DE1942689A1

DE1942689A1 - Transmissionsvorrichtung zum UEbertragen einer Vielzahl von Drehzahlen

Info

Publication number: DE1942689A1
Application number: DE19691942689
Authority: DE
Inventors: Kiss Laszlo J
Original assignee: KISS LASZLO J
Current assignee: KISS LASZLO J
Priority date: 1969-08-21
Filing date: 1969-08-21
Publication date: 1971-03-11

Description

Transmissionsvorrichtung zum Obertragen einer Vielzahl von Drehzahlen Die Erfindung betrifft eine Transmissionsvorrichtung, die es ermöglicht, eine Antriebskraft ohne Unterbrechung von einem Eingang zu einem Ausgang zu Ubertragen, wobei die Antriebsverhältnisse geändert werden können.
Sie betrifft insbesondere eine Transmission mit konstantem Antrieb, und einer durch Zahnräder zwangsweise angetriebenen Kupplung, wobei die Zahnräder fortwährend in Eingriff sind.
Beim automatischen oder manuellen Schalten von Zahnradgetrieben mußten bisher Ublicherweise die einzelnen Zahnräder oder Radsätze auf verschiedene Weise unter Ausnutzung der Reibung ein- bzw. ausgekuppelt werden, wobei mechanische oder hydraulische Kupplungen oder Bremsen verwendet wurden, durch welche der Antrieb bzw. die Antriebskraft während des Schaltens unterbrochen wurde, um 4en nächsten Zahnradsatz oder die nächste Übersetzung in Eingriff zu bringen, so daß die Durchleitung des Drehmomentes von der Eingangswelle zur Ausgangswelle während des Schaltens unterbrochen war.
Es sind bereits Vorrichtungen zum Schalten ohne Unterbrechung des Kraftflusses bekannt, sie haben sich jedoch nicht durchgesetzt und sind nicht zuverlässig. Vorrichtungen dieser Art sind in den USA-Patentschriften 980 879, l 096 409, 1 267 619, 1 343 887 zu 1 515 955, 1 833 031, 2 697 365 und 2 926 538 beschrieben.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, die es ermöglicht, eine Kraft oder bin Drehmoment ohne Unterbrechung des Kraftflusses beim Umschalten auf- andere Drehzahlen betriebssicher und zuverlässig zu übertragen.
Erfindungsgemäß wird dies erreicht durch wenigstens einen HauptantriebssatzX der wahlweise den Eingang und den Ausgang über ein vorgegebenes konstantes Übersetzungsverhältnis verbindet,- wenigstens eine Schalteinrichtung um Umschalten des Ubersetzungsverhältnisses, die vom Eingang mit veränderlichen Übersetzungsverhältnissen angetrleben wird, die zwischen einem gewählten Minimum und einem gewählten Maximum variieren wobei wenigstens ein Wert einer Übersetzung des Hauptantriebssatzes proportional ist, $erner-durch eine vom Eingang angetriebene Schalteinrichtung, die relativ zu der wechselnden Übersetzung der Einrichtung zum Wechseln der Übersetzung zyklisch betätigbar ist, und die wahlweise betätigbar ist, um, wenn sie über einen kompletten Zyklus betätigt wird, zunächst eine im wesentlichen gleichzeitige synchrone Antriebsverbindung durch die Drehzahlwechseleinrichtung und eine Trennung des llauptantriebssatzes zu bewirken, während die ieem Drehzahlwechseleinrichtung einen Antrieb mß Im wesentlichen proportionalen ObersetsungsverhElnis abgibt, und um dann eine Schaltpause zu bewirken, während welcher die Drehzahlwechseleinrichtung auf den nächsten Übersetzungswert gebracht wird, und om drittens eine synchrone Unterbrechung des Antriebes der Drehzahlwechseleinrichtung herbeizuführen, währenldie letztere im wesentlichen mit dem anderen Ubersetzungsverhältnis läuft, und um, wenn die Schalteinrichtung über einen weiteren vollständigen entgegengesetzt gerichteten Zyklus betätigt wird, zunächst eine synchrone Antriebsverbindung über den Antrieb der Drehzahlwechseleinrichtung herbeizuführen, während die letztere im wesentlichen mit dem anderen Übersetzungsverhältnis angetrieben wird und um zweitens eine Schaltpause zu erreichen, während der die Drehzahlwechseleinrichtung auf dieses proportionale Übersetzungsverhältnis umgeschaltet wird, und um drittens eine im wesentlichen gleichzeitige synchrone Antriebsverbindung durch den Hauptantriebssatz und eine Unterbrechung des Antriebes der Drehzahlwechseleinrichtung herbeizuführen, während die letztere im wesentlichen mit diesem proportionalen ttbersetzungsverhältnis läuft.
Das Hauptantiebssystem umfaßt Antr-iebsräder, die zwangsweise von einer Eingangswelle angetrieben werden, ferner getriebene Zahnräder, durch welche eine Ausgangswelle kontinuierlich mit unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben wird, wenn der eine oder der andere Rädersatz wahlweise in Eingriff gebracht wird.
Das Antriebs system ür den Drehzahlwechsel umfaßt wenigstens eine Drehzahlwechseleinrichtung, die von der Eingangswelle zwangsweise über ein Getriebe angetrieben wird, das> wenn es wahlweise in Eingriff geschaltet wird, während gleichzeitig der Hauptantriebssatz außer Eingriff gebracht wird, einen zwangsweisen Eingriff der Zahnräder und einen zwangsweisen Antrieb aufrechterhält, -wobei der wirksame Antrieb im wesentlichen stufenlos auf eine Übersetzung verändert wird, die im wesentlichen dieselbe ist wie die des nächsten Hauptzahnradsatzes, oder auch zu einem relativ hohen UbersetzungsverhEltnis,- um praktisch eines Null-Ausgang zum Entkuppeln oder zum Anhalten der Ausgangswelle herbeizuführen, wobei der Antrieb der Drehzahlwechseleinrichtung zu diesem Zeitpunkt wahlweise außer Eingriff geschaltet wird, während der nächste Hauptzahnradsatz gleichzeitig in Eingriff gebracht wird, um die Ausgangswelle anzuhalten oder auszukuppeln.
Zweckmäßrweise ist ferner eine automatische mechanische -Schalteinrichtung vorgesehen, die zwangsweise durch die Eingangswelle angetrieben und wahlweise betätigt wird, um die Schaltungen automatisch durchzuführen und zwar synchron mit dem kleinsten und dem größten Übersetzungsverhältnis des oder der Drehzahlwechseleinrichtungeno Sämtliche Schaltungen von einer Drehzahl in die andere werden ohne Unterbrechung des Kraftflusses durchgeführt, wobei die Zahnräder in Eingriff bleiben.
Die Schalteinrichtungen werden vorzugsweise durch elektrische Signale betätigt, die von Hand, halbautomatisch oder automatisch ausgelöst werden, wobei auch eine Steuerung mit Lochkarten oder Magnetbändern o. dgl. möglich ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt genaue Schalt zyklen bei genauen Winkelstellungen, ferner ein genaues Anhalten der Ausgangswelle. Ferner ist die Leistungsfähigkeit und die Änderung der Belastung praktisch immer die selbe wie bei nicht schaltbaren, konstanten Zahnradübersetzungen, und da keinerlei Reibungskupplungen verwendet werden, entsteht bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kein Verschleiß, so daß auch keine Nachstellungen während des Betriebs erforderlich sind.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich für zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten, z. B. für vielstufige Transmissionen, bei denen das Drehmoment ohne Unterbrechung übertragen werden soll oder wenn genaue Schaltzyklen eingehalten werden sollen, oder auch wenn die Ausgangswelle in bestimmten Stellungen zwangsweise angehAlten und arretiert werden soll.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der Fig. 1 eine DrauSsicht auf eine manuell, halb oder vollautomatisch schaltbare Vorrichtung gemäß der Erfindung zeigt, die in Leerlaufstellung dargestellt ist, wobei Teile des Gehäuses entfernt und einige Teile aus GrUnden der Übersichtlichkeit geschnitten sind.
Fig. 2 ist ein Längsschnitt längs der Linie 2 - 2 von Fig. 1.
Fig. 3 ist eine Seitenansicht längs der Linie 3 - 3 von Figl 1, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit der Steuerdeckel weggelassen ist.
Die Fig. 4 bis 8 sind Querschnitte längs der Linien 4 - 11, 5 - 5, 6 - 6, 7 - 7 und 8 - 8 von Fig. 1. Fig. 9 ist ein Teilschnitt längs der Linie g - 9 von Fig. 1. Fig. 10 ist ein Teilschnitt längs der Linie 10 - 10 von Fig. 4. Fig. 11 ist ein Schnitt längs der Linie 11 - 11 von Fig. 3. Fig. 12 zeigt schematisch einen Teil einer bevorzugten Drehzahlwechseleinrichtdng nach Fig. 7. Fig. 13 zeigt einen Teil einer bevorzugten Drehzahlwechseleinrichtung für Null-Drehzahl gemäß Fig. 8. Fig. 14 ist ein Teil-Längsschnitt eines anderen bevorzugten Drehzahlwechslers. Fig. 15 ist ein Schnitt längs der Linie 15 - 15 von Fig. 14. Fig. 16 ist ein Teil-Längsachnitt einer weiteren bevoraugten Drehzahlwechseleinrichtung für Null-Drehzahl. Fig. 17 ist ein Schnitt längs der Linie 17 - 17 von Fig. 16. Fig. 18 ist ein Teil-Längsschnitt eines weiteren Drehzahlwechslers für Null-Geschwindigkeit. Fig. 19 ist ein Schnitt längs der Linie 19 - 19 von Fig. 18. Fig. 20 ist ein elektrisches Schaltbild eines bevorzugten Schaltkreises für die erfindungsgemäße Vorrichtung. Fig. 21 zeigt eine pneumatische oder hydraulische Steuerschaltung für die erfindungsgemäße Vorrichtung. Fig. 22 zeigt eine bevorzugte Schalt-Trommel mit Steuerkurven. Fig. 23 zeigt eine weitere bevor-.
zugte Ausführungsform der Erfindung. Fig. 24 und 25 sind Schnitte längs der Linien 24 - 24 und 25 - 25 von Fig. 23.
Fig. 26so27, 28 und 29 zeigen Teilschnitte im wesentlichen längs der Linie 26 - 26 von Fig. 23, wobei Maltheser-Kreuz-Antriebe in verschiedenen Arbeitsstellungen gezeigt sind.
Fig. 30 zeigt eine weitere bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Fig. 31 ist ein Teilschnitt längs der Linie 31 - 31 von Fig. 30. Fig. 32 zeigt im Schnitt ein detail eines Lagers für dieSchalträder nach Fig. 30. Fig. 33 zeigt im Schnitt ein weiteres Lager für die Schalträder nach Fig. 30. Eg. 34 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Fig. 35 zeigt noch eine AusführUngsform der Erfindung, wobei eine verzahnte Kupplung dargestellt ist. Die Fig. 36 und 37 zeigen Schnitte längs der Linien 36 - 36 und 37 - 37 der Fig. 35 und 43. Fig. 38 ist ein Teilschnitt längs der Linie 38 - 38 von Fig. 35. Die Fig. 39, 40 und 111 sind Schnitte, wobei eine Schalt-Nockenscheibe, die in den Ausführungsformen nach den Fig. 36 und 43 verwendet wird, von links und von rechts dargestellt ist. Fig. 42 zeigt einen bevorzugten elektrischen Schaltkreis für die Vorrichtungen der Fig. 35 und 43. Fig. 43 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, wobei eine vereinfachte Übersetzung für zwei Drehzahlen dargestellt ist. Fig. 44 zeigt ein bevorzugtes Blockdiagramm für die Vorrichtung nach den Fig. 35 und 113.
In den Fig. 1 bis 22 ist ein Gehäuse 110 mit vier Seiten dargestellt, das oben und unten durch Deckel 42 und 44 öldicht geschlossen ist, wobei die außen angeordneten Steuerelemente in einem Steuergehäuse 46 untergebracht sind.
Die Bezeichnung thaupt" oder hauptsächlich wird in der Beschreibung dazu benutzte um die Hauptfunktionen des Hauptantriebssatzes und seiner Elemente funktionell von anderen Rädersätzen oder Getriebesätzen zu unterscheiden.
Eine Eingangswelle 48 ist drehbar in Lagern 50 abgestUtzt, die im Gehäuse 110 sitzen und sie trägt auf ihrem inneren Ende ein Eingangs-Antriebs-Zahnrad 52. Eine Hauptantriebswelle 54 ist drehbar im Gehäuse 140 eingebaut und sitzt in Lagern 56, und sie wird durch ein Zahnrad 53 angetrieben, das konstant mit dem Zahnrad 52 in Eingriff ist.
Eine Ausgangswelle 58, die im wesentlichen in der selben Achse liegt wie die Eingangswelle 48, sitzt mit ihrem vorderen Ende drehbar in einem Lager 60, das innen im Zahnrad 52 angeordnet ist, und mit ihrem hinteren Ende in einem Lager 625 das im hinteren Ende des Gehäuses 40 sitzt. Eine getriebene hohle Welle 64 sitzt auf der Welle 58 und ist mit dieser verzahnt, so daß sie sich mit ihr dreht, sie kann jedoch axial bezüglich der letzteren verschoben werden.
Die EXauptantriebswelle 54 und die getriebene Welle 64 haben treibende und getriebene Zahnradpaare, um unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse zwischen der Eingangswelle 48 und der Ausgangswelle 58 zu erzeugen, je nach dem welches Zahnradpaar im Eingriff ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind drei Hauptantriebsräder 82 A, 84 A und 86 A auf der Hauptantriebswelle 54 befestigt, während ein direktes Hauptantriebsrad 88 A vorgesehen ist, das aus Kupplungszähnen besteht, die einstückig an der Innenfläche des Zahnrades 52ingeformt sind.
Diese auptantriebsräder können wahlweise in Eingriff mit getriebenen Rädern 82 B, 84 B, 86 B und einem direkt getriebenen Rad 88 B gebracht werden, das aus Kupplungszähnen gebildet ist, die einstückig an dem Rad 86 B angeformt sind, wobei diese Räder auf der Welle 64 befestigt sind. Man erhält einen sukzessiven Eingriff dieser Haupt-Zahnradsätze, wenn die Welle 64 von der in Fig. 1 gezeigten Leerlaufposition wahlweise nach links verschoben wird und zwar dann, wenn die Drehgeschwindigkeit der getriebenen Räder zwangsweise nacheinander mit der-Jenifien ihrer treibenden Räder im wesentlichen synchronisiert ist>/noch beschrieben wird, um sie verschieben zu können und synchron in Eingriff zu bringen, wobei die Zähne geeignet im Abstand ausgerichtet sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit werden die oben gena-nnten Zahnradpaare als das erste, das zweite, das dritte und das direkt antreibende Zahnradpaar bezeichnet.
Nachfolgend wird das Antriebssystem für die Drehzahlwechseleinrichtung beschrieben.
Eine Ausgangswelle 66 ist mit Hilfe von Lagern 68 drehbar im Gehäuse 40 eingebaut und sie wird abwechselnd kontinuxrlich durch.eine Drehzahlwechseleinrichtung, die Zanräder aufweist, und die in den Fig. 7, 9 und 12 gezeigt ist, beschleunigt und verzögert. Das Zahnrad 82 A treibt konstant ein Zahnrad 76 an, das auf einer Zwischenwelle 70 sitzt, die mit Hilfe von Lagern 72 drehbar im Gehäuse 40 eingebaut ist. Ein treibendes Zahnrad 78 und ein getriebenes Zahnrad 80 sitzen drehfest auf den Wellen 70 und 66, wobei die Zahnräder konstant in Eingriff sind, ihre effektiven Antriebsradien jedoch veränderbar sind, so daß, wenn der kleinste Radius des Zahnrades 78 mit dem grdßten.Radius des Zahnrades 80 in Eingriff ist, eine maximale Übersetzung gegeben ist. Wenn die Zahnräder rotieren verändert sich das Übersetzungsverhältnis kontinuierlich, wobei der wirksame Radius des" treibenden Zahnrades 78 zunimmt und der wirksameRadius des getriebenen Zahnrades 80 abnommt, und zwar bis zu einem Punkt, an welchem der maximale Radius des treibenden Zahnrades 78 mit dem kleinsten Radius des getriebenen Zahnrades 80 in Eingriff ist, wodurch das kleinste Ubersetzungsver-* hältnis erreicht wird. Die Zahnräder sind so aufgebaut, daß die Übersetzungsverhä)tnisse, während die Zahnräder konstant in Eingriff bleiben, effektiv stufenlos zwischen dem gewählten Maximum und dem gewählten Minimum veränderbar sind, wobei die Welle 66 zwischen diesen Werten zwangsweise abwechselnd beschleunigend und verzögernd angetrieben wird. Das maximale und das minimale Übersetzungsverhältnis werden so gewählt» daß sie den beiden Übersetzungen von je zwei aufeinanderfolgenden Zahnradsätzen des Hauptantriebes im wesentlichen proportional sind.
Die Welle 66 und die Welle 64 tragen treibende und getriebene Zahnräder für einen sukzessiven wahlweisen Eingriff der Zahnradsätze, wenn die getriebene Welle 64 axial aus der Leerlaufstellung nach Fig. 1 nach links bewegt wird, und zwar in den automatischen Schaltzeiten, in denen die Drehzahlen der gewählten Zahnradsätze im wesentlichen synchron angetrieben werden, um beim Schalten einen zwangsweisen synchronen Eingriff zu erhalten, wie noch beschrieben wird. Diese Zahnradsätze für die Drehzahlwechseleinrichtung umfassen treibende Zahnräder 90 A, 92 A und 94 A, die drehfest auf der Welle 66 sitzen» und die wahlweise in Eingriff mit getriebenen Zahnrädern 90 B, 92 B und 94 B gebracht werden können» die'drehfest auf der Welle 64 sitzen. Die genannten Zahnradsätze können bezeichnet wurden als erster/zweiter; zweiter/dritter und dritter/direkter Zahnradsatz, und zwar mit Bezug auf ihren Anktionellen Zusammenhang mit den oben genannten ersten» zweiten, dritten und direkten Hauptzahnradsätzen.
Fig. 12 zeigt schematisch das maximale und das minimale Übereetzungsverhältnis des Drehzahlwechslers und sie zeigt ferner einen wesentlichen Winkeldrehbereich vorher und nachher, innerhalb welchem die Schaltung durchgeführt werden kann, wobei nur kleine Variationen beim kleinsten und größten Ubersetzungsverhältnis vorhanden sind. Jeder Schaltvorgang kann bei einer gewählten Winkelstellung vor der genauen Linie des maximalen und des minimalen Übersetzungsverhältnisses beginnen und in einer gewählten Winkelstellung nach diesen Linien vollendet werden, abhängig davon, ob die Schaltung von einem höheren zu einem niedrigeren oder von einem niedrigeren zu einem höheren Übersetzungsverhältnis des Haupträdersatzes erfolgt.
Im Betriebegeht man von einem ersten Punkt aus, in welchem der erste Rädersatz 82 A bis 82 B bereits im Eingriff ist und die Ausgangswelle 58 mit relativ niedriger Drehzahl von der Eingangswelle48 angetrieben wird (höchstes Ubersetzungsverhältnis), wobei kein Rädersatz der Drehzahlwechseleinrichtung in Eingriff ist, und zwar dann, bzw. bei der Winkelstellung, wenn die Zahnräder 78 und 80 die Welle 66 im wesentlichen auf das maximale übersetzungsverhältnis gebracht haben, wobei das Zahnrad 90 A hierdurch praktisch mit seiner kleinsten Drehzahl angetrieben wird, so daß es im wesentlichen synchron mit der Drehzahl des Zahnrades 90 B umläuft, wobei feiner die getriebene Welle 64 wahlweise in eine erste Schaltstellung geschaltet werden kann, wie noch erläutert werden wird, wobei sie aus der in Fig. 1 gezeigten Stellung nach links verschoben wird, um das getriebene Zahnrad 90 B mit seinem treibenden Zahnrad 90 A in Eingriff zu bringen, während gleichzeitig das Zahnrad 82 B außer Eingriff mit dem Zahnrad 92 A gebracht wird. In einer zweiten S6haltstellung wird eine Schaltpause für die Zahnräder 90 A und QO B herbeigeführt, während der das kontinuierlich abnehmende Übersetzungsverhältnis der Drehzahlwechseleinrichtung eine Beschleunigung des Rädersatzes 90 A bis 90 B bewirkt, wodurch die Drehung der Welle 64 und der auf ihr angebrachten Zahnräder und ebenso die der Ausgangswelle 58 beschleunigt wird> und zwar so lange, bis die beschleunigte Drehzahl des Zahnrades 84 B im wesentlichen synchron mit derjenigen des Zahnrades 84 A ist, wobei die Zähne genau ausgerichtet sind, wodurch der Drehzahlwechsler auf sein kleinstes Übersetzungsverhältnis gebracht wurde. In diesem Augenblick werden automatisch durch eine dritte Schaltstellung die Zahnräder 84 A und 84 B synchron verschoben und in Eingriff gebracht, wobei gleichzeitig die Zahnräder 90 A und 90 B verschoben und außer Eingriff gebracht werden. Die Transmission arbeitet nun in der zweiten Drehzahl des Haupträdersatzes, wobei die Welle 66 wiederum frei läuft, mit ihrer beschleunigten und verzögerten Drehung, wobei ferner der gesamte Schaltzyklus durchgeführt wurde, ohne den Antrieb zu unterbrechen, so daß das volle Drehmoment fortwährend von der Eingangswelle zur Ausgangswelle Ubertragen wurde, da während des gesamten Schaltvorganges ein Zahnradsatz mit voller Breite in Eingriff ist, so lange der eine treibende Zahnradsatz ausgekuppelt und der nächste treibende Zahnradsatz eingekuppelt wird.
Die Zahnräder 78, 80 rotieren zu jenem Zeitpunkt wieder mit praktisch dem größten Übersetzungsverhältnis, wobei zu diesem Zeitpunkt die Drehzahlen der Zahnräder 92 B und 92 A im wesentlichen gleich werden, so daß die getriebene Welle 64 durch eine weitere erste Schaltung geschaltet werden kann, um diesen Zahnradsatz synchron in eingriff Zu bringen, während gleichzeitig der Haupträde-rsatz 84 B, 84 A, bei der zweiten Drehzahl ausgekuppelt wird. Durch eine zweite Schaltung wird dann eine Schaltpause für die in Eingriff befindlichen Zahnräder des Drehzahlwechslers während des Rests des Drehzyklus herbeigeführt, um den Haupträdersatz 86 B in der dritten Drehzahl im wesentlichen auf die selbe Drehzahl wie diejenige des Hauptwo ant,riebsrades 86 A zu beschleunigen,/auf auf die Welle 64 wiederum automatisch durch die dritte Schaltung verschoben wird, um gleichzeitig den Haupträdersatz 86 A, 86 B bei der dritten Drehzahl in Eingriff zu bringen, und um gleichzeitig den Rädersatz 92 B, 92A des Drehzahlwechslers auszukuppeln, so daß nach diesem vollständigen Schalt zyklus das Getriebe mit seiner konstanten dritten Antriebsdrehzahl läuft. Die nächste erste Schaltung kann wahlweise begonnen werden, wenn die Zahnräder 78, 80 wiederum im weserf-;tichen mit dem maximalen Übersetzungsverhältnis rotierens wobei in diesem Augenblick die Umfangsgeschwindigkeit der Zahnräder 9 4 A und 94 B gleich wird, so daß sie in Eingriff gebracht werden können, während gleichzeitig der Rädersatz 86 A, 86 B ausgekuppelt wird.wShrend der Verweilzeit einer zweiten Schaltung ändert sich das Übersetzungsverhältnis des Drehzahlwechslers wieder auf seinen kleinsten Wert, und zwar bis die Umfangsgeschwindigkeiten der Zahnräder 88 B und 88 A praktisch gleich sind, wobei in diesem Augenblick durch eine dritte Schaltung oder eine dritte Verschiebung automatisch der Rädersatz 88 A, 88 B in Eingriff geschoben wird, während gleichzeitig der Rädersatz 94 B, 94 A ausgekuppelt wird, so daß die Eingangswelle 48 direkt und zwangsweise in einer geradlinigen Verbindung mit der Ausgangswelle 58 gekuppelt ist wodurch man einen direkten Antrieb erreicht.
Die axialen Abstände sämtlicher treibenden und getriebenen Zahnräder sind so gewählt, daß nur ein Rädersatz zu einem gebenen Zeitpunkt vollständig in Eingriff sein kann, und daß, wenn ein Haupträdersatz ausgekuppelt wird,.ein Rädersatz des Drehzahlwechslers in Eingriff geschoben wird, wobei sich die Verzahnungen-berlappen. In gleicher Weise wird, wenn ein Rädersatz des Drehzahlwechslers ausgekuppelt wird, der nächste Haupträdersatz eingekuppelt, wobei sich die Verzahnungen überlappen, so daß über den gesamten Betriebsbereich des Getriebes bzw. der Transmission ein kontinuierlicher zwangsweiser Zahnrad-Antrieb zwischen der Eingangswelle 48 und der Ausgangswelle 58 vorhanden ist, wodurch auch beim Schalten das volle Drehmoment übertragen wird, da effektiv die volle Zahnbreite der miteinander kämmenden Zahnräder fortwährend aufrechterhalten wird. Wenn somit ein Rädersatz des Drehzahlwechslers in vollen Eingriff gekuppelt wird, wird die Ausgangswelle 58 Uber den Drehzahlwechsler von der Eingangswelle 48 angetrieben, wobei dieser das Drehmoment überträgt, und zwar so lange, bis der nächste Haupträdersatz eingekuppelt wird.
Anstelle der in Fig. 12 gezeigten Drehzahl- oder Ubersetzungs-Wechseleinrichtungen können auch andere mit Zahnräder versehene Geräte verwendet werden. Sie benötigen nur treibende und getriebene Elementes die miteinander in Eingriff sind. Nachfolgend werden einige bevorzugte Ausführungsformen derartiger Einrichtungen beschrieben.
Vorstehend wurde das Schalten oder das Verschieben der Zahnräder der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben, wenn die Ausgangswelle 58 zwangsweise und konstant durch Zahnräder angetrieben wird, und zwar durch den Rädersatz 82 A, 82 B, der zysten Drehzahl oder durch andere Rädersätze oder auch durch direkten Antrieb. In vielen Anwendungsfällen ist es jedoch erwünscht, die Eingangswelle weiter drehen zu lassen, wenn die Ausgangswelle leerläuft oder angehalten wird. Dies erfordert eine Umschaltung von Null oder aus dem Leerlauf zur er Drehzahl des Haupträdersatzes und aus dieser auf Null oder in den Leerlauf. Die Erfindung sieht ein derartiges Antriebssystem vor, durch das eine Umschaltung von Null oder aus dem Leerlauf in eine erste Drehzahl und umgekehrt unter fortwährenddem Eingriff erreichbar ist, und zwar ohne Verwendung von Reibungselementen, Qie etwa der üblichen Kupplungen, Bremsen dgl -Jn bevorzugte Ausführungsform wird nachfolgend anhand der Fig 1 bis 22 beschrieben.
Das hintere Ende der Weile 66 ist mit einem Wellenstummel 106 versehen, an dem ein Zahnrad 108 einstückig angeformt ist, wie die Fig. 1, 8 und 15 zeigen und zwar so, daß der Mittelpunkt des Teilkreises von einem seiner Zähne mit der Mittellinie der Welle 66 zusammenfällt. DassZahnrad 108 ist mit einem langgestreckten innen verzahnten getriebenen Zahnrad 110 in Eingriff, das in einem zweiten getriebenen Zahnrad 112 angeordnet ist, welches z. B. durch Schrauben 115 an einer zweiten Ausgangswelle 114 befestigt ist, die drehbar in Lagern 116 sitzt die im Gehäuse 40 angeordnet sind. Die Welle 114 dreht sich um eine Achse, die zur Achse der Welle 66 versetzt und im wesentlichen parallel zu dieser ist.
Das Zahnrad~108 treibt das Zahnrad 110 mit einem wechselnden effektiven Antriebsradius bzw. Antriebsübersetzungsverhältnis an, das von einem gewählten Miniumum bis zu einem maximalen Übersetzungsverhältnis reicht, das wenigstens groß genug ist, um dem getriebenen Zahnrad 110 praktisch eine Null-Drehzahl zu geben, da der wirksame Radius des treibenden Zahnrades 108 praktisch Null ist, und da der wirksame Radius des treibenden Zahnrades 108 ein vorgegebenes Maximum hat, wenn sein gegenüberliegender Zahn in Eingriff ist und rotiert, wie Fig. 13 zeigt, so daß das Zahnrad 110 mit maximaler Drehzahl angetrieben wird (kleinstes Übersetzungsverhä)tnis)'. Zwiachen der maximalen und der minimalen Übersetzung kann diese stufenlos geändert werden, um die erforderliche Beschleunigung und Verzögerung von und zu der Ausgangsdrehzahl (Null) zu erreichen. Fig. 13 zeigt die zyklischen Winkeldrehungen der Verschiebungen bei kleinster und größter Geschwindigkeit (entsprechend dem maximalen und dem minimalen Übersetzungsverhältnis)> während welchen die zwangsweise oder positive Verschiebung erfolgt, wobei in diesen Zeitpunkten die Veränderung des Übersetzungsverhältnisses für alle praktischen Zwecke im wesentlichen klein ist.
Das Zahnrad 108 des zweiten Drehzahlwechslers wird in der Ausführungsform nach den Fig. 1, 8 und 13 durch das Zahnrad 80 des ersten Drehzahlwechslers angetrieben, das seinerseits mit gewahlten wechselnden,kleinsten und größten Übersetzungsverhältnissen läuft, wobei diese Werte und ihre zyklische Winkelbewegung (angular cycling) bei der Wahl der Verzahnungen des Antriebssystems für die zweite Übersetzungs-Wechseleinrichtung berücksichtigt werden müssen.
Ein getriebenes Zahnrad 118 ist drehfest auf der Welle 64 so angebracht,-daß es wahlweise positiv in Eingriff oder außer Eingriff mit dem treibenden Rad 112, d.-h. aus der Leerlaufstellung oder in die Leerlaufstellung, wie Fig. 1 zeigt, gebracht werden kann. Die Welle 64 wird von der Null-Drehzahl nach links in die erste SteDuag des Haupträdersatzes verschoben. Diese Verschiebung erfolgt mechanisch und die Zahnräder sind synchronisiert, wie unten noch erläutert wird, so daß, wenn das Zahnrad 112 praktisch in seiner Null-Drehzahl-Stellung rotiert, durch eine erste Schaltung oder eine erste Verschiebung der Welle 64 nach links ein gleitender Eingriff des leerlaufenden Rades 118 mit dem dann im wesentlichen mit Null-Drehzahl laufenden Zahnrad 112 bewirkt wird. Durch eine zweite Schaltung wird eine Verweilzeit über das Intervall erzeugt, in welchem die zweite Übersetzungswechseleinrichtung auf ihren.
kleinsten Übersetzungswert geändert wird, wodurch sämtliche getriebenen Zahnräder mit der getriebenen Welle 64 und die Ausgangswelle 58 beschleunigt werden, und zwar auf eine Drehzahl, bei welcher die Umfangsgesohwindigkeit des getriebenen Zahnrades 82 B praktisch gleich derjenigen seines treibenden Zahnrades 82 A wird. Hierauf erfolgt automatisch eine dritte Schaltung, um gleitend die Zahnräder 82 A, 82 B einzukuppeln> während leichzeitig die Zahnräder 112 und 118 ausgekuppelt werden, wobei zu diesem Zeitpunkt die Transmissiotl-konstant mit der ersten Drehzahl läuft. Von dieser ersten Drehzahl aus erfolgt der Betrieb oder die Schaltung in die anderen Drehzahlen wie oben beahrieben.
Das treibende Zahnrad 112 hat eine langgestreckte Aussparung, die eine innere Rollen-Laufbahn 109 bildet, die im wesentlichen konzentrisch zu dem innen verzahnten Zahnrad 110 liegt Der Wellenstummel 106 trägt eine Rolle 111, die innen auf der Laufbahn 109 abrollt, um das Zahnrad 108 fortwährend in treibendem Eingriff mit dem getriebenen Zahnrad 110 zu halten.
Die Schaltung auf niedrigere Ausgangsdrehzahlen (d. h. vom direkten Antrieb auf die dritte, die zweite und die erste Drehzahl und in Leerlauf) kann durchgeführt werden, indem der oben beschriebene Betrieb umgekehrt wird, wobei die erste Schaltung jeweils beginnt, wenn die erste oder die zweite Übersetzungswechseleinrichtung im wesentlichen mit ihrem gegebenen mininalen Ubersetzungswert arbeitet.
Anstelle aer beschriebenen Übersetzungsverhältnis-Wechseleinrichtungen können andere Arten, verzahnt oder nicht verzahnt, verwendet we}4en, die einen Zwangsantrieb ermöglichen. Außerdem könne @@ verschiedene. Ubersetzungswechsler in anderen VorrichturiXe-x. zur Übertragung von Drehmomenten verwendet werden, die Zahi,=-äder für den Hauptantrieb und verschiebbare positive Schctiteinrichtunge gemäß der Erfindung aufweisen.
Diese Übersetzungs- oder Drehzahlwechseleinri chtungen arbeiten auf dem Prinzip der drehbaren Veränderung der wirksamen Antriebsradien der treibenden und der getriebenen Elemente, wobei sie jedoch in zwangsweisem Eingriff bleiben3 was zu einer Änderung des UbersetzungssverhEltnisses zwischen treibendem und getriebenem Element führt, und zwar bei einer im wesentlichen stufenlosen Xnderung zwischen einem gegebenen minimalen und maximalen Ubersetzungswert. In manchen Anwendingsfä1len können Ubersetzungswerte erforderlich sein, die mit einer Drehzahlwechseleinrichtung nicht durchführbar sind, wobei in solchen Fällen zwei oder sogar mehr Drehzahlwechseleinrichtungen (ratio alternater) in Reihe geschaltet werden können, etwa wie die Drehzahlwechsler nach Fig. 1, oder sie können parallel geschaltet werden, wie in Fig. zu dargestellt ist.
Einige nicht verzahnte Drehzahlwechseleinrichtungen werden nachfolgend beschrieben.
Die Fig. 16 und 17 zeigen einen Übersetzungswechsler mit zwangsweisem Antrieb bzw. zwangsweisem Eingriff, um eine geforderte änderung des Übersetzungsverhältnisses zwischen Null und einer gegebenen Ausgangsdrehzahl zu erreichen (entsprechend einem maximalen und einem minimalen Übersetzungsverhä)tnis). Eine Kurbel 120 mit einem axial verlaufenden Kurbelarm 122 und einem Anschlagfinger 124 bilden das Drehzahlwechsel- oder Drehzahlumschaltelement, das drehfest auf der Welle 66 sitzt, die irgend eine zwangsläufig angetriebene Welle sein kann, wie etwa die Ausgangswelle 66'nach Fig. 1. Das Drehzahlwechselelement umfaßt ferner einen getriebenen Nocken 126, der drehfest auf einer Ausgangswelle 114 sitzt, die die Ausgangswelle 114 sein kann, wenn diese Ausführungsform diejenige- nach den Fig. 1, 8 und 13 ersetzt. Der Nocken 126 ist mit drei radial verlaufenden Schlitzen 128 versehen, die im wesentlichen jeweils um 1200 versetzt sind, ferner mit drei axial verlaufenden Vorsprüngen 130, von denen je einer einen der Schlitze 128 gegenUberliegt. Die Wellen 66 und 114 rotieren um im wesentlichen parallel und zu einander versetzte Achsen, so daß der Kurbelarm 122 abwechselnd in aufeinanderfolgende Schlitze 128 eingreift und sich von ihnen löst, um den Nocken 126 intermittierend in Drehung zu versetzen, während die VorsprUnge 30 abwechselnd in Eingriff mit dem Anschlagfinger 124 gelangen und sich wieder von ihm trennen, um den Nocken 126 in der angehaltenen oder Ruhestellung zu halten, wenn der Kurbelarm 122 nicht in Eingriff mit einem Schlitz 128 ist.
Die Null-Drehzahl oder Leerlaufstellung ist in den Fig. 16 und 17 in ausgezogenen Linien dargestellt. Wenn die Welle 66 rotiert, bewegt sich der Kurbelarm 122 auf einen der Schlitze 128 zu, und in diesen hinein, während sich gleichzeitig der Anschlagfinger 124 von den Nockenvorsprüngen 130 löst. Der Kurbelarm 122 beginnt nun den Nocken 126 am größten Antriebsradius (kleinste Nockendrehung) in Drehung zu versetzen, worauf die Nockendrehung bis zu einem Punkt beschleunigt wird, bei welchem der Kurbelarm 122 am radial am weitesten innen liegenden Punkt in der Nut 128 angreift, d. h., am kleinsten NockenradsS, wie durch gestrichelte Linien dargestellt ist, wodurch man die schnellste Nockendrehung erhält. Durch eine fortgesetzte Drehung des Kurbelarmes 122 wird die Drehung des Nockens 126 verzögert und zwar bis zu einem maximalen Nockenradius beim Auskuppeln, während der Anschlagfinger 124 im wesentlichen gleichzeitig mit den Vorsprüngen 130 in Eingriff gelangt, um die Drehung des Nockens wieder auf Null zu bringen (Zwangsanschlag), während der Kurbelarm 122 seine Drehung ohne Kontakt fortsetzt. Der Kurbelarm 122 dreht sich fiber einen großen Winkelbereich im Leerlauf (in der dargestellten Ausführungsform etwa 120 ) und zwar vom Austritt aus dem einen Schlitz bis zum Eintritt in den nächsten Schlitz 128, wobei gleichzeitig der Anschlagfinger 124 sich von den Vorspringen 130 trennt. Vor und nach dem Punkt der angezeigten maximalen Umfangsgeschwindigkeit (kleinstes Radiusverhältnis) ist ein wesentlicher Drehwinkelbereich verfügbar, innerhalb welchem sich das Übersetzungsverhältnis zwischen treibendem und getriebenem Teil nur unbedeutend ändert, wobei in dieser Zeitspanne die Änderung des Übersetzungsverhältnisses auf den kleinsten Wert leicht durchgeführt werden kann.
Die Fig. 14 und 15 zeigen eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer Drehzahlwechseleinrichtungv mit welcher das Übersetzungsverhältnis im wesentlichen stufenlos zwischen einem gegebenen Größt- und Kleinstwert variiert werden kann, und zwar bezogen auf ie Änderung der wirksamen Antriebsradien des getriebenen und des treibenden Elementes. Bei dieser Ausf?hrungsform sind eine radial verlaufende Kurbel 98 und eine axial verlaufender Kurbelarm 100, die das Antriebselement des Drehzahlwechslers bilden, drehfest auf der Eingangswelle54 angebracht, die irgend eine zwangsweise angetriebene Welle eines Getriebes sein kann, beispielsweise die Welle 54 nach Fig. 1. Der Kurbelarm 100 greift positiv in einen im wesentlichen radial verlaufenden Schlitz 102 eines getriebenen Armes 104 eins der das getriebene Element des Drhzahlwechslers darstellt« und der drehfest auf der >usgangswelle 66 sitzt, die die Ausgangswelle 66 nach Fig. 1 sein kann. Die Wellen 54 und 66 drehen sich um im wesentlichen parallele, einander versetzte Achaen, und wenn der Kurbelarm 100 den Arm 104 dreht, läuft der Kurbelarm 100, der einen festen Radius hat, wie durch den Kreis A in Fig. lß dargestellt ist, radial von einer äußersten zu einer innersten Stellung in dem Schlitz 102, wodurch abwechselnd eine stufenlose Veränderung des Radiusverhältnisses des treibenden und-des getriebenen Teiles.
zwischen gegebenen Mindest- und Höchstwerten bewirkt wird.
Während der Kurbelarm 100 sich ii Uhrzeigerseinn längs der gestrichelten Linie. dreht, ausgehend von seiner in ausgezogenen Linien dargestellten Lage, in welcherdas Radiusverhältnis ein Maximum ist, erfolgt die Beschleunigung des getriebenen Elementes tber einen Drehwinkel von 1800, wobei in diesem Augenblick der Kurbelarm 100 den getriebenen Arm 104 mit dem kleinsten Radiusverhältnis (maximale Geschwindigkeit) antreibt. Während der nächsten Drehung um 1800 wird der Arm 104 verzögert. Vor und nach den Stellungen, in denen das Radiusverhältnis ein Maximum und ein Minimum erreicht, sind beträchtliche Drehwinkelbereiche verfügbar, innerhalb welchen sich das wirksame RadiusverhEltnis zwischen treibendem und getriebenem Element nur unbedeutend verändert, wobei die positive Schaltung leicht durchgeführt werden kann.
In den Fig. 18 und 19 ist eine weitere Drehzahlwechseleinrichtung dargestellt, mit der eine gewEnschte Drehzahländerung durch eine im wesentlichen stufenlöse Xnderung des Verhältnisses der Antriebsradien zwischen einem gegebenen Maximum und einem gegebenen Minimum erreichbar ist. Bei dieser Ausfflhrungsform ist ein Arm 131 mit einem im wesentlichen radial verlaufenden Schlitz 131 A drehfest auf der Eingagswelle 66 angeordnet, wobei der Arm 131 formschlüssig mit einem getriebenen Kurbelarm 131 B der Ausgangswelle 114 verbunden ist. Die Welle 66 und die Welle 114 rotieren um im wesentlichen parallele Achsen, die zueinander versetzt sind.
In der Lage des treibenden Armes 131 und der getriebenen Kurbel 131 C, die in Fig. 19 in ausgezogenen Linien dargestellt ist> wird die Kurbel 131 C mit ihrer kleinsten Um-Yangsgeschwindigkeit bzw. Drehzahl angetrieben (maximales Uber$etzungsverhEltnis) Der wirksame Radius des treibenden Armes wird von dieser Stelle an unter stufenloser Änderung größere während der Kurbelarm 131 B sich in dem Schlitz 131 A nach außen bewegt, bis eine maximale Drehgeschwindigkeit (kleinstes UbersetzungsverhElnis) erreicht ist. Über einen beträchtlichen Dsehwinkelbereich vor und nach dem maximalen und dem minimalen Übersetzungsverhältnis, die in Fig. 19 als kleinste und größte Geschwindigkeitsverschiebung dargestellt sind3 sind die Veränderungen der wirksamen größten und kleinsten Radiusverhältnisse sehr klein, so daß während dieser Perioden positive bzw. zwangsläufige Schaltungen (positive shiftings) durchgeführt werden können. Die gestrichelten Linien in Fig. 19 zeigen den treibenden Arm 131 und die getriebene Kurbel 131 C in einer Zwischenstellung während der Drehung, in der die Radien etwa gleich sind, um eine Übersetzung von im wesentlichen 1: 1 zu erreichen.
Nachfolgend wird der zwangsweise angetriebene synchronisierte, automatische und mechanische Schaltmechanismus beschrieben.
Die oben beschriebenen erste, zweite und dritte Schaltungen bewirken einen vollständigen Schaltzyklus, wobei eine zwangsweise angetriebene, fortwährend synchronisierte, vollautomatische mechanische Schalteinrichtung verwendet wird, von der eine bevorzugte Ausführungsform in den Fig. 1 bis 8 und 22 dargestellt ist. Auf einer Welle 134 ist eine Schalttrommel 132 montiert, die mit Hilfe von Lagern 136 drehbar im Gehäuse 40 eingebaut ist. Die Trommel 132 hat eine im wesentlichen schraubenlinienförmig verlaufende Steuerkurve oder Steuernut 138, die in Fig. 22 in Abwicklung dargestellt ist. Für je 1800 eines kompletten Schalt zyklus hat die Steuernut einen ersten Teil, der schräg relativ zu einer Ebene senkrecht durch die Trommel 132 verläuft, um die erste Schaltung durchzuführen, ferner einen zweiten,nicht abgeschrägten Teil, um die zweite Schaltung, d.h., die Pause oder Verweilzeit durchzuführen, ferner einen dritten, schräg verlaufenden Teil, um die dritte Schaltung zu bewirken. Eine zylindrische Büchse 140 ist axial verschiebbar auf der Trommel 132 angeordnet und trägt mit Hilfe von Gewindebolzen 144 und Muttern 146 ein Paar Rollen 142. Die Rollen 142 sind im Winkelabstand von 1800 angeordnet und sie haben ferner einen axialen Abstand, um in die Steuernut 138 auf entgegengesetzten Seiten der Trommel 132 einzugreifen, wie die Fig. 2 und 22 zeigen.
An der Büchse 140 ist ein Schaltarm 148 angebracht um eine Verbindung mit der axial verschiebbaren drehbaren Welle 64 zwischen den Zahnrädern 118 und 90 B herzustellen, wie die Fig. 1 und 8 zeigen. Wenn bei dieser Anordnung die Trommel 132 in irgend einer Richtung rotiert, werden die Rollen 142 und die Büchse 140 durch die ersten abgeschrägten Teile der gegenüberliegenden Seiten der Steuernut 138 axial in der entsprechenden Richtung verschoben wodurch die Welle 64 ebenfalls verschoben wird, um die oben genannte erste Schaltung durchzuführen. Während die Trommel 132 ihre Drehung fortsetzt, treten die Rollen 162 dann in die nicht schräg verlaufenden Teile der Steuernut 138 ein, so daß sie keine axiale Bewegung ausführen, wodurch die Welle 64 ortsfest auf der Ausgangswelle 58 gehalten wird, wodurch die zweite Schaltung, d. h. die Pause oder Verweilzeit bewirkt wird.
Bei weiter fortgesetzter Drehung der Trommel 132 treten die Rollen wieder in die schrägen Teile der Steuerkurve 138 ein, wodurch die Rollen 142 und die hülse 140 wiederum axial bewegt und die Welle 64 um den erforderlichen Abstand verschoben wird, wodurch die dritte Schaltung durchgeführt und ein Schaltzyklus vollendet werden, worauf die Trommel 132 stllgesetzt wird und die Steuernut 138 die Rollen 142 zusammen mit der Büchse 140 und der w 64 in der nächsten Schaltstellung hält. Jeder vollständige Schaltzyklus kann nach Wunsch wiederholt werden. Durch eine Drehrichtung der Trommel 132 werden die erste, die zweite und die dritte Schaltung in einer Richtung bewirkt und wiederholt, durch welche, wenn sie nach links in Fig. 1 geriohtet ist, das Getriebe von Nul auf die erste1 die zweite, die dritte und die direkte. Übersetzung geschaltet wird, während bei der entgegen gesetzten Drehrichtung der Trommel 132 die Welle 64 in entgegengesetzter Richtung axial verschoben wird, wodurch das Getriebe von der direkten Übersetzung bzw. dem direkten Antrieb auf die Drehzahl Null der Ausgangswelle 58 geschaltet wird.
Sind weitere Drehzahlbereiche gewünscht, so kann die Steuernut 138 der Trommel 132 mit weiteren Verlängerungen versehen werden, die Welle 66 wird verlängert, um weitere Zahnräder für die Drehzahlwechseleinrichtung aufzunehmen, die Welle 54 wird verlängert, um weitere Hauptantriebsräder aufzunehmen und die Welle 64 wird verlängert, um weitere getriebene Zahnräder des Hauptantriebes und der Drehzahlwechseleinrichtung aufzunehmen.
Um die Trommel 132 nach jeweils 1800 bzw. nach je einer halben Umdrehung synchron und proportional zu den Funktionen der Drehzahlwechseleinrichtung zu schalten, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem automatischen, synchronisierten und wahlweise betätigbaren Schaltmechanismus versehen, der hauptsächlich in den Fig. 1, 2, 4 bis 7 und~10 dargestellt ist. Im folgenden beziehen sch die Bezeichnungen Drehung in Uhrzeigerder richtung bzw. Drehung entgegenZUhrzeigerrichtung auf die Drehung der einzelnen Elemente bei Betrachung von der Vorderseite, d. h. von der Seite der Eingangswelle 48 her (von links in Fig. 1). Die Eingangswelle 48 soll in Uhrzeigerrichtung kontinuierlich angetrieben sein.
Wie die Fig. 4 und 10 zeigen, greift das Antriebsrad 52 fortwährend formschlüssig in ein leerlaufendes Zahnrad 150 ein, das drehfest auf einer leerlaufgenden Welle 152 sitzt, die in Lagern 154 gelagert ist, welche in einem Lagergehäuse 155 angeordnet sind, das am Gehäuse 40 befestigt ist. Ein Antriebsrad 156 und ein Ritzel 160 sitzen ebenfalls drehfest auf der Welle 152, wobei das Ritzel in Eingriff mit einem leerlaufenden die Drehrichtung umkehrenden Zahnrad 162 ist, das drehfest auf einer leerlaufenden Welle 164 sitzt, die drehbar durch Lager 166 abgestützt ist, welche im Gehäuse 155 gehalten sind. Die Welle 164 trägt ferner ein Antriebsrad 168 für die SchaBungsumkehrung. Ein im Uhrzeigersinn drehendes Antriebsrad 158 und ein im Gegenuhrzeigersinn drehendes treibendes Schaltrad 170 sind unabhängig drehbar und sitzen, wie Fig. 2 zeigt, auf einzelnen Lagern 172, die auf einer Nockenwelle 174 befestigt sind, welche in Lagern 176 drehbar gehalten ist, die im Gehäuse angebracht sind. Das Zahnrad 158 wird durch das Zahnrad 156 konstant im Uhrzeigersinn angetrieben und das Zahnrad 170 wird durch das Zahnrad 168 konstant im Gegenuhrzeigersinn angetrieben, wobei beide die selbe proportionale konstante Drehung relativ zur Drehung der oben beschriebenen Drehzahlwechseleinrichtung haben.
Die nach innen gerichteten Seiten der Zahnräder 158 und 170 sind jeweils mit zwei um 1800 versetzten axial verlaufenden und im wesentlichen radial angeordnetenXupplungszähnenl80 und 181 versehen. Ein Schaltkonus 182 sitzt drehfest auf der Nocken welle 174 und ist auf dieser frei axial zwischen den Zahnrädern 158 und 170 bewegbar. Beide Außenflächen des Schaltkonus 182 sind mit zwei Kupplungszähnen 184 verstehen, die abwechselnd in Eingriff mit den Kupplungszähnen 180 und 181 der Zahnräder 158 und 170 gebracht werden können, wenn sie entsprechend verschoben werden, wodurch entweder eine Drehung in Uhrzeigerrichtung oder in Gegenuhrzeigerrichtung der Nockenwelle 174 erreicht wird. Der Schaltkonus 182 kann eine Zwischenstellung einnehmen, in welcher er außer Eingriff ist und in der er ohne sich zu drehen stationär durch einen Anschlagzahn 186 gehalten wird, der in einen von zwei um 1800 versetzte Anschlagschlitze 189 eingreift, die in einem sich radial erstreckenden B--und 188 ausgebildet sind, der an dem Schaltkonus 182 einstückig angeformt ist, wobei der Anschlagzahn 186 am Gehäuse 40 befestigt ist. In der Zwischen- oder neutralen Stellung des Schaltkonus 182 wird somit die Nockenwelle 174 zwangsweise in stationärer Lage gehalten.
An einer Welle 192 ist ein Steuerarm 190 angebracht, der in den Fig. 1, 2 und 5 gezeigt ist, wobei die Welle 192 drehbar im Gehäuse 140 abgestUtz ist.
Durch den oben beschriebenen Schaltmechanismus wird die Trommel 132 um den genannten Winkel von 1800 bei jedem vollständigen Schaltzyklus entweder in Uhrzeigerrichtung oder in Gegenuhrzeigerrichtung~auf folgende Weise gedreht.
Der Steuerarm 190 wird durch Drehung der Welle 192 in der einen oder in der anderen Richtung. geneigt, wobei er durch synchronisierte Steuerungen und ein Solenoid, die noch beschrieben werden, in einer genauen Winkelstellung betätigt wird, wodurch der Schaltkonus 182 axial auf das Zahnrad 158 zugeschoben wird, während er von dem Anschlagzahn 186 gelöst wird, wodurch die Kupplungszähe 180 und 184 in Eingriff gelangen, wodurch die Nockenwellen 174 und 134 und damit auch die Trommel 132 in Uhrzeigerrichtung in Drehung versetzt werden. Durch den Eingriff der Kupplungszähne beginnt die Drehung der Trommel in dem Augenblick, in welchem die Drehzahlwechseleinrichtung bzw. Übersetzungsverhältnis-Wechseleinrichtung auf ihr maximales Übersetzungsverhältnis eingestellt ist, oder wenn das Zahnrad 110 im wesentlichen die Drehzahl Null hat (maximales Übersetzungsverhältnis). Durch die Drehung der Trommel 132 in Uhrzeigerrichtung wird die erste Schaltung begonnen, wobei die Drehung Uber die zweite und die dritte Schaltung fortgesetzt wird, wodurch wie oben beschrieben, die getriebene Welle 64 axial verschoben, angehalten und noch einmal verschoben wird.
Kurz vor Beendigung der 1800-Drehung der Trommel 132 greifen zwei Rückführrollen 224, die um 1800 versetzt auf einem Bügel 226 montiert sind, der am Gehäuse 40 (Fig. 5) befestigt ist, in zwei nach innen gerichtete Nocken 228 ein, die nahe beim Mittelteil des Schaltkonus 182 angeordnet und ebenfalls um 1800 versetzt sind, um den Schaltkonus 182 in seine neutrale Lage zurückzustellen, wobei einer der beiden um'1800 verletzten Anachlagsohlitze 189 des Bundes 188 wieder in gleitenden Eingriff mit dem Anschlagzahn 186 kommt, wodurch der Schaltkonus 182 und die Nockenwelle 174 in Ruhestellung gehalten werden. Der Schaltmechanismus wird hierdurch in seine neutrale Lage zurückgeführt, und er ist, fallsgewünscht, für einen weiteren Schaltvorgang bereitgestellt.
Die Betätigung des Schaltmechanismus zur Drehung der Trommel 132 in Gegenuhrzeigerrichtung, um die Welle von höheren zu niedrigeren Drehzahlen zu schalten, wird in gleicher Weise ausgeführt, wie vorstehend für die Drehung in Uhrzeigerrichtung beschrieben, jedoch mit umgekehrten Funktionen, d. h., der Steuerarm 190 wird nach rechtæteneigt, der Schaltkonus wird axial verschoben, um die Kupplungszähne 181 und 184 in Eingriff zu bringen, um die Nockenwellen 174 und 174 und damit die Trommel 132 in Gegenuhrzeigerrichtung zu drehen. Während einer 1800-Umdrehung des Schaltmechanismus in Gegenuhrzeigerrichtung erfassen die Rückführ-Rollen 224 Nocken 229 des Schaltkonus 182, um diesen in seine neutrale Lage zurückzuschieben, wShrend.der Anschlagschlitz 139 in Eingriff mit dem Anschlagzahn 186 gelangt.
Nachfolgend wird das synchronisierte Steuersystem bekhrieben.
Die Drehungen der Nockenwelle 174 im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn werden durch ein zwangsläufig angetriebenes, fortwährend synchronisiertes Steuersystem eingeleitet, das hauptsächlich in den Fig. 1, 3 bis 8, 11, 20 und 21 dargestellt ist.
Eine obere Schaltstange 234 ist in Längsrichtung verschiebbar durch Bügel 236 und 238 o. dgl. abgestützt, die an der Seite des'Gehäuses' 40 angebracht sind. Ein Hebel 246 für die Drehzahlsteuerung, der einen Griff 248 an seinem oberen Ende aufweist ist hauptsächlich in den Fig. 3 und 11 gezeigt. Der Griff 248 ist .drehbar am Hebel 246 mit Hilfe eines Zapfens 250 befestigt und durch eine Druckfeder 256 vorgespannt, die zwischen einem Bund 252 des Griffes 248 und einem Bund 254 des Hebels 246angeordnet ist, um den Griff 248 in die in Fig. 11 gezeigte, aufrechte Stellung zu drücken. Der Hebel 246 ist mit Hilfe einer Schraube 258 und einer Mutter 260 o. dgl.
drehbar am Gehäuse 4o angebracht, und wenn er durch den Griff 248 geschwenkt wird, betätigt er die Schaltstange 234 über einen Bolzen 262 in Längsrichtung.
Eine Stange 274, die die Schaltstellung angibt, ist in Längsrichtung verschiebbar von den Bügeln 236, 238, 240 und einer Rolle 276 gehalten. Die Stange 274 ist in Längsrichtung mit Hilfe eines Hebels 278 und eines Bolzens 280 bewegbar> der an der Stange 274 angebracht ist. Der Schalthebel 278 ist drehfest mit einer Welle 282 verbunden und durch einen verschiebbaren Hebel 284 betätigbar, der im Innern des Gehäuses 40 angeordnet ist, wie die Fig. 1 und 8 zeigen. Der Hebel 284 hat ein gegabeltes unteres Ende> das mit einer Nase 286 zusamnenwirkt, die an der Büchse 140 angeordnet ist. Wenn die Trommel 132 sich zyklisch dreht, um die Büchse 140 und die Welle 64 von einem Haupträdersatz zum nächsten zu schalten, wird die Stange 274 durch die Hebel 284 und 278 betätigt, so daß sie sich in Längsrichtung bewegt. Ein Zeiger 288, der an der Stange 274 angebracht und nach oben Berichtet ist, wie Fig. 3 zeigt, zeigt auf einer Skala 290 visuell den Haupträdersatz an, in welchem bzw. mit welchem die Transmission gerade arbeitet. Die Skala und der Zeiger, die z. B. durch eine flexible Welle von der Stange 274 aus betätigt werden können, können natürlich entfernt von dem Wechselgetriebe angeordnet und über Endschalter und Signallampen an eine visuelle Anzeigeeinrichtung angeschlossen sein.
Zwei mechanisch miteinander gekoppelte Start-Stop-Schalter 292 und 294 der normalerweise geöffneten Art mit Schnappwirkung, sind auf der Stange 274 befestigt, wie die Fig. 3 und 7 zeigen.
Die obere Schaltstange 234 trägt eine Stange 235, die in der normalen Aus-Stellung keinen Kontakt mit einer Rolle 308 des Schalters 292 hat, die jedoch, wenn die obere Schaltstange 234 durch den Hebel 246 nach links bewegt wird, um einen Schaltzyklus einzuleiten, eine Rolle 308 des Schalters 292 erfaßt (Fig. 3) und sie nach unten stößt, um die Kontakte zu schließen und den elektrischen Schaltkreis einzuschalten, so daß er bereit zur Aufnahme des Startsignales ist, um die mechanische Schaltung des Wechselgetriebes auf höhere Ausgangsdrehzahlen einzuleiten, wie noch erläutert wird. Durch eine Bewegung der Stange 234 nach rechts und zwar aus einer Stellung mit höherer Drehzahl links von derjenigen, die in Fig. 3 gezeigt ist, wird die untere Kante 234 P zum Eingriff mit einer Rolle 306 auf dem oberen Wellenende des Schalters 294 gebracht, wodurch dieses abwärts gedruckt wird, um den elektrischen Schaltkreis zu schließen, um ihn bereit zur Aufnahme des Startsignals zu machen, um das Wechselgetriebe auf niedrigere Ausgangsdrehzahlen umzuschalten, wie noch erläutert wird.
Nach Beendigung der Schaltung gibt die untere Kante 234 C der Schaltstange 234 die Rolle 306 frei, um den Kontakt des Schalters 292 zu unterbrechen. Die Schalter 292 und 294 werden nur betätigt, wenn die Schaltstange in den genannten Richtungen bewegt wird.
Ein Gleichstrom- Solenoid 324, das am Gehäuse 40 angebracht ist, hat einen zentralen Kern 326, der in der Wicklung des Solenoids axial bewegbar ist, und der an jedem Ende Bermanentmagnete 328 und 330 aufweist, die so gepolt sind,daß der eine oder der andere einwärts bewegt wird, und zwar abhängig von der Polarität des-Solenoids bei der Erregung, was in Fig. 3 und in Fig. 20 entsprechend durch einfache und doppelte Pfeile angegeben ist. Ein Ende des Kerns oder Ankers 326 ist mit Hilfe eines Zapfens 2;4 schwenkbar an einem Hebel 332 angelenkt, wie die Fig. 3 und 5 zeigen. Der Hebel 332 ist an der Welle 192 befestigt, die sich aus dem Innern des Wichseigetriebes heraus erstreckt. Am unteren Ende des Hebels 332 ist, wie Fig. 5 zeigt, eine Nase 336 vorgesehen, die durch eine federbelastete Kugel 338, die von einem BUgel 340 gehalten ist, festgelegt wird, und es sind zwei Ausgleichs-Zugfedern 337 zwischen dem Hebel 332 und dem Gehäuse 40 angebracht, die den Hebel 332 in eine Zwischenstellung oder eine neutrale Stellung zu ziehen suchen, wenn das Solenoid 324 nicht erregt ist, wodurch außerdem der Arm 190 am anderen Ende der Welle 192 in waagrechter oder neutraler Zwischenstellung gehalten wird.
Wie die Fig. 1 und 3 zeigen, ist angrenzend an den Griff 248 ein verzahntes Element 341 am Gehäuse 40 befestigt, das eine Anzahl im Abstand angeordneter Zähne 346 aufweist, wie die Fig. 1, 3 und 11 zeigen, durch welche ein Finger 348, der einstückig am Griff 248 angeformt ist, wahlweise eingestellt werden kann, indem der Griff. 248 nach außen gedreht und dann nach vorn bewegt wird, um den Finger 348 in den einen oder den anderen der Zwischenräume zwischen den Zähnen 346 einzuschieben. Die Anzahl der Zwischnräume zwischen den Zähnen 346 ist gleich der Zahl der Drehzahlstellungen des Haupträdersatzes einschließlich der Leerlaufstellung I, in welches das Wechselgetriebe geschaltet werden kann.
Die zwangsweise angetriebenep synchronisierte Steuereinrichtung ist hauptsächlich in den Fig. 1, 3 und 4 und in der Schaltung nach Fig. 20 dargestellt und sie weist eine Schnecke 350 auf, die drehfest mit der Welle 54 verbunden ist, um ein Schneckenrad 352 anzutreiben, das drehfest auf einer Welle 354 sitzt, die drehbar in Lagern 356 gehalten ist, die an den beiden Seiten des Gehäuses 40 angeordnet sind, wobei ein Ende sich nach außen erstreckt, um ein Paar Steuernocken 358 und 360 drehfest aufzunehmen. Die Welle 354 wird konstant und proportional relativ zur Drehung der Drehzahlwechseleinrichtung und der Zahnräder 158 und 170 angetrieben.
Durch einen Nockenvorsprung 359 des Nockens 358 wird die Rolle eines Endschalters 362 betätigt, und zwar zeitlich und bezogen auf den Drehwinkel synchron mit der Betätigung der Schalten richtung. für die Drehung der Nockenwelle l?4, in Uhrzeigerrichtung. Nachdem der Schalter 292 wahlweise betätigt worden ist, um seine Kontakte zu schließen, wird durch die automatische Betätigung des Schalters 362 ein Relais 364 erregt, wodurch die normalerweise geöffneten Speicherkontakte 366 geschlossen werden und dadurch der Schaltkreis aufrechterhalten wird, währand das Solenoid 324 erregt wird, um den Schaltarm 190 zu neigen oder zu schwenken und den oben beschriebenen mechanischen Schalt zyklus für eine Drehung der Trommel 132 im Uhrzeigersinn einzuleiten, um auf eine höhere Ausgangsdrehzahl zu schalten. Durch Erregung des Relais 364 werden ferner die normalerweisen geschlossenen Kontakte 374 des elektrischen Schaltkreises für die Gegenuhrzeigerdrehung geöffnet, der dadurch abgeschaltet wird. Das Relais 364 ist ebenfalls mechanisch mit einem Relais 370 für die Gegenuhrzeigerdrehung gekoppelt, so daß nur eines davon zu einem Zeitpunkt tätig sein kann.
Durch einen Nockenvorsprung 361 des Nockens 360 wird in gleicher Weise die Rolle eines Endschalters 368 für die Gegenuhrzeigerdrehung betätigt, und zwar zeitlich und bezogen auf den Drehwinkel synchron mit der Betätigung der Schalteinrichtung für die Gegenuhrzeigerschaltung. Wenn der Hebel 246 um eine Stufe von einer höherenza1.einer niedrigeren Drehzahl bewegt wird, wird der Schalter 294 betätigt, um seine Kontakte zu schließen.
Durch Betätigung des Endschalters 368 wird das Relais 370 erregt und seine normalerweise geöffneten Speicherkontakte 372 geschlossen, wodurch der Schaltkreis aufrechterhalten wird, während das Solenoid 324 mit entgegengesetzter Polarität erregt wird, um die mechanische Verschiebung bzw. Schaltung für die Drehung der Trommel 132 in Gegenuhrzeigerrichtung einzuleiten, um eine Schaltung auf eine niedrigere Ausgangsdrehzahl zu bewirken. Wenn das Relais 370 erregt wird, werden auch die normalerweisen geschlossenen Kontakte 376 des Schaltkreises für die Uhrzeigerdrehung geöffnet.
Wenn die Schaltstange 274 zusammen mit der Büchse 140 verschoben wird, so wirkt ein Zahn eines verzahnten Nockenelementes 375, das auf der Stange 274 befestigt ist, wie Fig. 3 zeigt, mit der Rolle eines normalerweise geschlossenen, durch eine Feder rückstellbaren Sicherheitsschalters 377 zusammen, der am Gehäuse 40 angebracht ist, um die beiden elektrischen Schaltkreise von der Energiequelle zu trennen, und um jeden der Schaltkreise abzuschalten, ehe der nächste Schaltzyklus eingeleitet werden kann.
Bei halbautomatischem Betrieb kann der Griff 248 aus der Leerlaufstellung unmittelbar in jede gewünschte Stellung gebracht werden oder umgekehrt. Jede Schaltung wird automatisch wiederholt, wie oben erläutert, bis zur Beendigung des letzten Schaltzy-'klus, abhängig von der Stellung, in die der Hebel 246 eingestellt worden ist, worauf das Schaltsystem ausgeschaltet bleibt. Die Drehzeit bei der halbautomatischen Schaltung von einer Elauptdrehzahl in die andere erfolgt in der kürzesten Schaltzeit unabhängig von den Drehzahlen. Die Stange 274 ist mit einem Ausschnitt 274 U <Fig. 1 und 3) versehen, der dazu dient, den Betätigungshebel 333 an einer Seite anzuhalten und ihn daran zu hindern, eine Schaltung zu einer höhere ren Ausgangsdrehzahl einzuleiten, wenn die Schaltstange 274 bereits die höchste Drehzahl oder die direkte Übersetzung bzw.
den direkten Antrieb erreicht hat, während der Ausschnitt andererseits den Hebel 332 anhält und ihn daran hindert, eine Schaltung auf eine niedrigere Ausgangsdrehzahl zu beginnen, wenn die Schaltstange 274 bereits in Leerlaufstellung I,d. h.
in ausgekoppelter-Stellung ist..
Bei den obigen Ausführungsformen wird ein elektrisches Steuersystem verwendet. Es können jedoch auch mechanische, pneumatische oder hydraulische Steuersysteme benutzt werden, wobei als Beispiel ein hydraulisches Steuersystem schematisch in Fig. 21 dargestellt ist. Ein doppelt wirkender Zylinder 325 mit einem Kolben329, der schenkbar an dem Hebel 332 angelenkt ist, und der das Solenoid 324 ersetzt, betätigt entweder die Schålteinrichtung nach den Fig. 5 bis 22 oder direkt die verschiebbaren Zahnräder des Wechselgetriebes. Ein Ventil 293 mit einer Rolle 307 und ein Ventil 295 mi einer Rolle 309 kdnnen geöffnet und geschlossen werden, so daß sie in ähnlicher Weise wie die Schalter 292 und 294 mit den Rollen 306 und 308 arbeiten, wie in den Fig. 3 und 20 gezeigt ist. Die Ventile 363 und 369 können durch die Nocken 358 und 360 geöffnet werden und arbeiten in der selben Weise wie die Endschalter 362 und 368, um wahlweise den hydraulischen oder pneumatischen Kreis zur einen oder zur anderen Seite des Kolbens 329 hinzu öffnen, wodurch man eine automatische synchrone Schaltung in der einen oder der anderen Richtung erhält.
Nachfolgend werden weitere bevorzugte AusfUhrungsformen der Erfindung beschrieben. Die Fig. 23 bis 44 zeigen schematisch mehrere andere bevorzugte Wechselgetriebe gemäß der Erfindung.
Die Wechselgetriebe nach den Fig. 23 bis 29, 30 bis 33 und 34 unterscheiden sich von dem Wechselgetriebe nach den Fig. 1 bis 22 hauptsächlich dadurch, daß Übertragungszahnräder zusammen mit den-Hauptantriebsrädern und den Antriebsrädern des Drehzahlwechslers verwendetwerden, um dadurch wahlweise und abwechselnd einen Eingriff der Übertragungszahnräder mit den getriebenen Rädern der Ausgangswelle zu erreichen. Fig. 34 zeigt die Verwendung von zwei Drehzahlwechseleinrichtungen mit kontinuierlichem Zahnradeingriff beim Schalten, wobei die Haupträdersätze unterschiedliche Drehzahlverhältnisse aufweisen, die nicht in einer sukzessiven proportionalen Ordnung geordnet sind, oder bei denen die Schaltzyklen keine gleichmäßige proportionale Ordnung aufweisen.
Die Vorrichtung nach den Fig. 35 bis 42 zeigt die Anwendung der Erfindung bei einer zwangsweise angetriebenen Kupplung, während die Vorrichtung nach Fig. 43 eine Anordnung für ein Wechselgetrzebe mit zwei Drehzahlen zeigt.
Einzelteile, die nicht dargestellt oder erläutert sind, sind die selben oder haben die selbe Funktion wie diejenigen der Fig. 1 bis 22.
Nachfolgend wird die Ausführungsform nach den Fig. 23 bis 29 beschrieben.
A Hauptantriebssystem.
Eine Eingangswelle 470 trägt an ihrem inneren Ende ein treibendes Zahnrad 472 das konstant in Eingriff mit einem getriebenen Zahnrad 474 ist, das drehfest auf einer Hauptantriebswelle 476 befestigt ist, deren Achse parallel zur Achse der Welle 470 verläuft. Hauptantriebsräder 478, 480 und 482 sind ebenfalls drehfest auf der Welle 476 angebracht.
Die Zahnräder 478, 480 und 482 haben unterschiedliche Durch messer und sind konstant in Eingriff mit entsprechenden axial ausgerichteten Übertragungsrädern, 484, 486 und 488.
Eine Ausgangswelle 514 sitzt drehbar in Lagern am hinteren Ende und konzentrisch im Zahnrad 472, so daß es sich unabhängig von diesem drehen kann, jedoch axial mit der Welle 470 ausgerichtet ist. Die Welle 514 sitzt drehfest auf einer getriebenen Welle 516, ist jedoch auf dieser frei axial bewegbar.
B Drehzahlwechseleinrichtung Bei einer Drehzahl- oder Ubersetzungswechseleinri ntung 492, die vorzugsweise so aufgebaut ist, wie in den Fig e 14 und 15 dargestellt, ist das Antriebselement drehfest mit der Welle 476 verbunden, während das getriebene Element drehfest auf einer Ausgangswelle 490 sitzt, die drehbar eingebaut ist, wobei ihre Achse zur Achse der Welle 476 versetzt ist. Die Drehzahlwechseleinrichtung 492 treibt die Ausgangswelle 490 alternierend und im wesentlichen stufenlos zwischen einem minimalen und einem maximalen Ubersetzungsverhältnis zwischen treibendem und getriebenem Teil an, und zwar entsprechend den änderungen der wirksamen Antriebsradien des treibenden und des getriebenen Elementes der Drehzahlwechseleinrichtung. Die genannten Verhältniswerte werden so gewählt, daß sie dem Verhältnis von Eingang zu Ausgang der aufeinanderfolgenden Haupträdersätze proportional sind. Es sind Antriebesräder 494, 496 und 498 drehfest auf der Welle 490 befestigt und konstant in Eingriff mit axial ausgerichteten getriebenen Übertragungsrädern 500, 502 und 504. Bei einer zweiten Drehzahlwechseleinrichtung 508, die vorzugseise so aufgebaut ist, wie in den Fig. 16 und 17 dargestellte, ist das treibende Element einstückig mit dem treibenden Zahnrad 498 ausgebildet, während das getriebene Eement einstückig mit einem treibenden Zahnrad 510 und dessen Ausgangswelle 506 ausgebildet ist, deren Achse parallel und versetzt-zur Achse der Ausgangswelle 490 verläuft. Die zweite Drehzahlwechseleinrichtung 508 treibt das Zahnrad 510 alternierend und im wesentlichen stufenols zwischen einem kleinsten Übersetzungsverhältnis von treibendem zu getriebenem Teil und einem genUgend großen Übersetzungsverhältnis an, um am Ausgang im wesentlichen die Drehzahl Null zu erhalten, und zwar entsprechend den Xnderungen der wirksamen Antriebsradien des treibenden und des getriebenen Elementes der zweiten Drehzahlwechseleinrichtung. Das kleinste Übersetzungsverhält nis wird so gewählt, daß es dem Verhältnisvon Eingang zu Ausgang des Haupträdersatzes 482, 488 proportional ist. Das Zahnrad 510 ist in konstantem Eingriff mit einem Obertragungszahnrad 512 der zweiten Drehzahlwechseleinrichtung.
Sämtliche Übertragungsräder 484, 486, 488, 500, 502, 504 und 512 haben eine Innenverzahnung oder ähnliche formschlüssige zahnartige Elemente, und sie sind drehbar unter Verwendung individueller Lager eingebaut, so daß sie sich unabhängig um eine Achse drehen können, die mit der Achse der Welle 514 übereinstimmt.
An entgegengesetzten Enden der getriebenen Welle 516 sind außen verzahnte getriebene Zahnräder 520 und 518 integral angeformt, die in gleitendem Eingriff mit entsprechenden innen verzahnten Übertragungszahnrädern sind. Diese Übertragungszahnräder sind axial im Abstand angeordnet, wie Fig. 23 zeigt, und den Zahnrädern 518 und 520 so zugeordnet, daß bei einer axialen Verschiebung der Welle 516 aus ihrer äußersten Leerlaufstellung gemäß Fig. 23 nach links in die Endstellung für direkten Antrieb und umgekehrt, aufeinanderfolgend und abwechselnd,zu jedem Zeitpunkt ein voller Eingriff mit nur einem Übertragungszahnrad des Hauptantriebs und dann mit t; nur einem Übertragungszahnrad der Drehzahlwechseleinrichtung bewirkt wird Nachfolgend wird der mechanische automatische Schaltmechanismus Beschrieben.
Der Schaltmechanismus umfaßt eine Schaltwelle 524, die automatisch betätigt und geschaltet wird durch einen bevorzugten Schaltmechanismus, ähnlich demjenigen, der zur Betätigung und Schaltung der Nockenwelle 174 verwendet wird, wie in den Fig. 1 bis 22 gezeigt, wobei jedoch seine Funktionen der Verwendung für die gegenwärtig beschriebene Ausführungsform der Erfindung angepaßt sind, Die drehbare Schaltwelle 524 treibt eine Welle 526 an, die drehbar eingebaut ist, und zwar durch dauernd im Eingriff befindliche Kegelräder 528 und 530. Das Kegelrad 530 ist mit einer Naltheser-Scheibe 532 versehen, die eine komplementäre Malteser-Nockenscheibe 534 antreibt, die drehfest auf einer Nockenwelle 540 sitzt, deren Achse parallel zur Achse der Scheibe 532 verläuft. Die Antriebsscheibe 532 besitzt zwei. Antriebszapfen 536. Wenn ein Antriebszapfen 536 in einen Schlitz der Nockenscheibe 534 eintritt, wird'die letztere gedreht, und wenn ein radial ,aim wesentlichen konstant verlaufender Nockenteil 538 der Scheibe 532 auf den komplementären konkaven Teil der getriebenen Nockenscheibe 534 trifft, wird diese angehalten und bleibt in einer Verweilstellung bis der nächste Treibzapfen 536 in den nächsten Schlitz der Nockenscheibe 534 eintritt. Die erste Schaltung beginnt in der Ruhe- oder Leerlaufstellung der Schaltwelle -524, wie Fig. 26 zeigt, und zwar dann, wenn der Treibzapfen 536 damit beginnt, die Nockenscheibe 534 zu drehen, wobei die Drehung fortgesetzt wird, bis der Treibzapfen 536 ausgekuppelt wird. In diesem Augenblick beginnt, wie Fig. 27 zeigt, die zweite Schaltung, wodurch während einer Zwischenstellung, wie Fig. 28 zeigt, die Nockenscheibe in Ruhe bleibt, bis der nächste Treibzapfen 536 in den nächsten Schlitz der Nockenscheibe eintritt, wie Fig. 29 zeigt, zu welchem Zeitpunkt die dritte Schaltung beginnt, um die Nockenwelle 54o wieder anzutreiben bis die Antriebsscheibe 532 in der Stellung nach Fig. 26 wieder angehalten wird, wodurch ein vollständiger Schaltzyklus vollendet ist. Ein drehfest auf der Welle'540 sitzendes Stirnrad 542 überträgt die Drehung und den Stillstand, d. h., die Verweilzeit der ersten, der zweiten und der dritten Schaltung auf die Zähne eines sich fortwährend im Eingriff tefindlichen Zahnringes 544, der Welle 516.
Die Schaltung-geht, ausgehend von der Leerlaufstellung nach Fig. 23, folgendermaßen vor sich. Durch die erste Schaltung wird die Welle 516 axial verschoben, wobei das getriebene Zahnrad 518 der Drehzahlwechseleinrichtung in vollem Eingriff mit dem Ubertragungszahnrad 512 der zweiten Drbhzahlwechseleinrichtung ist, und zwar in einem Zeitpunkt, in welchem die zweite Drehzahlwechseleinrichtung 508 am Ausgang im wesentlichen die Drehzahl Null hat, worauf durch die zweite Schaltung ein Stillstand erzeugt wird, während welchem die notwendige Winkeldrehung der zweiten Drehzahlwecnseleinrichtung 508 ihr Übersetzungsverhältnis auf den gewählten Kleinstwert ändert, wodurch die Drehgeschwindigkeit des REde:c .tzes 510, 512,516 beschleunigt wird, so daß die Drehgescwir1riigkeit des getriebenen Zahnrades 520 im wesentlichen die selbe wird wie die Drehgeschwindigkeit der Innenverzahnung des Ubertragungszahnrades 488. In diesem Augenblick wird durch die dritte Schaltung ein voller Eingriff des get> benen Zahnrades 520 und des Übertragungszahnrades 488 bewirkt, während das Zahnrad 518 gleichzeitig von dem Zahnrad 512 getrennt wird, wobei während dieser Zeit des Drenzyklus die zweite Drehzahlwechseleinrichtung im wesentlichen ihren kleinsten Übersetzungswert erreicht, wodurch ein vollständiger Schaltzyklus vollendet wird, wobei die Eingangswelle 470 fortwährend mit der Ausgangswelle in formschlüssigem zwangsweisem Eingriff gehalten wird, so daß das Wechselgetriebe nunmehr mit seiner ersten Drehzahl läuft. Wenn die nächste Schaltung auf die nächst höhere Drehzahl beginnt, wird durch die erste Schaltung die Welle 516 so geschaltet, daß zuerst das Zahnrad 520 von dem Zahnrad 488 getrennt wird, während gleichzeitig das Zahnrad 518 mit dem nächsten Übertragungszahnrad 504 eingekuppelt wird, und zwar in dem Zeitpunkt, in welchem die erste Drehzahlwechseleinrichtung 492 im wesentlichen mit ihrem gewählten maximalen Übersetzungswert arbeitet, worauf durch die zweite Schaltung eine Schaltpause oder Ruhepause (dwell) hervorgerufen wird, während die Drehzahlwechseleinrichtung 492 sich auf ihren gewählten kleinsten Übersetzungswert einstellt, zu welchem Zeitpunkt durch die dritte Schaltung das Zahnrad 518 wieder vom Zahnrad 504 getrennt wird, während im wesertlichen gleichzeitig das Zahnrad 520 mit dem nächsten Übertragungszahnrad 486 eingekuppelt wird, und zwar in einem Zeitpunkt, in welchem die Drehzahlwechseleinrichtung 492 sich in ihrem gegebenen kleinsten Übersetzungsverhältnis befindet. Das Wechselgetriebe läuft nun mit seiner zweiten Drehzahl. Die weitere Schaltung in die dritte Drehzahl, bei der das Zahnrad 520 mit dem Zahnrad 484 gekuppelt wird, wird mit gleicher Schaltfolge erreicht, und bei der letzten Verschiebung der Welle 516 nach links wird das Zahnrad 520 in die Innenverzahnung des Zahnrades 472 eingerückt, so daß eine direkte Kupplung bzw. ein direkter Antrieb zwischen der-Eingangswelle 870 und der Ausgangswelle 514 hergestellt ist. Die Schaltung auf niedrigere Drehzahlen wird in der selben Weise durchgeführt, außer daß die Schaltwelle«522} für Jeden kompletten Schaltzyklus automatisch in entgegengesetze Drehracheung geschaltet wird, wobei die erste Schaltung jeweils beginnt, wenn eine der Drehzahlwechseleinrichtungen auf ihr kleinstes Ubersetzungsverhältnis eingestellt ist.
Das Schaltprinzip ist bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform, wie man sieht, im wesentlichen das selbe wie bei der eingangs beschriebenen Ausfhrungsform der Fig. 1 bis 22.
Nac'hfolgend wird die Ausführungsform nach den Fig. 30 bis 33 beschrieben.
Eine weitere bevorzugte Ausfflhrungsform der Erfindung unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen Ausführungsform nach den Fig. 23 bis 29 dadurch, daß alle Ubertragungszahnräder drehbar in gleichen Abständen angeordnet sind, um die Drehung ihrer entsprechenden Antriebsräder, mit denen sie im Eingriff sind, auf relativ parallele Zahnradsätze zu übertragen, die parallel zur Achse der Ausganswelle liegen und die gleiche aber nicht notwendigerweise gemeinsame Abstände von dieser haben, so daß ein einziges axial verschiebbares getriebenes Zahnrad sämtliche andern Antriebe für die einzelnen Drehzahlen durchführen kann. Ein weiteres Merkmal liegt darin,, daß die Drehzahlwechseleinrichtung direkt von der Stirnseite der Eingangswelle angetrieben wird, und daß alle ihre Antriebsräder zwischen ihren entsprechenden aufeinanderfolgend betätigten Hauptantriebsrädern angeordnet sind, was zur Verwendung von einem gemeinsameri Antriebsrad und außerdem zu einer kürzeren Länge der Ausgangswelle für eine gegebene Anzahl von RädersEtzen führt. Ein weitere Vorteil ist der, daß die Antriebswelle auch als Eingangswelle benutzt wird, um den Reibungsverlust zu reduzieren, der beim Antrieb des Haupträdersatzes von der Eingangs-zur Ausgangswelle entsteht.
llauptantriebssystem.
Eine Eingangswelle 550 trägt eine Vielzahl von treibenden Zahnrädern 552 mit unterschiedlichen Durchmessern (vondenen nur eines aus Gründen der Übersichtlichkeit dargestellt ist), die konstant in Eingriff mit entsprechenden Ubertragungszahnrädern 554 sind, die einen parallelen Rädersatz bilden, der einen gemeinsamen Abstand von einer Ausgangswelle 574 hat, deren ortsfeste Drehachse im wesentlichen parallel zur Achse der Eingangswelle 550 liegt und die mit einem getriebenen Zahnrad 582 versehen ist. Die Zahnräder 554 sind mit Hilfe von Lagern 556 drehbar eingebaut, die auf Büchsen 557 sitzen, deren Bohrung im Winkel verläuft und die drehfest auf einer geneigten Welle 558 angeordnet sind, wie Fig. 32 zeigt.
Antriebssystem der Drenzahlwechseleinrichtung.
Eine Drehzahlwechseleinrichtung ähnlich derjenigen, die in Fig. 12 gezeigt ist, umfaßt ein Zahnrad 566, das einstückig mit einem Zahnrad 562 ausgebildet ist, ferner ein Zahnrad 568, das drehfest auf einer Ausgangswelle 570 sitzt, die drehbar auf einer Achse angebracht ist, die parallel zur Achse der Welle 574 verläuft. Das Zahnrad 554 auf der linken Seite treibt ein leerlaufendes Zahnrad 560 an, das drehbar auf der Welle 574 sitzt, um konstant das Zahnrad 562 anzutreiben, das drehbar auf einer Welle 564 sitzt. Das Zahnrad 566 treibt kontinuierlich däs Zahnrad 568 an, und zwar mit einer praktisch stufenlosen änderung zwischen gegebenen kleinsten und größten Übersetzungswerten, entsprechend der Änderung der wirksamen Antriebsradien während der Drehung.
Die kleinsten und größten Übersetzungswerte werden so gewählt, daß sie dem Übersetzungsverhältnis der aufeinanderfolgenden Zahnräder 552 und 582 proportional sind. Eine Vielzahl von treibenden Zahnrädern 576, die drehfest auf der Welle 570 sitzen, sind aufeinanderfolgend zwischen entsprechenden aufeinanderfolgenden treibenden Zahnrädern 552 angeordnet Bei einer zweiten Drehzahlwechseleinrichtung 580, die w-oA zugsweise so aufgebaut ist, wie die in den Fig. 16 und 17 gezeigte, ist das treibende Element integral mit dem treibenden Zahnrad 576 ausgebildet, während das getriebene Element integral mit dem treibenden Zahnrad 578 und dessen Welle ausgebildet ist, die drehbar angebaut ist und deren Achse zur Achse des treibenden Elementes versetzt rist. Die zweite Drehzahlwechseleinrichtung wird mit wechselnder Veränderung zwischen einem gegebenen kleinsten Übersetzungswert und einem größten Übersetzungswert angetrieben, der ausreicht, am Ausgang die Drehzahl Null herbeizuführen. Der kleinste Übersetzungswert ist so gewählt, daß er dem übersetzungsverhältnis des Haupträdersatzes für die kleinste Drehzahl proportional ist. Die Zahnräder 576 und das Zahnrad 578 sind konstant in Eingriff mit Übertragungszahnrädern 572 und 573, die individuell drehbar auf versetzten Achsen angeordnet sind, wie in Fig. 33 gezeigt ist, wobei die Achsen im wesentlichen parallel zur Achse der Ausgangswelle 574 sind, so daß sie einen parallelen Rädersatz bilden, der einen gemeinsamen Abstand von der Welle 574 hat. Die Räder 572 und 573 können auch einzeln um eine geneigte Welle drehbar sein, wie die Räder 554, und zwar eher als um die einzelnen Wellenabschnitte, die in Fig. 33 gezeigt sind.
Das gemeinsame getriebene Zahnrad 582 ist einstückig an einer innen verzahnten getriebenen Welle angeformt, die drehfest auf der außen verzahnten Welle 574 sitzt, sich relativ zu dieser jedoch axial frei bewegen kann, und sie kann axial verschogen werden,und abwechselnd in Eingriff mit Jedem der Zahnräder 554 oder mit einem der Räder 572 oder 573 in Eingriff gebracht werden, wobei in Axialrichtung ein Mindestabstand zwischen aufeinanderfolgenden Übertragungsrädern vorgesehen ist, um beim Schalten einen Eingriff über die volle Zahnbreite zu erreichen, so daß das Drehmoment in Jedem Zeitpunkt ohne Unterbrechung übertragen werden tanks Nachfolgend wird der automatische mechanische Schaltmechanismus beschrieben.
Eine Schalttrommel 583s die mit einer Schaltmuffe 584 versehen ist, wird durch ein Schaltsystem mit wahlweiser automatischer Schaltung zwangsläufig angetrieben, wie es in der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 22 dargestellt und beschrieben worden ist, wobei auch ein ähnlich funktionierendes Schaltsystem verwendet werden kann, das jedoch je nach den Erfordernissen modifiziert werden kann, um die für das erfindungsgemäße Wechselgetriebe erforderlichen Schaltungen durchführen zu können. Die Trommel 583 arbeitet in der selben Weise wie die Trommel 132 nach Fig. 1, ebenso arbeitet die Schaltmuffe 584 in der selben Weise wie die Schaltmuffe oder Büchse 140 nach Fig. 1. Die Schaltmuffe 584 ist über ihren Schaltarm mit der getriebenen Welle und dem getriebenen Zahnrad 582 verbunden, vorzugsweise durch das eine Radiallager und die beiden Drucklager, die eine relative-Drehung mit dem getriebenen Rad 582 ermöglichen.
Im ersten vollständigen Schaltzyklus wird durch die erste Schaltung das Zahnrad 582 von der Leerlaufstellung, die in Fig. 30 gezeigt ist, mit dem Zahnrad 573 gekuppelt, wenn die Ausgangsdrehzahlen der zweiten Drehzahlwechseleinrichtung 580 im wesentlichen Null ist, worauf während der Verweilzeit in der zweiten Schaltung das betriebene Zahnrad 582 beschleunigt wird, worauf durch die dritte Schaltung das Zahnrad 582 vom Zahnrad 573 getrennt und gleichzeitig in Eingriff mit dem Zahnrad 554 gebracht wird, und zwar innerhalb der Periode, in der die zweite Drehzahlwechseleinrichtung 580 mit ihrem kleinsten Übersetzungsverhältnis läuft. Durch eine weitere Schaltung wird das Zahnrad 582 alternativ von einem im Eingriff befindlichen Übertragungszahnrad 554 ausgerückt und gleichzeitig mit dem nächsten Obertragungszahnrad 572 in Eingriff gebracht, worauf nachfolgend auf den Wechsel der Drehzahl oder des Übersetzungsverhältnisses durch den ersten Drehzahlwechsler 566, 568 das Zahnrad 582 zum nächsten Übertragungsrad 554 geschaltet wird, und zwar durch die oben beschriebenen ersten, zweiten und dritten Schaltungen, die in dem Zeitpunkt durchgeführt werden in welchem die Drehzahlwechseleinrichtung 566, 568 auf ihren maximalen, ihren veränderlichen und ihren minimalen Ubersetzungswert eingestellt ist.
Nachfolgend wird die Ausführungsform nach Fig. 34 beschrieben.
Bei dieser Ausführungsform werden Vielfach-Drehzahlwechseleinrichtungen in dem erfindungsgemäßen Wechselgetriebe verwendet. Diese zusätzlichen Drehzahlwechseleinrichtungen können erforderlich sein, wenn die aufeinanderfolgenden Haupträdersätze bei einer Schaltung in einer Richtung nicht gleichmäßig zu höheren Drehzahlen führen, oder nicht zu proportionalen Übersetzungsverhältnissen,, oder wenn die Folge der Schaltzeiten verschieden ist, oder auch in anderen-Fällen.
Hauptantriebssystem.
Eine Eingangswelle 620 tragt drehbar eine Vielzahl von treibenden Zahnrädern 622 A, 624-A, 626-A und 628 A, die konstant in Eingriff mit Übertragungszahnrädern 622 B, 624 B, 626 B und 628 B sind, die drehbar auf Achsen sitzen, die im wesentlichen parallel zur Achse der Eingangswelle 620 verlaufen.
Eine mit Außenverzahnung versehene Ausgangswelle 633 ist drehbar eingebaut und ihre Achse verläuft im-wesentlichen parallel zur Achse der Eingangswelle 620 und sie trägt eine hohle Welle 632, die an einem Ende mit einem Zahnrad 630 versehen ist, das eine Bohrung mit einer Innenverzahnung aufweist, mit welcher es auf der Außenverzahnung der.Welle 633 drehfest sitzt, jedoch axial frei beweglich ist. Die Zahnräder 622 B, 624 B, 626 B und 628 B können gemeinsam mit.
dem Zahnrad 630 in Eingriff gebracht werden, wenn dieses axial verschoben wird, Die treibenden Zahnräder 628 A, 626 A und 624 A, die hier als Zahnräder für die erste, zweite und dritte Drehzahl -bezeichnet werden, ergeben proportionale d progressive untere Übersetzungsverhältnisse von treibenc Zahnrad zu getriebenem Zahnrad. Wenn jedoch das Zahnrad 630 durch das Zahnrad 622 A angetrieben wird, d. h. mit dem Zahnrad für die vierte Drehzahl, erhält man eip -rogressiv höheres Drehzahlverhältnis, das zu den anderen Verhältnissen nicht proportional sein kann.
Antriebssystem der Drehzahlwechseleinrichtung.
Eine erste Drehzahlwechseleinrichtung umfaßt treibende und getriebene Elemente 634 und 635, während eine zweite Drehzahlwechseleinrichtung treibende und getriebene Elemente 644 und 645 umfaßt. Beide Drehzahlwechseleinrichtungen (radio alternators) sind vorzugsweise so aufgebaut und funktionieren in der selben Weise, wie die in den Fig. 14 und 15 dargestellte und beschriebene Ausführungsform. Das Element 634 treibt das Element 635 mit gegebenen kleinsten und größten Übersetzungsverhältnissen, die proportional zu den Übersetzungsverhältnissen aufeinanderfolgender angrenzender Räder 628 A, 626 A und 624 A einerseits und dem getriebenen Zahnrad 36 andererseits sind, während das Element 644 das Element 645 mit gegebenen maximalen und minimalen Übersetzungswerten antreibt, die den Übersetzungsverhältnissen der aufeinanderfolgenden benachbarten Antriebsrädern 624 A und 622 A zu dem getriebenen Rad 630 proportional sind. Das Element 634 sitzt drehfest auf dem inneren Ende der Eingangswelle 620 und das Element 635 sitzt drehfest auf einer Ausgangswelle 636 des ersten Drehzahlwechslers, die drehbar eingabaut ist und deren Achse zur Achse des treibenden Elementes 634 parallel und versetzt ist. Ein Antriebsrad 640 A für das Verhältnis von der ersten zur zweiten Drehzahl und din Antriebsrad 638 A fUr das Verhältnis der zweiten zur dritten Drehzahl sitzen drehfest auf der Ausgangswelle 636. Das treibende Element 644 sitzt drehfest auf einer Eingangswelle 647, deren ortsfeste Achse parallel zur Achse der Eingangswelle 620 verläuft, und es wird zusammen mit dieser durch ein Zahnrad 646 konstant angetrieben, das fortwährend in Eingriff mit dem Zahnrad 628 A ist. Das getriebene Element 6bS sitzt drehfest auf einer Ausgangswelle 648 des zweiten Drehzahlwechslers, wobei die Achse der Welle parallel zur Achse der Eingangswelle 647 verläuft und zu dieser versetzt ist. Ein Zahnrad 648 A des zweiten Drehzahlwechslers sitzt drehfest auf der Ausgangswelle 648 und treibt konstant ein Zahnrad 648 B über ein Zwischenrad 648 C an, das drehbar auf der Welle 636 sitzt. Die Räder 640 A und 638 A sind dauernd in Eingriff mit entsprechenden Übertragungsrädern 640 B und 638 B die drehbär eingebaut und so angeordnet sind, daß sie und die Ubertragungsräder 648 B gemeinsam in Eingriff mit einem Zahnrad 642 gebracht werden können, das am anderen Ende der hohlen Welle 632 befestigt ist und eine Bohrung mit einer Keilverzahnung aufweist, so daß es sich mit der Reilverzahnten Ausgangswelle 633 dreht qber axial auf dieser frei beweglich ist. Die Räder 642 und 630 sind durch die Hohlwelle 632 verbunden, so daß sie sich zusammen konstant bewegen und drehen, wobei die Welle 632 in einem mit ihr verbundenen Schaltarm 632 A drehbar angeordnet ist.
Nachfolgend wird der automatische mechanische Schaltmechanismus beschrieben.
Die Schaltung der Zahnräder 630 und 642 mittels der Hohlwelle 632, die mit dem Schaltarm 632 A verbunden ist, wird vorzugsweise durch einen automatischen mechanischen Schaltmechanismus bewerkstelligt, der demJenigen gleicht, der in Verbindung mit der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 22 beschrieben worden ist. Der automatische Steuermechanismus kann jedoch der hier beschriebenen Ausführungsform angepaßt werden. Der Schaltarm 632 A entspricht funktionell dem Schaltarm 148 der Ausführungsform nach Fig. 1.
Beim Schalten wird von der Stellung der ersten Drehzahl, die in Fig. 34 gezeigt ist, ausgegangen, wobei das Zahnrad 630 mit konstanter Drehzahl von dem Zahnrad 628 B angetrieben wird, und zwar durch das Hauptantriebsrad 628 A der ersten Drehzahl, wobei die Haupt antriebsräder und die Antriebsräder des Drenzahlwechslers, sowie ihre entsprechenden Übertragungsräder so angeordnet und die getriebenen Räder in solchen Abständen angeordnet sind, daß nur eines zu irgend einem Zeitpunkt in vollständigem Eingriff sein kann, wobei ein kleiner Raum zwischen benachbarten Rädern vorhanden ist, so daß, wenn die getriebenen Räder verschoben werden, durch die Überlappung immer eine Zahnradbreite insgesamt im Eingriff ist. Wie bei den oben beschriebenen Schaltungen wird innerhalb eines vollständigen Schalt zyklus durch die erste Schaltung das Zahnrad 630 von dem Ubertragungsrad 628 B getrennt, während im wesentlichen gleichzeitig das Zahnrad 642 in Eingriff mit dem Zahnrad 640 B gebracht wird, und zwar innerhalb des Drehzyklus, in welchem das getriebene Element 635 durch das treibende Element 634 im wesentlichen mit dem maximalen Radiusverhältnis angetrieben wird. Während der Verweilzeit der zweiten Schaltung wird das Zahnrad 642 auf die Drehzahl:rbeschleunigt , bei der die Drehzahlwechseleinrichtung mit ihrem kleinsten Radiusverhältnis läuft. Durch die dritte Schaltung werden die Zahnräder 642 und 640 B getrennt, während im wesentlichen gleichzeitig das Zahnrad 630 mit dem Übertragungsrad 626 B gekuppelt wird, die nunmehr im wesentlichen synchron rotieren um die Ausgangswelle 633 mit der zweiten Drehzahl anzutreiben. Die Welle 632 kann wiederum durch weitere erste, zweite und dritte Schaltungen nach links verschoben werden, unter Ausführungen der selben Funktionen wie bei dem oben beschriebenen vollständigen Schaltzyklus, der beendet wird, in dem das Zahnrad 630 mit dem Zahnrad 644 B für die dritte Drehzahl gekuppelt wird.
Die nächste zwangsläufige Schaltung von der dritten in die vierte Drehzahl wird durchgeführt, in dem die Operationen des zweiten Drehzahlwechslers 644, 645 angewendet werden.
Der zweite Drehzahlwechsler 644, 645 ist um 1800 zum ersten Drehzahlwechsler 634, 635 versetzt, wie Fig. 34 zeigt, wobei die selbe Schalteinrichtung für die Schaltung von der dritten in die vierte Drehzahl und umgekehrt verwendet wird. Durch die erste Schaltung wird das Zahnrad 630 von dem Zahnrad 6?4 B getrennt, während im wesentlichen gleichzeitig das Zahnrad 6b2 in Eingriff mit dem Übertragungszahnrad 648 B gebracht wird, und zwar im wesentlichen innerhalb der Zeit, in der die zweite Drehzahlwechseleinrichtung 644, 645 im wesentlichen in ihrem kleinsten Übersetzungswert arbeitet.
Durch die Verweilzeit der zweiten Schaltung wird die notwendige Zeit geschaffen, um das Zahnrad 630 durch Veränderung der wirksamen Antriebsradien der Elemei?ce 644 und 645 zu beschleunigen, wobei zu diesem Zeitpunkt die zweite Drehzahlwechseleinrichtung im wesentlichen mit ihrem gegebenen maximalen Übersetzungswert arbeitet. Durch die dritte Schaltung werden die Zahnräder 642 und 648 B getrennt, während im wesentlichen gleichzeitig das synchron umlaufende Zahnrad 630 mit dem Übertragungsrad 622 B für die vierte Drehzahl gekuppelt wird, um das Wechselgetriebe in seiner vierten Drehzahl fortlaufend anzutreiben.
Die Rückwärtsschaltung von der vierten in die dritte, in die zweite und in die erste Drehzahl wird in gleicher Weise durchgeführt, jedoch mit entgegengesetzen Übersetzungswerten der Drehzahlwecnsler bei der ersten, der zweiten und der dritten Schaltung eines jeden vollständigen Schaltzyklus.
Nachfolgend wird die verzahnte formschlüssige Kupplung nach den Fig. 35 bis 42 beschrieben.
Hauptantriebssystem.
Auf einer Eingangswelle 660 ist ein Antriebsrad 674 drehbar befestigt, das in Form des Antriebsteiles einer formschlüssigen Zahnkupplung ausgebildet ist. Eine Ausgangswelle 680 ist axial ausgerichtet mit der Eingangswelle 660, Jedoch unabhängig drehbar und mit einer Keilverzahnung versehen, so daß sie sich mit einem Zahnrad 678 dreht, das sich in Axialrichtung frei auf ihr bewegen kann, wobei das Zahnrad 678 den getriebenen Teil der Kupplung bildet. Ein Zahnrad 662 sitzt drehfest auf der Eingangswelle 660, um ein Zahnrad 664 anzutreiben, das drehfest auf einer Schaltwelle 666 sitzt, deren ortsfeste Achse parallel zur Achse der Ausgangswelle 680 verläuft.
Antriebssystem der Drehzahlwecnseleisrichtung.
Ein treibendes Element 668 sitzt drehfest auf der Schaltwelle 666 und treibt ein Element 670, das einstückig mit einer Ausgangswelle 671 ausgebildet ist, die drehbar eingebaut ist und deren Achse versetzt und parallel zur Achse der Schaltwelle 666 verläuft. Die Drehzahlwechseleinrichtung 668, 670 ist vorzugsweise so ausgebildet, wie die in den Fig. 16so17 beschriebene Ausführungsform. Das Element 670 wird durch das Element 668 mit sich änderten, wirksamen Radien zwischen einem gegebenen kleinsten Übersetzungsverhältnis und einem, .Übersetzungsverhältnis angetrieben, bei welchem die Drehzahl der Ausgangswelle im wesentlichen Null ist. Das kleinste Übersetzungsverhältnis ist so gewählt, daß es dem Verhältnis 1:1 der Eingangswelle zur Ausgangswelle proportional ist, wenn diese verbunden sind. Ein Zahnrad 672 sitzt drehfest auf der Ausgangswelle 671. Ein Zahnrad 672 hat eine Bohrung mit einer Keilverzahnung und sitzt drehfest auf der äußeren Keilverzahnung der Ausgangswelle 680, so daß es sich auf dieser axial frei bewegen kann. Das Zahnrad 682 ist mit dem Zahnrad 678 Durch eine hohle Welle 676 verbunden, so daß sich beide gemeinsam drehen und axial bewegen.
Nachfolgend wird der automatische mechanische Schaltmechanismus beschrieben.
Ein Schaltnocken 684 sitzt drehfest auf der Schaltwelle'666 und auf seinen gegenüberliegenden Seitenflächen sind axial vorstehende Nockenflächen 686 und 688 angeordnet. Zwei SchAtarme 690-und 692 sind mit Hilfe von Drehzapfen 694 schwenkbar am Gehäuse des Wecnselgetriebes befestigt (gestrichelt dargestellt), wobei die Schaltarme an ihnen befestigte Schaltgabeln 696 und 698 aufweisen und drehbar durch eine Verbindungsstange 700 miteinander verbunden sind, um gemeinsame Bewegungen auszuführen. Die-Schaltarme 690 und 692 tragen entsprechende Schaltrollen 702 und.704, die drehbar und axial auf ihnen verschiebbar sind, um wahlweise mit den Nockenflächen 686 und 688 zusammenzuwirken. Ein geneigter Arm 706 ist in seiner Mitte schwenkbar durch einen Zapfen 708 gehalten, wobei seine gegenGberliegenden gegabelten Enden wirksam mit den Rollen 702 und 704 verbunden sind, um diese auf den Schaltarmen 690 und 692 mit entgegengesetzt gerichteten axialen Bewegungen zu positionieren.
Der Arm 706 wird wahlweise durch Solenoide 710 und 712 in der einen oder der anderen Richtung geneigt. Der U-förmige untere Arm des Schaltarmes 696 ist verlängert, um in eine Schaltnut 714 am Umfang der Hohlwelle 676 einzugreifen. Ein Ende des unteren Armes der Schaltgabel 696 hat einen Bund 716 mit drei Anschlägen 718, die mit einer federbelasteten Kugel 720 zusammenwirken, um die Schaltgabeln 696 und 698 in ihren drei Schaltstellungen festzulegen. Die wahlweisen automatischen Schaltungen werden durch Schaltnocken 724 und 726 gesteuert, die drehfest auf der Schaltwelle 666 sitzen, wobei ihre im Winkel fest angeordneten Nockenvorsprünge die Endschalter 728 und 730, die in Fig. 35 gezeigt sind, und den elektrischen Schaltkreis nach Fig. 42 entsprechend betätigen.
Wenn das Wechselgetriebe auf direkten Antrieb bzw. direkte Übersetzung D geschaltet wird, ausgehend von der abgeschalteten oder entkuppelten Stellung, wobei die Eingangswelle 660 sich im Uhrzeigersinn und die Schaltwelle 666 sich im Gegenuhrzeiger--sinn dreht, gesehen von links in Fig. 35, und wenn der Wählschalter von Hand in die Stellung D gedreht worden ist, sind die Kontakte 733 geschlossen, so daß, wenn der Nocken 726 die Kontakte des Endschalters 730 in einer vorgegebenen Winkelstellung schließt, bei der der höchste axiale Nockenvorsprung 688 B die Berührungslinie der Schaltrolle 704 passiert hat, d. h.
nach der Linie LS 730 in Fig. 40, wird das Solenoid 710 erregt, wodurch sein Anker einwärts gezogen und der Arm 706 geschwenkt wird, so daß die Schaltrolle 702 durch ein Gabelende axial nach außen bewegt wird, während das andere Gabelende die Schaltrolle 704 axial nach innen bewegt. Diese Arbeit wird innerhalb des Abschnittes der Winkeldrehung des Schal,nockens 68,4 durchgeführt, der in Fig-. 40 mit 1'Schaltrolle eingerück bezeichnet ist, in welchem Abschnitt keine Nockenvorsprünge vorhanden sind.
Die erste Schaltung beginnt, wenn die Schaltrolle 704 den ansteigenden Vorsprung eines Nockensegmends 688 A trifft, der in Fig. 40 mit "Schalung 1 bezeichnet ist und zu einem Zeitpunkt bzw. bei einem Drehwinkel, wenn die Welle 670 im wesentlichen die Drehzahl Null hat.(maximales Übersetzungsverhältnis). Durch das Nockensegment 688 A wird die Schaltrolle 704 axial nach links auswärts gedrückt und zwar durch den Schaltarm 698, ebenso die Verbindungsstange 700 durch den Schaltarm 696, um die Hohlwelle 676 nach links zu schieben, wodurch das Zahnrad 682 in vollen Eingriff mit dem Zahnrad 672 gelangt, während zusammen mit ihm das Zahnrad oder der Kupplungsteil 678 in die Nähe des Zahnrades oder des Kupplungsteiles 674 verschoben aber nicht in Eingriff mit diesem gebracht wird. Nach Beendigung der ersten Schaltung wird durch die zweite Schaltung eine lialtepause oder Verweilzeit bewirkt, innerhalb der die Schaltrolle 704 auf dem nicht abgeschrägten Nockenabschnitt abrollt, der in Fig. 40 mit "keine Anderung" (dwell) bezeichnet ist und zwar zwischen den tiockenabschnitten 688 A und 688 B, während der Nockenabschnitt 688 die getriebene Welle 670 in Folge der änderung des Verhältnisses der Antribsradien auf den gewählten kleinsten Obersetzungswert beschleunigt, wodurch die Drehung der Zahnräder 672 und 682 und der Ausgangswelle 680 beschleunigt wird. Die dritte Schaltung beginnt, wenn das weiter ansteigende Nockensegment 688 13 die Schaltrolle 7011 beaufschlagt, um eine weitere Bewegung nach links herbeizurühren und zwar während des Schaltzyklus, der in Fig. 110 mit "Schaltung 2" bezeichnet ist, um die Zahnräder 672 und 682 außer Eingriff zu bringen,während im wesentlichen gleichzeitig die nunmehr synchron laufenden Kupplungsteile 674 und 678 in positiven Eingriff gebracht werden, wobei die Zähne genau rlucnten, und zwar bei einem Drehwinkel bzw. in einem Zeitpunkt, in welchem die Drehzahlwechseleinrichtung im wesentlichen auf dem gewählten kleinsten Ubersetzungsarert arbetet. flach Beendigung der dritten Schaltung ist die Ausgangswelle 680 foi'mschlüssig und direkt mit der Eingangswelle 66o gekuppelt. In diesem Augenblick ist die Schaltrolle 7011 genügend weit nach außen gedrückt worden, um einen Zwischenraum zu dem höchsten Nockenvorsprung 688 B zu bilden, wobei diese Stellung durch eine Klinke 718 am Schaltarm gesichert wird.
Das Auskuppeln wird in der gleichen Weise durchgefünrt wie die erste, zweite und dritte Schaltung, jedoch umgekehrt, wobei, begonnen wird, wenn die Drehzahlwechseleinrichtung 688, 670 ihren kleinsten Übersetzungswert hat und die Schaltung- beendet ist, wenn die Ausgangswelle die Drehzahl Null hat (maximales Übersetzungsverhältnis). Die Eingangswelle 660 und die Sch25 welle 666 rotieren kontinuierlich in der selben Drehrichtng wenn jedoch der manuell betätigbare Wählschalter in die Stellung "aus" gestellt wird, schließen die Kontakte 732, so daß, wenn der Nocken 724 den Endschalter 728 betätigt, um dessen Kontakt zu schließen, das Solenoid 712 erregt wird, um den Arm 706 in der anderen Richtung zu neigen, wodurch die Schaltrolle 704 nach außen und die Schaltrolle 702 nach innen geschoben werden, wobei diese Tätigkeit während des Abschnittes der Winkeldrehung erfolgt, der in Fig. 41 mit "Schaltrolleeingerückt bezeichnet ist, wobei in diesem Abschnitt keine Nockenvorsprünge vorhanden sind. Die erste Schaltung beginnt, wenn ein ansteigender Nockenabschnitt 686 A auf die Schaltrolle 702 auftrifft, um sie axial nach rechts zu bewegen, wodurch die Zahnkupplung 678, 674 außer Eingriff kommt, während im wesentlichen gleichzeitig die Zahnräder 672 und 682 bei dem Drehwinkel bzw. Zeitpunkt gekuppelt werden, bei welchem die Drehzahlwechseleinrichtung mit dem kleinsten Obersetzungswertarbeitet. In der zweiten Schaltung ist wiederum eine Haltepause vorgesehen, während der die Schaltrolle 702 auf einem nicht schrägen Teil der Nockenscheibe 688 abrollt, wobei ferner innerhalb dieser Zeitspanne die Drehzahlwechseleinrichtung 688, 670 die Ausgangswelle 680 auf die Drehzahl Null verzögert. Die dritte Schaltung beginnt, wenn der höchste Nockenvorsprung 686 B die Schaltrolle 702 weiter nach rechts bewegt,.wodurch die Zahnräder 672 und 682 zu einem Zeitpunkt außer Eingriff gelangen, in dem die Drehzahlwechseleinrichtung am Ausgang im wesentlichen die Drehzahl Null hat (maximales Übersetzungsverhältnis), wodurch die Auskupplung bzw. Trennung der Ausgangswelle 680 von der Eingangswelle 660 vollendet ist.
Ist ein zwangsläufiger Anschlag 4jer A" ngswelle 680 in ausgekuppelter Stellung erforderlich, so wann ein Anschlagzahn 722, der in Fi.g. 38 gezeigt ist, mit dem Zahnrad 582 zusammenwirken, während es in die Stellung für die Drehzahl Null geschoben wird.
Nachfolgend wird die Ausführungsform nach Fig. 43 beschrieben.
Diese Ausführungsform, die auch Details der Fig. 36, 37, 39, 40, 41 und 42 enthält, zeigt die Anwendung des erfindungsgemäßen Schaltprinzips auf ein Wechselgetriebe mit zwei Drehzahlen, das einen direkten Antrieb und eine niedrigere Abgabedrehzahl hat. Dieses zweistufige Wechselgetriebe unterscheidet sich von der Zahnkupplung nach Fig. 35 insofern, als die Drehzahlwechseleinrichtung 764 zwischen einem maximalen und einem minimalen Übersetzungsverhältnis veränderbar ist, die so gewählt sind, daß sie den Übersetzungen des direkten Antriebs und des zweiten Haupträdersatzes proportional sind, wobei der zweite Rädersatz niedriger übersetzt ist als der direkte Antrieb, der 1:1 übersetzt ist. Der zweite Rädersatz kann jedoch nach Wunsch auch eine höhere Drehzahl aufweisen, in welchem Fall die Drehzahlwechseleinrichtung zwischen der Übersetzung 1:1 und einer höheren Übersetzung veränderbar ist.
Hauptantriebssystem.
Auf einer Eingangswelle 750 ist ein Zahnrad 752 drehfest angeordnet und in Eingriff mit einem Zahnrad 754, das drehfest auf einer Schaltwelle 756 sitzt, deren Achse parallel zur Achse der Eingangswelle 750 liegt. Ein treibendes Zahnrad 758 A sitzt drehfest auf der Schaltwelle 756 und kann wahlweise mit einem getriebenen Zahnrad 758 B in Eingriff gebracht werden, das eine Innen-Keilverzahnung aufweist, mit welcher es drehfest auf einer eine äußere Keilverzahnung aufweisenden Ausgangswelle 762 sitzt, auf dieser jedoch axial frei beweglich ist. Die Ausgangswelle 762 fluchtet in Axialrichtung mit der Eingangswelle 750. Ein Zahnrad 774 das ein Kupplungsteil für den direkten Antrieb darstellt, ist einstückig mit dem Zahnrad 752 ausgebildet und ein getriebenes Zahnrad 772, das den getriebenen Kupplungsteil für den direkten Antrieb darstellt, ist einstückig mit dem Zahnrad 758 B ausgebildet wie dargestellt.
Antriebssystem der Drehzahlwechseleinrichtung.
Die Drenzanlwecnseleinrichtung 764 ist von der selben Art wie die in den Fig. 14 und 15 dargestellte und oben beschriebene Ausführungsform. Das Antriebselement der Drehzahlwechseleinrichtung 76i4 sitzt drehfest auf der Schaltwelle 756, während das getriebene Element einstückig mit einem Zahnrad 766 A verbunden ist, das drehfest auf einer Ausgangswelle 768 sitzt, deren Achse parallel und versetzt zur Achse des treibenden Elementes der Drehzahlwechseleinrichtung 764 ist.
Ein Zahnrad 766 B, das eine innere Keilverzahnung hat, sitzt mit dieser auf der äußeren Keilverzahnung der Ausgangswelle 762 und dreht sich mit dieser und es dreht sich ferner mit dem getriebenen Zahnrad 758 B, mit welchem es durch eine hohle Welle 760 verbunden ist.
Automatischer mechanischel Schaltmechanismus.
Der Schaltmechånismus 770 ist im wesentlichen identisch im Aufbau und im Betrieb mit dem anhand der Fig. 35 bis 42 beschr iebenen Schaltmechanismus, weshalb auf Gründen der Obersicntlichkeit die Details in Fig. 43 nicht näher bezeichnet sind.
Die Schaltung beginnt in der Stellung der niedrigen Drehzahl, wie in Fig. 43 gezeigt, wobei die Eingangswelle 750 bei Blickrichtung von links in Uhrzeigerrichtung rotiert.
Wenn der Wählschalter aus der neutralen Stellung II in die Stellung D fUr direkten Antrieb gebracht wird, wie in Fig. 42.
gezeigt ist, schließen die Kontakte 733, so daß, wenn die Nockenscheibe 726 die Kontakte des Endschalters 730 scnließt, das Solenoid 710 erregt wird, wodurch der Arm 706 geneigt wird, um die Schaltrolle 702 nach außen und die Schaltrolle 70 nach innen zu bewegen, und zwar innerhalb eines Drehzyklus, oder eines Drehwinkels der in Fig. 40 mit "Schaltrolle ein" bezeichnet ist. Die erste Schaltung beginnt, wenn der Nockens abschnitt 688 A die Schaltrolle 7o4 beaufschlagt und axial nach links drückt, wodurch die Zahnräder' 766 B und 766 A sa Eingriff gebracht werden, während im wesentlichen gleichzeitlg die Zahnräder 758 B und 758 A ausgerückt werden, und zwar zu einem Zeitpunkt, in welchem die Drehzahlwechseleinrichtung 764 im wesentlichen ihren kleinsten Übersetzungswert hat. Während der Haltepause der zweiten Schaltung werden dann die Räder 766 A und 766 B der Drehzahlwechseleinrichtung und die Ausgangswelle 762 auf den direkten Antrieb oder die maximale Übersetzung beschleunigt, wodurch der Kupplungsteil oder das Zahnrad 772 angetrieben wird, bis es synchron mit dem Kupplungsteil oder Zahnrad 774 umläuft und die Zähne genau fluchten. Die dritte Schaltung wird durchgeführt, wenn der höchste Nockenvorsprung 688 B die Schaltrolle 704 weiter nach links bewegt, wodurch die HOhlwelle 760 ehenfalls weiter nach links verschoben wird, um das synchron angetriebene Zahnrad 772 mit dem getriebenen Zahnrad 774 in Eingriff zu bringen, während gleichzeitig die Zahnräder 766 B und 766 A von einander getrennt werden, und zwar dann, wenn die Drehzahlwechseleinrichtung 76all im wesentlichen ihr maximales Obersetzungsverhältnis nat. Beim Umschalten des Wechselgetriebes wird somit fortwährend ein zwangsweiser Eingriff der Zahnräder zwischen Eingangs- und Ausgangswelle beibehalten, so daß das volle Drehmoment kontinuierlich und ohne Unterbrechung übertragbar ist.
Die Schaltung von der hohen zur niedrigen Drehzahl wird in der selben Weise jedoch umgekehrt durchgeführt. Wem der manuell betätigbare Wählschalter auf niedrige Drehzahl eingestellt wird, schließt er die Kontakte 733, so daß, wenn die Nocken scheibe 724 den Endscnalter 728 betätigt, um das Solenoid 712 zu erregen, der Arm 706 verschoben wird, um die Schaltrolle 704 nach außen und die Schaltrolle 702 nach innen zu drücken, und mit zwar während des Teiles des Zyklus, der in Fig. 41/"Schaltrolle ein" bezeichnet ist. Die erste Schaltung beginnt, wenn der Nockenabschnitt 686 A die Sehaltrolle 702 axial nach rechts schiebt, wodurch die Zahnräder 772 und 774 bzw. die Kupplungsteile ausgekuppelt werden, während gleichzeitig die Zahnräder 766 B und 766 A eingekuppelt werden, woi,..* während der Haltepause der zweiten Schaltung die Drehzahlwechseleinrichtung 764 die AusgangsweAle 762 mit ihren Zahnrädern 758 B und 766 3 verzögert. Die dritte Schaltung erfolgt, wenn der höchste Nocken vorsprung 686 B, der in Fig. 41 mit'Schaltung 2'1 bezeichnet ist, die Schaltrolle 702 weiter nach rechts schiebt, um die Zahnräder 766 D und 766 A zu trennen, während gleichzeitig das synchron laufende, getriebene Zahnrad 758 B mit seinem treibenden Zahnrad 758 A während der Zeitspanne in Eingriff gebracht wird, in der die Drehzahlwechseleinrichtung im wesentlichen mit ihrem kleinsten Ubersetzungsverhältnis arbeitet. Hierdurch ist das Wechselgetriebe nach Fig. 43 auf die niedrige Drehzahl zwückgeschaltet.
Da bei dem-Wechselgetriebe nach den Fig. 35 und 43 der Schaltnocken 684 nur in einer Drehrichtung arbeitet, ist diese Ausführungsform nur fü eine Drehrichtung der Eingangswelle verwendbar. Sind beide Drehrichtungen gewünscht, so können diese Ausführungsformen mit einem Schaltmechanismus ähnlich demjenigen nach den Fig. 1 bis 22 versehen werden.
Das elektrische Steuersystem nach Fig. 42 kann ebenfalls durch ein mechanisches, hydraulisches oder pneumatisches Steuersystem ersetzt werden, in welchem der Wählschalter z. B. durch ein Zweiweg-Ventil ersetzt wird, das durch Federn in seine Mittelstellung zurückgeführt wird, während die Endschalter 728 und 730 durch federbelastete Ventile ersetzt werden und anstelle der Solenoide 710 und 712 kann ein Zylinder verwendet werden, ähnlich demjenigen, der in Fig. 21 gezeigt ist.
Die Vorrichtungen nach den Fig. 35 und 43 können gekoppelt werden, wodurch man ein Wechselgetriebe mit einer Vielzahl von Drehzahlen einschließlich der Drehzahl Null und mit den gewünschten übersetzungsverhältnissen erhAlt. Fig. 44 zeigt schematisch die bevorzugte Anordnung einer formschlüssigen Kupplung 780 ähnlich derjenigen nach Fig. 35, die eine Eingangswelle 782 und eine Ausgangswelle 784 aufweist, die ihrerseits die Eingangswelle eines zweistufigen Wechselgetriebes 786 bildet ähnlich demjenigen nach Fig. 43, das æeinerseits eine Ausgangswelle 788 aufweist, die wiederum die Eingangswelle eines zweiten zweistufigen Wechselgetriebes 790 darstellt, das eine Ausgangswelle 792 hat und ähnlich demjenigen nach Fig. 43 aufgebaut ist. Die Kupplung 780 kann am Anfang oder am Ende des Getriebezuges angeordnet sein. Mit Hilfe einer derartigen Kombination kann eine endlose Vielzahl von Übersetzungsverhältnissen und Drehzahlen erreicht werden, abhängig von der Anzahl der verwendeten zweistufigen Getriebe, in denen die Schaltungen nicht auf eine besondere Reihenfolge begrenzt sind. Die in Fig. 44 dargestellte Kombination kann auch in ein einzelnes Gehäuse eingebaut sein.

Claims

P -a t e n t a n s p r ü c h e

1. Schaltgetriebe, mit welchem ein Drehmoment ohne Unterbrechung durch das Schalten von einer Eingangswelle auf eine Ausgangswelle übertragbar ist, gekennzeichnet durch wenigstens einen Haupträdersatz, durch welchen wahlweise die Eingangswelle (48) mit der Ausgangswelle (58) in einem vorgegebenen kstanten ObersetzungsverhEltnis kuppelbar ist, wenigstens einen Rädersatz einer Drehzahlwechseleinrichtung, der durch die Eingangswelle mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen antreibbar ist, die zwischen einem gewählten Mindestwert und einem Höchstwert variieren, wobei wenigstens ein Wert ein Übersetzung Jes Haupträdersatzes proportional ist, ferner durch eine von der Eingangswelle angetriebene wahlweise betätigbare Schalteinrichtung, mit der bei Betätigung über einen vollen Schaltzyklus die Ausgangswelle erstens über den Rädersatz der Drehzahlwechseleinrichtung im wesentlichen synchron angetrieben und gleichzeitig vom Haupträdersatz getrennt wird, während die Drehzahlwechseleinricntung (bzw. ObersetzungsverhEltnis-Wechsieinrichtung) im wesentlichen mit dem proportionalen ObersetzungsverhSltnis läuft, worauf zweitens eine Schaltpause erfolgt, während der das Übersetzungs;verhältnis der Drehzahlwechseleinrichtung auf den anderen Wert geändert wird, worauf drittens, während die Drehzahlwechseleinrichtung mit diesem anderen fibersetzungswert läuft der Rädersatz der Drehzahlwechseleinrichtung ausgekuppelt wird, wobei mit der Schalteinrichtung ferner bei Betätigung über einen weiteren vollen entgegengesetzt gerichteten Schaltzyklus, erstens die Ausgangswelle durch den Räder satz der Drehzahlwechseleinrichtung synchron angetrieben wird, während die letztere im wesentlichen auf die andere Übersetzung eingestellt ist, worauf eine Schaltpause erfolgt, während der das Ubersetzungsverhältnis der Drenzahlwechseleinrichtung auf diesem proportionalen Über setzun.gswert verändert wird, worauf drittens der Haupträdersatz eingekuppelt und der Rädersatz der Drehzahlwechseleinrichtung im wesentlichen gleichzeitig ausgekuppelt wird, während die letztere im wesentlichen auf das proportionale Übersetzungsverhältnis eingestellt ist.

2. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsverhältnis, das dem Übersetzungsve'rhältnis des Haupträdersatzes proportional ist, das kleinste Übersetzangsverhältnis ist, und daß das andere Ubersetzungsvernältnis das größte Übersetzungsverhältnis ist und ausreichend groß ist, um an der Ausgangswelle die Drehzahl "Null" zu erzeugen, wenn die Drehzahlwechseleinrichtung ihren maximalen Übersetzungswert hat.

3. Schaltgetriebe nach Anspruch-l, gekennzeichnet durch einen zweiten Haupträdersatz, um Eingangswelle und Ausgangswelle mit einem anderen vorgegebenen konstanten Obersetzungsverhältnis zu kuppeln, wobei die Ausgangswelle im dritten Abschnitt des ersten Schalt zyklus und im ersten Abschnitt des zweiten entgegengesetzten Schaltzyklus durch.die Schalteinrichtung mit dem zweiten Haupträdersatz kuppelbar ist, während sie im dritten Abschnitt des zweiten Schaltzyklus vom zweiten Haupträdersatz getrennt wird.

4. Schaltgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Haupt antriebselement, das durch die Eingangswelle angetrieben wird, und ein getriebenes Element, das die Ausgangswelle treibt, ferner durch ein treibendes Element der Drehzahlwechseleinrichtung, das durch die Eingangswelle angetrieben und in Drehung versetzt wird, ein getriebenes Element der Drehzahlwechseleinrichtung, das mit dem treibenden Element verbunden ist und von ihm mit einem zwischen einem gewählten Minimum und einem Maximum veänderbaren übersetzungsverhältnis antreibbar ist, einem treibenden Teil der Drehzahlwechseleinrichtung, das an dem getriebenen Teil befestigt und mit ihm angetrieben wird, ferner einem getriebenen Teil, das an dem getriebenen Haupt zahnrad befestigt und mit ihm angetrieben wird, eine Schalteinrichtung mit einem ersten Schaltmechanismus, um das Hauptantriebsrad und das von ihm getribene Rad zu trennen, und-um im wesentlichen gleichzeitig das treibende und das getriebene Rad der Drehzahlwechseleinrichtung einzukuppeln, während ihre Umfangsgeschwindigkeiten im wesentlichen gleich sind, wenn die Drehzahlwechseleinrichtung im wesentlichen mit dem proportionalen Übersetzungswert arbeitet, einen zweiten Schaltmechanismus, um eine Schaltpause zu erzeugen, innerhalb der die Drehzahlwenseleinrichtung ihr Drehzahlverhältnis auf den anderen Übersetzungswert ändert, einen dritten Schaltmechanismus, durch welchen das treibende und das getriebene Rad der Drenzahlwechseleinrichtung getrennt werden, wenn die letztere im wesentlichen mit dem anderen Übersetzungswert arbeitet, ferner durch eine Einrichtung, um den ersten, den zweiten und den dritten Schaltmechanismus synchron mit dem Betrieb der Drehzahlwechseleinrichtung zu steuern, um die Schaltungen automatisch der Reihe nach durchzuführen.

5. Schaltgetriebe nach Anspruch II, dadurch gekennzeichnet, daß der maximale Obelsetzurlgswert genUgend groß ist, um dem getriebenen Zahnrad der Drehzahlwechseleinrichtung die Drehzahl Null zu geben, daß ferner der kleinste Übersetzungswert dem Ubersetzung<-'verhn'ltnis zwischen dem Hauptantriebsrad und seinem getriebenen Rad proportional ist, und daß durch den dritten Schaltmechanismus der Antrieb nur unterbrochen wird, wenn das treibende und das getriebene Zahnrad der Drehzahlwechseleinrichtung von dieser im wesentlichen auf die Drehzahl IIull verzUg,est worden sind.

8. Schaltgetriebe nach Anspruch 4 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung einen weiteren ersten, zweiten und dritten-Schaltmechanismus aufweist, um die Drehzahlwechseleinrichtung umgekehrt zu betätigen.

9. Schaltgetriebe nach Anspruch 5, mit einem nicht drehbaren Element, dadurch gekennzeichnet, daß durch den dritten, Schaltmechanismus während der Unterbrechung des Antriebs im wesentlichen gleichzeitig eine Verbindung zwischen den getriebenen Zahnrädern und dem nichtdrehbaren Element herstellbar ist, um zu verhindern, daß sich die Ausgangswelle dreht, und daß durch den anderen ersten Schaltmechanismus, während "r Einkupplung des treibenden und des getriebenen Zahnrades der Drehzahlwechseleinrichtung im wesentlichen gleichzeitig diese getriebenen Zahnräder und das nicht drehbare Element ausgekuppelt werden.

10. Schaltgetriebe nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Hauptantriebsrädern und eine gleiche Anzahl von getriebenen Rädern, die unterschiedliche Obersetzungswerte aufweisen, wobei die Ubersetzungswerte den Übersetzungswerten aufeinanderfolgender Zahnradpaare proportional sind, wobei ferner durch den dritten S6haltmechanismus der Antrieb unterbrochen wIrd, während im wesentlichen gleichzeitig ein anderes EIauptantlçiebsrad und ein anderes getriebenes Rad gekuppelt werden, wenn ihre Umrangsgeschwindigkeiten im wesentlichen synchron sind.

11 Schaltgetriebe nach Anspruch 4 und 7, gekennzeichnet durch eine zweite Drehzahlwechseleinrichtung mit einem zweiten Antriebselement, das von der Eingangswelle antreibbar ist, und einem zweiten getriebenen Element, das von dem treibenden Element angetrieben wird, wobei die wirksamen Antriebs= radien dieser Elemente im wesentlichen stufenlos zwischen zweiten gegebenen. kleinsten und größten Übersetzungswerten variierbar sind, wobei ferner der kleinste Übersetzungswert dem Übersetzungsverhältnis des Hauptantriebsrades und dessen getriebenen Rades proportional ist, ferner durch ein zweites treibendes Zahnrad, das mit dem zweiten getriebenen Element verbunden ist, und'ein zweites getriebenes Zahnrad, das mit dem Hauptantriebsrad und der Ausgangswelle drehbar ist, ferner dadurch, daß die scha-ltnrichtung einen weiteren ersten, zweiten und dritten Schalechanismus aufweist, wobei durch den ersten Schaltmechanismus das Hauptantriebsrad und sein getriebenes Rad unterbrochen werden, während im wesentlichen gleichzeitig das treibende und das getriebene Zahnrad der zweiten Drehzahlwechseleinrichtung eingekuppelt werden, wenn ihre Umfangsgeschwindigkeiten im wesentlichen synchron sind, und wenn die zweite Drehzanlwechseleinrichtung ihren kleinsten Übersetzungswett hat, wobei durch den zweiten Schaltmechanismus eine Schaltpause herstellbar ist, während der das wirksame Übersetzungsverhältnis der zweiten Drehzahlwechseleinrichtung sich auf den maximalen Übersetzungswert ändert, wobei ferner durch den dritten Schaltmechanismus das treibende und das getriebene Zahnrad der zweitenDrenzanlwechseleinrichtung unterbrochen werden, wenn die letztere im wesentlichen ihren maximalen Übersetzungswert hat, wobei ferner dieser.weSteren ersten, zweiten und dritten Schaltmechanismen relativ zu den Funktionen der zweiten Drehzahlwechseleinrichtung steuerbar sind, abhängig davon, welcher der ersten Schaltmechanismen betätigt wird.

-l2. SchaltgetriebeJnach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die- Übersetzungswerte der einen Drehzahlwechseleinrichtung -den Übersetzungen aufeinanderfolgender Haupträderpaare proj portional-sind, zwischen denen dieDrehzahlwechseleinrichtung f-unktionell betätigt wird, daß ferner der kleinste Übersetzungswert der anderen Drehzahlwechseleinrichtung dem Übersetzungsverhältnis von einem Haupträderpaar proportional ist, und daß der maximale Übersetzungswert genügend groß ist, um dem treibenden Rad der Drehzahlwechseleinrichtung praktisch die Drehzahl Null zu geben, und daß durch den dritten Scnaltmechnismus, der mit dem einen Drehzahlwechsler verbunden ist, der Antrieb unterbrochen wird, während im wesentlichen gleichzeitig das Hauptantriebsrad und dessen getriebenes Rad angekuppelt werden, wenn ihre Umfangsgeschwindigkeit im wesentlichen synchron sind, und daß durch den dritten Schaltmechanismus, der mit dem anderen Dreh-.

zahlwechsler verbunden ist, der Antrieb nur dann unterbrocnen wird, wenn durch den zugehörigen Drehzahlwechsler dessen treibendes und getriebenes Zahnrad im wesentlichen auf die Drehzahl Null verzögert worden sind.

13. Schaltgetriebe .nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Übersetzungswerte der Drehzahlwechseleinrichtungen den Übersetzungswerten von verschiedenen aufeinanderfolgenden zwei Haupträdersätzen proportional sind, zwischen denen die Drehzahlwechseleinrichtungen funktionell eingesetzt sind, daß ferner durch den dritten Schaltmechanismus, der mit jedem der Drehzahlwechseleinrichtungen verbunden ist, der Antrieb unterbrochen wird, während im wesentlichen gleichzeitig der nächst nachfolgende Haupträdersatz eingekuppelt wird, wenn dessen Umfangsgeschwindigkeiten im wesentlichen synchron sind.

14. Schaltgetriebe nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein drehbares treibendes Schaltelement, das durch die Eingangswelle antreibbar ist, ferner durch ein Betätigungselement, um vorgegebene Drehungen des treibenden Schaltelementes sukzessive auf den ersten Schaltmechanismus, danach auf den zweiten Schaltmechanismus und dann auf den dritten Schaltmechanismus zu übertragen, wobei diese Drehungen mit vorgegebenen Winkeldehungen der Drehzahlwechseleinrichtung synchronisiert sind, ferner durch eine Wähleinrichtung, um wahlweise die Betätigungseinrichtung mit dem ersten, zweiten oder dritten Schaltmechanismus zu verbinden, und durch wenigstens zwei Einschaltelemente, die von der Eingangswelle angetrieben werden, um die Wähleinrichtung in einer vorgegebenen Winkelstellung bei manuellem oder automatischem Betrieb betätigen.

15. Schaltgetriebe nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch zwei treibende Schalträder, die unabhangig drehbar und auf einer Schaltwelle befestigt sind, und die durch die Eingangswelle entgegengesetzt aber proportional relativ zu der Drehung der Drehzahlwechseleinrichtung angetrieben werden, ferner durch eine Schalttrommel, die drehfest auf der Schaltwelle sitztjund eine kontinuierliche, im wesentlichen schraubeLw linienförmige Nockenkurve hat, die fortwährend in Eingroz mit einem nockenbetätigten Element ist, das einen Schaltarm betätigt, das in Eingriff mit der getriebenen Welle ist, um das Getriebe mit Hilfe axialer Nockenbewegungen zu schalten, daß ferner die Wähleiririchtung einen Schaltionus umfaßt, der ch mit der Schaltwelle dreht und auf ihr axial zwischen den Schalträdern bewegbar ist, um die Zahnräder einzukuppeln, um die Schaltwelle und die Schalttrommel in der einen oder der anderen Richtung anzutreiben, wobei die letztere eine Haltestellung aufweist, in die der Schaltkonus nach 3edem Schaltzyklus automatisch zugeführt wird, und daß Meßeinrichtungen vorgesehen sind, die im Winkel relativ zu im Winkel angeordneten Eingriffspunkten des Schaltkonus und der Schalträder eingestellt sind.

16. Schaltgetriebe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung ein Malt- eser-Kreuz-Getriebe aufweist, das eine erste drehende Bewegung, eine zweite nicht drehende Bewegung und eine dritte, drehende Bewegung ausführt und das ein Antriebsteil besitzt, das sich mit dem treibenden Schaltelement drent, das ferner ein,getriebene-' --# Element aufweist, das sich mit einer S6haltwelle dreht, die dazu dient, die Bewegungen des Malteser-Kreu-Getriebe's auf die getriebene Welle zu übertragen, um diese zu verschieben bzw. zu schalten.

17. Schaltgetriebe naoh Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet daß das treibende Schaltelement eine konstant umlaufende Schaltwelle aufweist, daß die Schalttrommel mit drei- Kurvenabschnitten für den ersten, den zweiten und den dritten Schaltzyklus versehen ist, mit denen das nockenbetätigte Element wahlweise in Eingriff gebracht werden kann, und daß die Wähleinrichtung mit einer Schaltgabel ausgestattet ist, um das nockenbetätigte Element mit den Kurvenabschnitten in Eingriff zu bringen.

18. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlwechseleinrichtung eine drehbare Eingangswelle' aufweist, die-ein Antriebselement in Drehung versetzt, durch welches ein getriebenes Element angetrieben wird, wobei die wirksamen Antriebsverhältnisse abwechselnd im wesentlichen stufenlos zwischen kleinsten und größten Übersetzungswerten entsprechend den sich ändernden wirksamen Antriebsradien variiert werden, wobei wenigstens ein treibendes Zahnrad mit dem getriebenen Element rotiert und wobei wenigstens ein getriebenes Zahnrad die Drehung der Ausgarih5swelle aufrechterhält, wenn die treibender und die getriebenen Zahnräder der Drehzahlwechseleinrichtung gekuppelt erden, und daß die Schalt einrichtung' ein treibendes Schaltelement und ein Einschaltelement aufweist, die durch eine Eingangswelle angetrieben werden, um <1ie die Ubertragungszahnräder und die Zahnräder der Drehzahlwechseleinrichtung zum kuppeln und zu schalten, in Übereinstimmung mit den Funktionen der Drehzahlwechseleinrichtung, und daß die Eingangswellen wenigstens beim Schalten zusammen angetrieben werden 19. Schaltgetriebe nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die treibenden und angetriebenen Elemente der Drehzahlwechseleinrichtung Zahnräder aufweisen, die konstant in Eingriff sind, von denen jedes wenigstens einen maximalen und einen minimalen Radius hat, so daß, wenn der größte Radius des Antriebsrades mit dem kleinsten Radius des getriebenen Rades kämmt, dieses mit einem kleinsten Übersetzungswert angetrieben wird, und daß, wenn der kleinste Radius des treibenden Zahnrades mit dem größten Radius des getriebenen Zahnrades kämmt, dieses mit einem größten Übersezungswert angetrieben wird, wobei das Ubersetzungsverhältnis der Zahnräder entsprechend ihrer wirksamen Antriebsradien im wesentlichen stufenlos zwischen dem kleinsten und dem größten Übersetzungswert variierbar ist.

20. Schaltgetriebe nach Anspruch 18,oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement der Drehzahlwechseleinrichtung eine Kurbel aufweist, die sich in einem gegebenen festen Abstand um ihre Achse dreht, daß ferner das betriebene Element der Drehzahlwechseleinrichtung ein Element aufweist, das sich um eine feste Achse dreht, die zur Achse der Kurbel versetzt ist und das mit dieser in Eingriff ist, so daß, wenn die Kurbel das getriebene Element mit dem kleinsten Radius antreibt, das letztere mit dem kleinsten Obersetzungswert angetrieben wird, und daß, wenn die Kurbel das getriebene Element mit ihrem größten Radius antriebt, das letztere mit einem größten Übersetzungswert angetrieben wird, und daß das Übersetzungsverhältnis entsprechend der wirksamen Antriebsradien im wesentlichen stufenlos zwischen dem kleinstern und dem größten Übersetzungswert variierbar ist.

21. Schaltgetriebe nacn Anspruch 20, gekennzeichnet durch einen Anschlag, de sich im wesentlichen in die selbe axiale Ricntung wie die Kurbel auf der entgegengesetzten Seite von dessen Achse erstreckt, und daß das getriebene Element der Drehzahlwechseleinrichtung wenigstens zwei im wesentlichen radiale Schlitze aufweist, die durch im wesentlichen gleiche Winkel getrennt sind, und daß um die Achse des getriebenen Elementes gegenüber von jedem der Schlitze Anschlagnasen angeordnet sind, und daß die Kurbel intermittierend in die Schlitze ein- und ausgerUckt wird, während gleichzeitig der Anschlag mit den Anschlagnasen in und außer Eingriff kommt, so daß, wenn die Kurbel ausgerückt ist, das getriebene Element bn wesentlichen stillgesetzt wird, womit der maximale Übersetzungswert erreicht ist, während, wenn die Kurbel mit einem Schlitz mit ihrem kleinsten Radius in Eingriff -ist, das £;etrieSerlé ELenerlt mit derrl kleinsten Übersetzungswert angetrieben wird, wobei die Übersetzungsverhältnisse entsprechend den wirksamen Antriebsradien von Kurbel und geschlitztem Teil im wesentlichen stufenlos veränderbar sind.

22. Schaltgetriebe nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das treibende Element der Drehzahlwechseleinrichtung ein verzahntes Element umfaßt, däs sich um eine Achse dreht, die radial in der Mitte eines Zahnes dieses Elementes ausgerichtet ist, und daß das getriebene Element ein langgestrecktes Element mit Innenverzahnung aufweist, das sich um eine Achse parallel und versetzt zur Achse des treibenden Elementes dreht, und das konstant in Eingriff mit dem treibenden Zahnrad ist, um eine im wesentlichen stufenlose Veränderung des Übersetzungsverhältnisses zwischen einem gegebenen kleinsten und einem gegebenen größten Wert herbeizuführen, wobei der maximale Übersetzungswert vom Radius des Teilkreises dieses Zahns abhängig ist, bezogen auf den wirksamen Radius der Innenverzahnung.

23. Schaltgetriebe nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das treibende Element der Drehzahlwechseleinrichtung ein radial gerichtetes, um eine Achse drehbares Glied aufweist, das mit der Kurbel in Eingriff ist, so daß, wenn diese durch dieses Glied mit ihrem kleinsten Radius an getrieben wird, das maximale Übersetzungsverhältnis erreicht ist, wähnend, wenn die Kurbel von diesem Glied an ihrem größten Radius angetrieben wird, das kleinste Über-.

setzungsverhältnis erreicht ist, wobei das Ubersetzungsverhältnis entsprechend den wirksamen Antriebsradiem im wesentlichen stufenlos veränderbar ist.

24. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vielzahl primärer Antriebsräder mit verschiedenen Durchmessern, die drehfest auf einer Hauptantriebswelle sitzen, die durch eine Eingangswelle mit paralleler Achse angetrieben wird, eine gleiche Vielzahl getriebener entsprechender Zahnräder, die wahlweise mit den treibenden Zahnrädern in Eingriff gebracht werden können und drehfest auf einer Welle sitzen, die auf der Ausgangswelle axial verschiebbar ist, jedoch drehfest mit ihr verbunden ist und die mit der Eingangswelle axial fluchtet, ferner durch eine Vielzahl von Antriebsrädern, die drehfest auf der Ausgangswelle der Drehzanlwechseleinrichtung sitzen, eine gleiche Vielzahl von getriebenen Rädern der Drehzahlwechseleinrichtung, die den treibenden Zahnrädern entsprechen und wahlweise mit diesen in Eingriff gebracht werden können und die drehfest auf der getriebenep Welle sitzen und mit dieser axial verschiebbar sind, ferner durch weitere Sätze von treibenden und getriebenen Haupt- und Wechselräder, die so angeordnet sind, daß zu einem Zeitpunkt nur ein Satz in vollem Eingriff sein kann, wobei beim Einrücken des einen Satzes und beim gleichzeitigen Ausrücken eines anderen Satzes eine Eingriffs-Uberlappung vorhanden ist, um fortwährend einen vollen Zahneingriff aufrechtzuerhalten, ferner durch eine Schalteinrichtung mit einem ersten Schaltmechanismus, um wahlweise die getriebene Welle axial zu.verschieben, um einen Satz der in Eingriff befindlichen treibenden und getriebenen Haupt zahnräder auszurücken und um im wesentlichen gleichzeitig einen nächsten Satz der treibenden und getriebenen Zahnräder der Drehzahlwechseleinrichtung einzurücken, so daß das treibende Zahnrad'der letzteren im wesentlichen die selbe Umfangsgeschwindigkeit wie sein getriebenes Zahnrad hat, wenn die Drenzahlwechseleinrichtung mit dem kleinsten oder größten Ubersetzungswert arbeitet, abhängig davon, ob die Schaltung von einem höheren zu einem niedrigeren oder von einem niedrigeren zu einem größeren Übersetzungswert der Haupt zahnräder erfolgt, ferner mit einem zweiten Schaltmechanismus, um eine Schaltpause herbeizuführen, während der die Drehzahlwecnseleinrichtung ihr Übersetzungsverhältnis auf den anderen der beiden Werte andere und durch einen dritten Schaltmechanismus um die getriebene Welle axial zu versdhieben, um die treibenden und getriebenenWenselräder auszukuppeln und um um im wesentlichen gleichzeitig einen nächsten Haupträdersatz einzukuppeln, wenn das getriebene Zahnrad im wesentlichen die selbe Umfangsgeschwindigkeit wie sein treibendes Zahnrad hat, wobei die Drehzahlwechseleinrichtung dann im wesentlichen mit dem anderen der beiden Übersetzungswerte arbeitet.

25. Schaltgetriebe nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch weitere erste, zweite und dritte Schaltmechanismen zum Schalten weiterer Sätze von Hauptzahnrädern und Wechselrädern, die mit Innenverzahnungen versehen sind.

26. Schaltgetriebe nach Anspruch 25, gekennzeichnet durch ein treibendes Zahnrad für direkten Antrieb, das drehfest auf der Eingangswelle an dem Ende befestigt ist, das der getriebenen Welle zugerichtet ist, ein getriebenes Zahnrad für direkten Antrieb, das mit dem treibenden Zahnrad kämmt und drehfest auf der getriebenen Welle an dem Ende befestigt ist, das der Eingangswelle zugerichtet ist, einen weiteren dritten Schaltmechanismus, um die getriebene Welle axial zu verschieben, um das treibende und das getriebene Zahnrad der Drenzahlwechseleinrichtung auszukuppeln und um die beiden Zahufider für direkten Antrieb einzukuppeln, wenn ihre Umfangsgeschwindigkeiten im wesentlichen gleich sind.

27. Schaltgetriebe nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch eine zweite Drehzahlwechseleinrichtung mit einem treibenden Element, das drehfest auf der Ausgangswelle der ersten Drehzahlwechseleinrichtung sitzt und ein getriebenes Element antreibt, das drehfest auf einer zweiten Ausgangswelle sitzt, deren Achse versetzt zur Achse der ersten Ausgangswelle und parallel zu dieser ist, wobei die wirksamen Antriebsradiender beiden Elemente im wesentlichen stufenlos zwischen einem Minimum und einem Maximum variierbarsind, wobei der kleinste Wert dem Verhältnis von einem oder einem Satz der Hauptzahnräder proportional ist und wobei der größte Wert ausreichend hoch ist, um dem getriebenen Element des zweiten Drehzahlwecnslers im wesentlichen die Drehung Null zu geben, ferner mit einem zweiten getriebenen Zahnrad, das drehfest auf der getriebenen Welle sitzt und axial mit dieser verschiebbar ist.

28. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Übertragungszahnrädern, die drehfest auf einer gemeinsamen Welle sitzen, deren Achse mit derjenigen der Eingangswelle zusammenfällt, und die fortwährend in Eingriff mit den Haupträdern stehen und eine Innenverzahnung haben, ferner durch ein getriebenes Zahnrad, das drehfest auf einer getriebenen Welle sitzt, die axial auf einer Ausgangswelle verschiebbar und mit dieser drehbar ist und die axial mit der Eingangswelle fluchtet, wobei das getriebene Zahnrad wahlweise in Eingriff mit den Zahnrädern, die eine Innenverzahnung haben, gebracht werden kann, ferner durch eine Vielzahl von Übertragungszahnrädern, die drehfest auf einer gemeinsamen Welle sitzen, deren Achse mit der Achse der Ausgangswelle übereinstimmt, und die fortwährend in Eingriff mit den Zahnrädern der Drehzahlwechseleinrichtung sind, und die eine Innenverzahnung aufweisen,ferner durch ein getriebenes verzahntes Element, das wahlweise mit der Innenverzahnung der Übertragungszahnräder eingekuppelt werden kann und das drehfest mit der getriebenen Welle verbunden und axial mit ihr verschiebbar ist.

29. Schaltgetriebe nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch ein zweites verzahntes Übertragungselement, das drehfest auf der gemeinsamen Welle sitzt und konstant in Eingriff mit dem zweiten verzahnten Antriebselement ist, das ferner mit einer Innenverzahnung versehen ist und wahlweise mit dem ersten Zahnrad der Drehzahlwechseleinrichtung kuppelbar ist.

30. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haupt zahnräder und die ffbertragungszannräder in Eingriff mit einem gemeinsamen getriebenen Zahnrad stehen, das'drehfest auf einer getriebenen Welle sitzt, die auf der Ausgangswelle verschiebbar ist und sich mit ihre dreht, wobei diese um eine Achse parallel zur Eingangs-Antriebswelle drehbar ist, wobei ferner die Drehzahlwechseleinrichtung mit einem treibenden Element versehen ist, das drehfest auf der Eingangs-Antriebswelle sitzt und von ihr angetrieben wird, daß ferner die Ubertragungszahnräder der Drehzanlwechseleinrichtung zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Hauptübertragungsrädern angeordnet sind, so daß sie wahlweise bei sich tberlappendem Eingriff mit dem getriebenen verzahnten Element kuppelbar sind.

31. Schaltgetriebe nach Anspruch 30, gekennzeichnet durch einen weiteren ersten, einen weiteren zweiten und einen weiteren dritten Schaltmechanismus, um das getriebene Zahnrad von dem Hauptübertragungsrad auszukuppeln und um es im wesentlichen gleichzeitig mit dem Übertragungszahnrad der Drehzahlwechseiinrichtung einzukuppeln, und um ferner weitere Schaltpausen einzulegen, worauf die Übertragungszahnräder der Drehzahlwechseleinrichtung ausgekuppelt werden, während sie im wesentlichen gleichzeitig mit dem nächsten Satz der Hauptübertragungsräder eingekuppelt werden.

32. Schaltgetriebe nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung noch weiterenweiteren ersten, noch einen weiteren noch zweiten einen weiteren dritten Schaltmechanismus aufweist, um das getriebene Zahnrad axial zu verschieben, um es von dem Hauptübertragungsrad auszukuppeln, während es im wesentlichen gleichzeitig mit einem Übertragungsrad der zweiten Drehzahlwechseleinrichtung in dem Zeitpunkt eingekuppelt wird, in welchem seine Umfangsgeschwindigkeit gleich derjenigen des getriebenen Elementes ist, wenn die zweite Drehzahlwechseleinrichtung im wesentlichen mit ihrem kleinsten Übersetzungswert arbeitet, und um eine weitere Schaltpause einzulegen, während der die zweite Drehzahlwechseleinrichtung ihr Übersetzungsverhältnis auf den maximalen Wert ändert, wodurch die Ausgangswelle im wesentlichen auf die Drehzahl Null verzögert wird, und um mit Hilfe des dritten Schaltmechanismus das getriebene Zahnrad axial zu verschieben, um es von dem Übertragungszahnrad der zweiten Drehzahlwechseleinrichtung in dem Zeitpunkt auszukuppeln, wenn ihre Umfangsgeschwindigkeiten im wesentlichen Null sind, und wenn die zweite Drehzahlwechseleinrichtung im wesentlichem mit ihrem größten Übersetzungswert arbeitet.

33. Schaltgetriebe nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungszahnräder der Drehzahlwechseleinrichtung drehbar auf Achsen sitzen und mit einem gemeinsamen getriebenen Element in Eingriff gebracht werden können, das drehfest auf der getriebenen Welle sitzt und axial mit dieser verschiebbar ist.

34. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine weitere Drehzahlwechseleinrichtung mit einem weiteren getriebenen Element, das drehfest auf einer weiteren treibenden Welle sitzt, die von der ilaupteingangswelle angetrieben wird, ferner durch ein weiteres, von dem treibenden Element angetriebene lement, das drehfest auf einer weiteren Ausgangswelle der Drehzahlwechseleinrichtung sitzt, deren Achse versetzt zur Achse der treibenden Weile und parallel zur Ausgangswelle ist, wobei das wirksame Obersetzungsverhältnis zwischen dem treibenden und dem getriebenen Element im wesentlichen stufenlos zwischen einem gegebenen Kleinstwert und einem gegebenen Größtwert veränderbar ist, wobei diese Werte den Übersetzungen von je zwei aufeinanderfolgender Haupträderpaare proportional ist, zwischen dena7 derweitere Drehzahlwechsler funktionell verwendet wird, ferner durch ein weiteres treibendes verzahntes Element, das drehfest auf der Ausgangswelle sitzt und funktionell zwischen zwei aufeinadefoigenden Haupträdersätzen schaltbar ist, ein weiteres verzahntes Übertragungselement, das auf einer Achse befestigt ist und konstant von dem treibendenZahnelement oder Zahnrad angetrieben wird, und das in Eingriff mit dem gemeinsamen getriebenen Zahnrad steht, ferner durch eine Schalteinrichtung mit einem ersten, einem zweiten und einem dritten Schaltmechanismus, um die getriebene Welle axial zu verschieben, um das getriebene Haupt zahnrad von einem Hauptübertragungsrad zu trennen und um im wesentlichen gleichzeitig ein Zahnrad der Drehzahlwechseleinrichtung mit einem nächsten Übertragungszahnrad in Eingriff zu bringen, um ferner eine Schaltpause zu bewirken, und um die getriebene Welle axial zu verschieben, um'das getriebene Zahnrad de.s Drehzahlwechfflers von seinem Übertragungszahnrad -zu trennen und um im wesentlichen gleichzeitig das getriebene Haupt zahnrad mit einem nächsten Hauptübertragungszahnrad in Eingriff zu bringen, ferner durch einen weiteren ersten, einen weiteren zweiten und einen weiteren dritten Schaltmechanismus, sowie eine Einrichtung, um den weiteren ersten, zweiten und dritten Schaltmechanismus synchron zu den Funktionen der weiteren Drehzahlwechseleinrichtung zu schalten.

35. Schaltgetriebe nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptantriebsrad für direkten Antrieb auf einer Haupteingangswelle sitzt und daRdas mit diesem in Eingriff stehende getriebene Zahnrad auf einer getriebenen Welle sitzt, die axial-auf einer Ausgangswelle verschiebbar und .mit ihr drehbar ist, und die mit der Eingangswelle axial fluchtet, so daß durch die axiale Verschiebung der getriebenen Welle ein direkter Eingriff zwischen dem treibenden und dem getriebenen Zahnrad herstellbar ist.

36. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß .die treibenden und getriebenen Haupträder und die treibenden und getriebenen Räder des Drehzahlwechslers so angeordnet sind, daß nur ein Rädersatz zu einem Zeitpunkt in vollem Eingriff ist, und daß beim Schalten gleichzeitig ein Rädersatz außer Eingriff und ein anderer Rädersatz in Eingriff gebracht'wird, wobei sich die Eingriffsstrecken überlappen, um fortwährend einen vollen Eingriff aufrechtzuerhalten.

37. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung mit einem ersten Sb'haltmechanismus, um wahlweise die getriebene Welle axial zu verschieben, um das treibende und das getriebene Zahnrad des Drehzahlwechslers in dem Zeitpunkt zu kuppeln, in welchem das treibende Zahnrad im wesentlichen die Drehzahl Null hat und in dem der Drehzahlwechsler im wesentlichen mit dem maximalen bbersetzungswert arbeitet, ferner mit einem zweiten Schaltmechanismus, um eine Schaltpause herbeizuführen, in der sich die Übersetzung des Drehzahlwechslers auf den kleinsten Übersetzungswert ändert, um die Ausgangswelle auf die Drehzahl des direkten Antriebs zu beschleunigen, ferner durch einen driften Schaltmechanismus, um dann die getriebene Welle axial zu verschieben, um das treibende und das getriebene Zahnrad des Drehzahlwechslers auszukuppeln und um im wesentlichen gleichzeitig das treibende und das getriebene Zahnrad für den direkten Antrieb in dem Zeitpunkt einzukuppeln, in welchem das getriebene Zahnrad im wesentlichen eine synchrone Umfangsgeschwindigkeit mit seinem treibenden Zahnrad hat, wobei der Drehzanlwechsler im wesentlichen mit dem kleinsten Übersetzungswert arbeitet, werner dadurch, daß die Schalteinrichtung mit noch einem ersten, noch einem zweiten und noch einem dritten Schaltmechanismus versehen ist, um Schaltungen in umgekehrter Richtung durchzuführen.

38. Schaltgetriebe nach'Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß ein nichtdrehendes Element vorgesehen ist, und daß der erste Schaltmechanismus im wesentlichen gleichzeitig mit dem Einkuppeln das treibende Zahnrad und das nicht drehende Element auskuppelt, und daß der andere dritte Schaltmechanismus im wesentlichen gleichzeitig mit dem Auskuppeln das getriebene Zahnrad und das nicht drehende Element einkuppelt, um eine Drehung der Ausgangswelle im wesentlichen zu verhindern.

39. Schaltgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein erstes treibendes Zahnrad für direkten Antrieb, das drehfest auf.einer Eingangswelle sitzt, ein zweites treibendes Zahnrad für eine zweite Drehzahl, das drehfest auf einer Welle sitzt, die von der Eingangswelle angetrieben wird und deren Achse parallel zu der Achse der Eingangswelle liegt, ein erstes getriebenes Zahnrad für direkten Antrieb und ein getriebenes Zahnrad für eine zweite Drehzahl, die beide drehfest auf einer getriebenen Welle sitzen, die axial auf einer Ausgangswelle, aber drehfest mit ihr verbunden verschiebbar ist, wobei die Ausgangswelle mit der Eingangswelle fluchtet, so daß durch eine axial Versc,hiebung der getriebenen Welle alternativ das Räderpaar für den direkten Antrieb oder das Räderpaar für die zweite Drehzahl einkuppelbar ist.