DE2836733A1 - Schaltgetriebe - Google Patents

Description

S chaltgetrieb e

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltgetriebe.

Bekannte Schaltgetriebe, insbesondere solche mit einer Eingangswelle, einer Ausgangswelle und einem axial ver~ schieblich auf der Eingangswelle geführten Zahnradsatz, dessen Zahnräder zur Erzielung verschiedener Übertragungsverhältnisse zwischen der Eingangs- und der Ausgangswelle mit ihnen zugeordneten, auf der Ausgangswelle sitzenden Zahnrädern in Eingriff bringbar sind, weisen gewöhnlich einen starren Schalthebel auf, welcher bewegungsübertragend mit dem verschieblicheri Zahnradsatz der Eingangswelle verbunden ist, so daß dieser durch Verschwenken des Hebels in Axialrichtung bewegbar ist, um seine Zahnräder einzeln mit den Zahnrädern der Ausgangswelle in Eingriff zu bringen.

Nach dem Schalten des gewünschten Übertragungsverhältnisses muß ein solcher starrer Schalthebel mittels Arretiereinrichtungen in der jeweiligen Schaltstellung festgesetzt werden. Zum Feststellen des Schalthebels können Bolzen,

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Stecker oder herkömmliche Rasteinrichtungen verwendet werden, welche vor jedem Schaltvorgang gelöst und nach Erreichen der gewünschten Schaltstellung wieder in Eingriff gebracht werden müssen, was jeweils beträchtliche Zeit in Anspruch nehmen kann.

Beim Schalten des Getriebes mittels eines solchen starren Schalthebels ist es außerdem häufig notwendig, eine mit dem Getriebe verbundene Maschine im Stillstand von Hand weiterzudrehen j damit die jeweiligen Zahnräder miteinander in
Eingriff gebracht werden können. Das Weiterdxehen einer
Maschine von Hand kann ziemlich gefährlich sein, da eine
Bedienungsperson dabei häufig in unmittelbare Nähe von beweglichen Teilen der Maschine kommt .Außerdem kommt es häufig vor, daß mehrere Bedienungspersonen gleichzeitig an einex-Maschine tätig sind. Dadurch erhöht sich die Verletzungsgefahr für eine Bedienungsperson beim Schalten des Getriebes bzw. beim Durchdrehen der Maschine von Hand,

Es besteht daher ein Bedarf an einem Schaltgetriebe, welches ein Schalten verschiedener Ubertragungsverhältnisse ohne die Betätigung von Hilfseinrichtungen und ohne Weiterdrehen von Hand ermöglicht.

Die Erfindung beseitigt die vorstehend angeführten Mangel bekannter Anordnungen und schafft ein Schaltgetriebe mit
einer neuartigen und verbesserten Schalteinrichtung. Bei
einer derartigen Schalteinrichtung ist ein mittleres Teil eines Hebels durch ein relativ steifes, unter Vorspannungstehendes Federglied gebildet. Das Federglied ist so ausgebildet, daß es sich bei Ausübung einer Querkraft auf eines der Endstücke des betreffenden Hebels federnd durchbiegen kann.

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Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Schaltgetriebes mit einer Schalthebelanordnung, welche ein schnelles und sicheres Schalten der verschiedenen Übertragungsverhältnisse ohne vorherige oder anschließende Betätigung irgendwelcher Hilfseinrichtungen ermöglichte

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Schalthebelanordnung für ein Schaltgetriebe, welche ein schnelles -und sicheres Schalten der verschiedenen Ubertragungsverhältnisse ermöglicht₅ ohne daß eine der Wellen des Getriebes dazu von Hand oder auf andere Weise weitergedreht werden muß« .

Noch ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Schalthebelanordnung für ein Schaltgetriebe_% welche so ausgebildet ist, daß sie ein vorbestimmtes Antriebszahnrad nach einem Schaltvorgang selbstätig mit dem zugeordneten Abtriebszshnrad in Eingriff bringt, ohne daß die Eingangswelle des Getriebes *zu diesem Zweck weitergedreht werden muß.

Ferner bezweckt die Erfindung die Schaffung einer'derartigen selbst betätigten Schalthebelanordnung\ welche ohne größere Änderungen an einem vorhandenen Schaltgetriebe an einem solchen verwendbar ist.

Weiterhin bezweckt die Erfindung die Schaffung einerSchalthebelanordnung für ein Schaltgetriebe, welche die Betätigungseigenschaften eines solchen Getriebes verbessert und seine ' Betriebssicherheit erhöht» '

Noch ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Schalthebelanordnung für ein Schaltgetriebe, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß ein sehr großer Anteil der insgesamt darauf ausgeübten Querkraft zum Herbeiführen einer relativ geringen Durchbiegung verbraucht wird, während der verblei-

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bende Anteil der Querkraft eine Durchbiegung bis zu einem
Endzustand herbeiführt_o

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert„ Es zeigern

Fig» 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines Schaltgetriebes mit einer neuartigen Schaltheb elanordnung in einer Äusführungsform der Erfindung,

Fig_o 2 eine Ansicht im Schnitt entlang der Linie H-II in
Fig. 1,

Fig» J eine vergrößerte Längsschnittansicht eines Teils der Schalthebelanordnung nach Fig* 2₅

Fig_a 4 eine Axialschnittansicht eines anderen Schaltgetriebes mit einer Schalthebelanordnung in einer anderen
Ausführungsform der Erfindung,

Figo 5 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht der Anordnung nach Figo 4,

Figo 6 eine graphische Darstellung der Beziehungen zwischen einer ausgeübten Kraft und der Durchbiegung eines
beispielsweise in der Schalthebelanoi-dnung nach Fig „4- und 5 verwendeten Federglieds,

Figo 7 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht einer anderen Ausführungsform eines in der Schalthebelanordnung nach Figo 5 verwendbaren Hebels,

Figo 8 eine Fig_o 7 entsprechende Ansicht einer weiteren
Ausführungsform eines Hebels,

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Fig«, 9 eine Teilseitenansicht eines Schaltgetriebes mit einer Schalthebelanordnung in noch einer Ausfuhrungsform der Erfindung und

Fig.10 eine Teilschnittansicht der Schaltliebe !anordnung entsprechend der Linie X-X in Fig. 9°

Ein in Fig. 1 bis 3 dargestelltes Schaltgetriebe 11 hat eine Eingangswelle 12 und eine parallel zu dieser angeordnete Ausgangswelle 13· Die Eingangswelle 12 trägt einen axial"', verschieblichen ersten Zahnradsatz 14-, welcher über einen sich in Längsrichtung erstreckenden Wellenkeil 16 mnverdreh*= bar mit der Welle 12 verbunden ist* Auf der Ausgangswelle ist ein Zahnradsatz 17 mittels eines sich in Längsrichtung erstreckenden Wellenkeils 18 starr befestigte

Der erste Zahnradsatz 14- hat drei Zahnräder 19 ₅ 2O₉ 21, welche durch damit einstückige Buchsen 23 bzw« 24· in gegenseitigem Abstand gehalten sind. Die beiden an den äußeren Enden des Zahnradsatzes 14- angeordneten Zahnräder 19? 21 haben verschieden große Durchmesser,· welche, beide kleiner sind als der Durchmesser des mittleren Zahnrads 20₁ Der zweite Zahnradsatz 17 nat drei Zahnräder 26,27»28₁ welche durch damit einstückige Abstandsbuchsen 29 bzw, 30 .in gegenseitigem Axialabstand gehalten sind. Die beiden Zahnräder 26, 28 an den äußeren Enden des zweiten Zahnradsatzes 17 haben verschieden große Durchmesser, welche beide größer sind als der des mittleren Zahnrads 27« Die beiden Zahnradsätze 14-,17 sind so angeordnet, daß die äußeren Zahnräder 19₉21 und 26 bzw. 28 oder die mittleren Zahnräder 20 und 27 wahlweise in gegenseitigen Eingriff brängbar sind» Der Eingriff jeweils eines der Zahnräder 19* 2O₂ 21 des ersten Zahnradsatzes 14- mit dem zugeordneten Zahnrad 26 bzw«, 27 bzw» 28 des zweiten Zahnradsatzes 17 ist abhängig von der

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geweiligen Stellung des ersten Zahnradsatzes 14 in Axialrichtung der Eingangswelle 12«

Beim Eingriff eines der Zahnräder 19?20,21 mit dem jeweils augeordneten Zahnrad 26 bzw_o 27 bzw_a 28 ist die Ausgangs-= welle 13 niit einem bestimmten Übertragungsverhältnis von der Eingangswelle 12 angetriebene Dabei ist das Übertragung sverhältnis davon abhängig,, welches der Zahnradpaare 19/26, 20/27, oder 21/28 in Eingriff ist. Das dargestellte Getriebe 11 ist ein Untersetzungsgetriebe, bei welchem die Drehzahl der Ausgangswelle 13 kleiner ist als die der Ein- ■ gangswelle 12o Das Getriebe 11 eignet sich somit für die Verwendung in solchen Pällen_s in denen die Eingangswelle von einem (nicht dargestellten) Antrieb, z_oB„ einem Elektromotor mit einer relativ hohen Drehzahl angetrieben ist, wäh~ rend die. Ausgangswelle 13 eine mit einer gegenüber der d^s Motors verringerten Drehzahl arbeitende Maschine, beispielsweise eine Rundstrickmaschine odedgl«, antreibt»

Die Zahnradsätze 14,17 des Getriebes 11 sind in einem Gehäuse

32 untergebracht, in welchem die Wellen 12,13 mittels Lagern

33 bzwα 34 drehbar gelagert sind*

Eine zum Schalten des Getriebes 11 vorgesehene Schalthebelanordnung 63 hat eine mittels eines Lagers 43 in einer öffnung 38 einer Wandung des Gehäuses 32 gelagerte Betätigungswelle 379 deren Achse 40 seitlich versetzt und lotrecht zur Achse 41 der Eingangswelle 12 und damit auch lotrecht zur Achse 42 der Ausgangswelle 13 innerhalb einer von dem Gehäuse 32 umgebenen Kammer 39 verläuft.

Eine vom Zahnrad 21 des ersten Zahnradsatzes 14 zum zugeordneten freien Ende 48 desselben verlaufende Muffe 46 hat eine in Umfangsrichtung verlaufende Ringnut 47 für die

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Aufnahme eines S_chalfbügels 4-9 <> Die jeweils einander zugewandten Oberflächen des S_chaltbügels 4-9 und der Ringnut 4-7 sind als Lagerflächen ausgebildet, so daß sich die Eingangswelle 12 und der erste Zahnradsatz. 14· drehen können, während der S_chaltbügel 4-9 stehen bleibt _o

Der Schaltbügel 4-9 hat ein Paar einander diametral gegenüber hervorstehender, miteinander fluchtender Lagerzapfen 5O₅ 51 und an einem Teil seines Umfangs eine ebene Fläche 52 _? welche eine ungehinderte Bewegung des Schaltbügels gegenüber dem zweiten Zahnradsatz 17 ermöglicht«

Eine Schaltgabel 54- hat ein Paar Arme 55? 561 welche nahe ihren freien Enden 57 bzw_o 58 Bohrungen für die Aufnahme der Lagerzapfen 50 bzw» ^n aufweisen= Dadurch ist die Schaltgabel 54· relativ zum Schaltbügel 4-9 verschwenkbar gelagert.

Ein die beiden Arme 55 s 56 einstückig miteinander verbindendes Kopfteil 59 der Gabel ist mit einer es durchsetzenden Bohrung auf die Schaltwelle 37 aufgesetzt und mittels eines sich in Längsrichtung erstreckenden Wellenkeils 61 auf dieser befestigt«

Ein zur Schalthebelanordnung 63 gehörender Schalthebel hat ein Fußteil 64-, ein Endstück 65 und ein langgestrecktes Mittelstück 66. Dieses ist hier aus einer vorgespannten, steifen Schraubenfeder gebildet, deren Achse 67 im entspannten Zustand geradlinig verläuft. Die Schraubenfeder ist vorzugsweise derart vorgespannt, daß es der Anwendung einer beträchtlich großen Querkraft bedarf, bevor ein seitliches Durchbiegen der Fcdvsr einsetzt _s und daß die einmal durchgebogene Feder eine Rückstellkraft von beträchtlicher Größe aufweist» Die beiden Enden 68,69 der Feder 66 befinden sich in Gewindeeingriff mit am Fußteil 64- bzw» am Endstück 65

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des Schalthebels geformten Gewinde stücken. Das Endstück 65 und das Fußteil 64 des Schalthebels können in herkömmlicher Weise spanabhebend aus Metall geformt sein.

Das Fußteil 64 ist mit einer einen Ansatz 69a desselben durchsetzenden Bohrung auf das aus dem Gehäuse 32 hervorstehende Ende der Schaltwelle 37 aufgesetzt und mittels eines den Ansatz 69a und die Schaltwelle 37 durchsetzenden Stifts 70 starr auf der Welle befestigte Die Befestigung des Fußteils 64 auf der Welle 37 kann jedoch auch auf andere Weise erfolgen«, Das Endstück 65 hat ein mittig darin angeordnetes, axial ausgerichtetes Langloch 71 ° Ein mit dem. Endstück 65 einstückiger Finger 72 dient als Handgriff für die Betätigung der Schalthebelanordnung 63 außerhalb des Gehäuses 32.

Durch Verdrehen der Schalthebelanordnung 63 um die Achse 40 der Schaltwelle 37 wird der erste Zahnradsatz 14 entlang der Achse 41 der Eingangswelle 12 verschoben, um verschiedene Zahnräder der beiden Zahnradsätze 14, 17 in gegenseitigen Eingriff zu bringen _a Beim Verdrehen der Schalthebelanordnung 63 .um die Achse der Welle 37 beschreibt das das Endstück 65 durchsetzende Langloch 71 eine kreisbogenförmige Bahn, entlang welcher mehrere Arretierungen, im dargestellten Beispiel Stifte 74,75976 im gegenseitigen Abstand am Gehäuse 32 angebracht sind_o Die dargestellten Stifte 74_S 75? 76 sind jeweils in eine Gewindebohrung des Gehäuses 32 eingeschraubte

In der in Figo 1 gezeigten Stellung der Schalthebelanordnung 63 befindet sich das Zahnrad 19 des ersten Zahnradsatzes 14 in Eingriff mit dem Zahnrad 26 des zweiten Zahnradsatzes 17? und das Kopfstück 65 sitzt mit dem Langloch 71 auf dem Stift 74o Um beispielsweise das Zahnrad 20 cfes ersten Zahnradsatzes 14 mit dem Zahnrad 27 des zweiten Zahnradsatzes 17 in Eingriff zu bringen, wird der Finger 72 ergriffen, um das Kopfstück 65 unter Auswärtsbiegung der Feder 66 von dem Stift

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abzuheben (Eig. 3)· Darauf kann die Schalthebelanordnung 63 · nun um die Achse 40 der Schaltwelle "37 herum verschwenkt werden, bis das Langloch 71 dem Stift 75 gegenüberliegt. Dieser ist dabei so angeordnet, daß sich das Zahnrad 20 mit dem Zahnrad 27 in Eingrifftefindet, wenn die Achse der Schalthebelanordnüng 63 geradlinig gestreckt ist. In entsprechender Weise wird das Getriebe 11 geschaltet, um das Zahnrad 21 mit dem Zahnrad 28 in Eingriff zu bringen, wobei dann der Stift 76 im Langloch 71 Aufnahme findet· In dem dargestellten Getriebe kann die Welle 13 auch als •Eingangswelle und die Welle 12 als Ausgangswelle verwendet werden. Die beschriebene Schalthebelanordnung 63 ist einerseits steif genug,daß sich der bewegliche Zahnradsatz 14 sicher in die jeweils gewünschte Schaltstellung verschieben und in dieser festhalten läßt. Beim Auftreten eines größeren Schaltwiderstandes, etwa dadurch, daß die Zähne der Zahnräder stumpf aufeinander zu stehen kommen, wird der Schalthebel bei seiner Bewegung in die gewünschte Sehaltstellung elastisch durchgebogen. Werden die Zahnräder' anschließend relativ zueinander verdreht, so daß die vorher stumpf auf-•einanderstehenden Zähne in gegenseitigen Eingriff kommen können, so wird der bewegliche Zahnradsatz durch die Rückstellkraft der durchgebogenen Peder in die gewünschte Schaltstellung gebracht.

. 4 und 5 zeigen eine andere Ausführungsform eines Getriebes 80 und einer, dazugehörigen Schalthebelanordnung 81. Das Getriebe 80 hat· eine Eingangswelle 82 und eine in Parallelabstand dazu angeordnete Ausgangswelle 83. Auf der Eingangswelle 82 ist ein erster Zahnradsatz 84 axial verschieb lieh geführt und durch einen sich in Längsrichtung der Welle erstreckenden Wellenkeil 86 gegen Verdrehung gesichert. Der erste Zahnradsatz 84 weist in dieser Ausführungsform nur ein einziges Zahnrad 85 auf.

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Die Ausgangswelle 83 ist aus zwei miteinander fluchtenden Wellenteilen 83A,83B zusammengesetzt, welche über eine herkömmliche Kupplung 87 antriebsübertragend miteinander verbunden sind. Die Ausführung der Welle 83 in zwei Teilen 83A, 83B dient lediglich dazu, den Zusammenbau des Ge-

triebes 80 zu erleichtern.

Auf dem Wellenteil 83B ist ein Zahnrad 88 mittels eines Keile 89 befestigt. Nahe der Kupplung 87 ist ein weiteres Zahnrad 90 mittels eines Keils 91 auf dem V/ellenteil 83B befestigt. Das W_ellenteil 83B ist in zwei Lagern 92, 9^ drehbar in einer Wandung eines Gehäuses 93 des Getriebes 80 bzw* in einem mit dem Gehäuse 93 einstückigen Steg 95 gelagert. In ähnlicher Weise ist das Wellenteil 83A mittels eines Lagers. 96 drehbar im Gehäuse 93 gelagert. Zwischen der Kupplung 87 und dem Lager 96 ist ein weiteres Zahnrad 97 mittels eines Keils 98 auf dem Wellenteil 83A befestigt. Das Zahnrad 88 hat den größten, das Zahnrad 90 einen mittleren und das Zahnrad 97 den kleinsten Durchmesser der drei Zahnräder.

Die antriebsübertragende Verbindung des' auf der -Eingangswelle 82 sitzenden Zahnrades 85 mit den Zahnräder 88, 90, 97 der Ausgangswelle 83 erfolgt über Zwischenräder 100 bzw» 101 bzw. 102. Das Zwischenrad 100 ist auf einem Zapfen 103 gelagert, welcher mit seinem Endstück 104 in eine Gewindebohrung 105 des Gehäuses 93 geschraubt ist. Das Zwischenrad 101 ist auf einem Zapfen 108 gelagert, welcher mittels eines Federrings 106 in einer Bohrung IO7 des Steges 95 befestigt .ist. Das Zwischenrad 102 ist auf einem Zapfen 109 gelagert, welcher mit einem Endstück 110 in eine Gewindebohrung 111 des Gehäuses 93 geschraubt ist.

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Das Zwischenrad 102 ist so angeordnet.und hat einen solchen Durchmesser, daß es in Dauereingriff mit dem Zahnrad 97 der Ausgangswelle 93 steht und mit dem verschieblich auf der Eingangswelle 82 geführten Zahnrad 85 in Eingriff bringbar ist. In entsprechender Weise steht das ^wischenrad 101 in Dauereingriff mit dem Zahnrad 90 und ist ±n Eingriff mit dem Zahnrad 85 "bringbar* Das Zwischenrad 100 ist als Doppelzahnrad ausgebildet und hat einen ersten und einen zweiten Zahnkranz 112 bzw« 113« 5er erste Zahnkranz 112 hat einen wesentlich kleineren Durchmesser als der zweite Zahnkranz 113 und steht in Dauereingriff mit dem Zahnrad 88 der Ausgangswelle 83? während der zweite Zahnkranz 113 bei entsprechender Axialverschiebung des Zahnrades 85 auf der .Eingangswelle 82 mit diesem in Eingriff bringbar ist. .

Das Getriebe 80 ist als Untersetzungsgetriebe ausgebildet_? bei welchem die Drehzahl der Ausgangswelle 83 kleiner ist .als die der Eingangswelle 82. Die geringste Untersetzung ergibt sich bei der Antriebsübertragung über das Zwischenrad 102 auf das Zahnrad 97? während sich die größte Unter= Setzung bei der Antriebsübertragung über das Zwischenrad auf das Zahnrad 88 ergibt. Eine mittlere Untersetzung ergibt sich bei der Antriebsübertragung über das Zwischenrad 100 auf das Zahnrad 90. In der in.:Pig„ 4- gezeigten Schaltstellung befindet sich das Antriebszahnrad 85 in Eingriff mit dem Zwischenrad 102. Eine zum Schalten des Getriebes 80 ver» ■ wendete Schalthebelanordnung 116 weist einen dem Schaltbügel 49 entsprechenden Schalt bügel 115 und eine der Schaltgabel 54- entsprechende Schaltgabel 117 auf „ Die Schaltgabel 117 ist mittels eines Keils 119 auf einer Schaltwelle 118 befestigt. Die Welle 118 und der Keil 119 entsprechen der Welle 37 und dem Keil 61 der vorstehend beschriebenen Aus-· führungsfornu Die Eingangswelle 82 ist mittels eines Lagers

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drehbar im Gehäuse 93 gelagert..

Außerhalb des Gehäuses 93 ist ein dem Fußteil 64- entsprechendes Fußteil·'125 cLes Schalthebels 81 mittels eines Stifts 122 auf dem hervorstehenden Ende der Schallwelle 118 befestigt. . -._..-·

Der Schalthebel 81 hat ferner ein Mittelstüek 124, welches dem Mittelstück 66 des Schalthebels 63 entspricht, sowie ein Endstück 125_S welches ähnlich ausgebildet ist wie das Endstück 65 des Schalthebels 63 % mit dem Unterschied jedoch, daß das Endstück 125 anstelle des Langlochs 71 einen zum freien Ende hin offenen Schlitz 126 aufweist« Außerdem ist in dieser Ausführungsform des Endstücks 125 kein dem Finger 72 entsprechender Handgriff vorgesehen, um die Betätigung der Schalthebelanordnung aus Sicherheitsgründen nicht übermäßig zu erleichtern„

Beim Eingriff des Schlitzes 126 mit einem dem Stift 74· entsprechenden Stift 128 befindet sich das Antriebszahnrad in Eingriff mit dem Zwischenrad 102 (Fig_o 4). Fig.. 5 zeigt eine Stellung, in welcher der Schalthebel 81 nach Abheben des Endstücks 125 von der Wandflache des Gehäuses 93 um die Achse 127 d.e:r Schaltwelle 118 herum verschwenkt ist und der Schlitz 126 sich in Eingriff mit einem Stift 129 befindet» In dem in Fig., 5 gezeigten Zustasd kann das Antriebszahnrad 85 jedoch nicht mit dem Zwischenrad 100 in Eingriff kommen, weshalb das Mittelstück 124 des Schalthebels 81 seitlich durchgebogen istο

Der Eingriff des Antriebszahnrads 85· mit dem Zahnkranz des Zwischenrades 100 ist durch Aufeinandersetzen der Zähne der beiden Zahnräder verhinderte Aufgrund der elastischen Durchbiegung des Mittelstücks 124- des Schalthebels 81 ist das Antriebszahnrad 85 jedoch in Richtung auf die

Eingriff stellung mit dem Zahnkranz 113 belastet. Bei einer Verdrehung des Zahnkranzes 113 und des Antriebszahnrades 85 relativ zueinander wird das Antriebszahnrad 85 dadurch in Eingriff mit dem Zahnkranz 113 gebracht, daß das Mittelstück 124 des Schalthebels 81 in seinen geradlinig gestreckten Zustand zurückfedert. Dank dem elastisch verformbaren Schälthebel 81 ist somit ein Weiterdrehen einer der Wellen 82 oder 83 von Hand oder auf andere Weise zum Schalten des Getriebes 80 nicht notwendig. In Figo 6 sind die Beziehungen zwischen der Durchbiegung eines in einem Schalthebel gemäß der Erfindung verwendeten Federglieds und der auf dieses ausgeübten Kraft dargestellt. Wie man in dieser graphischen Darstellung erkennt, sind wenigstens etwa 2/3 der insgesamt ·ausgeübten Kraft nötig, um nicht mehr als etwa 4$ der gesamten .elastischen Verformung des Federgliedes herbeizuführen. Für die weiteren 96% der gesamten elastischen Verformung wird dann nicht mehr als ca. 1/3 der insgesamt aufgewendeten Kraft benötigt. Im entspannten Zustand ist das Federglied geradlinig, gestreckt» Der Bereich der elastischen Verformung erstreckt sich wenigstens über den Abstand zwischen zwei einander benachbarten Schaltstellungen bei einem gegebenen Schaltgetriebe.

Fig. 7 zeigt eine andere Ausführungsform eines im Rahmen der Erfindung verwendbaren Schalthebels 131· Dieser kann beispielsweise anstelle des Schalthebels 116 verwendet werden. Den Teilen des Schalthebels 116 entsprechende Teile des Schalthebels I3I sind deshalb mit den gleichen Bezugszeichen jeweils.mit einem Strich-Index bezeichnet. Das Mittelstück 124' des Schalthebels I3I weist eine Reihe von in Axialrichtung hintereinander angeordneten, ineinandergreifenden, tellerförmigen Scheiben 132 auf, welche jeweils eine in Längsrichtung abgerundete Umfangsflache 133 haben. Jede Scheibe 132 hat an einer Seite eine Vertiefung 134 und an

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der anderen Seite einen Vorsprung 135, welcher in die entsprechende Vertiefxing 134· der jeweils benachbarten Scheibe 132 einsetzbar ist. Die Vertiefungen 134- und Vorspränge sind symmetrisch um die Achse der einzelnen Scheiben 132 herum angeordnet. Außerdem sind die' einzelnen Scheiben jeweils von einer axialen Mittelöffnung 136 durchsetzt« Die Scheiben 132 sind aus einem relativ steifen, nicht elastischen Werkstoff, etwa Kunststoff, Metall od.dgl., und sind der in Pig. 7 dargestellten Weise iieinandergesteckt. Ein durch die miteinander fluchtenden Mittelöffnungen .136 der Scheiben 132 eingeführtes, elastisch dehnbares Zugglied 137 hat an jedem Ende ein verdicktes Kopfteil 138, 139» welches jeweils in einer mit einem Schlitz versehenen Aussparung des Fußteils 123' bzw. des Endstücks 125^f gehalten ist. Die Ausbildung und Anordnung der Scheiben 132 und des Zuggliedes 137 sind so abgestimmt, daß das Mittelstück 124' bei festgehaltenem Fußt eil 123' und Ausübung einer Querkraft auf das Endstück 125' elastisch durchgebogen wird, wobei zwischen der ausgeübten Kraft und der Durchbiegung im wesentlichen die in Fig. 6 dargestellten Beziehungen vorhanden sind.

Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform eines anstelle des Schalthebels 116 verwendbaren Schalthebels 141. Denen des Schalthebels 116 entsprechende Teile des Schalthebels 141 sind mit den gleichen, mit einem Doppelstrich-Index versehenen Bezugszeichen bezeichnet. Das Mittelstück 124" des Schalthebels'141 ist aus einem Stapel von Tellerfedern 142 gebildet, welche durch einander abwechselnd angeordnete, jeweils einen T-förmigen Querschnitt aufweisende innere und äußere Sitzringe 143 bzw. 144 in der dargestellten Anordnung zusammengehalten sind. Die inneren Sitzringe 143 haben einen kleineren Innendurchmesser als die äußeren Sitzringe 144 und begrenzen einen in Axialrichtung verlaufenden Durchlaß. Die Sitzringe 143, 144 können relativ steif sein, während die

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Tellerfedern 142 entlang ihren Rändern elastisch verformbar sind. Die Tellerfedern 142 sowie die Sitzr-inge 143,144 können aus Metall, Kunststoff od.dgl. sein* Der die.^Anordnung der Tellerfedern 142 und der inneren und äußeren Sitzringe 143 bzw. 144 in Axialrichtung durchsetzende Durchlaß 145 dient der Aufnahme eines biegsamen, in Längsrichtung jedoch im wesentlichen nicht dehnbaren Zuggliedes 146. Die Enden 147,148 des Zuggliedes 146 sind mittels Madenschrauben 149 bzw. 150 im Fußteil 123" bzw. im Endstück 125" befestigt. Bei Ausübung einer Querkraft auf das Endstück 125" biegt sich das Mittelstück 124" in der vorstehend beschriebenen Weise durch, wobei zwischen der ausgeübten Querkraft und der Durchbiegung' im wesentlichen die gleichen Beziehungen bestehen wie in Pig· 6 dargestellt. \ . .

Ein in Fig. 9 "und 10 dargestellten Schaltgetriebe I5I hat eine Eingangswelle 152 und eine Ausgangswelle 153» welche in !"ig. 9 gestrichelt dargestellt sind. Das Schaltgetriebe 151 kann im wesentlichen etwa den gleichen Aufbau haben, wie das in Pig· 1 bis 3 dargestellte Schaltgetriebe 11 oder das in Pig. '4. und 5 dargestellte Schaltgetriebe 80 oder auch in anderer Weise ausgeführt sein. '· '■['-'.' ' - ·-·;"/.

Eine zum Schalten des Getriebes I5I vorhandene Schalthebelanordnung 155 weist eine'Schaltwelle 156 auf, welche mittels eines Lagers 158 in einer Gehäusewand 157 gelagert und mit einem Dichtring 159 abdichtend darin geführt ist. Die Achse der Schaltwelle 156 verläuft im wesentlichen¹ lotrecht zu den Achsen der Getriebewellen 152» 153· "

Ein zur Schalthebelanordnung 155 gehöriger Schaltarm 161 hat ein Pußteil 162, ein Endstück'. 164 und ein langgestrecktes Mittelteil 163. Das Pußteil 162 ist mittels .eines Stifts auf der Schaltwelle 156 befestigt.

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Das Mittelteil 165 besteht aus einer steifen, vorgespannten Schraubenfeder, deren Achse im entspannten Zustand geradlinig gestreckt ist. Das Mittelteil 165 entspricht somit dem Mittelteil 66 des Schalthebels 65, das Fußteil 162 entspricht dem Faßteil 64- und das Endstück 164 hat ein axial ausgerichtetes Langloch 166 für die Aufnahme eines in Axialrichtung des Schaltarms 161 verschieblichen Zapfens 167. Der Zapfen 167 ist starr mit einem Schaltbügel 168 verbunden und steht in Radialrichtung "von der Getriebewelle 152 ab» Durch Verdrehen der Schaltwelle 156 läßt sich das Schaltgetriebe I5I somit in der gleichen Weise schalten wie vorher anhand des Schaltgetriebes 11 erläuterte

Zum Verdrehen der Schaltwelle 156 dient ein Schalthebel I7O5 dessen Fußteil I7I auf das aus dem Gehäuse 157 hervorstehende Endstück der Schaltwelle 156 aufgesetzt und mittels eines Stifts 172 daran befestigt ist. Das freie Ende des Schalthebels 170 ist als Handgriff 175 ausgebildet= An der dem Gehäuse 157 zugewandten Seite hat das mittlere Teil des Schalthebels I70 eine Blindbohrung 175 für die Aufnahme einer Druckfeder 176_S welche eine Rastkugel 177 in Richtung auf das Gehäuse 157 belastete Entlang der beim Verschwenken des Schalthebels I70 von der Rastkugel 177 beschriebenen kreisbogenförmigen Bahn hat die Wandung des Gehäuses 157 in;gegenseitigen Abständen angeordnete Rastsitze I78 für den Eingriff der Kugel 177· Die Rastsitze 178 sind zweckmäßig in einer mit der Wandung des Gehäuses 157 einstückigen Erhebung ~< 179 gebildete Durch Verschwenken des Schalthebels I70 an seinem Handgriff 175 läßt sich das Schaltgetriebe I5I im wesentlichen in gleicher Weise schalten wie das Schaltgetriebe 11 mittels 'der S_chalthebelanordnung 65? wobei hier jedoch das elastisch verformbare Teil der Schalthebelanordnung 155 innerhalb des Gehäuses 157Untergebracht ist«,

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Sämtliche aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelne it en,
räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritt en, können
sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination. erfindungswesentlich sein.

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Leerseife

Claims (21)

H. KINKELDEY W. STOCKMAIR K- SCHUMANN c ' OR FSR NOT.-OPL-PHVS - P. H. JAKOB P 12 985 an-"^ ========== G. BEZOLD Bunker Ramo Corporation 900 Commerce Drive 8 München 22 MAXIMILIANSTRASSE 43 Oak Brook, 111. 60521 USA 22,August 1978 Patentansprüche

1. Schaltgetriebe mit einem Gehäuse * einer ersten Getriebewelle j einer im Parallelabstand dazu angeordneten zweiten Getriebewelle, einem entlang der ersten Getriebewelle verschieblichen, gemeinsam mit dieser drehbaren ersten Zahnradsatz und einem auf der zweiten Getriebewelle angeordneten gemeinsam mit dieser drehbaren zweiten Zahnradsatz, welcher in gegenseitigen Längsabständen angeordnete, einzeln mit dem ersten Zahnradsata in Eingriff bringbai-e Zahnräder aufweist, gekennz eichnet durch eine Schalthebelanordnung (63) mit einem in einem mittleren Teil derselben angeordneten, langgestreckten Federglied (66), welches im entspannten Zustand eine geradlinig gestreckte Achse (67) hat und in Querrichtung der Achse biegbar ist, wobei für eine nennenswerte anfängliche Durchbiegung des Federglieds eine beträchtliche vorbestimmte Querkraft und für die weitere Durchbiegung nur eine geringere zusätzliche Kraft erforderlich ist, durch eine den ersten Zahnradsatz (14) bewegungsübertragend mit einem Ende der Schalthebelanordnung verbindender Einrichtung (49 bis 61) zum Umsetzen einer Schwenkbewegung des anderen Endes der Schalthebelanordnung in eine Axialbewegung des ersten Zahnradsatzes entlang der ersten Getriebewelle zum Schalten de~s Getriebes,

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durch eine Anzahl von entlang einer von einem Teil der Schalthebelanordnung beim Verschwenken derselben beschriebenen Bahn am Gehäuse (32) angeordneten liasteinrichtungen (74· bis 76), deren räumliche Anordnung den einzelnen Eingriffs Stellungen zwischen dem ersten und dem zweiten Zahnradsatz (14 bzw. 17) entspricht und durch eine zweite Verbindungseinrichtung (65,71) für die lösbare Verbindung der Schalthebelanordnung mit den Rasteinrichtungen zum Festhalten der Schalthebelanordnung in Ausrichtung auf jeweils eine der Rasteinrichtungen, wobei die Achse des Federglieds in der jeweils gewählten Eingriff sstellimg des Getriebes geradlinig gestreckt ist.

2. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Rasteinrichtungen außen am Gehäuse (32) hervorstehende Zapfen (74- bis 76) sind und daß die zweite Verbindungseinrichtung ein im anderen Ende (65) der Schalthebelanordnung gebildetes Langloch (71) aufweist«

3. Schaltgetriebe nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η -

ζ e i ch η e t , daß das andere Ende (65) der Schalthebelanordnung (63) ein Griffteil (72) zum Bewegen des anderen Endes von einem Zapfen (74 bis 76). zum anderen aufweist.

4. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine formschlüssige Führung (16) zwischen der ersten Getriebewelle (12) und dem ersten Zahnradsatz (14) und durch eine formschlüssige Befestigung (18) zwischen der zweiten Getriebewelle (13) und dem zweiten Zahnradsatz (17)·

5. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet,daß die zweite Getriebev/elle (13) über die Zahnräder (26 bis 28)des zweiten Zahnradsatzes (17) bei im wesentlichen konstanter Eingangsdrehzahl mit unterschiedlichen Drehzahlen antreibbar ist,und daß die Zahnräder

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des zweiten Zahnradsatzes einzeln antriebsübertragend mit dem ersten Zahnradsatz (14) verbindbar sind»

6. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, ferner g e k e η η zeichnet durch Lager (33*34-)* roit denen die Getriebewellen (12,13) im Gehäuse (32) gelagert sind.

7 ο Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Verbindungseinrichtung eine lotrecht zur ersten Getriebewelle (12) und versetzt zu dieser angeordnete verdrehbare Schaltwelle (37)» die Scnaltwelle führende Lager (4-3), einen ein bestimmtes' Teil (46) des ersten Zahnradsatzes (14) umgebenden Schaltbügel (49), eine den ersten Zahnradsatz relativ zum Schaltbügel drehbar führende Lageranordnung, ein Paar miteinander fluchtend radial am Schaltbügel hervorstehender Lagerzapfen (50,51) und eine Schaltgabel (54) mit einem mittels eines Keils (61) auf der Schaltwelle (37) befestigten Kopfteil (59) und zwei an diesem hervorstehenden Armen (55*56) welche an ihren freien Enden (57 bzw. 58) betätigungsübertragend mit den Lagerzapfen des Schaltbügeis verbunden sind, aufweist, und daß sich die Schalthebelanordnung (63) in der jeweils gewählten S ehalt st el lung des Geti?iebes in geradlinig gestreckten,entspannten Zustand befindet.

8. Schaltgetriebe nach Anspruch 7? dadurch gekennzeichnet , daß die Schalthebelanordnung (63) ein von einer Öffnung (71) durchsetztes Endstück (65)» ein an einem Ende angeordnetes Fußteil (64) und die Enden des Mittelteils (66) mit dem Fußteil einerseits und dem Endstück andererseits verbindende Einrichtungen (68 bzw. 69) auf v/eist, daß sich die Öffnung (71) parallel zur Achse der Schalthebelanordnung erstreckt, und daß das Fußteil mittels einer Befestigungseinrichtung (70) außerhalb des Gehäuses (32) formschlüssig auf der Schaltwelle (37) befestigt ist,

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so daß der erste Zahnradsatz (14-) durch Bewegung des Endstücks entlang einer kreisbogenförmigen Bahn in Axialrichtung entlang der ersten Getriebewelle bewegbar ist»

9. Schaltgetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Rasteinrichtungen eine Anzahl von entlang der vom Endstück (65) beschriebenen kreisbogenförmigen Bahn um die Schaltwelle (37) herum angeordnete.. , auswärts am Gehäuse (32) hervorstehende Stifte' (74 bis 76) aufweisen, deren räumliche Anordnung jeweils einer vorbestimmten Eingriffsstellung zwischen dem ersten Zahnradsatz (14) und dem zweiten Zahnradsatz (17) entspricht und welche in den entsprechenden Stellung des Endstücks mit dessen Öffnung (71) in Eingriff bringbar sind, wobei sich die Schalthebelanordnung in der jeweils gewählten Eingriffs— stellung des Getriebes im geradlinig gestreckten Zustand befindet .

10« Schaltgetriebe nach Anspruch 9* dadurch g e k en η zeichnet , daß der mittelste Stift (75) in einer der Mittelstellung des Endstücks (65) von dessen zum Bewegen des ersten Zahnradsatzes (14-) entlang der ersten Getriebewelle (12) relativ zum zweitenZahnradsatz (17) über den gesamten Schaltbereich durchlaufener kreisbogenförmiger Bahn entsprechender Stellung angeordnet ist, in velcher sich der erste Zahnradsatz mit dem zweiten Zahnradsatz in Eingriff befindet.

11. Schaltgetriebe nach Anspruch 10, dadurch g e k en η zeichnet , daß die Schalthebelanordnung (63), die Stifte (74- bis 76) und die Zahnradsätze (14,17) in Bezug aufeinander derart angeordnet sind, daß das Mittelteil (66) der Schalthebelanordnung den ersten Zahnradsatz federnd in eine vorbestimmte Eingriffsstellung mit dem zweiten Zahn-

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radsatz belastet, wenn sich das Endstück (65) im Eingriff mit einem bestimmten Stift befindet.

12. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der erste Zahnradsatz (14-) drei in gegenseitigem Axialabstand angeordnete Antriebszahnräder (19 bis 21) aufweist, daß der zweite Zahnradsatz (17) drei in gegenseitigem Axialabstand angeordnete Abtriebszahnräder (26 bis 28) aufweist, daß die beiden äußeren Zahnräder des zweiten Zahnradsatzes unterschiedliche Durchmesser aufweisen, welche beide größer sind als der des mittleren Zahnrades, daß die beiden äußeren Zahnräder des ersten Zahnradsatzes unterschiedliche Durchmesser aufweisen, welche beide größer sind als der des mittleren Zahnrades, daß die beiden äußeren Zahnräder des ersten Zahnradsatzes mit den ihnen zugeordneten äußeren Zahnrädern des zweiten Zahnradsatzes in Eingriff bringbar sind und daß das mittlere Zahnrad des ersten Zahnradsatzes mit dem mittleren Zahnradsatz des zweiten Zahnradsatzes in Eingriff bringbar ist.

13. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch g e k en η zeichnet , daß der erste Zahnradsatz (84) ein einziges Antriebszahnrad (85) aufweist, und daß der zweite Zahnradsatz eine Anzahl von in gegenseitigem Axialabstand auf der zweiten Getriebewelle (83) angeordneten, unterschiedliche Durchmesser aufweisenden Abtriebszahnrädern (88,90,97) sowie eine Anzahl von mit diesen in Dauereingriff befindlichen mittels einzelner Lagerzapfen (1o3,1o8,1o9) im Gehäuse (93) gelagerten Zwischenrädern (100,101,102)aufweist, v/elche je nach der Stellung des Antriebszahnrads (85) entlang der ersten Getriebewelle mit diesem in Eingriff bringbar sind.

14_O Schaltgetriebe nach Anspruch 1_? dadurch gekennzeichnet , daß der erste Zahnradsatz (14-) über die Schalthebelanordnung (63) von außerhalb des Gehäuses (32)
bewegbar ist.

15- Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Federglied eine vorgespannte
Schraubenfeder (66) ist.

16. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Schalthebelanordnung (161) innerhalb des Gehäuses (157) angeordnet ist.

17. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet _? daß die Schalthebelanordnung (63 bzw«,
81) außerhalb des Gehäuses (32 bzw. 93) angeordnet ist»

18. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , chB> das Federglied einer Anzahl von in
Axialrichtung in gegenseitigem Eingriff'befindlichen, relativ steifen tellerförmigen Scheiben (132) und ein sich in Axialrichtung durch diese hindurch erstreckendes, sie in gegenseitigem Eingriff belastendes dehnbares Zugglied (137)
aufweist.

19. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß .das Federglied (141) eine Anordnung von Tellerfedern (142) aufweist.

20. Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine anfängliche Verformung des Federglieds um nicht mehr als ca. 4$ der Gesamtverformung durch
wenigstens etwa 2/3 einer insgesamt ausgeübten Querkraft bewirkbar ist und daß die v/eitere Verformung von ca. 96$ der

gesamten Verformung durch höchstens etwa 1/3 der insgesamt ausgeübten Querkraft bewirkbar ist<

21. Schaltgetriebe mit einem Gehäuse, einer ersten Getriebewelle, einer im Parallelabstand dazu angeordneten zweiten Getriebewelle, einem ersten, axial verschieblich auf der ersten Getriebewelle geführten und gemeinsam mit dieser drehbaren Zahnradsatz und einem gemeinsam mit der zweiten Getriebewelle drehbaren zweiten Zahnradsatz., welcher eine Anzahl von in gegenseitigen Langsabstanden angeordneten, einzeln bewegungsübertragend mit dem ersten Zahnradsatz verbindbaren Abtriebszahnrädern aufweist, gekennzeichnet durch eine lotrecht zur ersten Getriebewelle (12) und versetzt zu dieser angeoi"dnete Schaltwelle (37) ? durch einen ein bestimmtes Teil (46) des ersten Zahnradsatzes (14) umgreifenden, bei dessen Drehung im Stillstand festgehaltenen Schaltbügel (49), durch eine Schaltgabel· (5*0 mit einem starr auf der Schaltwelle befestigten Kopfteil (59) ■ und zwei an diesen hervorstehenden Armen (55*56), welche mit ihren freien Enden (57 bzw. 58) am Schaltbügel angelenkt sind, und durch einen Schalthebel (63) mit einem mit der Schaltwelle verbundenen Fußteil· (6'i), einem Endstück (65) und einem das Fußteil mit dem Endstück verbindenden Mittelteil (66) in Form eines im entspannten Zustand geradlinig gestreckten und in Querrichtung durchbiegbaren Federglieds, wobei der erste Zahnradsatz durch Bewegung des Endstücks entlang einer .kreisbogenförmigen Bahn in Axialrichtung der ersten Getriebewelle bewegbar ist, sowie durch eine Anzahl von entlang der vom Endstück beschriebenen kreisbogenförmigen Bahn angeordneten Rasteinrichtungen (74 bis 76), deren räumliche Anordnung jeweils einer vorbestimmten Eingriffsstellung zwischen dem ersten Zahnradsatz und dem zweiten Zahnradsatz entspricht und welche in den entsprechenden Stellungen des Endstücks mit diesem in Eingriff

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bringbar sind, wobei die Achse (67) des Schalthebels in der jeweils gewählten Eingriffsstellung des Getriebes geradlinig gestreckt istο

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