DE287346C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Es sind bereits Umlaufgetriebe, insbesondere solche für Automobile, bekannt, bei denen die Triebwelle mehrere in ein Zahnrad der anzutreibenden Welle eingreifende Umlaufräder trägt, welche auf die Achse der Triebwelle kreuzenden Wellen angeordnet sind und je nach dem gewünschten Übersetzungsverhältnis zwischen der treibenden und der getriebenen Welle eine veränderliche Drehbewegung

ίο um ihre Achsen erhalten, um ohne Unterbrechung des Antriebes eine veränderliche Umdrehungsgeschwindigkeit der getriebenen Welle zu erzielen.

Die Erfindung bezieht sich auf Umlaufgetriebe der genannten Art und besteht darin, daß die Getrieberäder ohne Selbsthemmung ausgebildet sind und behufs direkter Übertragung der Bewegung der treibenden Welle auf die· getriebene zwangsweise an einer Drehung um ihre Achse verhindert werden, so daß die anzutreibende Welle stets einen zwangsweise erfolgenden Antrieb von der Triebwelle erhält.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die kreisenden Räder auf die Achse der Triebwelle im rechten Winkel kreuzenden Wellen angeordnet und mit um diese Wellen lose drehbar angeordneten Armen o. dgl. kuppelbar, die durch eine oder mehrere verstellbare Schienen oder Leisten derart beeinflußt werden, daß 'sie je nach der Stellung dieser Schienen an einer Drehung um die Achsen der kreisenden Räder gehindert bzw. von den Leisten um diese Achsen gedreht werden.

Die Zeichnung veranschaulicht eine beispielsweise gewählte Ausführungsform der Erfindung, und zwar zeigt Fig. 1 das Getriebe in Vorderansicht und teilweise im Schnitt, während Fig. 2 einen nach der Linie A-B geführten Schnitt durch das Getriebe darstellt.

Auf der mit dem Motor verbundenen Triebwelle α ist eine Scheibe b aufgekeilt, auf deren Umfang in regelmäßigen Abständen mehrere, beispielsweise 4 Zahnräder c angeordnet sind. Die in der Scheibe b gelagerten Achsen d dieser Räder kreuzen die Triebwelle α unter einem Winkel von 90 °. Auf der anzutreibenden Welle e ist ein Zahnrad f aufgekeilt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die um die Triebwelle α kreisenden Räder c und das Rad f als Hyperboloidräder ausgebildet, so daß die kreisenden Räder c unmittelbar in das Rad f eingreifen können. Die Verbindung der Räder c und des Rades f kann jedoch auch mittelbar unter Zuhilfenahme „von die Bewegung übertragenden Zahnrädern (Kegelrädern) erfolgen, so daß die Verwendung von Hyperboloidrädern nicht erforderlich ist.

Wenn die kreisenden Räder c an einer Drehung um ihre Achsen d nicht gehindert sind, so wälzen sich unter der Voraussetzung, daß

die anzutreibende Welle e Arbeit zu leisten hätte, die Räder c auf dem Rade / ab, ohne daß dieses gedreht wird; die Welle e bleibt daher in Ruhe. Werden dagegen die Räder c festgehalten, so daß sie sich um ihre Achsen d nicht drehen können, so wirkt ihr Eingriff mit dem Rade f als Kupplung, und die anzutreibende Welle e dreht sich mit derselben Geschwindigkeit wie die Triebwelle a. Erhalten die Räder c außer der kreisenden Bewegung noch eine Drehbewegung um ihre Achsen d, so wird auf das Rad f und die Welle e eine Drehbewegung übertragen, deren Geschwindigkeit und Richtung von der Geschwindigkeit der kreisenden Bewegung der Räder c und von der Richtung und Geschwindigkeit der Drehbewegung dieser Räder abhängt..

Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die veränderliche Drehbewegung der kreisenden Räder c um ihre Achsen d von der kreisenden "Bewegung dieser Räder abgeleitet. Zu diesem Zweck ist ein die Räder c umgebender Ring g angeordnet, der um eine durch zwei Lagerzapfen h gebildete Achse verschwenkbar und innen mit einer kreisförmigen Nut i versehen ist. Auf jeder der Achsen d sitzt lose drehbar ein kurzer Arm /, mit welchem ein Klotz k verschiebbar verbunden ist.

Diese Verbindung kann beispielsweise durch Stifte I hergestellt werden, die an dem Klotze k angebracht und in Bohrungen m des Armes j geführt sind. Jeder Klotz k trägt einen Fortsatz n, der in die Nut * hineinragt. Um den steten Eingriff der Fortsätze η in die Nut i zu sichern, können zwischen den Klötzen k und den Armen / (in der Zeichnung nicht dargestellte) Federn angeordnet werden.

Solange der Ring g sich in seiner Mittelstellung, d. h. in einer zu ■ den Wellen a, e senkrechten Ebene befindet, beschreiben die Fortsätze η Kreise, Wenn der Ring g um die Zapfen h aus der in der Zeichnung veranschaulichten Mittelstellung herausgedreht wird, so führen die in der Nut i verbleibenden Fortsätze η und die Arme / bei jeder Umdrehung der Scheibe b zwei Schwingungen in verschiedenen Richtungen um die Achsen d aus. Ein Teil der einen dieser beiden schwingenden Bewegungen wird auf die kreisenden Räder c übertragen, indem während des Durchganges der Fortsätze η durch den Teil der Nut i, welcher dem auf die Räder c zu übertragenden Teil der Schwingbewegung der Arme / entspricht, jeder der Arme / mit dem ihm zugeordneten Rade c gekuppelt wird. Die die Arme / mit den ihnen zugeordneten Rädern c zeitweise zu gemeinsamer Bewegung kuppelnden Einrichtungen können in mannigfacher Weise ausgeführt werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht jede dieser Kupplungen aus einer auf der Achse d aufgekeilten Scheibe ο und einem Kupplungsschuh p, der auf dem zugeordneten Klotz k angeordnet ist und bei einer Verschiebung in radialer Richtung an die Scheibe 0 angepreßt wird. Jener Teil des Ringes g, welcher zur Herbeiführung einer Drehbewegung der Räder c um ihre Achsen d verwendet werden soll, liegt zweckmäßig symmetrisch zur Schwenkachse h-h. des Ringes g und ist in Fig. 1 mit x, y bezeichnet. Längs des Bogens x, y ist der Ring g mit einer zur Nut i parallelen Leiste r oder mit zu beiden Seiten der Nut i angeordneten Leisten versehen, die über die Innenfläche des Ringes g so weit vorragen, daß sie den jeweils an ihnen vorbeigehenden Klotz k hinreichend weit, gegen die Welle α hin verschieben, um den Kupplungsschuh p dieses Klotzes k an die ihm zugeordnete Scheibe 0 anzupressen.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit vier kreisenden Rädern c müssen sich die Leisten r über mindestens 90 ° des Ringes g erstrecken, so daß sie mittels der Teile n, k, I, j, p, 0 stets auf eines der Räder c ein- 8s wirken. Die jeweils außerhalb des Bereiches der Leisten r befindlichen Fortsätze η werden zwar von der Nut i des Ringes g um die Achsen d hin und her gedreht, sie üben jedoch, da die ihnen zugeordneten Kupplungen p, 0 ausgerückt sind, keine Wirkung auf die Räder c aus. Es wirkt somit bloß ein Viertel (Bogen x-y) des Ringes g auf die Räder c ein; die übrigen drei Viertel des Ringes g dienen bloß zur Führung der Fortsätze n.

An Stelle der bloß der einfachen Darstellung wegen gezeichneten Reibungskupplungen p, 0 werden bei der praktischen Ausführung des Getriebes irgendwelche der bekannten, zwangsweise wirkenden und bei jeder relativen Stellung der zu kuppelnden Teile (j,- c) einrückbaren Kupplungsvorrichtungen, beispielsweise Klemm- oder Kugeigesperre, verwendet.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende : '

Solange sich der Ring g in der zu den Wellen a, e senkrechten Ebene befindet, sind die Räder c an einer Drehung um ihre Achsen d gehindert, da stets eine der Kupplungen p, 0 durch die Leisten r in der eingerückten Stellung gehalten wird. Der Eingriff der Räder c in das Rad f bewirkt bloß das unmittelbare Kuppeln der Wellen α und e, die sich daher mit gleicher Geschwindigkeit drehen. Bei dieser Mittelstellung des Ringes d stehen sämtliche Zahnräder in bezug aufeinander still, es treten somit keine Reibungsverluste auf. Die Mittelstellung empfiehlt sich daher für die am häufigsten benötigte Tourenzahl der Welle e, bei Automobilen der am häufigsten benötigten Fahrgeschwindigkeit.

Wird der Ring g aus der in der Zeichnung

veranschaulichten Mittelstellung herausgedreht, so wird das bisherige Übersetzungsverhältnis ι : ι geändert, und zwar wird es vergrößert oder verkleinert, je nachdem der Ring g in der einen oder anderen Richtung verstellt wird. Wenn der Ring g derart verstellt wird, daß sein wirksamer Teil x-y eine Drehung der Räder c in derselben Richtung herbeiführt, in welcher sich die Räder c bei freier Drehung

ίο gegenüber dem feststehenden Rade f abwälzen würden, so wird das Übersetzungsverhältnis zwischen den Wellen α und e vergrößert und die Umdrehungsgeschwindigkeit der Welle e verringert. Wird der Verstellungswinkel des Ringes g in dieser Richtung so groß, daß die Geschwindigkeit, mit welcher der wirksame Teil x-y die Räder c dreht, gleich ist der Geschwindigkeit der Abwälzbewegung der Räder c bei Leergang, so wird ' auf die Welle e eine

ao Bewegung nicht mehr übertragen, sie bleibt in Ruhe (Stillstand des Automobils). Bei noch weiterer Verstellung des Ringes g in derselben Richtung dreht sich die Welle e im entgegengesetzten Sinne wie die Welle α (Rückwärtsfahren des Automobils). Bei einer Verstellung des Ringes g aus der Mittelstellung heraus in die entgegengesetzte Richtung bewirkt der Teil x-y eine Drehung der Räder c in einer Richtung, die der Abwälzbewegung der Räder c bei Leergang entgegengesetzt ist. Das Übersetzungsverhältnis zwischen den Wellen α und β wird kleiner, die Welle β dreht sich in derselben Richtung wie die Welle a, jedoch mit höherer Tourenzahl als diese.

Um die Reibung zwischen den Fortsätzen η und dem Ring g, zu verringern, kann dieser in einem um eine Achse verstellbaren Kugellager drehbar gelagert und selbst in derselben Richtung wie die Welle α zwangsweise ge-

dreht werden. Bei dieser Anordnung dürfen die Leisten r sich nicht an dem Ring g befinden, sondern sie müssen auf einem nicht rotierenden Teil, etwa auf dem Lager des Ringes g, angeordnet werden. Anstatt der Leisten r können auch feststehende Anschläge zum Aus- und Einrücken der Kupplungsorgane p, 0 verwendet werden.

Bei direkter Bewegungsübertragung von der Triebwelle α auf die Welle e (Mittelstellung des Ringes g) ist das abwechselnde Ein- und Ausrücken der Kupplungen p, 0 überflüssig. Es kann daher Vorsorge getroffen werden, um bei dieser Stellung der Getriebeteile die Kupplungen ständig eingerückt zu halten. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird dieser Zweck dadurch erreicht, daß Zusatzleisten, die die Leisten r zu einem vollen Kreisring ergänzen, beweglich angeordnet werden, welche in die Bahn der Klötze k gebracht werden können, so daß sie zusammen mit den Leisten r die Kupplungen p, 0 beständig eingerückt halten.

Werden zum Aus- und Einrücken der Kupplungen Anschläge verwendet, so kann derselbe Zweck dadurch erzielt werden, daß der das Ausrücken der Kupplungen bewirkende Anschlag beweglich angeordnet und bei der Mittelstellung des Ringes g in eine unwirksame Stellung gebracht wird. Auf ähnliche Weise können die Leisten r von dem Ringe g gesondert und. beweglich angeordnet werden, so daß sie aus der Bahn der Klötze k herausgebracht werden können, damit sie die Kupplungen p, 0 nicht beeinflussen, die daher ausgerückt bleiben (Leergang). Diese Anordnung hat den Vorteil, daß der Antrieb der Welle a unterbrochen werden kann, ohne daß neben dem Wechselgetriebe eine besondere Kupplung angeordnet werden muß. Bei Verwendung von Anschlägen zur Betätigung der Kupplungen p, 0 wird zu demselben Zweck der das Einrücken bewirkende Arischlag beweglich angeordnet.

Das Wechselgetriebe kann in mannigfacher Weise abgeändert werden. So kann beispielsweise der Ring g in mehrere Segmente geteilt und jeder dieser Teile verstellbar gelagert werden ; oder es wird bloß der wirksame Teil x, y beibehalten, während der übrige Teil des Ringes g entfällt. In diesem Falle können die Arme j mit den Rädern c ständig gekuppelt oder fest verbunden sein; es müßte jedoch, etwa durch Zuordnung mehrerer Fortsätze η zu jedem der Räder c, Vorsorge getroffen werden, daß immer der ' richtige Eingriff eines solchen Fortsatzes in die Nut i des verwendeten Bogens stattfindet.

Claims (8)

Patent-Ansprüche:

1. Umlaufgetriebe, insbesondere für Automobile, mit mehreren von der Triebwelle getragenen, in ein Zahnrad der anzutreibenden Welle eingreifenden Umlauf rädern, die auf die Achse der Triebwelle kreuzenden Wellen angeordnet sind und je nach dem gewünschten Übersetzungsverhältnis zwischen der treibenden und getriebenen Welle eine veränderliche Drehbewegung um ihre Achse erhalten, dadurch gekennzeichnet, daß die Getrieberäder ohne Selbsthemmung ausgebildet sind und behufs direkter Übertragung der Bewegung der treibenden Welle auf die getriebene zwangsweise an einer Drehung um ihre Achse verhindert werden.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisenden Räder (c) mittels einer oder mehrerer verstellbarer Schienen oder Leisten an einer Drehung um ihre Achsen (d) gehindert bzw. um diese Achsen gedreht werden.

3. Getriebe nach Anspruch 1 und 2, da-

durch gekennzeichnet, daß die verstellbaren Schienen die kreisenden Räder (c) unter Vermittlung von um deren Achsen (d) lose drehbar angeordneten Armen (/) beeinflussen, die mit den kreisenden Rädern (c) zeitweise gekuppelt werden.
- 4. Getriebe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die kreisenden Räder (c) beeinflussende Leiste oder Schiene als um eine Achse (h-h) verstellbarer Kreisring (g) ausgestaltet ist.

5. Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (g) mit einer Nut (i) versehen ist, in welcher an den Armen (j) verschiebbar angebrachte Fortsätze (») geführt sind.

6. Getriebe nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ein- und Ausrücken der die Arme (/) mit den kreisenden Rädern (c) kuppelnden Vorrichtungen durch Anschläge oder durch auf dem Ring (g) angeordnete, sich über einen Teil des Ringumf anges erstreckende Leisten (r) bewirkt wird.

7. Getriebe nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die Kupplungen (p, 0) betätigenden Organe (Anschläge bzw. Leisten r) beweglich angeordnet sind, um in eine die Kupplungen nicht beeinflussende Stellung gebracht werden zu können.

8. Getriebe nach Anspruch 3 und 6, gekennzeichnet durch die Leisten (r) zu einem vollen Kreisring ergänzende, beweglich angeordnete Zusatzleisten, die in der wirksamen Stellung im Verein mit den Leisten

(r) die Kupplungen (p, 0) beständig eingerückt halten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.