DE1500366C - Zahnraderwechselgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnräderwechselgetriebe, das bei Umkehr der Drehrichtung der Antriebswelle an der Abtriebswelle zwei unterschiedliche Drehzahlen mit einander entgegengesetzter Drehrichtung aufweist, wobei ein erster und ein zweiter Getriebezug vorgesehen sind, zwischen denen je eine Schaltkupplung auf der Antriebswelle und auf der Abtriebswelle angeordnet ist, die beide selbsttätig in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Antriebswelle wechselweise ein- und ausrückbar ίο sind.

Bei diesem bekannten Zähnräderwechselgetriebe (deutsche Patentschrift 223 907) werden die Schaltkupplungen von Hand bzw. durch Fliehkraftschalter od. dgl. ein- bzw. ausgerückt, so daß ein Blockieren des Getriebes beim Umsteuern des Antriebsmotors nicht eintreten kann. Ferner ist ein Getriebe bekannt (deutsche Patentschrift 936 484), bei dem unter Beibehaltung der Drehrichtung der Abtriebswelle die Drehzahl der Abtriebswelle durch Umsteuern des Antriebsmotors geändert werden soll. Hierzu sind zwei Freilaufkupplungen vorgesehen, die abhängig von der Drehrichtung des Antriebsmotors selbsttätig die Abtriebswelle entweder unmittelbar oder über ein Umkehrgetriebe mit der Antriebswelle verbinden. Die Drehrichtung der Abtriebswelle wird dabei jedoch nicht geändert. Schließlich ist es auch bekannt (deutsche Patentschrift 761 979) zum Anlassen einer Brennkraftmaschine den elektrischen Anlassermotor über ein Zahnrädergetriebe arbeiten zu lassen, während anschließend nach dem Anspringen der Brennkraftmaschine die Antriebsverbindung mittels einer Schlingfederkupplung gelöst wird, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine die des Anlassermotors überschreitet. Gleichzeitig wird über eine zweite Schlingfederkupplung der Anlassermotor unmittelbar mit der Brennkraftmaschine gekuppelt, so daß er nun als Generator von der Brennkraftmaschine angetrieben wird. Dabei ist aber die Drehrichtung des Anlassermotors bzw. des Generators stets gleich.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht demgegenüber darin, beim Umkehren der Antriebsdrehrichtung zwei unterschiedliche Drehzahlen der Abtriebswelle mit entgegengesetztem Drehsinn selbsttätig zu erzielen, ohne daß ein Blockieren des Getriebes erfolgt. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei dem Zahnräderwechselgetriebe der eingangs geschilderten Art durch die folgenden Merkmale gelöst:

a) Die Schaltkupplungen sind zwei Freilaufkupplungen A und B mit gegensinniger Wirkungsrichtung;

b) die Freilaufkupplung B auf der Abtriebswelle ist eine Schlingfederkupplung, deren Schlingfeder zwei Wickelabschnitte aufweist, wobei der erste Abschnitt auf der Nabe des Rades des ersten Getriebezuges und der dritte an einer gestellfesten Hülse anliegt, und der mittlere Abschnitt in und außer Reibschluß mit der Nabe des Rades des zweiten Getriebezuges für die höhere Abtriebsdrehzahl zu bringen ist;

c) zwischen der Antriebswelle und dem Rad des zweiten Getriebezuges ist vor oder hinter der Freilaufkupplung A eine formschlüssige Verbindung mit einem dem Schaltweg der Freilaufkupplung auf der Abtriebswelle entsprechenden Umfangsspiel vorgesehen.

60 Diese Getriebeausbildung weist den Vorteil auf, daß in einfacher und zuverlässiger Weise beim Umsteuern der Antriebswelle die Abtriebswelle ebenfalls ihre Drehrichtung selbsttätig umkehrt, wobei die Drehzahl der Abtriebswelle jeweils unterschiedlich ist und dabei ein Blockieren des Getriebes mit Sicherheit vermieden ist. Beim selbsttätigen Umschalten würde nämlich der eine Getriebezug blockieren, weil die eine der beiden Kupplungen in beiden Gängen einrücken würde. Dies ist durch die Erfindung vermieden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Zahnräderwechselgetriebe;

F i g. 2 ist eine in Richtung der Pfeile gesehene Schnittansicht nach der Linie II-II der Fig. 1.

In dem Getriebegehäuse 10 sind in Lagern, wie bei 11 angedeutet, mit gegenseitigem Abstand eine Antriebswelle 12 und eine Abtriebswelle 14 angeordnet. Die dargestellte, bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Getriebes ist so eingerichtet, daß sie von einer umsteuerbaren Antriebswelle, beispielsweise einem (nicht dargestellten) in der Drehrichtung umkehrbaren Elektromotor, angetrieben werden kann, der etwa an einem am Gehäuse angebrachten Flansch 15 befestigt ist. Dabei wird die Antriebsverbindung durch die inneren Keile 16 in der Antriebswelle 12 bewirkt. Auf der Antriebswelle 12 sitzt ein Rad 18, das, wie dargestellt, einstückig mit der Antriebswelle sein kann. Die Antriebswelle 12 trägt ferner ein größeres Rad 20, das in Nadellagern 22 auf der Welle drehbar gelagert ist. Das Rad 20 kann von der Antriebswelle 12 nur in einer Drehrichtung angetrieben werden, und zwar ist die Antriebswelle 12 mit dem Rad 20 über eine Freilaufkupplung^ verbunden. Die Schlingfeder 24 der Freilaufkupplung stellt in bekannter Weise eine Antriebsverbindung in einer Drehrichtung zwischen den einander benachbarten gleichachsigen Zylinderfiächen einer Nabe 21 des Rades 20 und einer von der Antriebswelle 12 getragenen zylindrischen Hülse 25 dar. Die Hülse 25 ist von der Antriebswelle 12 angetrieben, jedoch zu einem noch zu beschreibenden Zweck begrenzt gegenüber dieser Welle drehbar. Der Antriebskeil 26 für die Nabe 25 ist in der Welle 12 befestigt und ragt in eine in der Innenwand der Nabe 25 vorgesehene Keilnut 27, die eine Umfangslänge von 60° hat. Die Schlingfeder 24 ist in einer solchen Richtung gewickelt, daß sie infolge ihres strammen Sitzes auf den beiden Naben 21 und 25 durch Reibungskräfte enger gewickelt wird, sich also zusammenzieht, wenn die Antriebswelle 12 vom Motor entgegen dem Uhrzeigersinn (bei Betrachtung von links) gedreht wird; in diesem Fall wirkt das Rad 20 als Antrieb für ein Rad 28, das mittels des Keils 29 mit der Abtriebswelle 14 verbunden ist. Die Drehbewegung der Abtriebswelle 14 kann über die inneren Keile 30 zu einer (nicht dargestellten) anzutreibenden Vorrichtung weitergegeben werden.

Das Rad 18 kämmt mit einem Rad 33, das in Nadellagern 34 auf der Abtriebswelle 14 gelagert ist. Das Rad 33 weist eine Nabe 35 auf, deren zylindrische Außenfläche mit der Oberfläche der Nabe 36 des Rades 28 fluchtet. Die Naben 35 und 36 sind mit Abstand von einer zylindrischen Hülse 40 umgeben, die auf zwei Gleitringen 41 und 42 gelagert ist. Die Hülse 40 ist gegen Drehung durch einen

Sperrstift 44· gesichert, der am Deckel 45 des Getriebegehäuses angeschraubt ist. Der Innendurchmesser der Hülse 40 ist größer als die radiale Dicke der Schlingfeder 46, die die Naben 35 und 36 verbindet. Wenn die Schlingfeder 46 entspannt ist, sitzt ihr Hnker Abschnitt 46¹ reibungsschlüssig auf der Nabe 35. In diesem Zustand steht der mittlere Abschnitt 46², der über der Nabe 36 liegt und einen etwas größeren Durchmesser als der Abschnitt 46¹ hat, nicht im Reibungseingriff mit der Nabe 36, während der rechts liegende Abschnitt 46³, dessen Durchmesser etwas größer ist als der des Abschnitts 46², reibschlüssig auf der zylindrischen Innenfläche der Hülse 40 sitzt.

Der Wickelsinn der Schlingfeder 46 ist derart, daß, wenn das Rad 35 infolge einer im Uhrzeigersinn erfolgenden Drehung der Antriebswelle 12 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, die Mitnahme der beiden Abschnitte 46¹ und 46³ durch Reibung in der die Feder zusammenziehenden Richtung erfolgt, so daß die Feder die Naben 35 und 36 mit ihrem Abschnitt 46² erfaßt und die Abtriebswelle sich entgegen dem Uhrzeigersinn dreht.

Läuft die Antriebswelle 12 entgegen dem Uhrzeigersinn, so läuft das Rad 28 im Uhrzeigersinn rascher als das Rad 33. Wäre dabei die Schlingfeder 46 im Eingriff mit der Nabe 36, so ergäbe sich durch das Einkuppeln der Feder 46 .ein Blockieren des Getriebes durch Verbindung des Rades 28 mit dem Rad 33. Blockieren tritt jedoch nicht ein, weil das im Uhrzeigersinn laufende Rad 33 den Abschnitt 46^s der Feder von der Nabe 36 abhebt; denn der an der Hülse 40 anliegende Abschnitt 46³ bewirkt eine Ausdehnung der Feder 46. Dabei rutscht die Nabe 35 dann gegenüber dem Abschnitt 46¹ durch.

Läuft die Antriebswelle 12 im Uhrzeigersinn, so weitet sich die Schlingfeder 24 und rutscht, während die Schlingfeder 46 sich zusammenzieht, so daß das Rad 33 über die Abschnitte 46¹ und 4Ö² der Schlingfeder 46 das Rad 28 und die Abtriebswelle 14 antreibt. Das Umfangsspiel zwischen dem Wellenkeil 26 und der Keilnut 27 stellt sicher, daß die Schlingfeder 46 sich löst, bevor die Schlingfeder 24 faßt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Zahnräderwechselgetriebe, das bei Umkehr der Drehrichtung der Antriebswelle an der Abtriebswelle zwei unterschiedliche Drehzahlen mit einander entgegengesetzter Drehrichtung aufweist, wobei ein erster und ein zweiter Getriebezug vorgesehen sind, zwischen denen je eine Schaltkupplung auf der Antriebswelle und auf der Abtriebswelle angeordnet ist, die beide selbsttätig in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Antriebswelle wechselweise ein- und ausrückbar sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) die Schaltkupplungen sind zwei Freilaufkupplungen (A, B) mit gegensinniger Wirkungsrichtung,

b) die Freilaufkupplung (B) auf der Abtriebswelle (14) ist eine Schlingfederkupplung, deren Schlingfeder (46) drei Wickelabschnitte aufweist, wobei der erste Abschnitt (46¹) auf der Nabe (35) des Rades (33) des ersten ' Getriebezuges (18/33) und der dritte (46³) an einer gestellfesten Hülse (40) anliegt, und der mittlere Abschnitt (46²) in oder außer Reibschluß mit der Nabe (36) des Rades (28) des zweiten Getriebezuges (20/28) für die höhere Abtriebsdrehzahl steht,

c) zwischen der Antriebswelle (12) und dem Rad (20) des zweiten Getriebezuges ist vor oder hinter der Freilaufkupplung (A) eine formschlüssige Verbindung (26, 27) mit einem dem Schaltweg der Freilaufkupplung (B) auf der Abtriebswelle entsprechenden Umfangsspiel vorgesehen.

2. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gestellfeste Hülse (40) an den beiden Rädern (33, 28) des ersten und zweiten Getriebezuges drehbar gelagert und mit dem Getriebegehäuse verbun den ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen