DE2310751A1 - Geschwindigkeitswechselgetriebe - Google Patents

Description

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Herr Patrick George Leeson, 20 Patch Lane, Bramhall, Stockport, Cheshire/England

"Geschwindigkeitswechselgetriebe"

Die Erfindung befasst sich mit Geschwindigkeitswechselgetrieben.

Insbesondere liegt der Erfindung die Art von Mechanismen zugrunde, die normalerweise als nockengetriebene Geschwindigkeitswechselgetriebe bezeichnet werden und die aufweisen eine Nockenbahn, eine ausgebuchtete Bahn mit einer Reihe von identischen Abschnitten, welche gleiche Abstände zueinander haben und je eine Ausbuchtung aufweisen und mindestens eine Rollenkörpereinheit zur Übertragung der Bewegung zwischen der ausgebuchteten Bahn und der Nockenbahn. So hat ein solcher Mechanismus drei Hauptbauteile, nämlich: - ein erster Hauptteil wird mit der Nockenlaufbahn gebildet; ein zweiter Hauptteil wird mit der ausgebuchteten Bahn gebildet; und ein dritter Bauteil dient zur Übertragung der Bewegung zwischen den ersten beiden Hauptteilen. Bei einer Form des Mechanismus dieser Art werden diese Bauteile normalerweise bezeichnet als Nocke, Verhältnisplatte und Mechanismusgehäuse.

Ein Mechanismus nach dem vorstehenden Abschnitt wird im folgenden als

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Geschwindigkeitswechselgetriebe "von der betroffenen Art" bezeichnet.

Die Erfindung wurde in der Tat hauptsächlich mit Verbindung zum Geschwindigkeitswechselgetriebe ausgearbeitet, die Gegenstand der englischen Patentschrift Nr. 1,199,257 ist. Es besteht jedoch in dieser Hinsicht keine Einschränkung, da die Erfindung auf jedes Geschwindigkeitswechselgetriebe von der besprochenen Art anwendbar ist.

Bei einem solchen Geschwindigkeitswechselgetriebe wird die Nocke normalerweise auf die Antriebswelle des Geschwindigkeitswechselgetriebes montiert, welche wiederum in Lagern auf beiden Seiten der Nocke montiert ist. Die Nocke ist dementsprechend in der Rotation durch zwei Lager geführt. Beispielsweise kann die Lagerung an der Aussenseite der Nocke zwischen der Welle und dem Getriebegehäuse montiert sein, während das innere Ende der Welle am inneren Ende der Abtriebswelle des Getriebes angeschlossen sein kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Bau eines Geschwindigkeitswechselgetriebes von der besprochenen Art zu vereinfachen, während eine präzise Rotationslage der Hauptbauteile gesichert wird. ;

Erfindungsgemäss hat man ein Geschwindigkeitswechselgetriebe der besprochenen Art, bei dem der erste Hauptbauteil des Geschwindigkeitswech- : selgetriebes frei beweglich ist und in Rotation bezüglich des Hauptbauteils \

über den dritten Hauptbauteil verbunden ist, wobei der vorgenannte zweite Hauptbauteil selbst in Rotation bezüglich des Gehäuses des Mechanismus geführt wird.

Es ist aus dem Vorstehenden klar, dass dies eine besonders einfache Konstruktion ist« da der erste Hauptbauteil des Getriebes ohne Zwischenlagerung placiert wird.

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Bei einem stufcnloscn Getriebe der beschriebenen Art, wie in der englischen Patentanmeldung Nr. 3126/72, die am 22. Januar 1972 angemeldet wurde, beschrieben wurde, sind alle^drei Hauptbauteile rotierfähig montiert. Jedoch 1 kann der dritte Hauptbauteil (d.h. das Gehäuse) nicht mit dem Rollcnkörper ,

verbunden werden, um Positionierungszwecke zu erfüllen, da die Einheiten j

selbst bezüglich des Gehäuses beweglich sein müssen. ;

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal wird dementsprechend vorgeschla- ; gen, dass der dritte Hauptteil (d.h. das Gehäuse) eines Wechselgetriebes . dieser Art rotationsfähig von einer oder mehreren'Serien von Rollen oder '

Kugeln geführt wird, die zwischen dem genannten Bauteil und einem oder beiden der anderen Hauptteile des Getriebes vorgesehen sind. Bei einem Beispiel dieser Art kann das Gehäuse in der Rotation von einer Serie von Rollen oder Kugeln geführt werden, die an der Peripherie angeordnet sind und in Berührung mit dem zweiten Hauptbauteil (oder auf einer Erstreckung des- ' selben) laufen.

-3a-

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Ein weiteres Erfindungmerkmal sieht ein Geschwindigkeitswechselgetriebe vor, das au3 einem ersten Hauptbauteil best&ht, einem zweiten Hauptbauteil, welches die Abtriebswelle des Getrieb« darstellt, und einem dritten Hauptbauteil zur übertragung von Bewegung zwischen den ersten beiden Hauptteiien, v/obei der erste Hauptbauteil die Form einer exzentrischen Nocke aufweist und der dritte Hauptbauteil in einer exzentrischen Bahn durch die Welle getrieben wird und mit dem zweiten Hauptbauteil mittels einer ausgebuchteten Bahn verbunden ist, die entweder mit dem dritten oder mit dem zweiten Hauptbauteil in Verbindung steht, sowie einer Anzahl vojn bewegungsübertragenden Elementen, die vom anderen Bauteil getragen und in der erwähnten ausgebuchteten Bahn gehalten sind.

Aus der folgenden Beschreibung geht hervor, dass zusätzlich zu den oben erwähnten Vorteilen durch die Erfindung die Verwendung von Formteilcn aus \ gesintertem Metall, Plastiks usw. erleichtert wird, womit die Bearbeitungs-

; zeit, die Montage'zeit reduziert wird und womit die Rationalisierung der Kom-' ponenten innerhalb eines bestimmten Anwendungsfächers garantiert wird.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile gehen aus der nach- ; folgenden Beschreibung hervor, in der mit Bezug auf die Zeichnungen Aus-¹ ftihrungsbeispiele erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 und 3 Längsschnitte durch konventionelle Geschwindigkeitswechselgetriebe,

^: i

,Fig. 2 und 4 ähnliche Ansichten erfindungsgemässer Geschwindigkcitswechselgetriebe,

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Fig. 5 eine teilweise Längsschnittansicht durch ein erfin dungs gern äs -

see Getriebe nach einer anderen Ausführungeform, und

Fig. 6 und 7 ähnliche Ansichten weiterer Ausführungsbeispiele.

In Fig. 1 und 2 haben beide Getriebe drei Hauptbauteile, d.h. eine Nocke 1,

ein Gehäuse 2 und eine sogenannte Verhältnisplatte 3. Eine Serie von RoI- · lenkörpe reinheit en 4 läuft in Nockenbahnen in der Nocke 1 bzw. auf der Ver- j hältnisplatte 3 in ähnlicher Weise wie in der vorgenannten englischen Patentschrift Nr.· 1,199,157 beschrieben. In beiden Fällen ist die Verhältnis- ', platte 3 der Abtriebsteil des Getriebes, aber damit hören die Ähnlichkeiten im Design auf. Bei der konventionellen Anordnung nach Fig. 1 ist die Nocke 1 auf einer Antriebswelle 5 montiert, die in Lagern 6 und 7 im Gehäuse 2 läuft, bzw. in der Platte 3.

In der Fig. 2 ist die Antriebswelle 5a, auf der die Nocke 1 montiert ist, so angeordnet, dass sie sich bewegen und ihren Mittelpunkt finden kann. Mit anderen Worten wird die Neigung der Nocke, als innere Nabe eines Rollenlagers zu fungieren, dazu benutzt, die Erfordernis zu vermeiden, zwei Lager mit einer flexiblen Verbindung zu haben (Bezeichnung 5).

In Fig. 1 Wird ein Gehäuse 8 mit Bolzenverbindung zum Gehäuse 2 gezeigt, wobei das erstgenannte Gehäuse eine Lagerung 9, eine Dichtung 10 und eine Deckplatte 11 trägt, in der die Abtriebswelle der Verhältnisplatte 3 rotiert. Auf der anderen Seite ist in Fig. 2 zu sehen, dass das Lager 9 ersetzt wurde durch ein Kugellager 12 zwischen der äusseren Peripherie der Verhältnis- ! platte 3 und dem Gehäuse 8 des Getriebes. Bei dieser Ausführungsform um- \ fasst das Gehäuse zwei Ringe 13 und 14 zwischen dem Gehäuse 2 und einer ; Platte 15, die mit der Abtriebswelle mit einem Simmerring 16 fest verbunden

ist. i

Ee wird klar sein, dass relativ hohe Untersetzungen bei Getrieben dieser Art

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normalerweise zu relativ langsamer Bewegung zwischen den beiden Hauptteilen, die sich langsam bewegen, führt, d.h. zwischen dem Gehäuse und der Verhältnieplatte, so dass das Lager an die äussere Peripherie verlegt werden kann, ohne die normalerweise zulässigen Oberflächengeschwindigkeiten zu überschreiten. Es wird auch klar sein, dass die Seiten und Endbelastungen bei der Abtriebswelle beim Getriebe nach Fig. 2 bei weiten grosser sind als diejenigen bei Fig. 1. Ausserdem ist das Getriebe nach Fig. 2 . kompakter und benötigt weniger Material. |

Die Figuren 3 und 4 zeigen zylindrische oder fassartige Getriebe von der be-

t s prochen en Art. Die konventionelle Ausbildung wird in Fig. 3 gezeigt, wäh- ! rend Fig. 4 eine zylindrische Ausführung nach der Erfindung zeigt.

^: Beide Getriebe haben im wesentlichen die gleichen Hauptbauteile, nämlich: eine Nocke 17, ein Gehäuse 18, eine Verhältnisplatte 19 und eine Reihe von ι Rollenkörpereinheiten 20. In der Fig. 3 wird die Antriebswelle des Getriebes : mit 21 bezeichnet und von zwei Lagern 22 und 23 geführt, während in Fig. eine bewegliche Anordnung gewählt wurde. Eine Dichtung 24, bzw. 24a ist in beiden Fällen notwendig.

;

Als Kontrast ist ersichtlich, dass die Verhältnisplattenanordnung in Fig. 4 ; das Abtriebsbauteil ist und das Gehäuse 18 ist an einer Seitenplatte an der Antriebsseite befestigt. Diese Anordnung beseitigt den unerwünschten Hebeleffekt des Gehäuses 18 nach der konventionellen Ausführung entsprechend Fig. 3 und die Erfordernis für ein Gehäuse 25 und für Lager 26. Die im übrigen so erhaltenen Vorteile sind die gleichen wie bei Fig. 2 \

Ee wird später erklärt werden, dass es weitere Vorteile der Erfindung gibt, wenn es notwendig ist, dass alle drei Hauptteile frei zueinander rotieren. In solchen Fällen ist es sehr wünschenswert, extra Gewicht zu sparen und dementsprechend Trägheitskräfte in rotierenden Bauteilen und die Fähigkeit

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Feile des Gehäuses, insbesondere durch Anpassung der Anordnung in Fig. 4 , zu eliminieren, ist von gro'ssem Vorteil.

In Fig. 5 wird gezeigt, dass das Getriebe im Hinblick auf die Erleichterung der Herstellung abschnittweise gebaut wird (d.h. in geeigneten Formen).

Das in dieser Ansicht gezeigte Getriebe hat eine Antriebswelle 27, eine mit der Antriebswelle verschraubte Nocke 28 und eine Anzahl von Rollenkörpereinheiten 29 in einem Gehäuse 30. Aufgrund des Abstandes C zwischen der Antriebswelle 27 und dem Gehäuse 31 kann die Nocke 28 ihr Rotationszentrum innerhalb der Belastungen finden, die sich aus den Rollenkörpereinheiten 29 ergeben.

Jede dieser Einheiten weist einen zylindrischen Zapfen mit sphärischen Anschlussbüchsen auf, die frei rotierbare Kugeln 32 aufnehmen. Wie gesehen werden kann, erfassen die Kugeln an den inneren Enden der Einheiten die Nocke 28, während diejenigen am äusseren Ende die Nockenbahn erfassen, die zwischen einem paar von Ringen gebildet wird, die Teil der Verhältnisplatte des Getriebes sind.

So umfasst die Verhältnisplatte des Getriebes eine Reihe von Ringen A bis H, die ineinander eingreifen und mit dem festen Gehäuse 3 verbolzt sind. Wie gesehen werden kann, erfassen die Rollenkörpereinheiten 29 die Ringe G und M. Diese Ringe werden ausgebildet, um eine ausgebuchtete Nockenbahn der Form zu bilden, wie sie im englischen Patent Nr. 1,199,157 offenbart wurde.

Wenn man davon ausgeht, dass elf Auskehlungen in der Nockenbahn zwischen den Ringen G und H vorhanden sind, wird das Gehäuse 30 in der gleichen Richtung wie die Antriebswelle mit einem Zwölftel Geschwindigkeit rotieren. Die Bahn zwischen F und G ist kreisförmig und wirkt dementsprechend als Kugellagernabe in der üblichen Form.

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Um die Belastung am Getriebe aufzuteilen, sind zwei weitere Nocken- und Rollenkörpereinheiten vorgesehen. So sind zwei geschlitzte Nocken 33 und 34 für Auswuchtungszwecke verschraubt; sie wirken als Lastenverteiler. Die Nocken 33 und 34 sind beide Nocken mit einer einzelnen Erhöhung (wie Nocke 28) und jede weist eine dazugehörige Reihe von Rollenkörpereinheiten 29¹. :
sind.

1 2
29,29 auf (identisch zu Einheit 29), die in einem Gehäuse 35 montiert

Die Bahnen zwischen den Ringen C und D und D und E, die diese Einheiten : aufnehmen, sind identisch, aber auch um 180 Phasen-verschoben. Andere , phasen verschobene Verhältnisse könnten jedoch notwendigenfalls gewählt '

werden. Wenn beispielsweise die Nockenbahnen beide neun Ausbuchtungen ' in Verbindung mit zehn Rollenkörpern haben, wird diese zweite Stufe eine Untersetzungskapazität von 10:1 haben und die kombinierte Untersetzungskapazität der Vorrichtung wird 160:1 haben, was das Ergebnis der Multiplikation der beiden Untersetzungen ist, da die Richtung der Rotation bei beiden Stufen gleich ist. Auf der anderen Seite kann man davon ausgehen, dass die zweiten Nockenbahnen (C/D; D/E) nun Ausbuchtungen haben, die mit zehn \ Rollenkörpern zusammenwirken, worauf die Rotation in entgegengesetzter Richtung erfolgen würde, aber immer noch im Verhältnis 10:1.

Es sollte bemerkt werden, dass, während die Ausbuchtungen in jedem Paar von zusammenwirkenden Ringen genauso ausgebildet sind, dass sie eine konsistente Nockenbahn bilden, die Zahl der Ausbuchtungen in jedem aufeinanderfolgenden Paar anders sein kann, um ein anderes Übersetzungsverhältnis zu liefern. Alternativ können zwei oder mehrere η ach ge schaltete Bahnen , die gleiche Zahl von Ausbuchtungen haben, so dass sukzessive Stufen die Be- \ '· lastung aufteilen. Schliesslich (wie erwähnt) benötigen die Bahnen keine Ausbuchtungen, so dass sie als reine Lagerungen wirken.

Um der Abtriebswelle des Mechanismus (Bezeichnung 36) eine beträchtliche

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End- und Seitenbelastungsfähigkeit zu geben, hat das Gehäuse 35, mit dem es verbolzt ist, zwei Kugellager, In denen sie rotiert, nämlich die kreisförmigen Lager zwischen den Ringen B und C und E und F. Die Ringe zwischen A und B werden für eine ¹O¹-Ringdichtung verwendet.

Es ist klar, das«, abgesehen von den Vorteilen bei den bisher beschriebenen Getrieben (Fig. 2 und 4) das Getriebe nach Fig. 5 die Möglichkeit hat, die Last auf parallele Stufen zu verteilen, die Möglichkeit der Phasenverschie- ; bung sukzessiver Stufen und die Möglichkeit der Schaffung von peripherischen Rollen- oder Kugellagern und Auskehlungen für Dichtungen zwischen dem Ge- ; hause und der Verhältnisplatte. Es ist auch wohl klar, dass die Ringe A bis H und ihre entsprechenden, heruntergebogenen Flächen dimensionsmäesig identisch sind. Darüberhinaus und aufgrund der Tatsache, dass die Ringe A bis H miteinander verbolzt sind (über Bolzen 37), wird ein dehnbares Gehäuse gebildet, das eine variierende Zahl von Anordnungen von Stufen entsprechend äßn Antriebskräften aufnehmen kann. Da die Ringe keine sperrigen Winkel haben, können sie ohne Schwierigkeit in Formen aus geeigneten Materialien hergestellt werden. Die Formen können mit geeigneten Einsätzen versehen werden, um verschiedene Ausbuchtungen entsprechend den Erfordernissen bzw, für eine kreisförmige Halbbahn zu bilden. Es ist nicht einmal notwendig, Links- und Rechts-Formen zu schaffen,

Es wird klar sein, dass im Hinblick auf die Vereinfachung der Produktion eines oder beider Hauptteile eine Aufteilung in Abschnitte ähnlicher Form vorgenommen werden könnte.

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; Die vorstehenden Beispiele haben alle eines der Hauptteile ortsfest. Die englische Patentanmeldung 3126/72 befasst sich mit Getrieben der beschrie- ' benen Art, bei denen alle drei Hauptteile rotieren können, um eine stufenlos variable Untersetzung zu erzielen. Es gibt auch Anwendungen für feste Untersetzungsverhältnisse, bei denen es ausgesprochen vorteilhaft ist, alle

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drei Hauptteile beweglich zu haben, unter der Voraussetzung, dass dies ohne überm äs s ige Komplikation und dementsprechend ohne unverhältnismässig hohe Kosten erzielt werden kann. Die Vorrichtung nach Fig. 5 kann so angeordnet werden, dass alle drei Hauptteile rotieren, sie ist jedoch hauptsächlich so entwickelt, dass eine Massenherstellung der Bauteile möglich wird, d.h. zylindrische Zapfen und mehrfache gebohrte Gehäuse, und das ist nicht vereinbar mit einem Ansatz entsprechend den Ausführungsformen nach Fig. 6 und 7. Diese beiden Ausführungsformen haben rotierende Nocken, Gehäuse und Verhältnisplatten und beide sind Untersetzungseinheiten mit hohen Untersetzungsverhältnissen. Die Rotation aller drei Hauptteile macht solche hohen Untersetzungen in einem Getriebe möglich, das relativ einfach, billig in der Herstellung, kompakt und leistungsfähig ist.

In Fig. 6 wird die Antriebswelle des Getriebes mit 38 bezeichnet und sie hat eine Mutter und eine Muttersperre an beiden Seiten, die Druckscheiben 39 enthalten, die so angeordnet sind, dass sie an der festen Gehäuseplatte 40 anliegen und an der kombinierten Verhältnisplatte und Welle 41, so dass alle i rotierenden Teile positiv gelagert werden. Auf der Antriebsseite ist eine Dichtung 42 vorgesehen, um Ölaustritt zu verhindern, aber auf der Abtriebsseite schafft ein Plastikgehäuse 43 eine geeignete Dichtung, da es auf der ; Abtriebswelle liegt, wobei sichergestellt ist, dass die Gehäuseplatte 40 j durch ein Band 44 gehalten wird. Die feste Platte 40 ist an einem Stand 45

: festgeschraubt, welcher wiederum auf einer nicht gezeigten Grundplatte i verschraubt ist.

I durchs

ί Die Antriebswelle 38 trägt (über Keilefrwei exzentrisch* Nocken 46,*l7,die eine Distanzmuffe getrennt werden, die lang genug ist, um sicherzustellen, \ dass das Gehäuse 48 des Getriebes und die dazugehörigen Gleitblöcke (siehe ! später) frei rotieren können. Eine Reihe von Rollen 49 erfasst die Nocke 46 und ist selbst auf Gleitblöcken 50 montiert, welch letztere an ihren äusseren \

Enden Distanzteile haben, um in der Rotation die Kugeln 51 aufzunehmen. Die

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Kugeln 51 erfassen eine Nockenbahn in einem Nockenring 52, der in der Tat einen vierten Hauptbauteil des Getriebes bildet. Die Nockenbahn im Nockenring 52 hat eine Zahl von Wellen oder Ausbuchtungen, die in die axiale Fläche gegenüber den Rpllenkörpern 50 eingeschnitten wurden. In ähnlicher Weise erfassen Rollen 53 in ihren entsprechenden Rollenkörpern 54 die Nocke 47 und haben Kugeln 55, die in Muffen rotieren und eine Nockenbahn in der

Fläche des Nockenrings 56 erfassen.

I I

Der Nockenring 52 ist mit der rückwärtigen Platte 40 verbunden, wenn auch bei einer anderen Ausführung der Nockenring 52 rotierbar sein könnte. Der Nockenring 56 ist mit der Verhältnisplatte verbunden, ebenso wie mit der Abtriebswelle 41. Es ist klar, dass das Gehäuse 48 so rotierbar innerhalb der Platte 40 montiert ist, ebenso wie innerhalb der Verhältnisplatte 41, und zwar durch die Kugeln 51 und 55, die als Druckübertragungseinrichtung und als Kraftübertragung wirken.

Beim Betrieb bewirkt die Rotation der Nocken 46 und 47, dass die Rollenkörper 50 und 54 hin- und hergehen, ^wodurch bewirkt wird, dass das Gehäuse 58 aufgrund der reaktiven Kräfte rotiert, die vom festen Nockenring 52 über die Kugeln 51 übertragen wird und dementsprechend wird die Verhältnisplatte 41 in ähnlicher Weise gedreht, jedoch mit einer weiter reduzierten Geschwindigkeit aufgrund der Wirkung der Kugeln 55 auf dem Nockenring 56 in an sich bekannter Weise, wie insbesondere in der britischen Patentschrift 1,199,257 beschrieben.

Bei der Kombination von Vorsprüngen auf der Nockenbahn 46 bzw. der Zahl ^; von Rollenkörpern 50 und der Zahl von Wellen oder Ausbuchtungen im Nockenring 52 wird so vorgegangen, dass ein Untersetzungsverhältnis von R. herge- \ stellt wird und in ähnlicher Weise hat die zweite Stufe ein Untersetzungsverhältnis von R und die Gesamteinrichtung wird eine Gesamtuntersetzung haben, die abhängt von der Zahl von Ausbuchtungen oder Kurven und den dazugehöri-

-10- j

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gen Rollen, die drei Kombinationen von Übersetzungsverhältnissen bei jeder Anordnung liefern. Wenn diese Kombinationen oder Optionen betrachtet werden in Verbindung mit der möglichen Fächerung von einzelnen Stufen für sich, nämlich bei praktischen Zwecken beispielsweise 6 bis 24, ist es möglich, mehr als 500 Formulierungen für die Abtriebsgeschwindigkeit innerhalb eines Fächers von Untersetzungen von 6 bis über 600 zu 1 zu liefern, wobei auch eine Umkehrung der Rotation möglich ist.

In der Vorrichtung nach Fig. 7 ist es möglich, einen beinahe ebenso breiten Fächer wie bei Fig. 6 zu erhalten, wobei aber die Vereinfachung der Komponenten im Hinblick auf die besondere Gehäuseform entsprechend der englischen Patentanmeldung Nr. 1,199,257 beträchtlich ist. Wenn der Nockenbauteil eines Getriebes, wie hier besprochen, nur einen Überstand hat und wenn dieser Überstand so geformt ist, dass er einen regelrechten Kreis bildet, der exzentrisch zur Antriebswelle angeordnet ist, ist es möglich, alle Serien von Rollenkörper als einen einzigen gemeinsamen Bauteil zu behandeln. Mit anderen Worten können alle Rollen oder Kugeln mit dem Gehäuse verbunden werden und so bewirken, dass das Gehäuse in zweifacher Hinsicht wirksam wird, d.h. als ein integraler Rollenkörper und als Gehäuse in Kombination. Nachteile in der Antriebswirksamkeit müssen in Kauf genommen werden, und zwar aufgrund der Natur der Wellen bzw. Ausbuchtungen in der Verhältnisplatte und in den Nockenbahnen, die diktiert werden durch die notwendige exzentrische Bewegung, die von einem regelrechten Kreis ausgeht, aber wenn es sich um einfachere Getriebe handelt, kann dies akzeptiert werden und es kann eine beträchtliche Vereinfachung erzielt werden, wie die Darstellung 7 klar zeigt.

Beim Vergleich zu der Vorrichtung nach Fig. 6 kann gesehen werden, dass die Antriebswelle 38 der Fig. 7 verkürzt wurde, da es nun nur notwendig ist, einen Exzenter 57 vorzusehen statt zweier Nocken 46 und 47 in Fig. 6. Die Exzenternocke 57 gibt eine exzentrische Bewegung an einen ringförmigen

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Gehäuse-/ integralen Rollenkörper 58 über eine Kugelbahn 59 weiter, die
an der äusseren Peripherie der Nocke vorgesehen ist. Das Gehäuse 58 hat
Muffen, in denen Kugeln 60 rotieren können und die Kugeln erfassen eine
Nockenbahn im Nockenring 61, welch letzterer in genau der gleichen Anord- , nung befestigt ist, wie vorher beschrieben. Ähnlich stehen Kugeln 62 auf der Abtriebsseite des Gehäuses 58 mit einem Nockenring 63 in Verbindung, der
in der Verhältnisplatte und Abtriebswelle 64 vorgesehen ist. Es ist klar, dass Kugeln nicht verwendet werden müssen. In bestimmten Fällen können quadratische oder rechtwinklige Nockenbahnen mit konventionellen zylindrischen ! Nockentastern verwendet werden, unter der Voraussetzung, dass geeignete , M assnahm en getroffen werden, um sicherzustellen, dass das Gehäuse sich
frei bewegen kann. :

- Il a .-

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Es ist klar, daß in den Darstellungen der Fig. 6 und der Pi^. 7 die Anordnung der ausgebuchteten Bahnen und zugehörigen Rollen untereinander auswechselbar ist. In Fig. 7 zum Beispiel kann eine oder können beide der ausgebuchteten Bahnen auf der Platte 58 vorgesehen sein, und die zugehörigen Rollen 60 oder 62 können in dem relevanten der beiden Ringe 6l oder 63 angeordnet sein.

Es ist weiter klar, dass die Vorrichtungen nach Fig. 6 und 7 in Stufen produziert werden können, ohne dass Schwierigkeiten auftreten; in Fig. 6 durch Abnahme der Rollenkörper 50 und Verbindung des Gehäuses 48 mit der festen Platte 40; und in Fig. 7 durch Änderung der Form der Nockenbahn im Ring 61 von einer Reihenfolge von Wellen in einzelne Bohrungen, deren Zentrum entgegengesetzt ist zum Rotationszentrum der Kugel 60 und deren Durchmesser ausreichend ist, die Kugeln zu umschliessen, wenn sie sich exzentrisch bewegen. Die Erstreckung dieser exzentrischen Bewegung hängt natürlich von dem Weg des Exzenters 51 ab. Es ist dementsprechend möglich, den Bereich von 6:1 bis 24:1 mit einzelnen Stufen abzudecken und von 24:1 bis zu mehr als 600:1 mit zwei Stufengetrieben, die nur ein Gehäuse benötigen. Weiterhin werden die bestimmten Merkmale dieser Getriebe benutzt, um das Getriebe als Kugellager zu behandeln, um das Gehäuse aufzuhängen, ohne dass , die Rotations- oder exzentrische Bewegung eingeschränkt wird, womit die ;

Notwendigkeit von zusätzlichen Lagern vermieden wird. i

Es wird auch bemerkt werden, dass beide Mechanismen so angeordnet sind, dass die Rollenkörper nützliche Arbeit leisten, und zwar unabhängig von der j Richtung ihrer hin- und hergehenden Bewegung und dementsprechend von der j

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Belastung auf den Nockenbahnen der Nockenringe 52, 56 und 61,63, welch letztere virtuell halbiert wird im Hinblick auf einzelwirkende Getriebe. Diese Reduzierung der Belastung ist insbesondere hilfreich bei dem Mechanismus nach Fig. 7, da, während Geschwindigkeitswechselgetriebe von der beschriebenen Art It. Patentschrift 1,199,257 vorgezogen werden, es nicht ! möglich ist, die Ausbuchtungen, die dort beschrieben werden, so auszubil- _: den, dass die Belastungsfähigkeit des Getriebes nach Fig. 7 maximiert wird, j

Wie vorher erwähnt, diktiert die exzentrische Antriebswelle die Formen der Ausbuchtungen und dementsprechend die wirksamen Nockenwinkel« da die Nockenbahnen so entwickelt werden müssen, dass sie die exzentrische und Rotationsbewegung der Rollen überträgt, die auf dem integralen Gehäuserücken übertragen werden, und zwar in die Rotationsbewegung der Verhältnisplatte 64 und die (relative) Rotationsbewegung des Nockenrings 61, damit das Getriebe korrekt arbeiten kann.

Aus dem Vorstehenden geht hervor, dass im Vergleich zum Stand der Technik die Erfindung die Möglichkeit kräftigerer und kompakterer Anordnungen schafft, um grössere Überhang- oder Axialkräfte aufzunehmen, die Möglichkeit der Beseitigung von Lagern und dementsprechend der Kostenreduzierung, die Verwendung von billigeren Materialien oder die Beseitigung von maschineller Bearbeitung durch Einsatz von verformbaren Materialien, die Möglichkeit einer starken Steigerung des Fächers von Übersetzungsverhältnissen innerhalb eines bestimmten Bereichs von Parametern usw.

Patentansprüche;

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Claims (1)

1. 894 MEMMINGEN/BAYERN

   T.l.fon (08331) 3183 *"

   Patentansprüche

   Geschwindigkeitswechselgetriebe bestehend aus einem Hauptbauteil aus einem Stück mit einer Nockenbahn, einem zweiten Hauptbauteil aus einem Stück mit einer ausgebuchteten Bahn und einem dritten Hauptteil zur Übertragung von Bewegung zwischen den ersten beiden Hauptteilen, dadurch gekennzeichnet, daß der erete Hauptbauteil (1, 17, 28, 47, 57) des Getriebes frei beweglich ist und rotationsfähig bezüglich des zweiten Hauptbauteils (3, 19, A bis H, 56, 63) angeordnet ist, und zwar über einen dritten Hauptbauteil (4, 20, 29, 54, 58), wobei der genannte zweite Hauptbauteil (3, 19, A bis H, 63) seinerseits rotationsfähig bezüglich des Getriebegehäuses getragen wird.

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   Geschwindigkeitswechselgetriebe, bestehend aus einem ersten Hauptbauteil aus einem Stück mit einer Nockenbahn, einem zweiten Hauptteil mit einer ausgebuchteten Bahn und einem dritten Hauptteil zur Übertragung von Bewegung zwischen den ersten beiden Hauptteilen, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Bauptbauteil (4, 20, 29, 5^, 58) plaziert ist durch eine oder mehrere Serien von Rollen (12), die zwischen dem dritten Hauptbauteil selbst und entweder einem oder beiden anderen Hauptbauteilen (1, 17, 28, 47, 57 oder 3, 19» A bis H, 56, 63) des Getriebes angeordnet sind.

   Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hauptbauteil aus einer Mehrzahl von ringförmigen Abschnitten (Λ bis H) besteht, die aneinanderstoßen und so ausgebildet sind, daß die genannte ausgebuchtete Bahn definiert wird zwischen einem nebeneinanderliegenden Paar (G, H) der genannten Abschnitte.

   Getriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe ein Mehrstufengetriebe ist, bei dem der dritte Hauptbauteil des Getriebes ein Gehäuse (30) aufweist, das eine Reihe von Rollenkörpereinheiten (29) aufweist, die in gleitbarer Weise dort montiert sind und so angeordnet sind, daß sie die genannte, ausgebuchtete Bahn (G, H) des zweiten Bauteils erfassen können, und wobei letztere mit mindestens einer weiteren ausgebuchteten Bahn (C, D; D, E) ausgebildet wird, die mit einer zweiten Reihe von Rollenkörpereinheiten (29 , 29¹J zusammenwirkt, die in Kontakt mit einer weiteren Nockenbahn (3¹*, 33) läuft, die von dem genannten Gehäuse (30) getragen wird, wobei die zweite Reihe von Rollenkörpereinheiten in einem weiteren Gehäuse (35) montiert ist, das mit der Abtriebswelle (36) des Getriebes verbunden ist, wodurch die vom Getriebe übertragene Belastung durch die genannten Serien von Rollenkörpereinheiten (29, 29¹ , 29² ) aufgeteilt wird.

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   jet

   5. Geschwindigkeitswechselgetriebe bestehend aus einem ersten Hauptbauteil, einem zweiten Hauptbauteil, das die Abtriebswelle des Getriebes darstellt, und einem dritten Hauptbauteil zur übertragung von Bewegung zwischen den ersten beiden Hauptteilen, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Hauptbauteil die Form einer exzentrischen Nocke (47, 57) aufweist und daß das dritte Hauptbauteil (48, 58) in einer exzentrischen Bahn durch die Welle getrieben wird und mit dem zweiten Hauptbauteil (41, 64) mittels einer ausgebuchteten Bahn verbunden ist, die entweder mit dem dritten (48, 58) oder mit dem zweiten Hauptbauteil (4l,64) in Verbindung steht, sowie einer Anzahl von bewegungsübertragenden Elementen (55, 62), die vom anderen Bauteil getragen und in der erwähnten ausgebuchteten Bahn gehalten sind.

   6. Geschwindigkeitswechselgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekannzeichnet, daß in Verbindung mit dem dritten Hauptbauteil (48, 58) oder dem Gehäuse^ des Getriebes eine weitere ausgebuchtete Bahn vorgesehen ist und daß eine Anzahl von bewegungsübertragenden Elementen (51> 60), die in der weiteren "Jaus gebuchteten Bahn angeordnet sind, entweder von dem Gehäuse oder der Platte (48, 58) getragen sind.

   7. Getriebe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Platte (58) Ringform hat und so angeordnet ist, daß sie die genannte Nocke (57) umschließt, wodurch die Nocke die innere Kante der Ringplatte (58) antreibt.

   8. Geschwindigkeitswechselgetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Trageinrichtungen in Form eines Kugeloder Rollenlagers (59) zwischen der äußeren Fläche der Nocke (57) und der inneren Kante der Ringplatte (58) vorgesehen sind.

   Der Patentanwalt 309837/0460