DE316836C

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Publication number: DE316836C
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Um bei Zahnräderwechselgetrieben mit einer möglichst kleinen Anzahl Zahnräder eine möglichst große Zahl von Übersetzungen zu erzielen, hat man bereits drehbare Käfige angeordnet, welche die treibende und getriebene Welle exzentrisch umgeben und konzentrisch zu ihrer Achse Rädersätze enthalten, von denen jedes Rad wahlweise mit einem entsprechenden Rade eines auf den Wellen angeordneten Stufenrädersatzes in Eingriff gebracht werden kann. Diese Anordnung hat den besonderen Vorteil, daß' nur immer die gerade kraftübertragenden Räder miteinander in' Eingriff sind, so daß der Kraftbedärf und die Abnutzung des Getriebes auf das Mindestmaß gebracht sind.In order to have as small a number of gears as possible in gear change transmissions To achieve the largest possible number of gear ratios, one already has rotating cages arranged, which surround the driving and driven shaft eccentrically and concentrically to their axle contains wheel sets, each of which can optionally be equipped with one brought into engagement corresponding wheel of a stepped wheel set arranged on the shafts can be. This arrangement has the particular advantage that 'only the straight power-transmitting wheels are in 'engagement, so that the power requirement and the wear and tear of the gearbox are reduced to a minimum.

Bei den bisherigen Getrieben dieser Art hat man die Kraft von der treibenden Welle auf einen Wellenteil zurückgeleitet, der zur Erzielung einer weiteren Übersetzung unmittelbar mit der treibenden und getriebenen Welle gekuppelt werden kann. Diese Bauart macht die Verwendung von Doppelrädern für die im Käfig angeordneten Rädersätze notwendig.With the previous gearboxes of this type, the power from the driving shaft was applied a shaft part is fed back, which is used to achieve a further translation immediately can be coupled with the driving and driven shaft. This type of construction makes the use of double wheels for the wheel sets arranged in the cage is necessary.

Abgesehen davon, daß hierbei zur Erzielung eines einwandfreien Betriebes die Zahnräder verschiedene Zahnteilujng und -höhe haben müssen, hat das bekannte· Getriebe den Nachteil, daß nur eine geringe Anzahl von Übersetzungen mit zwei Räderpaaren erzielt, für die Mehrzahl der Übersetzungen aber eine größere Anzahl Räder benötigt wird.Apart from the fact that the gears are used to achieve proper operation must have different tooth pitch and height, the known gearbox has the disadvantage that achieved only a small number of translations with two pairs of wheels for Most of the translations but a larger number of wheels is required.

Diese Übelstände sind nach der Erfindung dadurch vermieden, daß die exzentrisch zur treibenden und getriebenen Welle liegenden, gegeneinander drehbaren Käfige Rädersätze enthalten, welche mit auf den Wellen vorgesehenen Stufenrädern in an sich bekannter Weise in Eingriff gebracht werden können und von denen jedes Rad mit jedem Rade des benachbarten Käfigs in gleiche Flucht gebracht und gekuppelt werden kann. Bei dieser Bauart des Wechselgetriebes können alle Zahnräder die gleiche Zahnteilung und -höhe haben, insbesondere aber kommt man bei allen Geschwindigkeitsstufen mit der kleinsten Räderzahl, als bei zwei Käfigen mit zwei Räderpaaren aus, da die Kraft von der treibenden Welle durch die Käfigräder zweier benachbarter Käfige auf die getriebene Welle über-' tragen wird. Ein weiterer Vorteil dieser Bauart liegt darin, daß infolge des Fortfalls der Doppelräder mittels derselben Anzahl Räder eine größere Anzahl Übersetzungen erreicht werden kann als bei den bekannten Getrieben mit exzentrischen Käfigen. Hierbei hat das Getriebe den Vorzug des kleinen Kraftbedarfs und der geringen Abnutzung", da immer nur die gerade kraftübertragenen Räder miteinander in Eingriff stehen.These inconveniences are avoided according to the invention in that the eccentric to driving and driven shaft lying, mutually rotatable cages sets of wheels included, which is known per se with step wheels provided on the shafts Way can be engaged and each of which wheel with each wheel of the neighboring cage can be brought into the same alignment and coupled. At this Type of gearbox, all gears can have the same tooth pitch and height, in particular, however, at all speed levels one arrives with the smallest number of wheels, than with two cages with two pairs of wheels, since the force comes from the driving force Shaft through the cage gears of two adjacent cages on the driven shaft over- ' will wear. Another advantage of this design is that as a result of the omission the double wheels achieved a greater number of gear ratios by means of the same number of wheels can be compared to the known gearboxes with eccentric cages. Here the transmission has the advantage of the small one Power requirement and the low level of wear and tear ", since only the wheels that have just been power-transmitted are engaged with each other.

Die Käfigräder mit Kupplungshälften zu versehen und wahlweise mit einer, ortsfesten Kupplungshälfte der getriebenen Welle in gleiche Flucht zu bringen, ist an sich bekannt, die genannten Vorteile werden jedoch erst durch das Zusammenwirken zweier oder mehrerer benachbarter Käfige gemäß der Erfindung erzielt. Diese Bauart ermöglicht auch eine derartige Teilung des Gehäuses, daß die Käfige leicht ausgewechselt werden können, so daß eine große Anzahl verschiedener Übersetzungen ohne Vergrößerung des Kraft- undTo provide the cage wheels with coupling halves and optionally with one, fixed Bringing the coupling half of the driven shaft in the same alignment is known per se, However, the advantages mentioned are only achieved through the interaction of two or more achieved adjacent cages according to the invention. This design also enables such a division of the housing that the cages can be easily replaced, so that a large number of different translations without increasing the power and

Raumbedarfs des Getriebes hergestellt werden kann.Space requirement of the transmission can be made.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsfqrjri des Getriebes nach der Erfindung dargestellt. Fig. ι ist ein senkrechter Mittclschnitt durch das Getriebe bei Herausnahme einiger. Teile. Fig. 2 ist ein · wagerechter Mittelschnitt durch das Getriebe. Fig. 3 und 4 sind Schnitte nach den Linien A-B und C-D der Fig. 1. Die Fig. 5 bis 7 und 8 bis. 10 lassen in schematischer Darstellung die Lage der einzelnen Teile bei verschiedenen Stellungen des Getriebes erkennen.The drawing shows an embodiment of the transmission according to the invention. Fig. Ι is a vertical Mittclschnitt through the transmission with the removal of some. Parts. 2 is a horizontal center section through the transmission. 3 and 4 are sections along the lines AB and CD of FIG. 1. FIGS. 5 to 7 and 8 to. 10 show the position of the individual parts in different positions of the transmission in a schematic representation.

Das Getriebe ist in einem Gehäuse 7 untergebracht, das auf der einen Seite durch einen Deckel 8 verschließbar ist.. An dem Deckel 8 sitzt eine parallel zu ihm liegende Innenwand 9, die . von einer Zwischenwand 9' gehalten wird. Im Deckel. 8 und in der Wand 9 ist die treibende Welle 10 gelagert, die mit zwei losen Stirnrädern 11, X2 versehen ist. Diese Stirnräder tragen an ihren Innenseiten Kupplungszähne, die mit entsprechenden Zähnen einer, auf der Welle 10 verschiebbaren Kupplungsmuffe 13 in Eingriff gebracht werden können. Die Stange 14 des die Kupplung 13 steuernden Gabelhebels 15 ist in der Wand 9 und in dem Deckel 8 verschiebbar gelagert und mit einem im Gehäuse 7 drehbaren Winkelarm 16 verbunden, an dem der von Hand zu bedienende Steuerhebel 17 angreift.The transmission is housed in a housing 7, which is on one side by a Lid 8 is closable .. On the lid 8 sits an inner wall lying parallel to it 9, the. is held by a partition 9 '. In the lid. 8 and in the wall 9 the driving shaft 10 is mounted, which is provided with two loose spur gears 11, X2. These spur gears have coupling teeth on their insides, which correspond to them Teeth of a coupling sleeve 13 displaceable on the shaft 10 are brought into engagement can. The rod 14 of the coupling 13 controlling fork lever 15 is in the Wall 9 and mounted displaceably in the cover 8 and with a rotatable in the housing 7 Angle arm 16 connected to which the manually operated control lever 17 engages.

Das Stirnrad 11 steht mit dem Stirnrade 18The spur gear 11 stands with the spur gear 18

eines Stufenrädersatzes in Eingriff, zu dem noch die Stirnräder 1.9, 20 und 21 gehören.a stepped gear set in engagement, to which the spur gears 1.9, 20 and 21 belong.

Mit dem Rade 21 ist unter Zwischenschaltung eines ebenfalls in der Wand 9 gelagerten Zwischenrades 22 das Stirnrad 12 in Verbindung. Mithin kann die die Stufenräder 18, 19, 20, 21 tragende Welle 23, die ebenfalls in dem Dekkel 8 und der Wand 9 gelagert ist, durch Einstellen des Kupplungshebels 1:7 in Rechtsoder Linksdrehung versetzt werden. With the wheel 21 is with the interposition of an intermediate wheel also mounted in the wall 9 22 the spur gear 12 in connection. The step wheels 18, 19, 20, 21 The supporting shaft 23, which is also mounted in the cover 8 and the wall 9, can be rotated to the right or left by adjusting the coupling lever 1: 7.

In dem Gehäuse 7 liegt ein Käfig 24 drehbar, in dem die Stirnräder 25, 26, 27 auf je einer Achse 28, 29, 30 gelagert sind. Diese Achsen liegen in gleicher Entfernung von der mit der Achse des zylindrischen Gehäuses 7 zusammenfallenden Drehachse des Käfigs 24 und tragen an ihren inneren Enden Kupplungshälften 31, 32, 33. An dem Käfig 24 ist ein Griff 34 befestigt, der mittels eines Federriegels 35 in Rasten 36, 37, 38 des Gehäuses 7 festgestellt werden kann. Beim Verriegeln des¹ Griffes 34 in der Rast 36 greift das Rad 25 in das Rad 18 ein, während seine Achse 28 in der wagerechten Mittelebene des Gehäuses liegt. Beim Drehen des Käfigs 24 mittels seines Griffes 34 stehen bei den den Rasten 37, 38 entsprechenden Lagen die Räder 26 und 27 mit den Rädern 19'und 20 in Eingriff, während ihre Achsen 29, 30 die in Fig. 4 ersicht- !, liehe Lage der Achse 28 des Rades 25 ein- ; nehmen.In the housing 7 there is a rotatable cage 24 in which the spur gears 25, 26, 27 are each mounted on an axle 28, 29, 30. These axes are at the same distance from the axis of rotation of the cage 24, which coincides with the axis of the cylindrical housing 7, and have coupling halves 31, 32, 33 at their inner ends 36, 37, 38 of the housing 7 can be determined. When the ¹ handle 34 is locked in the detent 36, the wheel 25 engages in the wheel 18, while its axis 28 lies in the horizontal center plane of the housing. When the cage 24 is rotated by means of its handle 34, in the positions corresponding to the notches 37, 38, the wheels 26 and 27 are in engagement with the wheels 19 'and 20, while their axes 29, 30 are those shown in FIG Position of the axis 28 of the wheel 25 a; to take.

:. . In dem Gehäuse 7. ist ferner ein Käfig 39 !■ drehbar, in dem die Stirnräder 40, 41, 42 ge-ί lagert sind. Die Achsen 43, 44, 45 dieser ;Stirnräder liegen in gleicher Entfernung von der Drehachse des Käfigs 39 und tragen an ihrer Innenseite verschiebbare Kupplungshälften 46, 47, 48, die an Zahl und Größe ihrer ; Zähne untereinander und mit den Kupplungs- : half ten 31, 32, 33 übereinstimmen. Jede cler Kupplungsliälften 46, 47, 48 ist mit je einem als zweiarmigen Gabelhebel ausgebildeten Schubhebel 49, 50, 51 verbunden, die an der in d'as Gehäuse 7 ragenden Wand des Käfigs 39 drehbar gelagert sind und mit ihren freien j Enden in eine an der Innenwand des Gehäuses 7 liegende zylindrische Führungsnut 52 greifen. In einer Aussparung 53 der Sei-, ; ten wände dieser Nut liegt eine Gabel 54, die ! auf einer im Gehäuse 7 drehbar gelagerten Stange 55 befestigt ist, die einen durch einen Federriegel 56 feststellbaren Handgriff 57 trägt. Die Öffnung der Gabel 54 entspricht der Nut 52 an Breite und liegt in gleicher Richtung mit dieser Nut, wenn der Handgriff 57 in seiner Mittel- oder Ausrücklage liegt. ■:. . A cage 39, in which the spur gears 40, 41, 42 are supported, is also rotatable in the housing 7. The axes 43, 44, 45 of these; spur gears are at the same distance from the axis of rotation of the cage 39 and carry on their inside displaceable coupling halves 46, 47, 48, the number and size of their; Teeth with each other and with the clutch: half th 31, 32, 33 match. Each of the coupling halves 46, 47, 48 is connected to a respective push lever 49, 50, 51 designed as a two-armed fork lever, which is rotatably mounted on the wall of the cage 39 protruding into the housing 7 and with its free ends in a the inner wall of the housing 7 lying cylindrical guide groove 52 grip. In a recess 53 of the Se-,; ten walls of this groove is a fork 54, which! is fastened on a rod 55 rotatably mounted in the housing 7, which rod carries a handle 57 which can be locked by a spring bolt 56. The opening of the fork 54 corresponds to the width of the groove 52 and lies in the same direction with this groove when the handle 57 is in its central or disengaged position. ■

Die den Käfig 39 enthaltende Seite des Gej häuses 7 ist durch einen Deckel 58 verschlossen, der wie der Deckel 8 eine senkrecht nach innen ragende Wand 59 und eine von dieser gehaltenen, parallel zu ihm liegende Irinenwand 60 trägt. In dem Deckel 58 und in der [ Innenwand 60 ist auf einer Achse 61 ein aus ; Stirnrädern 62, .63, 64 bestehender Stufen- · rädersatz gelagert, dessen Räder mit den Stirnrädern 40, 41, 42 in gleichen Ebenen liegen. Ferner ist nach außen zu ein weiterer Stufenrädersatz gelagert, dessen Stirnräder 65, 66, 67 auf einer zur Welle 61 parallel, im Deckel 58 und Gehäuse 7 gelagerten Welle 68 befestigt sind und ebenfalls in den gleichen Ebenen liegen wie die Räder 40, 62 und 4r/ 63 und 42, 64.The side of the Gej housing 7 containing the cage 39 is closed by a cover 58 which, like the cover 8, carries a wall 59 projecting vertically inward and an irine wall 60 held by this and lying parallel to it. In the cover 58 and in the [ inner wall 60 there is an out on an axis 61; Spur gears 62, 63, 64 of an existing step gear set, the gears of which lie in the same planes as the spur gears 40, 41, 42. Furthermore, another stepped gear set is mounted to the outside, the spur gears 65, 66, 67 of which are attached to a shaft 68 mounted parallel to the shaft 61, in the cover 58 and housing 7, and also lie in the same planes as the wheels 40, 62 and 4r / 63 and 42, 64.

Der Käfig 39 ist mit einem Handgriff 69 versehen, der mittels eines Federriegels 70 in Rasten 71, 72, 73 des Gehäuses 7 feststellbar ist. Bei Verriegelung des Griffes 69 in der Rast 71 greift das Stirnrad 40 in die beiden ·■■ Räder .62 und 65 ein, während die Achse 43 mit der Achse 28 fluchtrecht liegt. Außerdem ist beil dieser Stellung das freie Ende des zur Kupplungsmuffe 46 der Achse 43 gehörigen Gabelhebels 49 aus der Nut 52 heraus- und in die Gabel 54 übergetreten, so daß diese nunmehr durch Drehen des Griffes 57 um ihre Achse 55 gedreht und hierdurch die Kupplungsmuffe 46 mit der Kupplungshälfte 31 in Eingriff gebracht werden kann, wodurch die Achsen 28 und 43 miteinander gekuppelt wer-The cage 39 is provided with a handle 69 which is secured by means of a spring lock 70 in Latches 71, 72, 73 of the housing 7 can be determined. When locking the handle 69 in the Rast 71, the spur gear 40 engages in the two · ■■ gears 62 and 65, while the axis 43 is aligned with the axis 28. In addition, this position is the free end of the for Coupling sleeve 46 of the axle 43 associated fork lever 49 out of the groove 52 and in the fork 54 crossed, so that this now by turning the handle 57 to their Axis 55 rotated and thereby the coupling sleeve 46 with the coupling half 31 in Can be brought into engagement, whereby the axles 28 and 43 are coupled to one another

den und die Verbindung zwischen den beiden Käfigen 24 und 39 hergestellt wird. Auf den den Rasten 72, 73 entsprechenden Stellungen des Hebels 69 greifen die Stirnräder 41, 42 in die Räder 63, 66 und 64, 67 ein, wobei ihre - Achsen 44, 45 die in Fig. 3 angegebene Lage der Achse 43 des Rades 40 einnehmen, d. h.and the connection between the two cages 24 and 39 is made. In the positions of the lever 69 corresponding to the notches 72, 73, the spur gears 41, 42 mesh with the gears 63, 66 and 64, 67 , with their - axes 44, 45 being the position of the axis 43 of the wheel 40 indicated in FIG. 3 ingest, ie

fluchtrecht zur Achse 28 des Rades 25 oder zu der Achse des gerade in Eingriff stehendenin alignment with the axis 28 of the wheel 25 or with the axis of the currently engaged

ίο Rades des Radsatzes 25, 26 des Käfigs 24 liegt.ίο wheel of wheelset 25, 26 of cage 24 lies.

Das Einstellen des Getriebes ist nur möglich, wenn sämtliche Kupplungen 31, 46, 32, 47 und 33, 48 entkuppelt sind, weil in der Ein-The gear can only be set if all clutches 31, 46, 32, 47 and 33, 48 are uncoupled because in the

rücldage dieser Kupplungen das freie Ende des zugehörigen Schubhebels 49, 50 oder 51 von der Gabel 54 zur Seite gedrückt ist (Fig. 2), so daß diese nicht in der Ebene der Nüt 52 liegt und ein Drehen des Käfigs 39 unmöglich ist. Auf der anderen Seite kann eine Kupplung nur eingerückt werden, wenn sich die Käfige 24 und 39 in den durch die Rasten 36, 37, 38 und 71, 72, 73 bedingten, genau festgelegten Stellungen befinden, weil jrücldage these couplings the free end of the associated push lever 49, 50 or 51 is pushed to the side by the fork 54 (Fig. 2), so that it does not lie in the plane of the groove 52 and the cage 39 rotates is impossible. On the other hand, a clutch can only be engaged when the cages 24 and 39 are in the ones caused by the notches 36, 37, 38 and 71, 72, 73, precisely defined positions because j

nur in diesen Stellungen die freien Enden der Schubhebel 49, 50, 51 innerhalb der Gabel 54 liegen.only in these positions the free ends of the push levers 49, 50, 51 within the fork 54 lie.

■Der Verlauf der bei der Welle 10 in das Getriebe eingeleiteten Kraft ist nach dem Ge- j sagten ohne weiteres klar. Von der AVelle 10 wird die Kraft entweder durch die Räder 11, 18 oder durch die Räder 12, 22, 21 auf die Achse 23 und von dieser durch eines der Stirnräd'erpaare 18, 25 oder 19, 26 oder 20, 27 über die Achse 28 oder 29 oder 30 und die Achse 43 oder 44 oder 45 sowie die Stirnräderpaare 40, 62 oder 40, 65. sowie-41, 63 oder 41, 66 sowie 42, 64 oder 42, 67 auf die Welle 61 oder 68 übertragen, von denen je nach der gewünschten Geschwindigkeit die , eine oder die andere als getriebene Welle dient. . Falls beispielsweise hohe Umlaufzahlen gewünscht sind, wird die Kraft von der AVelle 61. abgenommen.■ The course of the force introduced into the transmission at the shaft 10 is according to the Ge j said clearly without further ado. The power of the AVelle 10 is either through the wheels 11, 18 or by the wheels 12, 22, 21 on the Axis 23 and from this through one of the spur gear pairs 18, 25 or 19, 26 or 20, 27 via the axis 28 or 29 or 30 and the axis 43 or 44 or 45 and the pairs of spur gears 40, 62 or 40, 65. as well as -41, 63 or 41, 66 as well as 42, 64 or 42, 67 on the Shaft 61 or 68 transmitted, of which, depending on the desired speed, the, one or the other serves as a driven shaft. . If, for example, high circulation numbers are required the force is taken from the AVelle 61.

In den ersten der beiden als Betriebsbeispiele herausgegriffenen Fällen, die in den Fig. 5 bis 7 und 8 bis 10 .schematisch veranschaulicht sind, liegt der Griff 69 des Käfigs 39 in der Rast 71, während der Griff 34 des Käfigs 24 in der Rast 38 ruht. In dieser Lage sind nach Umlegen des Handgriffes 57 die beiden Achsen 43 und 30 miteinander gekuppelt, so daß die Kraftübertragung von der Welle 10 und der Achse 23 auf die Welle 61 und 68 über die Stirnräder 20/27 und 40, 62 oder 40, 65 erfolgt. Bei dem den Fig. 8 bis 10 zugrunde gelegten Beispiel liegt der Griff 69 in der Rast 73, während der Griff 34 in der Rast 36 ruht. Hierbei erfolgt die Kraftübertragung über die Stirnräderpaare 18, 25 und 42, 64 oder 42, 67, weil die Achsen 28 und 45 der Stirnräder 25 und 42 miteinander fluchtrecht liegen. Natürlich sind noch viele andere Kombinationen möglich. Bei.dem dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem in jedem Käfig 24 und 39 je drei Räder gelagert sind, können von jeder Welle 61 und 68 neun voneinander verschiedene Umlaufgeschwindigkeiten in jeder Richtung abgenommen werden, d- h. achtzehn Geschwindigkeiten in der einen und achtzehn Geschwindigkeiten.in der andern Richtung. Werden beispielsweise drei Käfige mit je fünf Zahnrädern und nur einer getriebenen Welle hintereinander geschaltet, so können bei einer dem beschriebenen Ausführungsbeispiel entsprechenden Anordnung einhundertfünfundzwanzig verschiedene Geschwindigkeiten in der einen und ebensoviel in der andern Drehrichtung erzielt werden.In the first of the two cases selected as operational examples, which are schematically illustrated in FIGS. 5 to 7 and 8 to 10, the handle 69 of the cage 39 lies in the detent 71, while the handle 34 of the cage 24 in the detent 38 rests. In this position, after turning the handle 57, the two axes 43 and 30 are coupled to one another, so that the power transmission from the shaft 10 and the axis 23 to the shaft 61 and 68 via the spur gears 20/27 and 40, 62 or 40, 65 he follows. In the example on which FIGS. 8 to 10 are based, the handle 69 lies in the catch 73, while the handle 34 rests in the catch 36. Here, the power is transmitted via the spur gear pairs 18, 25 and 42, 64 or 42, 67, because the axes 28 and 45 of the spur gears 25 and 42 are in alignment with one another. Many other combinations are of course also possible. In the illustrated embodiment, in which three wheels are mounted in each cage 24 and 39, nine different rotational speeds can be picked up in each direction from each shaft 61 and 68, ie. eighteen speeds in one direction and eighteen speeds in the other. If, for example, three cages with five gears each and only one driven shaft are connected in series, one hundred and twenty-five different speeds can be achieved in one direction of rotation and an equal amount in the other with an arrangement corresponding to the embodiment described.

Das Wechselgetriebe eignet sich insbesondere für Werkzeugmaschinen, um die jeweilig günstigste Umlaufgeschwindigkeit leicht und schnell einstellen zu können.The change gear is particularly suitable for machine tools to the respective to be able to set the most favorable circulation speed easily and quickly.

Claims

Patent Claims:

1. Change-speed gear, characterized by two or more the driving (10) and driven shaft (61) eccentrically located, relatively rotatable cages (24, -39) ^w ith arranged concentrically to the axes of gear trains of which each wheel is associated to with a AVelle provided wheel can optionally be brought into engagement and brought into the same alignment and coupled with each wheel of the adjacent cage.

2. Transmission according to claim 1, characterized in that of the coupling halves of the axles (43, 44, 45) in the Cage-mounted gears (40,41,42) the sliding coupling halves (46, 47, 48) can be moved with their push levers (49, 50, 51) in a guide (52), which prevents these thrust levers from being adjusted, however, with a recess (53) , for the end of the externally operated adjusting lever (55.) is provided.

1 sheet of drawings.