DE206255C - - Google Patents

Description

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C-HICI-VH Ii.

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JV£ 206255 -■ KLASSE AIh. GRUPPE

LOUIS AUGUSTE MAGOUT in PARIS.

Zahnräder-Wechsel- und Wendegetriebe. Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. Februar 1907 ab.

Die Erfindung betrifft ein Wechsel- und Wendegetriebe, bei welchem ohne jede Unterbrechung zwischen der kleinsten und größten Übertragung jedes beliebige Übersetzungsverhältnis einschaltbar ist. Diese Einschaltung wird lediglich durch eine Querverschiebung zweier ständig in Eingriff stehenden Zahnräder bewirkt, die lose drehbar, das eine auf der Antriebswelle, das andere auf einer

ίο getriebenen Welle, angeordnet sind. Durch eine entsprechende Anordnung kann auch der Rückwärtsgang, d. h. die Bewegungsumkehrung, der getriebenen Welle erzielt werden. Ferner ist es möglich, die Vorrichtung mit Hilfe eines einzigen Hebels zu bedienen.

In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht des Getriebes, Fig. 2 eine ähnliche Ansicht, bei welcher die kleine Geschwindigkeit eingeschaltet ist, und Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie A-A in Fig. 1. Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht der Einrichtung für den Rückwärtsgang und Fig. 5 eine Ausführungsform der Einstellvorrichtung für den Geschwindigkeitswechsel.

Die Motorwelle 1 wird mit gleichbleibender Umlaufzahl angetrieben, wie dies z. B. bei einem Explosionsmotor der Fall ist. Der Antrieb wird auf eine Welle 2 übertragen, die bei der dargestellten Ausführungsform in der Verlängerung der Welle 1 angeordnet ist, und zwar mittels einer Vorgelegewelle 3, die parallel zu diesen beiden Wellen liegt. Die Welle ι besitzt eine Erweiterung 4, in deren radial angeordneten Bohrungen Arme 5 verschiebbar sind, welche durch in den Bohrungen sitzende Federn 6 nach außen hin verschoben werden. Diese Arme, die aus runden oder vieleckigen Stangen gebildet sein können, haben T-Form, wie dargestellt, oder auch eine U - förmige oder beliebige andere Gestalt, welche bei geringem Gewicht genügende Festigkeit aufweist. Der querliegende Stab des T - förmigen Armes ist mit Gleitrollen 7 versehen, die auf den inneren Rändern von entsprechenden bogenförmigen Ausschnitten gleiten, welche in zwei seitlichen Platten 8 vorgesehen sind. Die Rollen 7 werden durch die Federn 6 ständig mit den Rändern der Ausschnitte in Berührung gehalten. An den Enden der Arme 5 sind Klinken 9 vorgesehen, die mit einer Innenverzahnung 10 in Eingriff kommen können, welche an einem die Welle 1 umgebenden und mit äußerer Stirnradverzahnung 12 ausgestatteten Ring 11 vorgesehen ist. Um einen besseren Eingriff der Klinken 9 an den inneren Sperrkränzen zu sichern, können statt, einer Klinke auch mehrere vorgesehen sein. Der Ring 11 läuft in Kugellagern innerhalb zweier konzentrischer Ringe 13, die zwischen den Platten 8 eingelegt sind oder mit denselben einen Körper bilden.

Die Zwischenwelle 3 ist in ähnlicher Weise wie die Welle 1 ausgebildet; sie besitzt eine Erweiterung 14, Arme 15, Federn 16, Rollen 17, die auf den Rändern von Ausschnitten in

den Platten 8 gleiten, ferner Sperrklinken 18, einen Ring 19 mit innerem Sperrkranz 20 und äußerer Stirnradverzahnung 21 scwie Kugellagerungen und Ringe 22, auf welchen die Kugeln kufen. Die Ausschnitte in den Platten 8 sind derart angeordnet, daß beim Laufen der Arme 5 auf dem Teil 23, 24, 25 (Fig. 2) die Rollen 7 auf den Rändern gleiten und die Klinken 9 außer Eingriff mit den Zähnen 10 gebracht sind, wogegen beim Durchlaufen des restlichen Teiles des Kreises, also auf dem Bogen 25, 26, 23 (Fig. 2) die Rollen 7 von den Rändern der Platten 8 abgleiten, wodurch die Arme 5 durch die Federn 6 so weit vorgeschoben werden, bis die Klinken 9 in Eingriff mit dem Innensperrkranz 10 gelangen. Ferner ist die Anordnung derart, daß, wenn die eine Klinke gerade die Verzahnung verlassen will, die nächste Klinke in Eingriff gelangt. Es ergibt sich daraus, daß der Ring 11 ununterbrochen durch die Welle 1 und mit gleicher Geschwindigkeit wie diese gedreht wird, wobei er den Ring 19 mitnimmt, dessen Verzahnung 21 stets in Eingriff mit der Verzahnung 12 steht, wobei angenommen ist, daß der Ring konzentrisch zur Welle steht (Fig. 1). Die Rollen 17 an den Armen 15 gleiten auf den Ausschnitträndern der Platten 8, die symmetrisch zu denen der Welle 1 angeordnet sind, und es findet hier die gleiche Wirkungsweise zwischen der Welle 3 und dem Ring 19 statt wie bei der Welle 1 und dem Ring 11. Hierdurch wird auch die W^Telle 3 in Umdrehung versetzt. Auf dieser Welle 3 ist ein Zahnrad 27 festgekeilt, das mit einem anderen auf der getriebenen Welle 2 festgekeilten Zahnrad 28 in Eingriff steht, wodurch dieses letztere in Drehung versetzt wird.

Die Änderung der Geschwindigkeit der Welle 3 und somit auch der Welle 2 wird dadurch erzielt, daß gleichzeitig die Drehradien der Ringe 11 und 19 verändert werden.

Zu diesem Zwecke können die beiden seitlichen Platten 8 in Gleitführungen 29 quer zu den Wellen 1, 2 und 3 verschoben werden. Zur Verschiebung ist eine Bewegungsschraube 30 und ein als Mutter ausgebildetes Rad 31 mit Schraubenverzahnung vorgesehen, welches mit einem anderen von Hand zu drehenden Rad 32 in Eingriff steht. Bei der Verschiebung der Ringe 11 und 19 und ihrer Kugellager mittels der Platten 8 wird an der Eingriffsstelle der Sperrkranz 10 der Welle 1 genähert, während der Sperrkranz 20 sich von der Welle 3 um einen entsprechenden Betrag entfernt, oder auch umgekehrt. Infolgedessen werden die Arme 5 und 15, die mit den Sperrkränzen in Eingriff stehen, um gleiche Beträge im entgegengesetzten Sinne verschoben.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Stellung stehen.die beiden Ringe konzentrisch zu den Wellen; die von zwei aufeinanderfolgenden Armen eingeschlossenen Bogen betragen genau 90⁰, und die Welle 3 wird mit derselben Geschwindigkeit bewegt wie die Welle 1. Die Zahl der Arme ist als vier angenommen, es können jedoch auch beliebig mehr Arme vorhanden sein.

Wenn die Platten 8 in Fig. 2 nach links verschoben werden, so wird an der Eingriffsstelle der von zwei aufeinanderfolgenden Armen eingeschlossene Bogen auf dem Ring 11 verringert, während er sich auf dem Ring 19 vergrößert. Die mit den Klinken 9 verbundenen Arme 5 verringern ihre wirksame Länge in dem Maße, wie die Platten 8 nach links verschoben werden. Gleichzeitig, nehmen auch die mit den Klinken 18 verbundenen Arme 15 an wirksamer Länge zu. Die Umlaufgeschwindigkeit der Zwischenwelle 3 wird durch diese nach links erfolgende Verschiebung der Platten 8 gegenüber der Geschwindigkeit der Welle ι immer mehr und mehr verringert. Wenn nun die Verschiebung der Platten 8 weitergeht, so werden die Rollen 17 der Arme 15 schließlich auf zwei Stangen 33 treffen, die durch die festen Schlittenführungen 29 getragen werden, und diese Stangen heben den Eingriff der Klinken 18 in den Sperrkranz 20 auf, indem sie die Rollen 17 entgegen der Wirkung der Federn 16 zurückhalten. Die Welle 3 wird somit, da sie keinen Antrieb mehr erhält, stehen bleiben, und das Getriebe befindet sich dann in der Ausschaltstellung.

Wenn hingegen von der in Fig. 1 dargestellten Stellung aus die Platten 8 in entgegengesetzter Richtung verschoben werden, so wird die Antriebsgeschwindigkeit der Welle 3 vergrößert, da die mit den Klinken 9 versehenen Arme eine weit größere Bogenlänge des Zahnkranzes einschließen können, während der Umfassungsbereich der Klinken 15 in gleichem Maße verringert ist.

Von der Ausrückstellung aus läßt sich auch die Stellung für die Umkehr der Drehrichtung der getriebenen Welle einschalten, . d. h. der Rückwärtsgang, wenn es sich um den Antrieb eines Fahrzeuges handelt. Die Einrichtung für den Rückwärtsgang besteht aus einem Ring 34 mit Innensperrkranz 35 und Außenverzahnung 36, der auf Kugellagern zwischen zwei Platten 37 läuft, die in ähnlicher Weise wie die Platten 8 mit Ausschnitten versehen sind. Diese gesamte Anordnung umgibt die Welle 3, deren Arme 38 unter Federwirkung stehen, und deren Sperrklinken 39 mit dem Sperrzahnkranz 35 in Eingriff kommen können. Ferner sind Rollen 40 zur Auflage auf den Rändern der kreisförmigen Ausschnitte in den Platten 37 angeordnet. Dieser Ausschnitt

in den Platten 37 kann durch einen kreisbogenförmigen Ausschnitt zur vollen Kreisform vervollständigt werden, der in zwei ■ Platten 41 vorgesehen ist. Diese Platten sind gleichfalls in den Schlittenführungen 42 verschiebbar, wobei sie mit den Platten 37 durch Federn 43 in Verbindung bleiben, welche die Platten 41 zurückziehen, um bei dem Ausschnitt die kreisrunde Form der Auflagekante herzustellen. Die Außenverzahnung 36 steht in Eingriff mit einem Zahnrad 44, welches auf einer Welle 45 gelagert ist und stets mit einem auf der Welle 1 vorgesehenen Zahnrad 46 in Eingriff ist. Während des Vorwärtsganges sind die Platten 41 derart gestellt, daß sie eine .völlig kreisrunde Auflagekante bilden; die Rollen 40 halten dadurch die Sperrklinken 39 von dem Innensperrkranz 35 entfernt. Die Welle ι nimmt den Ring 34 mit, aber dieser dreht sich lose um die Welle 3. Die Platten 41 sind mit Anschlagbolzen 47 versehen, auf welche an den Platten 8 sitzende Anschlagbolzen 48 treffen können. Wenn die Platten 8 in eine derartige Stellung geführt sind, daß die Entkupplung der Welle 3 stattfindet, und wenn dann die Bewegung der Platten 8 nach links fortgesetzt wird, so treffen die Anschläge 48 gegen die Anschläge 47 und nehmen die Platten 41 nach links mit. Eine der Klinken 39 der Umkehrvorrichtung tritt in Eingriff mit dem Innenzahnkranz 35, und die Welle 3 wird durch die Welle 1 in entgegengesetzter Richtung wie vorher mitgenommen. Die Bewegung wird dann auf die Welle 2 durch die Zahnräder 27, 28 übertragen.

Die Einstellung der Übersetzung und der Bewegungsrichtung kann statt mittels eines Schraubengetriebes auch mittels einer einfachen Zahnstange 49 erfolgen, die durch einen Zahnbogen 50 von dem Wärter verschoben werden kann.

Statt der Anordnung der Mitnehmerklinken an den Armen, die in den Erweiterungen der Wellen gleiten, und statt der Anordnung des inneren Sperrkranzes an den Stirnrädern können die mit den Klinken versehenen Arme auch an den Zahnrädern angeordnet sein und mit einem an der Welle vorgesehenen Sperrad mit äußerer Verzahnung in Eingriff kommen.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung wurde angenommen, daß die zu treibende Welle in der Verlängerung der Antriebswelle liegt, wie es z. B. bei Kraftfahrzeugen der Fall ist, die mittels einer Kardanwelle den Antrieb auf die Hinterräder übertragen. Die Vorrichtung kann jedoch auch für parallel angeordnete Wellen angewendet werden, indem die Welle 3, welche in dem oben beschriebenen Beispiel als Zwischenwelle dient, die getriebene Welle bildet, auf welche die Arbeit übertragen werden soll. Die beschriebene Vorrichtung kann in allen don Fällen Anwendung finden, wo es wichtig ist, einen Wechsel der Geschwindigkeit bei allmählichem Übergang und ohne Stöße vorzunehmen, wie z. B. bei Hebezeugen, Drehbänken, Kraftfahrzeugen u. dgl.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Zahnräder - Wechsel- und Wendegetriebe, dadurch gekennzeichnet, daß in einer an der Antriebswelle vorgesehenen Erweiterung unter Einwirkung von Federn stehende Schaltarme (5) gleiten, die mit Sperrklinken (9) versehen sind, welche während eines Bruchteiles ihrer Drehbewegung mit einem inneren Sperrkranz (10) eines um die Welle drehbaren exzentrischen Ringes (11) in Eingriff gelangen, dessen Außenverzahnung (12) in die Verzahnung (21) eines weiteren, dem ersteren gleichartigen Ringes (19) der getriebenen Welle (3) eingreift, mit der er mittels Schaltarme (15) gekuppelt werden kann, wobei die Arme (5 und 15) mit Rollen (7 bzw. 17) versehen sind, die auf den Rändern von mit Ausschnitten versehenen und zu beiden Seiten der auf Kugeln laufenden Zahnkränze angeordneten Platten (8) laufen, die durch Querverstellung zu den Wellen die wirksame Hebellänge der Schaltarme zu ändern gestatten.

2. Zahnräder - Wechsel- und Wendegetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß feststehende Anschläge (33) bei Verschiebung der beiden die Zahn kränze (11, 19) einschließenden Platten (8) gegen die Gleitrollen (17) der getriebenen Welle (3) treffen und dadurch die Kupplungsarme (15) außer Eingriff mit dem Innenzahnkranz (20) bringen, so daß in dieser Stellung der Platten das Wechselgetriebe ausgeschaltet ist.

3. Zahnräder-Wechselgetriebe nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für den Rückwärtsgang auf der Vorgelegewelle (3) ein zweiter, mittels Sperrklinke (39) und Sperrkranz (35) zu kuppelnder Zahnkranz (36) zwischen zwei Platten (37) vorgesehen ist, und daß der für die Auflage der Gleitrollen der Kupplungsarme vorgesehene kreisförmige Ausschnitt der Platten durch ein verschiebbares Bogenstück vervollständigt ist, das eine Kupplung der Sperrklinken (39) mit dem Sperrkranz (35) nur gestattet, wenn durch Verschiebung der dieses Bogenstück tragenden Platten (41) eine der Klinken (39) mit der Innenverzahnung (35) in Eingriff gelangt, wobei die Verschiebung

der Platten (41) durch Mitnahme bei der weiteren Verstellung der Platten (8) nach links erfolgt.

4. Zahnräder - Wechsel- und Wendegetriebe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung des die Kupplungszahnkränze für die Antriebsund Vorgelegewelle einschließenden Plattenpaares (8) durch eine Schraubenspindel (30) und eine auf diese einwirkende Bewegungsmutter (31) oder durch eine Zahnstange (49) mit Zahnbogen (50) erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.