durchmesser veränderliche Zahnräder, die allgemein mit 12 bezeichnet sind. Diese Zahnräder 12 besitzen je einen Zahnkranzabschnitt 12a, 12b, bestehend aus mehreren Zähnen 14, die über je zwei Stahlbänder 13 miteinander beweglich verbunden sind (F i g. 3 ). In Fig. 1 and 2, 1 denotes a housing which is closed by a cover 2. Through the housing extend two parallel shafts 3 and 4 mounted in its walls. In addition to two gears 5 with the same number of teeth, which are individually displaceable in helical grooves 6 of the shaft, the shaft 3 has a U-shaped rocker 7 which surrounds the shaft is pivotable. Between the arms 8 of the rocker an auxiliary shaft 9 parallel to the shafts 3 and 4 is held, which carries two counter-gears 10 which are in engagement with the gears 5 in a rotatable and axially displaceable manner. The axial position of the mating wheels 10 is determined by the position of the wheels 5 . For this purpose, they each have two flanges 11 , between which the wheels 10 are guided. The shaft 4 carries two gears which are variable in diameter and which are generally designated by 12. These gears 12 each have a ring gear portion 12a, 12b, consisting of a plurality of teeth 14, which are connected by two steel strips 13 together movably (F i g. 3).

Die Zahnräder 12 besitzen außerdem eine gemeinsame Mitnehmerscheibe 15, die mit der Welle 4 verkeilt ist, und je eine nachfolgend als Spiralenrad bezeichnete, mit einem Zahnkranz versehene Einstellscheibe 16, von denen jede an ihrer der Mitnehmerscheibe 15 zugekehrten Seite eine Spiralnut 17 von konstanter Steigung trägt. Die beiden Spiralnuten sind gegenläufig zueinander.The gears 12 also have a common drive plate 15, which is keyed to the shaft 4, and each one in the following referred to as a spiral wheel, provided with a ring gear 16, each of which has a spiral groove 17 of constant pitch on its side facing the drive plate 15 . The two spiral grooves are opposite to each other.

Jeder Zahnkranzabschnitt 12a, 12b ist über mindestens einen seiner Zähne 14 mit einem Mitnehmer 15a im Eingriff, von denen die Mitnehmerscheibe 15 im dargestellten Ausführungsbeispiel beiderseits je einen trägt, wobei diese beiden Mitnehmer zueinander um 180' versetzt angeordnet sind. Alle Zähne 14 der beiden Zahnkranzabschnitte 12a, 12b sind in der Spiralnut 17 des zugehörigen Spiralenrades 16 mittels Nocken 14a verschieblich gelagert. Die radialen Abstände der Nocken von der kreisförrnigen Zahnkopflinie sind entsprechend der Steigung der Spiralnut von Zahn zu Zahn ungleich. Bei einer Drehung der Spiralenräder 16 gegenüber der Mitnehmerscheibe 15 in der einen oder andern Richtung wird der Durchmesser des Zahnkranzabschnittes vergrößert oder verkleinert.Each ring gear section 12a, 12b is in engagement via at least one of its teeth 14 with a driver 15a , of which the driver plate 15 in the illustrated embodiment carries one on each side, these two drivers being offset from one another by 180 '. All the teeth 14 of the two ring gear sections 12a, 12b are slidably mounted in the spiral groove 17 of the associated spiral wheel 16 by means of cams 14a. The radial distances between the cams and the circular tooth tip line are unequal from tooth to tooth, depending on the pitch of the spiral groove. When the spiral gears 16 rotate with respect to the drive plate 15 in one direction or the other, the diameter of the ring gear section is increased or decreased.

Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, sind die beiden Zahnkranzabschnitte 12a, 12b ebenfalls um 180' versetzt zueinander angeordnet, wobei sie bei Einstellung auf den größten Durchmesser je einen Halbkreis und bei Einstellung auf den kleinsten Durchmesser je einen Vollkreis bilden.As shown in FIG. 3 can be seen, the two ring gear sections 12a, 12b are also offset by 180 'are arranged to each other, they each form a complete circle when set to the largest diameter depending on a semicircle and when set to the smallest diameter.

Zur Verstellung des Raddurchmessers dient die Stellwelle 18, die parallel zu den Wellen 3 und 4 im Gehäuse 1 gelagert ist. Die Welle 18 steht über ein Zahnrad 19 und ein Zahnrad 20 mit der Welle 4 in Verbindung. Auf der Welle 18 sind zwei weitere Zahnräder 21 frei drehbar angeordnet, die mit den Zahnkränzen der Spiralenräder 16 in Eingriff stehen. Axial sind die Räder 21 durch Stellringe fixiert. Die Räder 21 sind mit je einem Kegelrad 22 aus einem Stück gebildet. Zwischen den beiden Kegelrädern 22 ist eine Kreuznabe 23 angeordnet, die mit der Welle 18 verstiftet ist. Diese trägt auf Zapfen 24 frei bewegliche, mit den Kegelrädern 22 kämmende Kegelräder 25. Die Kegelräder 22 und 25 bilden zusammen ein Differentialgetriebe, welches durch die Welle 4 angetrieben leer mitläuft, solange keine Durchmesseränderung stattfindet. The adjusting shaft 18, which is mounted parallel to the shafts 3 and 4 in the housing 1 , is used to adjust the wheel diameter. The shaft 18 is connected to the shaft 4 via a gear 19 and a gear 20. On the shaft 18 , two further gear wheels 21 are freely rotatably arranged, which mesh with the ring gears of the spiral wheels 16 . The wheels 21 are axially fixed by adjusting rings. The wheels 21 are each formed from one piece with a bevel gear 22. A cross hub 23 , which is pinned to the shaft 18 , is arranged between the two bevel gears 22. This carries on pin 24 freely movable bevel gears 25 meshing with the bevel gears 22. The bevel gears 22 and 25 together form a differential gear which, driven by the shaft 4, runs idle as long as there is no change in diameter.

Weiterhin besitzt die Welle 18 an ihrem einen Ende ein Gewinde 26, welches eine Mutter 27 trägt, die ihrerseits durch Führungsstifte 28 geführt ist. Diese sind am benachbarten Zahnrad 21 befestigt. Die Mutter 27 dreht sich somit immer mit dem Rad 21, wobei in eine Umfangsnut der Mutter ein Bolzen 29 eines Winkelhebels 30 eingreift. Der andere Arm des am Gehäuse 1 schwenkbar befestigten Hebels greift mit einem weiteren Bolzen 31 in den axialen Steg der Schwinge 7. Als Drehachse des Winkelhebels 30 dient eine Stange 32, die in einem Auge und einem Gehäusesteg 34 drehbeweglich gelagert ist. Führen die Kegelräder des oben genannten Differentialgetriebes eine Relativbewegung aus, so bewegt sich die Mutter 27 auf dem Gewinde 26, was über den Hebel 30 und die Schwinge 7 eine entsprechende Veränderung des Achsabstandes zwischen dem Zahnrad 12 und dem Gegenrad 10 zur Folge hat.Furthermore, the shaft 18 has at one end a thread 26 which carries a nut 27 which in turn is guided by guide pins 28. These are attached to the adjacent gear 21. The nut 27 thus always rotates with the wheel 21, a bolt 29 of an angle lever 30 engaging in a circumferential groove of the nut. The other arm of the lever is pivotally attached to the housing 1 engages with a further pin 31 in the axial web of the rocker 7. When the axis of rotation of the angle lever 30 is a rod 32 which is rotatably mounted in one eye and a housing web 34th If the bevel gears of the differential gear mentioned above perform a relative movement, the nut 27 moves on the thread 26, which via the lever 30 and the rocker 7 results in a corresponding change in the center distance between the gear 12 and the mating gear 10 .

Eine Durchmesseränderung am veränderlichen Rad 12 wird derart bewirkt, daß eines der Spiralräder 16 gegen eine benachbarte Bremsseheibe 35 gedrückt und dadurch abgebremst wird. Hierbei füh- ren die Kegelräder des Differentialgetriebes eine Relativdrehung aus. Jedem Spiralrad 16 ist eine am Gehäuse befestigte Bremsscheibe 35 zugeordnet. Je nachdem, ob das eine oder andere Spiralrad gebremst wird, tritt eine Durchmesservergrößerung oder -verkleinerung des Rades 12 ein.A change in diameter at the variable wheel 12 is effected in such a way that one of the spiral wheels 16 is pressed against an adjacent brake disk 35 and is thereby braked. Here, the bevel gears of the differential gear rotate relative to each other. A brake disk 35 fastened to the housing is assigned to each spiral wheel 16. Depending on whether one or the other spiral wheel is braked, an increase or decrease in diameter of the wheel 12 occurs.

Der Winkelhebel 30 trägt an einer Nabe 36 einen Zeiger 37 zum Anzeigen der Hebelstellung, d. h. des eingestellten Ü-bersetzungsverhältnisses, an einer Skala 38. Ferner ist an der Stange 32 ein Handgriff 39 zum Ändern des Übersetzungsverhältnisses befestigt. Auf der Stange 32 (F i g. 3 ) ist auch noch ein einarmiger Hebel 40 verstiftet, der über eine Rolle 41 mit einer Verschiebemuffe 42 zusammenwirkt, die auf der Welle 4 verstiftet ist. Durch Bewegung des Griffes 39 läßt sich also die Welle 4 in beiden Richtungen axial verschieben, wodurch eines der Spiralräder 16 gegen die zugehörige Bremsscheibe 35 gepreßt wird. Die entsprechend der Dauer der Anpressung verursachte Veränderung des übersetzungsverhältnisses kann am Zeiger 37 auf der Skala 38 abgelesen werden. Zur Begrenzung des Verstellbereiches sind nicht dargestellte, mit der Nabe 36 zusammenwirkende Anschläge vorgesehen. Um den Griff 39 bzw. die Welle 4 in der Mittelstellung zu halten, kann der Hebel 40 durch zwei einander entgegenwirkende Federn belastet sein (nicht dargestellt).The angle lever 30 carries a pointer 37 on a hub 36 for indicating the lever position, i. H. of the set transmission ratio, on a scale 38. Furthermore, a handle 39 is attached to the rod 32 for changing the transmission ratio. A one-armed lever 40 is also pinned on the rod 32 ( FIG. 3) and cooperates via a roller 41 with a sliding sleeve 42 which is pinned to the shaft 4. By moving the handle 39 , the shaft 4 can thus be axially displaced in both directions, whereby one of the spiral gears 16 is pressed against the associated brake disk 35. The change in the transmission ratio caused by the duration of the contact pressure can be read from the pointer 37 on the scale 38. In order to limit the adjustment range, stops, which are not shown and interact with the hub 36 , are provided. In order to hold the handle 39 or the shaft 4 in the central position, the lever 40 can be loaded by two opposing springs (not shown).

Wie in F i g. 4 und 5 vergrößert dargestellt ist, besteht jeder Zahnkranzabschnitt 12a, 12b aus einzelnen aneinander gereihten Zähnen 14, die beispielsweise durch zwei flexible Bänder 13 zusammengehalten sind. Die ersten drei Zähne des Zahnkranzes sind als Einlaufzähne 14' ausgebildet, d. h., das Zahnpro-fil erstreckt sich nicht über deren ganze Breite. Sie bilden in tangentialer und radialer Richtung einen keilförmigen Weg für das einlaufende Gegenrad 10. Das Gegenrad 10 weist analoge Anschrägungen 10 a (F i g. 2) auf. Die Einlaufzähne 14' und die Anschrägungen 10a werden nur dann wirksam, wenn bei der Veränderung des Übersetzungsverhältnisses statt Zahn auf Zahnlücke Zahn auf Zahn trifft, also dann, wenn ein Teilungsfehler am Zahnrad 12 besteht. Dem Gegenrad 10 wird beim Abgleiten über die Einlaufzähne 14' eine Axialbewegung erteilt, welche das Rad mitmacht. Das Rad 5 verschiebt sich aber in den schraubenförmigen Nuten 6 auch in Umfangsrichtung, so daß die Axialbewegung stets eine der Steigung dieser Nuten 6 entsprechende Korrekturdrehung zur Folge hat. Dadurch wird das Gegenrad 10 in rechten Eingriff mit dem Zahnrad 12 gebracht.As in Fig. 4 and 5 , each toothed ring section 12a, 12b consists of individual teeth 14 which are lined up next to one another and which are held together by two flexible bands 13, for example. The first three teeth of the ring gear are designed as run-in teeth 14 ', i. h., the Zahnpro- fil does not extend over the entire width thereof. In the tangential and radial directions, they form a wedge-shaped path for the incoming mating wheel 10. The mating wheel 10 has analogous bevels 10 a ( FIG. 2). The infeed teeth 14 'and the bevels 10a only become effective when, when changing the transmission ratio, instead of tooth meets tooth gap, tooth meets tooth, that is, when there is a pitch error on gearwheel 12. The mating wheel 10 is given an axial movement when sliding over the inlet teeth 14 ', which the wheel takes along. However, the wheel 5 is also displaced in the circumferential direction in the helical grooves 6 , so that the axial movement always results in a corrective rotation corresponding to the pitch of these grooves 6. As a result, the mating gear 10 is brought into right engagement with the gear wheel 12.

Der Teilungsfehler, der dann vorhanden ist, wenn nach einer Verstellung des Teilkreisdurchmessers des Zahnrades 12 die auf dem Teilkreis liegende Zähnezahl nicht ganzzahlig ist, wird bei seinem Auftreten sofort korrigiert. Das geschieht folgendermaßen: Das Gegenrad 10 trifft auf einen Einlaufzahn 14' und bewirkt einen axialen Druck, demzufolge zunächst das Rad 12 a zusammen mit der Welle 4 in entgegengesetzter Richtung ausweicht. Diese Axialbewegung bringt das eine Spiralenrad 16 mit seiner Bremsscheibe 35 in Berührung. Das Spiralenrad wird also abgebremst und die übersetzungseinstellung korrigiert, solange ein Teilungsfehler besteht. über das Differentialgetriebe erfolgt die Korrektur beider veränderlicher Räder 12a, 12b zugleich.The pitch error which occurs when the number of teeth on the pitch circle is not an integer after an adjustment of the pitch circle diameter of the gear wheel 12 is corrected immediately when it occurs. This happens as follows: The mating gear 10 meets an inlet tooth 14 'and causes an axial pressure, so that the gear 12 a together with the shaft 4 initially gives way in the opposite direction. This axial movement brings one spiral wheel 16 into contact with its brake disk 35. The spiral wheel is therefore braked and the gear ratio setting corrected as long as there is a pitch error. Both variable wheels 12a, 12b are corrected simultaneously via the differential gear.

Um den Verstellvorgang auszulösen, sind verschiedene konstruktive Abwandlungen möglich, beispielsweise kann an Stelle eines Handgriffs ein Druckknopf angewendet werden. Es ist ferner möglich, die aus dem Gehäuse herausragenden Wellen 3 und 4 unter Zuhilfenahme zweier Zahnradpaare und Kupplungen derart miteinander zu verbinden, daß der Verstellbereich des übersetzungsverhältnisses verdoppelt wird.In order to trigger the adjustment process, various structural modifications are possible, for example a push button can be used instead of a handle. It is also possible to connect the shafts 3 and 4 protruding from the housing with the aid of two pairs of gears and clutches in such a way that the adjustment range of the transmission ratio is doubled.

An Stelle der Welle 4 könnten auch die Bremsscheiben axial verschieblich angeordnet sein. Die Bremsung der Räder 16 kann auch auf andere Art erfolgen. Je nach Steigung der Schraubennuten 6 in der Welle 3 kann die Teilungsfehlerkorrektur, bezogen auf den Abwälzweg der Zahnräder, mit größerer oder kleinerer Voreilung erfolgen.Instead of the shaft 4, the brake disks could also be arranged to be axially displaceable. The wheels 16 can also be braked in other ways. Depending on the pitch of the helical grooves 6 in the shaft 3 , the pitch error correction, based on the rolling path of the gears, can take place with a larger or smaller lead.

Statt das im Durchmesser veränderliche Rad 12 aus zwei Abschnitten 12a, 12b zu bilden, können auch drei oder vier Abschnitte zu einem Rad vereinigt werden.Instead of forming the diameter-variable wheel 12 from two sections 12a, 12b , three or four sections can also be combined to form one wheel.

Um eine axiale Verschiebung der Welle 4 in ihren Lagern beim Verstellen des übersetzungsverhältnisses zu vermeiden, könnten die auf dieser Welle aufgesetzten Teile auch auf einer Hülse aufgesetzt sein, welche auf der Welle verschiebbar ist und mit ihr in Drehverbindung steht.To an axial displacement of the shaft 4 in their bearings when adjusting of the transmission ratio could be avoided by the on this shaft Parts can also be placed on a sleeve which is slidable on the shaft and is in rotary connection with it.

Es ist auch möglich, die Zähne 14 statt mittels biegsamer Bänder mit Kettengliedern gelenkig zu verbinden. Auch kann jeder Zahnkranzabschnitt mit einer mehrgängigen Führungsspirale zusammenwirken.It is also possible to use the teeth 14 instead of using flexible bands To connect chain links articulated. Each sprocket section can also have a multi-course lead spiral.

Die Zahnkranzabschnitte können statt nur auf einer Seite auch auf beiden Seiten mit Führungsspiralen zusammenarbeiten, wobei z. B. auf jeder Seite eine Führungsspirale 17 und eine Mitnehmerscheibe 1.5 angeordnet ist.The ring gear sections can work together on both sides with guide spirals instead of just on one side, with z. B. a spiral guide 17 and a drive plate 1.5 is arranged on each side.

Um mehrere Zähne 14 mit den Mitnehmerscheiben 15 zu verbinden, können die Zähne etwa mit stimseitigen Zapfen versehen sein, die in Nuten der Mitnehmerscheiben eingreifen.In order to connect a plurality of teeth 14 to the driver disks 15 , the teeth can be provided, for example, with front-side pins which engage in grooves in the driver disks.

Claims (2)

Patentansprüche: 1. Zahnräderwechselgetriebe mit mindestens einem Paar miteinander kämmender, im Achsabstand einstellbarer Zahnräder, deren eines in Abhängigkeit der Achsabstandsänderung im Durchmesser einstellbar ist, gekennzeichn e t d u r c h folgende Merkmale: a) Das im Durchmesser einstellbare Rad (12) ist aus mindestens zwei sich zu einem kreisförmigen Zahnkranz ergänzenden Zahnkranzabschnitten (12 a, 12 b ... ) gebildet, die aus beweglich miteinander verbundenen Zähnen (14) bestehen; b) die Zähne sind stirnseitig in Führungsspiralen (17) mit konstanter Steigung geführt; c) mindestens ein Zahn jedes Zahnkranzabschnitts ist über einen Mitnehmer (15a) mit der das im Durchmesser einstellbare Rad tragenden Welle (4) drehiest verbunden und die Mitnehmer sind in Umfangsrichtung in gleichen Abständen verteilt; d) zum Ändern des Durchmessers des einstellbaren Rades sind Stellmittel (39, 35) vorgesehen, die in bekannter Weise eine Relativdrehung der Führungsspiralen gegenüber der genannten Welle und dadurch eine den Führungsspiralen folgende Verschiebung der Zähne der Zahnkranzabschnitte bewirken. 1. A change-speed gearbox, gekennzeichn with at least one pair of meshing with each other, adjustable in axial spacing gears, one of which is adjustable as a function of the center distance in the diameter d et urch the following features: a) The adjustable in diameter wheel (12) is made of at least two To a circular ring gear complementary ring gear sections (12 a, 12 b ...) formed, which consist of movably connected teeth (14); b) the teeth are frontally guided in guide spirals (17) with a constant pitch; c) at least one tooth of each ring gear section is connected via a driver (15a) to the shaft (4) carrying the wheel with adjustable diameter, and the drivers are distributed at equal intervals in the circumferential direction; d) To change the diameter of the adjustable wheel, adjusting means (39, 35) are provided which, in a known manner, cause a relative rotation of the guide spirals with respect to said shaft and thereby a displacement of the teeth of the gear rim sections following the guide spirals. 2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zahn (14) mit je einem stirnseitigen Nocken (14a) in eine Spiralnut (17) einer Radscheibe (16) eingreift, und daß die radialen Abstände der Nocken der Zähne von der gemeinsamen kreisförmigen Zahnkopflinie entsprechend der Steigung der Spiralnut von Zahn zu Zahn ungleich sind. 3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2 mit zwei Zahnkranzabschnitten und zwei einander axial gegenüberliegenden Führungsspiralen, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer (15a) an einer gemeinsamen mit der Welle (4) verbundenen, axial mittig zwischen den Führungsspiralen liegenden Scheibe (15) angeordnet sind. 4. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zahnkranzabschnitt an seinem Umfang, bezogen auf die Eingriffsfolge der Zähne (14) in das mit ihnen kämmende Gegenrad (10), Einlaufzähne (14') aufweist, die von Steuerkanten am Gegenrad derart gesteuert werden, daß nach einer Durchmesseränderung am Rad (12) der aus den Zahnkranzabschnitten (12a, 12b . . .) gebildete kreisförinige Zahnkranz auf eine ganzzahlige Zähnezahl und gleichförmige Zahnteilung korrigiert wird. 5. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem im Durchmesser einstellbaren Rad (12) kämmende Rad (10) ständig mit einem Rad (5) auf einer zur Welle (4) parallelen Getriebewelle (3) in Eingriff steht und in einer um diese Welle (3) schwenkbaren Schwinge (7) gelagert ist. 6. Getriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellmittel (39, 35) mit der Relativdrehung der Spiralführungen (17) gegenüber der Welle (4) zugleich die Einstellung der Schwinge (7) derart ändern, daß ein einwandfreier Verzahnungseingriff des Rades (10) in das im Durchmesser einstellbare Rad (12) erhalten bleibt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 498 008, 523 312, 695 794; schweizerische Patentschrift Nr. 222 607; französische Patentschriften Nr. 973 702, 1069964. 2. Transmission according to claim 1, characterized in that each tooth (14) engages with a respective end-side cam (14a) in a spiral groove (17) of a wheel disc (16) , and that the radial spacings of the cams of the teeth from the common circular Tooth tip line are unequal from tooth to tooth according to the pitch of the spiral groove. 3. Transmission according to claim 1 or 2 with two ring gear sections and two axially opposite guide spirals, characterized in that the drivers (15a) are arranged on a common disc (15) connected to the shaft (4) and axially centered between the guide spirals . 4. Transmission according to one of claims 1 to 3, characterized in that each ring gear portion has on its periphery, based on the engagement sequence of the teeth (14) in the mating gear (10) meshing with them, inlet teeth (14 '), which are of control edges be controlled on the mating gear in such a way that after a change in the diameter of the wheel (12) the circular gear rim formed from the gear rim sections (12a, 12b...) is corrected to an integer number of teeth and a uniform tooth pitch. 5. Transmission according to one of claims 1 to 4, characterized in that the wheel (10) meshing with the adjustable diameter wheel (12) constantly with a wheel (5) on a gear shaft (3) parallel to the shaft (4) in Is engaged and is mounted in a rocker (7) pivotable about this shaft (3) . 6. Transmission according to claim 5, characterized in that the adjusting means (39, 35) with the relative rotation of the spiral guides (17) with respect to the shaft (4) at the same time change the setting of the rocker (7) in such a way that a perfect meshing of the wheel ( 10) is retained in the diameter-adjustable wheel (12). Considered publications: German Patent Nos. 498 008, 523 312, 695 794; Swiss Patent No. 222 607; French patents nos. 973 702, 1069964.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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