DE212728C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JV* 212728 ■-KLASSE 47ä. GRUPPE

Die Zwecke, welche die Erfindung verfolgt, bestehen kurz in folgendem: Die treibenden und die getriebenen Teile sollen bei Geschwindigkeitsänderungen keinen außerordentlichen Stößen oder Beanspruchungen ausgesetzt werden; die Geschwindigkeitsänderung soll ferner, nachdem sie einmal eingeleitet ist, allmählich und in regelmäßigen Stufen fortgesetzt werden können, bis die obere oder untere Ge- schwindigkeitsgrenze erreicht ist oder die Steuervorrichtung außer Tätigkeit gesetzt wird; drittens soll die Steuervorrichtung, nachdem sie vom Bedienenden freigegeben ist, selbsttätig und augenblicklich in unwirksame Stellung zurückgeführt werden und den treibenden Teil mit der Geschwindigkeit umlaufen lassen, welche im Augenblick der Freigabe der Steuervorrichtung vorhanden ist. .

Zur Ausführung der Erfindung wird ein Kegel von geeigneter Größe und geeignetem Seitenwinkel vorgesehen, der an seiner Mantelfläche mit Reihen von Löchern versehen ist, wobei die Löcher gleiche Abstände voneinander haben und auch die Reihen gleichmäßige Entfernung besitzen. Der Kegel läuft um seine Achse um. Parallel zur Kegelseite liegt eine Welle, auf welcher ein Treibrad sitzt, dessen Zähne denselben Abstand haben wie die Löcher auf dem Kegel. Das Treibrad kann längs der Welle verschoben werden und ist durch Feder und Nut damit undrehbar verbunden. Ist der Kegel der treibende Teil und das Treibrad in Eingriff mit einer bestimmten Lochreihe des Kegels, so wird das Rad und seine Welle mit einer Geschwindigkeit angetrieben, welche abhängt von dem Verhältnis der Zähnezahl zur Zahl der Löcher in der betreffenden Reihe. Wird das Treib-■ rad auf seiner Welle verschoben, so daß es mit einer anderen Lochreihe in Eingriff kommt, so vergrößert oder verringert sich die Geschwindigkeit der Welle, je nachdem das Treibrad zur Grundfläche oder zur Spitze des Kegels hin verschoben wird. Die Vorrichtung zur Hervorbringung dieser Verstellung ist besonders wichtig und eigenartig. Diese Vorrichtung umfaßt eine längsverschiebbare Stange, die im Mantel des Kegels untergebracht ist. und ein Loch jeder kreisförmigen Lochreihe aufnimmt. Diese Stange kann durch eine vom Bedienenden zu bewegende Vorrichtung in der einen oder anderen Richtung um eine Strecke verschoben werden, welche gleich dem Abstande zweier benachbarter Lochreihen ist. Die Zähne des Treibrades haben solche Länge und Zahl, daß, wenn ein* Zahn vollständig in ein Kegelloch eingreift, kein anderer Zahn in Eingriff mit dem Kegel steht. Wenn daher beim Eingreifen eines Zahnes in das Loch der Schiebstange diese um eine der Reihenentfernung gleiche Strecke verschoben wird, so wird das Treibrad um die gleiche Strecke auf seiner Welle verschoben. Wenn die Schiebstange nunmehr außer Eingriff mit dem Treibrad kommt, so arbeiten die Zähne des Treibrades mit der nächsten Lochreihe zusammen, und die Geschwindigkeit des getriebenen Teiles wird entsprechend geändert, je

nachdem die neue Lochreihe eine größere oder geringere Anzahl von Löchern besitzt. Dieser Vorgang tritt bei jeder Umdrehung des Kegels ein, solange die Steuervorrichtung in Wirkung gehalten wird, derart, daß die Geschwindigkeit des Treibrades sich schrittweise um jedesmal eine gleiche Stufe ändert, da die Lochreihen gleiche Abstände haben und die Unterschiede zwischen den Lochzahlen der

ίο einzelnen Reihen gleiche sind.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dar.
Fig. ι ist ein Grundriß;
Fig. ι a ist eine schaubildliche Einzeldarstellung;

Fig. 2 ist eine Seitenansicht, zum Teil im Schnitt;

Fig. 3 zeigt in Ansicht die normale oder unwirksame Stellung der Steuervorrichtung;

Fig. 4 ist eine Darstellung der Steuervorrichtung in einer ihrer wirksamen Stellungen. Der Treibkegel 1 ist mit kreisförmigen Reihen von gleich weit entfernten Löchern 2 versehen und ist auf einer bei 4, 5 gelagerten Welle 3 befestigt. Parallel zur Kegelseite liegt eine Welle 6 in Lagern 7, 8, auf der durch Feder und Nut ein verschiebbares Treibrad 9 angebracht ist. Die Zähne oder Triebstöcke 10 haben zweckmäßig Spitzen und dieselben Abstände wie die Löcher 2, so daß sie mit diesen in Eingriff treten können. Entweder der Kegel oder das Treibrad kann als treibendes Glied angewandt werden, zweckmäßig wird der Kegel zum treibenden Teil gemacht.

Die Vorrichtung zur Verstellung des Treibrades auf der Welle hat folgende Einrichtung: In der Mantelfläche des Kegels ist eine Schiene oder Stange 11 längsverschiebbar, in welcher ein Zahnloch jeder Reihe ausgebildet •ist. Dies ergibt eine geradlinige Lochreihe in dem Schieber. Dieser Schieber hat zweckmäßig auf seiner ganzen Länge die gleiche Breite und kann in Richtung des Kegelradius nicht verschoben werden. Zu diesem Zweck hat der Schieber und seine Führung einen geeigneten, z.B. schwalbenschwanzförmigenQuerschnitt (Fig. 3). Die Teile haben solche Größenverhältnisse, daß 'dann, wenn irgendein Zahn des Treibrades vollständig in Eingriff mit einem Loch steht, die beiden benachbarten Zähne vollständig außer Eingriff sind und von der Fläche des Kegelmantels noch etwas Abstand haben. Wenn ein Zahn des Rades vollständig in ein Loch des Schiebers eingreift, so kann der letztere der Länge nach verschoben werden und das Treibrad mitnehmen. Ist die Größe der Verschiebung gleich der Entfernung zweier Lochreihen und wird die Verschiebung. rasch genug vorgenommen, so kommt dei nächste Zahn des Treibrades in das sich nähernde Loch der nächsthöheren oder . nächsttieferen Lochreihe, je nach der Verstellungsrichtung, und demgemäß verändert sich die Geschwindigkeit des Treibrades.

Um den Schieber zu verstellen, ist er an dem der Grundfläche zugewandten Ende mit zwei radial vorspringenden Ansätzen 12, 13 versehen, die in zwei Umfangsnuten 14, 15 an der Grundfläche des Kegels eingreifen. Diese Nuten werden durch Rippen 16, 17, 18 gebildet. In der Mittelebene der Wellen 3 und 6 sind anliegend an diese Nuten zwei Daumen 19, 20 angebracht, deren obere Fläche, wie in Fig. ia besonders dargestellt, abgeschrägt ist. Jeder Daumen kann unabhängig von dem anderen in die entsprechende Nut eingeführt werden. Die Vorsprünge 12 und 13 des Schiebers 11 sind so angeordnet, daß sie unter gewöhnlichen Umständen die in Fig. 1 und 2 dargestellte Lage haben; es bleibt also ein geringer Zwischenraum zwischen jedem Vorsprung und der Mittelrippe 17. Wenn nun einer der Daumen, z. B. 19, in die Nut eingelegt wird (Fig. 4), so tritt beim Umlaufen des Kegels die Schneide des Daumens oder Keiles 19 in den Zwischenraum zwischen Vorsprung 12. und Mittelrippe 17 und verschiebt bei weiterer Drehung des Kegels den Schieber gegen die Grundfläche des Kegels hin, das Treibrad 9 mitnehmend. Der Zwischenraum zwischen den Vorsprüngen muß breit genug sein, um das Vorübergehen der Vorsprünge an den beiden Seiten des Daumens zu gestatten. Der Daumen selbst, die Breite der Nut und der 'Abstand der Vorsprünge wird so gewählt, daß die Bewegungsstrecke des Schiebers gleich dem Abstand der Lochreihen ist. Man erkennt, daß der Daumen 20 den Schieber in entgegengesetzter Richtung verschieben kann. .

In beiden Fällen muß der Schieber in seiner gewöhnlichen mittleren Stellung sich befinden, sobald der Daumen in die Nut eingelegt wird; es kann also der Schieber, nachdem er einmal verschoben ist, nicht zum zweiten Male, in der gleichen Richtung verschoben werden, wenn er nicht dazwischen in seine Mittelstellung zurückgeführt ist. Dies geschieht durch folgende Vorrichtung:

Der Schieber ist mit einem durch einen Längsschlitz des Kegels nach innen ragenden Stift 21 (Fig. 2) versehen, gegen welchen zwei entgegengesetzt wirkende federbelastete Drücker 22, 23 wirken, deren Bewegungen durch die Anschlagschräuben 24, 25 begrenzt werden; diese Schrauben greifen in Nuten der Drücker ein. Bei einer Verschiebung des Schiebers drückt Stift 21 den einen oder den anderen Drücker gegen die Wirkung seiner Feder zurück. Wenn bei der Weiterdrehung des Kegels der Schieber außer Eingriff mit dem Treib-

rade gekommen ist, führt die Spannung' der zusammengedrückten Feder augenblicklich den Drücker und den Schieber in ihre Anfangsstellung zurück,. bis der Drücker durch die Anschlagschraube aufgefangen wird. Wenn z. B. der Daumen 19 sich in seiner Anfangsstellung befindet, so - wird, wenn der Schieber wieder in die Mittelebene des Treibrades kommt, der Schieber wiederum in der gleichen Richtung verschoben und kehlt dann wieder in seine Anfangsstellung zurück. Dieser Vorgang tritt bei jeder Umdrehung des Kegels ein, solange der Daumen in der Nut liegt, und infolgedessen bewegt sich das Treibrad Schritt für Schritt am Kegel aufwärts oder abwärts, bis schließlich das Treibrad in Eingriff mit der letzten Lochreihe steht und gegen die Lagerfiäche anliegt. Eine weitere Bewegung des Schiebers würde unmöglich sein.

Trotzdem · aber würde der Vorsprung wieder gegen den Daumen treffen, und da der erstere sich nicht bewegen kann, so würde ein Bruch der Teile stattfinden oder das Getriebe zum Stillstand gebracht werden. Infolgedessen muß der Daumen zwangläufig aus der Nut herausgeführt werden, wenn der Vorsprung nach dem Erreichen der letzten Lochreihe wieder dagegen trifft. Zu diesem Zweck ist die Daumenfläche nicht nur gegen die Grundfläche des Kegels zu schräg, sondern auch gegen die senkrecht zur Grundfläche stehende achsiale Kegelebene (Fig. ia). Infolgedessen hat der Daumen nicht nur das Bestreben, den Schieber längsweise zu verschieben, sondem jeder Vorsprung des Schiebers hat auch das Bestreben, den Daumen in radialer Richtung auswärts zu drücken. Damit die Längsverschiebung eintritt, muß daher der Daumen mit einer gewissen Kraft in die Nut hineingedrückt werden. Dies bedeutet keine besondere Anstrengung für den Bedienenden, aber wenn die letzte Lochreihe vom Treibrade erreicht ist und daher der Schieber keine weitere Bewegung machen kann, so wirkt die den Kegel umtreibende Kraft in radialer Richtung gegen den Daumen und drückt letzteren so stark auswärts, daß die Anstrengung des Bedienenden in jedem Fall überwunden wird. Durch diese Einrichtung wird der Daumen selbständig beim Anlangen des Treibrades an der oberen oder unteren Bewegungsgrenze außer Wirkung gesetzt.

Um die Daumen zu handhaben, wird zweckmäßig eine Einrichtung angewandt, welche nur einen Daumen auf einmal einzurücken gestattet und beide Daumen selbsttätig in unwirksame Lage bringt, wenn der Arbeiter sie freigibt. Diese Einrichtung ist aus Fig. 3 und 4 ersichtlich. Ein Handhebel 26 mit Handgriff 27 ist um einen Drehzapfen 28 schwingbar. Dieser Hebel liegt zwischen den beiden senkrechten Ebenen, in welchen die Daumen sich bewegen, und ist auf zwei zu seinem Drehpunkt entgegengesetzten Seiten durch Kuppelstangen 29, 30 mit den Schwingarmen 31, 32 verbunden, die an ihren oberen Enden die Daumen 19 bzw. 20 tragen. Wenn der Handgriff 27 gegen den Kegel hin umgelegt wird, wird der Arm 31 gegen den Kegel bewegt und führt den Daumen 19 in die Nut ein, während der Arm 32 und der Daumen 22 vom Kegel abgezogen werden. Beim Umlegen des Handhebels in entgegengesetzter Richtung wird der Arm 31 und der Daumen 19 zurückgezogen und der Arm 32 und der Daumen 20 in Tätigkeit gesetzt. Es ist daher unmöglich, beide Daumen gleichzeitig in wirksame Lage zu bringen.

Dicht hinter dem Hebel 26 befindet sich ein Drücker 33, der durch eine Feder gegen den Hebel gedrückt wird und eine flache Stirnfläche 34 besitzt, die gegen den Hebel anliegt. Dieser Drücker befindet sich in der Ebene des Hebeldrehpunktes, und ein Umlegen des Hebels in der einen oder anderen Richtung bewirkt daher eine Rückwärtsbewegung des Drückers gegen die Federwirkung. Sobald der Bedienende den Handgriff freigibt, bewegt sich der Drücker unter der Federwirkung vor und bringt den Hebel in die unwirksame mittlere Stellung (Fig. 3) zurück, in welcher beide Daumen außer Wirkung stehen.

Wenn die zu übertragende Kraft an eine Welle weitergegeben werden soll, die gleichachsig oder gleichlaufend zur Kegelachse liegt, wie z. B. die Welle 35 (Fig. 1), so muß die Welle 6 damit in geeigneter Weise verbunden werden, z. B. durch ein Universalgelenk 36.

Die Löcher des Kegels können bis in den hohlen Innenraum des Kegels hineinreichen, so daß Fremdkörper, Schmutz, Fett usw. sich in den Löchern nicht ansammeln können, sondern nach innen hineingedrückt werden.

Claims (7)

Patent-Ansprüche:

1. Getriebe zur Übertragung von Drehbewegung mit veränderlicher Übersetzung, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einem Getriebekegel (1) in Eingriff stehendes Treibrad (9) durch einen im Kegelmantel angebrachten Schieber (11) längs der Kegelseite verschoben werden kann.

2. Ausführungsform des Getriebes nach Anspruch 1 mit einem mit kreisförmigen Reihen von in gleichen Abständen angeordneten Getriebeöffnungen versehenen Getriebekegel, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (11) für jede kreisförmige Reihe mit einer einzigen Getriebeöffnung 12a versehen ist, so daß durch eine Verschiebung des mit dem Treibrad (9) in Ein-

griff gekommenen Schiebers das Treibfad (9) auf seiner Welle (6) längsverschoben wird.

3. Ausführungsform des Getriebes nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe des Endes des Schiebers (11) zwei Vorsprünge (12, 13) angebracht sind, die in Umfangsnuten (14, 15) des Getriebekegels (1) hineinreichen und mit eihlegbaren Daumen (19. bzw. 20) zusammenwirken, um die Verstellung des Schiebers zu erreichen.

4. Ausführungsform des Getriebes nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Federanordnung (24, 25), die den Schieber (11) nach jeder Verstellung wieder in seine Mittelstellung zurückführt.

5. Ausführungsform des Getriebes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Daumen (19, 20) auch in radialer Richtung abgeschrägt sind, so daß beim Auftreffen des Schiebervorsprunges (12 bzw. 13) der Daumen (19 bzw. 20) selbsttätig zurückbewegt wird, wenn eine Verstellung des Schiebers (11) unmöglich ist.

6. Ausführungsform des Getriebes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Daumen (19 bzw. 20) zwecks Bewegung des Schiebers (11) nach der einen oder anderen Richtung mit einem gemeinschaftlichen Stellhebel (26, 27) derartig verbunden sind, daß nur einer der Daumen in die wirksame Lage gebracht werden kann.

7. Ausführungsform des Getriebes nach . Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen federbelasteten Drücker (34) an der Rückseite des Stellhebels (26, 27), welcher den ' Stellhebel in seine Mittellage zurückführt, sobald der Handgriff (27) losgelassen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.