DE297709C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Im Patent 295116 ist .ein Zahnräderwechselgetriebe für Kraftfahrzeuge beschrieben, bei welchem die Zähne der Zahnräder schräg stehen. Durch besondere Anordnung der Zahnräder wird erreicht, daß die Achsialkomponente des Zahndrucks auf die verschiebbaren Rädermuffen keine Wirkung ausübt.

Wie aus der Patentschrift hervorgeht, ließen sich bisher mit einer Vorgelegewelle nur drei Geschwindigkeitsstufen erreichen, wovon eine durch unmittelbare Kupplung der treibenden und getriebenen Welle erzielt wird. Braucht man weitere Geschwindigkeitsstufen, so war für eine oder höchstens zwei derselben je eine Vorgelegewelle hinzuzufügen, so daß beispielsweise ein Getriebe für vier oder fünf Geschwindigkeiten zwei Vorgelegewellen enthielt. Nach der vorliegenden Erfindung lassen sich vier und mehr Geschwindigkeiten unter Ver-Wendung nur einer einzigen Vorgelegewelle dadurch erreichen, daß man verschiebbare oder schwenkbare Zwischenräder verwendet, durch welche zwei nicht in Eingriff stehende Räder der Hauptwelle und der Vorgelegewelle miteinander verbunden werden. Verwendet man zwei Zwischenräder — ein einziges genügt nicht wegen der Drehrichtung und wegen der Schrägstellung der Zähne —, so ist das Übersetzungsverhältnis Unabhängig vom Durchmesser der Zwischenräder. Mit drei Zwischenrädern, welche auf zwei parallelen Achsen verschiebbar sind, kann man jedoch jedes beliebige Übersetzungsverhältnis ausführen und hat unter Umständen weiterhin den Vorteil, daß man auf der Hauptwelle ein Rad weniger braucht und damit die umlaufenden Massen dieser Welle verringert.

In den Figuren sind diese beiden Ausführungsformen der Erfindung an Wechselgetrieben für vier Geschwindigkeiten dargestellt, α sei die treibende Welle (Motorwelle), welche die festen Wechselräder r, e, f trägt, und b die getriebene Welle mit dem breiten, stets in Eingriff stehenden Rad d. Die Wellen α und b können zur Erzielung der höchsten (vierten) Geschwindigkeit mittels der Kupplung c unmittelbar miteinander gekuppelt werden.

Wenn wie in Fig. 1 und 2 zur Erzielung der ersten Geschwindigkeit zwei Zwischenräder t' und t" verwendet werden, so muß auf der Hauptwelle α, gegenüber dem Rad f der in Mittelstellung stehenden Vorgelegemuffe g, ein weiteres Rad t angebracht werden; die Drehzahl der Vorgelegemuffe und in zweiter Linie die Geschwindigkeit des Wagens ergibt sich dann unabhänhig vom Durchmesser der Räder t' und t" aus dem Durchmesserverhältnis der Räder f und t. Da die Räder t' und t" auf der einen Seite treiben, auf der anderen mit der gleichen Umfangskraft getrieben werden, heben sich die von der Schrägstellung der Zähne herrührenden Achsialschübe auf. Für die Rückwärtsfahrt ist in bekannter Weise auf der Hauptwelle das Rad r mit umgekehrter

*) Frühere Zusatzpatente 295697 und 295698.

Zahnneigung angeordnet, welches durch das Umkehrrad r' mit dem Rad e' der Vorgelegemuffe g verbunden werden kann.

Die Fig. 3 und 4 zeigen ein Getriebe für vier Geschwindigkeiten, bei dem zur Erzielung der ersten Geschwindigkeit gleichzeitig drei Räder V, t" und u verschoben werden; dafür kann das Rad t der Hauptwelle α entfallen. Die Räder t' und u sitzen auf der gleichen Muffe, und der Sinn ihrer Zahnneigung ist der gleiche. - Verschiebt man die Räder t', t" und u mittels der gemeinsamen Hebelgabel ν nach rechts, so kommt das Rad t" mit e' und das Rad u mit e in Eingriff. Die Drehzahl der Vorgelegemuffe g ist dann gleich derjenigen der Welle α multipliziert mit dem Ausdruck

-,—, worin die Bezeichnung der Räder die

Größe ihres Teilkreisdurchmessers darstellen soll. Das Rad t" dient nur als Zwischenrad, ist aber erforderlich, damit die richtige Drehrichtung erhalten wird. Da die Räder e und e' zur Erzielung der zweiten Geschwindigkeit in Eingriff gebracht werden, müssen die Neigungswinkel ihrer Zähne einander gleich sein. Aber auch die Zwischenräder t", t', u müssen denselben Zahnneigungswinkel erhalten, damit sie für die erste Geschwindigkeit in die Räder e und e' eingerückt werden können. Weil nun f und u verschiedenen Durchmesser haben, ist die Bedingung für Aufhebung des Achsialschubes, daß sich die Tangenten der Zahnneigungswinkel verhalten wie die Durchmesser, bei diesen beiden Rädern nicht erfüllt, und der Achsialschub muß durch andere Mittel, z. B. durch eine schraubenförmig genutete Achse oder durch Drucklager aufgenommen werden, Mittel, die, weil bekannt, in der Zeichnung nicht dargestellt sind.

Statt die Zwischenräder t", t' und u durch achsiale Verschiebung ein- und auszurücken, kann man sie auch etwa nach Anspruch 2 des Zusatzpatentes 295698 radial, d. h. in einer Ebene senkrecht zu den Radachsen ein- und ausrückbar machen.

In Fig. 3 und 4 sind noch einige bauliche Einzelheiten gezeichnet, welche zwar nicht Gegenstand des Patentes sind, aber immerhin erwähnenswert erscheinen. Für den Rückwärtsgang ist auf der Hauptwelle α wieder ein besonderes Rad r mit entgegengesetzter Zahnneigung nach dem Zusatzpatent 295698 vorgesehen, das durch das Umkehrrad r' mit dem Rad e' verbunden werden kann. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, wird das Umkehrrad / hier nicht achsial verschoben, sondern durch eine Schwenkung um die außerhalb liegende Drehachse mit den Rädern r und e' in Eingriff gebracht. Das Rad e' erfüllt also hier drei Aufgaben: Beim unmittelbaren Eingriff in e erzeugt es die zweite Geschwindigkeit; \ werden die Räder e' und e über das Vorgelege t", V', u verbunden, so erhält man die erste Geschwindigkeit; schließlich wird das Rad β zur Erzielung des Rückwärtsganges über r' mit r in Verbindung gebracht.

Um Platz zu sparen, übergreift das breite Rad ä, das auf der getriebenen Welle b sitzt, das Wellenende der treibenden Welle a. Es ist dementsprechend als Hohlkörper ausgebildet und enthält in seinem Irinern ein Traglager, ein Drucklager und den festen Teil der Kupplung c; die Klauen am verschiebbaren Teil der Kupplung c treten durch Öffnungen in der zur Welle senkrecht stehenden Wand des Rades d hindurch. (Die Kupplung ist hier in eingerücktem Zustand gezeichnet.)

Die Anordnung mit drei Zwischenrädern, von denen zwei auf gemeinsamer Muffe sitzen bzw. starr gekuppelt sind, läßt sich natürlich auch in Verbindung mit einem zusätzlichen Rad auf der Hauptwelle, entsprechend dem Rad t in Fig. 1, ausführen, zum Zweck, in der Wahl des Übersetzungsverhältnisses nicht von den vorhandenen Raddurchmessern abhängig zu sein. Da man ja dann die Zahnneigung des zusätzlichen Rades (t) auf der Hauptwelle frei wählen kann, läßt sich in diesem Falle der Achsialschub der beiden gekuppelten Vorgelegeräder (/' und u) nach der im Hauptpatent gegebenen Regel aufheben, daß die Tangenten der Zahnneigungswinkel sich verhalten müssen wie die Raddurchmesser.

Wendet man die ausrückbaren Zwischenräder mehrfach an, so lassen sich selbstverständlich auch mehr als vier Geschwindigkeitsstufen mit einer einzigen Vorgelegewelle ausführen. Auch für drei Geschwindigkeitsstufen läßt sich die neue Anordnung verwenden, zum Zweck, ein ganz kurzes Getriebe zu erhalten; läßt man nämlich in Fig. 3 die Räder f, f fort, so wird das Getriebe um drei Radbreiten kürzer, um die volle Breite der Räder f, f sowie um ein Drittel der Breite des Rades d. Es ist nicht erforderlich, daß beide Zwische'nräder ausgerückt werden, sondern es genügt, ein einziges auszurücken.

Claims (6)

Patent-An Sprüche:

1. Zahnräderwechselgetriebe nach Patent 295116, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung weiterer Geschwindigkeitsstufen zwischen die festen Wechselräder der Hauptwelle und die verschiebbaren der Vorgelegewelle ein- und ausrückbare Zwischenräder eingefügt werden, zum Zweck, die Zahl der Vorgelegewellen auf eine zu beschränken und das Getriebe kurz zu halten.

2. Zahnräderwechselgetriebe nach Ansprach i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen ein in ausgerückter Stellung be-

findliches Wechselrad der Vorgelegemuffe und ein auf der Hauptwelle hinzugefügtes Rad von entgegengesetzt gerichteter Zahnneigung, welches zwar in der gleichen Ebene liegt wie das erstere, aber nicht mit ihm in Eingriff steht, gleichzeitig zwei Zwischenräder eingerückt werden können, welche die Bewegung des einen Rades auf das andere ohne Änderung des Übersetzungsverhältnisses übertragen.

3. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen ein in ausgerückter Stellung befindliches Wechselrad der Vorgelegemuffe und ein auf der Hauptwelle hinzugefügtes Rad von entgegengesetzt gerichteter Zahnneigung, welches in einer anderen Ebene liegt wie das erstere, gleichzeitig drei auf zwei parallelen Achsen liegende Zwischenräder eingerückt werden können, von denen zwei starr miteinander gekuppelt sind und die gleiche Achse, aber verschiedene Durchmesser haben, so daß durch sie das Übersetzungsverhältnis zwischen Hauptwelle und Vorgelegemuffe geändert wird.

4.. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch ι und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tangenten der Zahnneigungswinkel der beiden starr gekuppelten Zwischenräder sich wie ihre Durchmesser verhalten.

5. ^J Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei in ausgerückter Stellung befindliche Räder eines Räderpaares, von denen das eine auf der Hauptwelle, das andere auf der Vorgelegemuffe sitzt, gleichzeitig drei auf zwei parallelen Achsen liegende Zwischenräder eingerückt werden können, von denen zwei starr miteinander gekuppelt sind und die gleiche Achse, aber verschiedene Durchmesser haben, so daß durch sie das Übersetzungsverhältnis zwischen Hauptwelle und Vorgelegemuffe geändert wird.

6. Zahnräderwechselgetriebe nach An-Spruch ι und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Achsialschub der beiden starr gekuppelten Zwischenräder durch besondere Mittel, die an sich bekannt sein können, aufgehoben wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.