-
Wechselgetriebe für vier Übersetzungen mit zwei Planetenräderwerken
für Fahrräder und ähnliche Fahrzeuge. Die Erfindung betrifft Wechselgetriebe für
Fahrräder und ähnliche Fahrzeuge für vier verschiedene Übersetzungen, die durch
zwei Planeträderwerke erzielt werden.
-
Es ist bei derartigen Wechselgetrieben bei.annt, das Zwischengetriebe
bei der einen L?bersetzung zu sperren, so daß Kettenrad und Laufradnabe sich mit
gleicher Geschwindigkeit drehen. Es ist auch nicht mehr neu, bei einer anderen Übersetzung
durch das dem Kettenrads zunächst liegende (erste) Planetenräderwerk bei undrehbar
festgestelltem Mittelrade und angetriebenem Planetenradträger die Kraft auf den
innen verzahnten Ring und von diesem aus. mittels blinken auf die Nabe zu übertragen.
-
Gemäß dier Erfindung ist bei einer weiteren Übersetzung bei dem anderen
(zweiten) Planetenräderwerk, dessen Mittelrad dauernd undrehbarund dessenPlanetenradträger
durch Klinken mit der Nabe verbunden ist, das innen verzahnte Rad durch Klinken
mit dem ersten Mittelrade verbunden und bei der letzten Übersetzung der zweite innen
verzahnte Ring mit dem ersten Planetenradträger und der zweite Planetenradträger
mit dem ersten Mittelrade undrehbar gekuppelt.
-
In den Zeichnungen, die eine Ausführungsform des Anmeldungsgegenstandes
beispielsweise veranschaulichen, ist Fig. i eine Ansicht, teilweise im Schnitt,
bei welcher die Teile derart eingestellt sind, daß die vierte oder höchste Geschwindigkeit
erreicht wird.
-
Fi'g. a, 3 und q. sind entsprechende Ansichten und zeigen die Lage
der Teile bei der ersten, zweiten bzw. dritten Geschwindigkeit.
-
Fig. 5 ist ein Querschnitt nach Linie 5=5 in Fig. i, und Fig. 6 ist
eine Endansicht des Trägers für die Zapfen der Planeträder des zweiten Räderwerkes.
-
Das Kettenrad A (Fig. i) ist an einer Hülse AZ befestigt, und von
dieser Hülse werden die Zapfen A3 der Planeträder B, wie üblich, getragen. Es ist
irgendeine geeignete Anzahl von Planeträdern vorgesehen, die sich frei auf den Zapfen
A3 drehen können. Die Zapfen A3 ragen etwas über die Räder hinaus, und die hervortretenden
Teile dienen als Klauenkupplungsglieder, wie weiter unten näher auseinandergesetzt
werden soll.
-
Die Planetenräder B kämmen mit dem Mittelrad'e C einerseits und mit
einem innen verzahnten Ringe D anderseits. Die Glieder B, C, D bilden das
erste Räderwerk und werden infolgedessen als die ersten Planeträder, das erste Mittelrad
bzw. der erste Getriebering bezeichnet.
-
Der innen verzahnte Ring D trägt Klinken,
welche nicht
dargestellt sind, die aber in Sperrzähne E2 an dem Nabengehäuse E eingreifen. Letzteres
wird durch diese Sperrzahn-Klinkenkupplung getrieben und ist imstande, weiterzulaufen,
um eine Freilaufwirkung bei jeder Geschwindigkeit zu erzeugen.
-
Das Mittelrad C kann auf der festen Spindel F verschoben werden und
ist mit Kupplungszähnen C= (Fig. i) versehen, welche mit ähnlichen Zähnen an der
Seite des undrehbaren Mittelrades G des zweiten Räderwerkes zusammenwirken können.
Der innen verzahnte Ring H des zweiten Räderwerkes kann sich gemeinsam mit dem Mittelrad
C achsial verschieben und kann sich diesem gegenüber zu gewissen Zeiten drehen,
d. h. während zu gewissen Zeiten die auf dem Zapfen HI; angeordneten und in Fig.
2 dargestellten Klinken H' die Sperrzähne an dem Mittelrade C erfassen, laufen sie
zu anderen Zeiten mit dem innen verzahnten Ringe H weiter.
-
Der innen verzahnte Ring H ist mit Löchern H3 (Fig. 5) versehen, welche
die Planetrad'zapfen A3 umfassen können, so daß diese Teile miteinander zusammengekuppelt
werden können (Fig. 3 und q.).
-
Die Planeträder J des zweiten Räderwerkes sitzen auf Zapfen an einem
Träger J' (Fig. 2), wie gewöhnlich. Letzterer ist bei J3 mit Sperrzähnen und (nicht
dargestellten) Klinken versehen, die in dem Raum E3 (Fig. z) untergebracht und an
dem Nabengehäuse angelenkt sind und mit den Sperrzähnen J3 in Eingriff stehen. Der
Planetradträger J2 ist mit Klauenkupplungszähnen J4 versehen, welche in entsprechende
Zähne an dein ersten Mittelrade eingreifen können.
-
Die Zähne bei C2 (Fig. i) und bei J4 (Fig.2) sind abgeschrägt, so
daß die Teile weiterlaufen können, wenn die Maschine rückwärts gedrehi wird und
die dritte und vierte Geschwindigkeit eingeschaltet sind.
-
Die feste Spindel F ist hohl und geschlitzt. Das Mittelrad G ist undrehbar
mit der Spindel F verbunden. Durch einen der Schlitze G' (Fig. 3) reicht ein Kreuzstück
K hindurch, welches an der Einstellstange KZ befestigt ist und den drehbar auf dem
Kreuzstück gelagerten Planetradträger J2 des zweiten Räderwerkes achsial verschiebt.
Eine Feder K3 stößt gegen das Kreuzstück K und ebenso gegen ein zweites Kreuzstück
L, welches durch einen Schlitz G3 in der Spindel sich erstreckt. Dieses Kreuzstück
L erfaßt das erste Mittelrad C, um dieses und gleichzeitig den zweiten Getriebering
H nach dem Ende hin zu bewegen, ohne die Drehung der genannten Teile zu beeinträchtigen.
Das Kreuzstück L stützt sich gegen eine Schulter K4 an der Einstellstange K2, und
eine zweite Feder K5 stützt sich gegen-einen an der' Spindel F festen Anschlag G4
an dem einen Ende und gegen die Schulter K4 an dem anderen Ende. Wenn die Stange
K= also nach rechts gezogen wird, so wird das Kreuzstück K bewegt und ebenso das
Kreuzstück L, auf welches die Bewegung durch die Feder K3 übertragen wird. Die beiden
Kreuzstücke bewegen sich daher zusammen, bis das Kreuzstück L und die Teile, mit
denen es verbunden ist, ä'ie in Fig. 3 dargestellte Grenze ihrer Bewegung erreichen,
worauf bei weiterer Bewegung der Stange K' nach dem rechten Ende zu nur noch das
erste Kreuzstück Kund die dämit verbundenen Teile sich bewegen. Wenn man die Stange
K' losläßt, so kehren die Teile unter der Rückwirkung der Federn in die in Fig.
i gezeichnete Lage zurück.
-
Die Einstellstange nimmt also, wenn sie losgelassen wird, die in Fig.
i dargestellte Lage ein, in welcher die höchste Geschwindigkeit auf das Nabengehäuse
übertragen wird. Das erste Mittelrad C ist bei C' mit dem feststehenden Mittelrade
verkuppelt, so daß das erste Räderwerk normal arbeitet. Wenn der Planetradträger
gedreht wird, so wird der Getriebering D mit höherer Geschwindigkeit gedreht, wobei
er das Nabengehäuse durch die Kupplung bei E= antreibt. Wenn man die Teile etwas
nach rechts in die in Fig. 2 dargestellte Lage schiebt, so wird die geringste Geschwindigkeit
erhalten.
-
Die Wirkurig der gleitenden Teile hat die beiden Mittelräder außer
Eingriff gebracht, so daß das Mittelrad des ersten Räderwerkes umlaufen kann. Das
zweite Räderwerk kommt bei dieser Geschwindigkeit zur Wirkung und erlaubt dem ersten
Mittelrade, sich zu drehen. Das Mittelrad wirdf nun mit dem innen verzahnten Ring
H durch Klinken HZ verkuppelt, so daß diese Teile zusammen umlaufen. Die Drehung
des antreibenden Gliedes würde, von anderem abgesehen, versuchen, (las Mittelrad
und, ebenso den Ring des ersten Räderwerkes zu drehen. Da das Mittelrad mit dem
innen verzahnten Ring H verbunden ist, so wird seine Drehungsgeschwindigkeit vermindert,
weil ja der Ring H den zweiten Planetradträger J2 drehen muß, welcher mit dem Nabengehäuse
durch die Sperrzahn-Klinkenkupplung bei E3 verbunden ist. Auf diese Weise wird die
Drehungsgeschwindigkeit des ersten Mittelrades ebenfalls bestimmt, und durch geeignete
Bemessung der Teile wird der Ring D bei einer verhältnismäßig geringen Geschwindigkeit
gedreht, welche dem. Nabengehäuse mitgeteilt wird.
Dieses ist also
die geringste Geschwindigkeit. Man sieht, d'aß die Kraft auf das Nabengehäuse durch
die Sperrzahn-Klinkenkupplung bei E3 übertragen wird. Diese Kupplung begrenzt an
diesem Punkte die Vorwärtsgeschwindigkeit des zweiten Planetradträgers auf diejenige
des Nabengehäuses, wodurch auch die Drehungsgeschwindigkeit des ersten Mittelrades
begrenzt wird.
-
Wenn man die Teile weiter nach rechts in die in Fig.3 dargestellte
Lage bewegt, so sieht man, daß die Zapfen As in die Löcher H3 in dem zweiten Getriebering
eingreifen. Der zweite Getriebering H ist mit dem ersten Mittelrad durch die Klinken
H2 (Fig.2) verbunden, so daß das erste Mittelrad und der erste Planetradträger gegeneinander
gesperrt sind. Das, erste Räderwerk läuft daher mit feststehenden Rädern um und
überträgt die kraft auf das Nabengehäuse durch die Sperrzahn-Klinkenkupplung bei
E2 Gleichzeitig ist das Sperrad I3 mit seinen Klinken außer Eingriff gekommen, wodurch
das Nabengehäuse frei wird. Diese Befreiung ist nicht notwendig, aber aus konstruktiven
Rücksichten empfehlenswert. Bleibt der Eingriff bestehen, so gleiten die Klinken
über die Sperrzähne hinweg.
-
In der vierten in Fig. q. dargestellten Lage wird die dritte Geschwindigkeit
erzielt, und diese Geschwindigkeit ist höher als die normale, aber geringer als
die Geschwindigkeit, welche bei der in Fig. z dargestellten Lage der Teile erzielt
wird. Der zweite Getriebering H ist noch mit dem ersten Planetradiräser A2 'durch
Zapfen A3 und Löchert H3 verbunden, aber der zweite Planetradträger ist durch die
Kupplungen bei 11 mit dem ersten Mittelrade gekuppelt. Beim Antrieb wird die Drehung
des zweiten Getrieberinges auf diejenige des ersten Plänetradträgers beschränkt,
welcher damit verbunden ist, und die zweiten Planeträder, welche um ihr festes Mittelrad'
G umlaufen, begrenzen die Drehung (welche eine verminderte Drehung ist) des Planetradträgers
I2. Durch die Kupplungen T¢ begrenzt diese verminderte Drehung des Planetradträgers
diejenige des ersten Mittelrades C. Wenn daher das erste Räderwerk versucht, in
der gewöhnlichen Weise zu arbeiten, so wird der Getriebering D nicht mit voller
Geschwindigkeit gedreht, weil j a das Mittelrad C, anstatt stillzustehen, umläuft,
was allerdings mit einer geringeren Geschwindigkeit geschieht, als sie das Antriebsglied
A2 besitzt. Von dem Getriebering D wird die Kraft auf das Nabengehäuse durch die
Kupplung E2 übertragen; in diesem Falle bewegen sich beide Räderwerke zwecks Übertragung
der Kraft. Bei den iiZ den Zeichnungen dargestellten Abmessungen liegt die geringste
Geschwindigkeit 14,3 Prozent unterhalb der normalen, wobei die normale Geschwindigkeit
dem direkten Antriebe entspricht, wobei das NTabengehäuse mit derselben' Geschwindigkeit
wie das Kettenrad umläuft. Die höhere Geschwindigkeit liegt 16,7 Prozent und die
höchste Geschwindigkeit liegt 5o Prozent über der normalen Geschwindigkeit.
-
Es ist nicht wesentlich, daß vier Geschwindigkeiten erzielt werden,
da die Erfindung einfache Mittel vorsieht, um ein Getriebe mit drei Geschwindigkeiten
zu erreichen, in welchem Falle die höchste Geschwindigkeit, d. h. die vierte, fortgelassen
werden würde, wobei aber die Wirkung der verbleibenden drei Geschwindigkeiten dieselbe
bleibt, wie sie oben beschrieben wurde.