DE1625047C - Zahnraderwechselgetnebe Ausscheidung aus 1500375 - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Zahnräderwechselgctriebe mit einer Hauptwelle und zwei gleichen parallelen und symmetrisch zur Hauptwelle angeordneten Vorgelegewellen und mit mehreren mit den Vorgelegewellen verbundenen Zahnrädern, die mit kuppelbaren, konzentrisch auf der Hauptwelle angeordneten Zahnrädern im Eingriff stehen, wobei die Hauptwelle stationär gelagert ist und auf ihr axial verschiebbare konzentrische Schaltmuffen angeordnet sind, die einerseits mit der Hauptwelle in ständigem Eingriff stehen und andererseits wahlweise mit je einem der konzentrisch zur Hauptwelle angeordneten Zahnräder in zeitweisen Eingriff schaltbar sind.

Bei einem derartigen (aus der USA.-Patentschrift 1981236) bekannten Zahnräderwechselgetriebc soll eine Lastverteilung auf die beiden Vorgelegewellen erreicht werden, um damit gleichzeitig auch die Hauptwelle zu entlasten. Eine selbsttätige und gleichmäßige Lastverteilung kann jedoch bei einem Ge triebe dieser Bauart nie erreicht werden, da sich durch Bearbeitungsungenauigkeiten und ungleichmäßige Abnutzung der Zahnräder auch eine ungleichmäßige Lastverteilung auf die Vorgelegewellen ergibt.

Um diesen Nachteil zu beseitigen ist es (aus der USA.-Patentschrift 3 105 395) bekannt, die Zahnräder auf der Hauptwelle schwimmend anzuordnen, so daß sie von den Zahnrädern auf den Vorgelegewellen getanen sind. Ferner ist die Hauptwelle in bezug auf . die Vorgelegewellen schwimmend gelagert. Nur das jeweils gekuppelte Zahnrad der Hauptwerk st mit dieser über die Kupplung starr verbunden Das jeweils ο Lnnnelte Zahnrad kann nun be; ungleichmäßiger fas S une senkrecht zu der durch die beiden VoreSewellen "hindurchgehenden Ebene ausweichen, und zwar so weit, bis sich eine gleichmäßig; Lastvcr-Sng auf die beiden Vorgelegewel en ernste! D,es erfoU-ϊ völlig selbsttätig. Das Ausweichen der Hauptwdtezusammen mit dem gekuppelten Zahnrau vard drbei durch die nicht gekuppelten Zahnrader nicht behindert, da diese weiterhin schwimmend gegenüber der Hauptwelle angeordnet sind, d.h. eine gewisse RadialbeUung der Hauptwelle relativ zu den .ahnrädern mÖPJlch ist. Dieses bekannte Getriebe ha ,ich zwar in vielen Fällen bewährt, jedoch hat ,■> den Nachteil, daß es dann nicht eingesetzt werden ;,ann wenn am Ausgangsende der Hauptwelle diese ,.J,al belastet ist. Dies ist beispielsweise dann der ru! venn am XuseanuscM.de eine Wellenbremse oder e,^ R,emenschelbeWordnet ^t bzw. e.n Zahnrad. , ches mit einem einzigen radial versetzten Zahnrad , „:mt.

Der vorliegenden Erfindung hegt deshalb d., \ufaabe zugrunde, ein Zahnräderwechselgetriebe ·:,■: :m-Sanes Benannten Art zu schäften, bei dem eine - ^tfätiee und gleichmäßige Lastverteilung auf d.e \ ueleoe\veilen erzielt wird, weiches einfach in ■=. :om Aufbau ist und bsi Jon ferner die Hauptwelle ;, i!e Belastunuen aufnehmen kann.

Die Lösung dieser Aufgabe wird durch fol. :ule Merkmale erreicht:

a) die Zahnräder sind auf der Hauptwelle rad:, η ■-weglich angeordnet;

b) die Schaltmuffen sind gegenüber der Haup;... Ie radial und winkelbeweglich gelagert.

Demzufolge kann die HauptwePs wie be. ,:.m üblichen Getriebe in dem Getriebegehäuse geleert und radialen Belastungen ausgesetzt werden. In^rhalb des Getriebes selbst ist jedoch die Hauptwelle derartigen radialen Belastungen, die durch Teilungsund sonstige Herstellungsfehler der Zahnräder entstehen können, nicht unterworfen. Sowohl das jeweils mit der Hauptwelle gekuppelte Zahnrad _W1e auch d.e übrigen Zahnräder können entsprechend den 1 ..-lungs- und sonstigen Herstellungsfehlern gegenüber der Achse der Hauptwelle radial ausweichen. Über das jeweils gekuppelte Zahnrad der Hauptwelle wird eine gleichmäßige Lastverteilung auf die beiden Voroelegewellen erreicht. Das erfindungsgemaße Zahnräderwechselgetriebe ist aber auch einfach in seinem Aufbau, denn auch bei größeren Getrieben braucht die Hauptwelle jeweils nur an ihrem vorderen und hinteren Ende, wie üblich, gelagert zu werden, ohne daß Zwischenlager erforderlich sind. Auch eine federnde Abstützung der Hauptwelle, wie sie z. B. bei dem vorbekannten Getriebe mit schwimmender Hauptwelle erforderlich ist, kann entfallen. Die gleichmäßige Lastverteilung wird bei dem erfindungsgemäßen Getriebe durch einfachste Mittel erreicht.

Eine besonders günstige Bauart in bezug auf Verschleiß- und Geräuscharmut wird dann erreicht, wenn in an sich bekannter Weise die Kupplungszähne der Zahnräder der Hauptwelle, der Schaltmuffen und der Hauptwelle selbst in axialer Richtung so zueinander versetzt angeordnet und so lang ausgebildet sind, daß in Kupplungsstellung die Kupplungsstelle zwischen Muffe und Zahnrad gegenüber der Kupplungsstelle zwischen Muffe und Hauptwelle axial versetzt ist. Hierdurch ist sichergestellt, daß die Kupplungszähne

gleichmäßig tragen und abgesehen von einer eerinnfügigen Winkelbewegung keine Verschieben« egunu zwischen den in Eingriff stehenden Kuoplungszähnen erfolgt. Dies begünstigt eine aleichmäßige Las'v-'eilung und verringert den Verschleiß sowie auch Bruchgefahr einzelner überlasteter Kupplunov,_zähne

Die vorliegende Erfindung hat turner, Fachmann
nicht ohne weiteres nahegelegen, denn die Übertragung der schwimmenden Hauptwellenzahnrader auf _rt,_m,cu von ucr «.,meuswcne ι zur Haunt,.
I in r ," ^ierwechs _i^^I.aftriebe üblicher Bauart würde io hergestellt werden, wie es in Fig. 2 dargestell- ktin Get.. ; mit gleichmäßiger Lastverteilung erge- jedoch eines der Zahnräder 11 bis 15 der Γι '
jeweils gekuppelte Zahnrad wäre nämlich welle 4 über eine der Muffen 16 bis 18 mit der I
Je₁ Hauptwelle gekuppelt und k :-.n;e nicht welle gekuppelt, so ist dank des radialen Snid
zu^er durch die Vorgelegewellen hindurch- Schaltmuffe eine Verschiebung des jeweils e^
- ausweichen, was für eine gleichmä- 15 ten Zahnrades quer zur Hauptachse möeJic!

welle schwimmend gelagert und werden von den Zahnrädern der Vorgelegewellen 3« und 3 h getragen. Auf der Hauptwelle sind dann ferner mit radialem Spiel mehrere Schallmuffen 16. 17 und 18 vorgesehen. Durch Verschiebung dieser Schaltmuffen können wahlweise einzelne Zahnräder 12 bis 15 mit der Hauptweile gekuppelt werden bzw. kann auch durch Verschiebung der Muffe 16 nach links ein direkter Antrieb von der Antriebswelle 1 zur Hauptwelle4

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T ,' ^{WaS fÜr eine} Ileichmä-

g teilung unerläßlich ist. Es war vielmehr

noch cn weiterer Schritt erforderlich, nämlich die Schaltmuffen so zu gestalten, daß sie sowohl Radiales auch Winkelbewegungen ausführen kennen. Diese Maßnahme .st aber bei Schahkupplungen nicht bekannt und war somit für den Fachmann auch nicht na-

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durch eine gleichmäßige Lastverteilung au. Vorgelegewellen 3a und 3 h ■:reicht wird (wi. der USA.-Patentschrift 3 105 3°^ ausführlit! schrieben ist).

Um die radiale Verschiebbarkeit des jewu kuppelten Zahnrades möglichst wenig zu bi-hi um' um sicherzustellen, daß alle Kupplungszäh;

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der jeweils im Einsatz befindlichen Schaltmuffe gleit.
Erfindung dargestellt. Es zeigt ßi_g tragen, ist es zweckmäßig, die Kupplungszji

25 bis 22 der Zahnräder II bis 15, der Schaltmui". bi 18 d d H

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einen Axialschnitt durch das neue

— : 16

bis 18 und der Hauptwelle 4 selbst in axialer Ric .urtg

Fig

triebe, _t. ... .».^

Fig. 2 und 3 Teilschnitte in vergrößertem Maß- so zueinander versetzt anzuordnen, und so lang;
stab. bilden, daß in Kupplungsstellung die Kupplung-, die In der Zeichnung ist ii.it 1 die Antriebswelle ίχ;- zwischen Muffe und dem gekuppelten Zahnrad t:c:enzeichnet, deren hinteres Ende in dem Getriebegehäuse 30 über der Kupplungsstelle zwischen Muffe und H;upt-IO drehbar gelagert ist. Koaxial zur Antriebswelle ist welle axial versetzt ist. Hierbei stehen die Kupplu-gsdie Hauptwelle angeordnet, die vorne in dem Spurla- zähne auf verhältnismäßig kurzer Länge in Eingriff ger7 der Antriebswelle 1 und hinten in dem Lager8 und somit kann die Schaltmuffe eine Winkelbeweyu ng des Getriebegehäuses radial unbeweglich gelagert ist. in bezug auf die Hauptwellenachse ausführen. Le :e-Parallel zur Hauptwelle sind bei dem gezeigten Aus- 35 res ist zum besseren Verständnis in Fig. 3 dargestellt. führungsbei'piel zwei gleiche Vorgelegewellen 3 a Hierbei ist die Schaltmuffe 17 in das Zahnrad 12 cin- und 3 b angeordnet. Mit diesen Vorgelegewellen sind gerückt, so daß an der Kupplungsstelle A die Kuppmehrere Zahnräder 31a, 33 a bis 37 a rnd 31 b bis lungszähne 21 und 22 der Schaltmuffe 17 und des 37 ft verbunden. Der Antrieb der beiden Vorgelege- Zahnrades 12 in Eingriff stehen. An einer axial verweilen 3a und 3ft erfolgt über das auf der Antriebs- 40 setzt hierzu liegenden inneren Kupplungsstelle/ stewelle 1 angeordnete Ritzel 2, welches mit den Zahnrä- hen die inneren Kupplungszähne 19 der Schaltmuffe dem 31 α und 31 ft in Verbindung sieht. Beide Zahn- und die Kupplungszähne 20 der Hauptwelle4 in Einräder 31 α und 31 ft haben dieselbe Zähnezahl, so daß griff. In beiden Fällen ist die Eingriffslänge verhältnisdie Vorgelegewellen mit gleicher Geschwindigkeit an- mäßig kurz. Die Schaltmuffe 17 kann infolgedessen, getrieben werden. Die übrigen Zahnräder 33 α bis 37 α 45 wie mit den Pfeilen W angedeutet ist, eine Winkelbe- und 33 ft bis 37 b der Vorgelegewellen 3 α und 3 ft ste- wegung ausführen, wenn sich das gekuppelte Zahnrad hen mit den Zahnrädern U bis 15 der Hauptwelle 4 in 12 zwecks gleichmäßiger Lastverteilung in radialer Eingriff. Diese Zahnräder sind gegenüber der Haupt- Richtung R bewegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Zahnräderwechselgetriebe mit einei Hauptwelle und zwd gleichen, parallel und symmetrisch zur Hauptw. : angeordneten Vorgelegewellen und mit mehreren mit den Vorgelegeweüen verbundenen Zahnrädern, die mit kuppelbaren, konzentrisch auf der Hauptwelie angeordneten Zahnrädern im Eingriff stehen, wobei die Hauptwelle stationär gelagert ist und auf ihr axial verschiebbare, konzentrische Schaltmuffen angeordnet sind, die einerseits mit der Hauptwelle in ständigem Eingriff stehen und andererseits wahlweise mit je einem der konzentrisch zur Hauptwelle angeordneten Zahnräder in zeitweisen Eingriff schaltbar sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) die Zahnräder (11 bis 15) sind auf der Hauptwelle (4) radial beweglich angeordnet, "

bj die Schaltmuffcn (16 bis 18) sind gegenüber der Hauptwelle (4) radial- und winkelbeweglich gelagert.

2. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Kupplungszähne (19 bis 22) der Zahnräder (II bis 15) der Hauptwelle (4), der Schaltmuffen (16 bis 18) und der Hauotwelle selbst in axialer Richtung so zueinander versetzt angeordnet und so lang ausgebildet bind, daß in Kupplungsstellung die Kupplungsstelle zwischen Muffe und Zahnrad gegenüber der Kupplungsstelle zwischen Muffe und Hauptwelle axial versetzt ist.