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Übersetzungsgetriebe mit gleichachsig liegender treibender und getriebener
Welle. Es sind: bereits nach beiden Drehrichtungen wirkende Mitnehmerkupplungen
bekannt, die aus zwei kongruenten oder einander ähnlichen Daumenscheiben bestehen,
welche mit geeigneten Flächen zur Aufnahme der Mitnehmer ausgerüstet sind. Diese
Mitnehmerkupplungen sind jedoch nicht als Übersetzungsgetriebe, sondern nur als
Kupplungen zu verwenden.
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Auch sind Übersetzungsgetriebe bekannt, bei denen zwei ineinanderspringende
Trieb=
teile an den einander zugekehrten Seiten mit Kurven versehen
sind, so daß eine Kurvenbahn entsteht, in der Rollkörper liegen, die mit einem dritten
Getriebeteil auf Mitnahme verbunden sind. Diese Getriebe haben den Nachteil, daß
der Abstand der Kurvenbahn von der Mittelachse des Getriebes ständig wechselt und
damit auch die auf die Rollkörper wirkende Fliehkraft. Sie sind deshalb nur verwendbar
für niedrige Umdrehungszahlen.
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Wohl sind nun auch Getriebe zur Kupplung zweier mit verschiedener
Geschwindigkeit umlaufender Wellen bekannt, bei @ denen die Bewegungsübertragung
durch ein Rollen-oder Kugellager vermittelt wird. Doch ist dieses Getriebe nur als
Kupplung zwischen zwei Wellen geeignet, deren Umlaufgeschwindigkeiten aber nicht
allzu verschieden sein dürfen. Dabei ist die zu erreichende kleine Übersetzung keine
zwangläufige und außerdem abhängig vom Durchmesser des Kugellagers, von der Größe
der Kugeln, der Spannung einer Schraubenfeder, der Belastung des Kugelkäfigs und
der Reibung der Kugeln, was bei dem Übersetzungsgetriebe gemäß der Erfindung nicht
der Fall ist.
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Das neue Getriebe bezweckt durch besondere Ausgestaltung der Rollbahnen
eine wesentliche Verbesserung der oben gekennzeichneten Getriebe insofern, daß die
Übersetzung oder Untersetzung in jeder Größe nicht nur eine zwangläufige, sondern
auch zugleich die Fliehkraft, die auf die Rollkörper oder Gleitstücke wirkt, eine
gleichförmige wird. Infolgedessen liegt der Kräfteschwerpunkt immer in der Mittelachse
des Getriebes, der die Verwendung des Getriebes für die höchsten Umdrehungszahlen
bei größten Kraftübertragungen und Übersetzungen bei besonders ruhigem, stoßfreiem
Gang möglich macht, im Gegensatz zu den bekannten Getrieben.
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Eine weitere Verbesserung wird insofern erreicht, daß man es durch
entsprechende, weiterhin näher dargelegte Einteilung der Rollkörper In bezug auf
die Kurven ermöglichen kann, den anzutreibenden Teil in gleichem oder entgegengesetztem
Drehsinne zu bewegen wie den antreibenden Teil, ganz gleich, welcher Teil als an-
oder-anzutreibender Teil benutzt wird, während die Umlaufrichtung bei den bekannten
Getrieben von der Wahl des Antriebsteiles abhängt.
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Außerdem besteht eine Verbesserung noch darin, daß mit der Anordnung
einer einzigen Kurve auf dem inneren Getriebeteil sich so hohe und andererseits
mit der Anordnung einer einzigen Kurve in dem äußeren Getriebeteil so niedrige Über-
oder Untersetzungen erreichen lassen, wie es bei den bekannten Getrieben nicht möglich
ist. In der Zeichnung ist das neue Getriebe dargestellt.
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Es zeigt Abb. r einen Längsschnitt des Übersetzungsgetriebes, Abb.
z einen Querschnitt des Übersetzungsgetriebes nach der Linie A-B in Abb. x, Abb.
3 eine Abwicklung der für den Bewegungsvorgang in Frage kommenden Teile, Abb. q.
einen Mantelleitring im Schnitt nach der Linie C-D in Abb. 5, Abb. 5 die Queransicht
eines Mantelleitringes -und eines inneren Leitringes mit eingelagerter Hohlwelle,
Abb.> .6: die "Längsansicht eines inneren Leitringes "mit cter`"Welle a,
Abb. 7 die Längsansicht eines inneren Leitringes mit einer anderen Kurvenbahn als
in Abb. 6, Abb. 8 die Hohlwelle im Schnitt nach der Linie E-F in Abb. g, Abb. g
ein Stück der Hohlwelle im Schnitt nach der Linie G-H in Abb. B.
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Die Abb, q. bis g zeigen also -die wesentlichsten Getriebeteile, jedoch
die Abb. q. und 5 der Deutlichkeit wegen und Abb. 7 beispielsweise mit einer anderen
Kurvenzahl und damit einer anderen Über- bzw. Untersetzung, als den Abb. z bis 3
entspricht, ebenso wie Abb. 8 eine andere Rollkörperzahl aufweist.
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In dem Gehäuse sind innen gegen Drehung, beispielsweise durch Keil
x (Abb. 5), gesichert, Mantelleitringe d angeordnet. In diesen kreisrunden Mantelleitringen
(Abb. q. und 5) befinden sich innen in beliebiger Zahl zickzack-oder wellenförmige
Kurvenbahnen e. Die Hohlwelle f (Abb. i, 5, 8 und g) ist in den feststehenden Mantelleitringen
d drehbar gelagert. In ihr befinden sich Aussparungen i (Abb. 8 und g) zur Aufnahme
der Rollkörper c, die hier beispielsweise Kugelform haben, aber auch in besonderen
Fällen durch die schraffiert in Abb. 5 gezeichneten Gleitstücke v, welche auch eine
andere Form haben 14
dürfen, ersetzt werden können. Die Aussparungen i sind
in der Längsrichtung der Hohlwelle f länglich ausgestaltet, um der pendelnden Hin-
und Herbewegung der Rollkörper Raum zu geben. Die Länge dieser Aussparungen i bzw.
die Größe der hin und her pendelnden Bewegung der Rollkörper c entspricht der Stichhöhe
s der Kurvenbahnen (Abb. q., 6 und 7). In der Hohlwelle f (Abb. 5) sind. wiederum
als wesentlichster innerer Getriebeteil die Leitringe k (Abb. 6) drehbar gelagert,
die mit der Welle a gegen Drehung gesichert (beispielsweise durch Keil w) verbunden
sind und bei Drehung der Welle a von dieser mitgenommen werden. Auf dem 12 äußeren
Umfange dieser inneren Leitringe k befinden sich Kurvenbahnen b. Die Kurvenzahl
kann
auch hier eine beliebige sein. So zeigt Abb. 7 mit dem Leitring k, die doppelte
Anzahl Kurven (hier b1) als bei k. Die Vertiefung m der Kurvenbahnen e, b und b1
richtet sich nach der Form der Gleit- oder Rollkörper und hat in den Abb. 4, 6 und
7 die Form eines Kreisabschnittes.
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In der Abb. 3 sind die Kurvenbahnen e und b und die Aussparungen i
der Hohlwelle f in abgewickeltem Zustande gezeichnet und das Ineinandergreifen der
Kurvenbahnen dargelegt.
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Der Bewegungsvorgang ist folgender: Wenn die Welle a und mit ihr die
Leitringe k in der Pfeilrichtung (Abb. 5) eine halbe Umdrehung ausführen, rollen
die Rollkörper c auf der halben Bahn der zugehörigen Kurve b, also auf der Strecke
n-y (Abb. 5 und 6) ab und werden dabei der Stichhöhe s der Kurvenbahn b entsprechend
in der Hohlwelle f von z nach t (Abb. g) seitwärts gedrückt. In der
Kurvenbahn e des hierbei feststehenden Mantelleitringes d können die Rollkörper
.aber nur die Strecke P-q (Abb. 4 und 5) durchlaufen, da ihre Bewegung in der Bahn
auch an die Stichhöhe s gebunden ist. Bei der weiteren Umdrehung der Leitringe k
um die Strecke y-n pendeln die Rollkörper in der Hohlwelle f von
t nach x zurück und durchlaufen die äußere Kurvenbahn e von
q nach u. Bei dieser Bewegung nehmen die Rollkörper c die zwischen den Leitringen
gelagerte Hohlwelle f mit, und ihre Geschwindigkeit ist dann gegenüber der Geschwindigkeit
der inneren Leitringe k je nach der Anordnung der Kurven eine schnellere oder verzögerte.
Die Rollbahn der Rollkörper geht also in der Achsenrichtung hin und her, verläuft
aber dabei gleichzeitig in bezug auf die Mittelachse c des Getriebes mit ihrem Mittelabstand
bzw. äußeren Abstand R und inneren Abstand y zentrisch. Dadurch wird erreicht, daß
die Bewegung eine zwangläufige ist und gleichzeitig aber auch der Kräfteschwerpunkt
immer in der Mittelachse des Getriebes liegt.
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Von den drei Triebteilen k, f und d kann auch hier in
bekannter Weise jeder als feststellender, als an- oder abtreibender Teil angenommen
werden, und die Drehrichtung des abtreibenden Teiles ist dann im gleichen oder entgegengesetzten
Sinne wie beim antreibenden Teil, je nachdem, welcher Teil feststeht und welcher
antreibt. Bei Feststellung des äußeren Triebteiles d und Antrieb der Welle
a wi-d beispielsweise in bekannter Weise die Hohlwelle f im gleichen Drehsinne abtreiben
wie a. Werden dagegen beispielsweise in dem Getriebe nach Abb. 2 bei gleicher Kurvenzahl
statt elf Rollkörper neun Stück und in dem Getriebe nach Abb. 5 statt sechs Rollkörper
vier Stück gleichmäßig verteilt, so wird beim Antrieb der Welle a und Feststellung
von d
die Hohlwelle f im entgegengesetzten Drehsinne abtreiben wie a.