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Geschwindigkeitswechselgetriebe mit Zahnkranzsegmenten. Die Erfindung
bietet eine Neuerung an Geschwindigkeitswechselgetrieben mit Zahnkranzsegmenten,
die sich zu Zahnrädern von verschieden großem Durchmesser ergänzen. Dias Neue besteht
darin, daß je eine Anzahl solcher Segmente von verschiedenem Durchmesser
zu einem acbsia1 verschiebbaren Stück vereinigt ist, so daß durch Längsverschieben
dieser Stücke in an sich- bekannter Weise zu einem Zeitpunkt, wo keines der Segmente
des gerade zu verschiebenden Stückes an der Bewegungsübertragung teilnimmt, von
irgendeiner
Vorwärtsgeschwindigkeit auf die nächsthöhere oder tiefere
übergegangen werden kann.
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Dabei können die treibenden Zahnkränze auf einer aus zwei halbzylindrischen
Teilen sich zusammensetzenden Hülse angebracht sein, von der jede Hälfte einzeln
in der Längsrichtung .der Zahnräderwelle verschiebbar ist.
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Wind idie Bewegung von ider einen Zahnräderwelle auf idie andere durch
eine Treibkette übertragen, so kann auf jeder dieser Wellen ein Kettenrad fest angeordnet
sein, während die übrigen Kettenräder jeder Welle als Zahnkranzsegmente einer Hülse
ausgebildet sein können, wobei sich dann jede der letzteren aus mehreren in der
Längsrichtung der Zahnräderwellen verschiebbaren Segmenten zusammensetzt.
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Auf den Zeichnungen sind einige Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
veranschaulicht, und zwar isst: Abb. r eine Draufsicht auf ein Zahnräderwechselgetriebe,
A66. 2 ein Schnitt nach der Linie II-II der Abb. z, Abb. 3 ein Schnitt nach der
Linie III-III der A66. r, ' Abb. 4 ein Schnitt nach der Linie IV-IV der Abb. 6,
:gewisse Teile der Zahnräder Ader ersten Geschwindigkeitsstufe im Schnitt veranschaulichend,
Abb. 5 ein Schnitt nach der Linie V-V der Abb. 6, Abb. 6 eine der Abb. r entsprechende
Draufsicht, gewisse Teile in einer anderen Lage veranschaulichend.
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Abb. 7 bis r r zeigen Einzelheiten dieser Ausführungsform.
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Abb. t2 zeigt schematisch die Anordnung des Hebelgestänges zum Beeinflussen
des Wechselgetriebes.
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A66. 13 ist eine Draufsicht auf ein Geschwind.igkeitswechsielgetriebe
gemäß der Erfindung, welches mit Treibketten versehen ist.
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Abb. 14 ist ein Schnitt nach der Linie XIV-XIV der Abb. 13, Abb. 15
ein Schnitt nach ider Linie XV-XV i der Abb. 13, Abb. 16 ein Schnitt= nach der Linie
XVI-XVI der Abb. i3.
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Abb. 17 ist im wesentlichen der A.bb. 16 entsprechender Schnitt, die
Teile in einer anderen Lage veranschaulichend, und Abb. 18 ist ein Schnitt nach
:der Linie XVIII-XVIII der Abb. z 3.
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Abb. r9 Abis 22 zeigen Einzelheiten der zweiten Ausführungsform.
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Abb. 23 ist eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines
Zahnräderwechselgetriebes mit zwei Hilfswellen, von denen jede eine in ihrer Längsrichtung
verschiebbare Hülse trägt, wobei die treibenden Zahnkränze auf jene Hülsen verteilt
sind.
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Abb.24 ist ein Schnitt nach der Linie XXIV-XXIV :der Abb. a3.
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Abb. 25 ist .ein Schnitt teilweise nach der Linie XXV-XXV und teilweise
nach der Linie XXV'-XXV' der Abb. 24.
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Abb.26 zeigt eine in Richtung des Pfeiles M der A66. 23 gesehene Ansicht
vor, Zahnrädern und gezahnte Teile aufweisenden Hülsen dieses Geschwindigkeitswechselgetriebes.
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Abb. 27 zeigt Einzelheiten idieser dritten Ausführungsform,
teilweise im Schnitt.
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Abb. 28 ist ein Schnitt nach der Linie -XXVIII=XXVIII der Abb. 27,
und Abb. 29 und 3o zeigen weitere Einzelheiten j dieser dritten Ausführungsform.
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Bei der in :den Ab#b. z Ibis 12 dargestellter, Ausführungsform eines
Geschwindigkeitswechselgetriebes, insbesondere für Motorwagen, bezeichnet r die
Motorwelle, die ihre Bewegung durch ein Rädergetriebe 2 auf eine Zwischenwelle 3
überträgt. Ein Teil dieser Welle 3 weist einen doppelschwalbenschwanzförmigen Querschnitt
auf (s. Abb.2, 4, 5). Mit der Welle 3 ist eine zweiteilige Hülse q. so verbunden,
daß sie von der Welle mitgenommen wird, in der Wellenlängsrichtung aber jeder Teil
verschoben werden kann. Die Hülse 4 besitzt vier Zahnkranzseg-nentenpaare, welche
sich zu Zahnkränzen 51, 52, 53, 54 ergänzen. Dabei sind die einen Zahnkranzhälften
mit ihren Zahnsegmenten verschiedenen Halbmessers zu einem Stück und die anderen
Hälften zu einem anderen Stück 'vereinigt. 7 bezeichnet eine konachsiai mit der
Motorwelle r angeordnete Welle, auf der 14 vier Zahnräder 61, 62, 611, 64 festsitzen.
Ein jedes der letzteren. kann mit dem entsprechenden Zahnkranz der Hülse 4 zusammen
arbeiten. Die Welle 7 trägt rau einen Ende die eine Hälfte 8 einer Klauenkupplung,
idie mit einem auf einer Welle zo verkeilten und in deren Längsrichtung verschiebgären
Kupplangsteil 9 zusammen arbeiten kann. Von der Wedle ro wird die Bewegung auf idie
nicht dargestellten Antriebisaehsen des Motorwagens übertragen. Die Lage des Kupplungsstückes
9 kann unter Vermittlung eines Hebels r z (Abb. i2), der mit- einer einen gabelförmigen
Arm 13 (Abh. i, 3) tragenden Welle 12 zusammen arbeitet, verändert werden.
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Die Welle 3 trägt nahe idem rechten Ende ein Zahnrad 14, das mit einem
Zahnrad 15 kämmt. Mit letztergrn kann ein mit dem Kupplungsteil 9 ein Ganzes bildendes
Zahn-12 rad 16 in Einsgriff gebracht wenden, um die B2iveguaig der Welle 3 unter
Umgehung der
Welle 7 unmittelbar auf die Welle 10 zu übertragen
und den Kraftwagen rückwärts laufen zu lassen.
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Die Hülse 4 setzt sich aus zwei halbzylindrischen Teilen zusammen,
von denen jeder ein verstärktes, mit einem Nocken 18 versehenes Ende 17 aufweist.
Mit der Welle 3 verkeilt und- in deren Längsrichtung verschiebbar ist eine Hülse
i9, die mittels eines Hebels 2o (Abb. i2) unter Venmittlung ödes Gestänges 21 (Abb.
2) auf der Welle 3 hin und her verschoben werden kann. Die Hülse i9 besitzt zwei
Nocken 22 und 23. Von den beiden Wellen 24 und 25 trägt die erstere eine mit drei
Nocken 27, 28 und 29 versehene Hülse 26 und eine reit einer Kurvennut versehene
Trommel 3o. Die Teile 26 und 30 sind auf ,die Welle 24 aufgekeilt. Die Welle 25
trägt dagegen eine mit derselben verkeilte Hülse 34 die drei Nocken 32, 33, 34 aufweist.
Von den beiden zusammen arbeitenden Zahnradseggrnenten 35 und 36 sitzt das eine
auf der Welle 24 und Idas andere auf der Welle 25 fest.
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In die Kurvennut der Trommel 30 greift ein Zapfen 37 eines
Steines 38 ein. Der Stein 38 ist auf ider der Spitze 37 entgegengesetzt liegenden
Seite .mit einer .Aussparung 39 versehen, in welcher sich die Nocken 18 in einem
Kreisbogen ungehindert bewegen können, sowie mit schrägen Flächen 42 (Aber. 8).
Auf den Stein 38 ist noch eine Mutter 40 aufgeschraubt, die .dazu beiträgt, daß
er beim Verschieben durch eine feststehende Sehrene 41 in der erforderlichen Weise
geführt wird.
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Ein, am Gehäuse 44 befestigter Sahnapper 43 (s- Abb. i i) stellt
idie Welle 24 und damit die Trommel 30 in bestimmten Lagen fest.
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Die Wirkungsweise des beschriebenen Getriebes ist folgende: Angenommen,
.die Teile befinden sich in der in Abb. i idargestellten Lage. Die Welle i treibt
dann die Welle 3 an, deren in Richtung -des Pfeiles A gerichtete Bewegung idurch
den Zahnkranz 54 auf das auf der Welle 7 festsitzende Zahnrad. 64- übertragen wird.
Falls die Kupplungsteile 8 und 9 noch in Eingriff gebracht werden, wind der Wagen
mit der ersten Geschwindigkeit vorwärts laufen. Die Nocken i8 können .sich dabei
ungehindert in .der Ausnehmung 39 bewegen und die Nocken :22,23 der Hülse
i9 lassen die Nocken 27, 28, 29 der Hülse 26 und auch die Nocken 32, 33, 34,der
Hülsen 31 unbeeinflußt.
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Wenn mit der zweiten Geschwindigkeit gefahren werden soll, so wird
die -Hülse i9 .durch Bewegen des Hebels 2o so verschoben, daß der Nocken 22 bei
seiner Drehung von unten gegen den blocken 27 der Hülse 26 stößt (s. Abb. 9, 6)
und so .die Trommel 3o in Richtung. des Pfeiles B (Abb. i) dreht. Dabei wird durch
.die Zahnsegmente 35, 36 gleichzeitig,die Welle 25 so gedreht, daß keiner der Nöcken
der Hülse 3 i von dem Nocken 23 beeinflußt werden kann. Infolge des Zusaminenarbeitens
der Spitze 37 mit der Nut der Trommel 3o bewirkt nun die erwähnte Drehung dieser
Trommel 30 eine Verschiebung des Steines 38 nach links, so daß der nach stattgefundener
Verschiebung des Steines zuerst gegen ihn stoßende Nocken 18 einer der Hülsenhälften
4 nicht mehr in die Aussparung 39 tritt, sondern gegen .die abgeschrägte Fläche
42 (Abb. 8) des Steines stößt. Diese führt dann :den Nocken in die Ausnehnlung
39
über, wobei der mit diesem Nocken versehene Hülsenteil 4 veranlaßt wird,
sich nach links zu verschieben, d. h. in die in Abb. 6 gezeigte Lage. Das hat zur
Folge, daß die eine Hälfte des Zahnkranzes 54 außerhalb der Bewegungsebene des Zahnrades
64 und die eine Hälfte ,des Zahnkranzes 53 in (die Ebene des Zahnrades
6' kommt. Das Zusammenarbeiten der Fläche 42 mit dem Nocken 18 kann so bestimmt
werden, ,daß der Hülsenteil 4 gerade in der in Abb.4 -gezeigten Lage der beiden
Zabnkranzs%.,mente 54 oder .doch unmittelbar nach dem Verlassen dieser Lage verschoben
wird, d. h. zu einer Zeit, wo,das zu verschiebende Zahnkranzsegment 54 keine Bewegung
oder Kraft mehr auf .das Zahnrad 64 zu übertragen hat. Die verschobenen Teile der
übrigen Zahnkranzsegrnente dieser Hülsenteile können vorläufig noch mit keinem der
Zahnräder 61, 6= oder 6s in Eingriff komxnen. Es ist also möglich, bei dieser Anordnung
den einen Hülsentei14 zu einer Zeit zu verschieben, wo dessen Zähne keiner Beanspruchung
unterworfen sind.
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Im Verlaufe der weiteren Umdrehung der Welle 3 wird dann durch den
Nocken 18 der zweite Teil der Hülse 4, infolge Zusammenarbeitens mit der Fläche
42, ebenso weit nach links. verschoben, wobei die Verhältnisse wieder derart gewählt
wenden können, @daß das zweite Zähnkranzsegument 54 gerade in dem Augenblick verschoben
wird, wo es auf das Zahnrad 64 keine Bewegung mehr überträgt. Wenn dies geschieht,
so steht :das Zahnkranzsegment 53 .des zuerst verschobenen Hülsenteiles 4 bereits
so mit dem Zahnrad 63 in Eingriff, daß die Übertragung der Bewegung von der Welle
3 auf die Welle 7 vollauf gesichert ist.
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Auf diese Weise ist es ,möglich, von einer Geschwindigkeit auf die
andere überzugehen, ohne daß die in Eingriff zu bringenden Zähne der Gefahr eines
Abbrechens ausgesetzt werlen, und- ohne daß Lärm. verursacht wird. Diese Vorteile
werdendurch den Umstand erzielt, daß bei der Änderung der Geschwindigkeit die in
Eingriff zu bringenden Zahnkränze
immer in ,achsialer Richtung bewegt
und -die "Zähne des einen Rades nicht in die Lücken fles anderen Rades eingestoßen
werden. Natürlich müssen dabei die Durchmesser der Räder 61, 62, 63, 64 und der
Zahnkranzsegmente 51, 52, 53, 54 so :bemessen und die Verzahnungen dieser Teile
so gewählt sein, @daß, wenn zwei Teile der einen Übersetzung noch in Eingriff stehen,
während die Kraftübertragung schon durch Teile der nächsten Übersetzung bewirkt
wird, wie es z. B. -der Fall ist unmitetlbar vor der Verschiebung des zweiten Teiles
des Zahnkranzes 5¢, die Differenz oder Umfangsgeschwindigkeit der Teile dieser zwei
Übersetzungen innerhalb zulässiger Grenzen bleibt.
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Durch eine weitere Bewegung -des Hebels 2o kann dann der Nocken 22
veramlaßt werten, mit denn Nocken 28 zusammen zu arbeiten, wobei dann in ähnlicher
Weise, wie oben .beschrieben, die dritte Geschwindigkeit eingeschaltet wird, oder
dieser Nocken 22 kann zum Zusammenarbeiten mit dem Nocken 29 gebracht werden, wobei
die vierte Geschwindigkeit eingeschaltet wird. Während dieser ganzen Zeit bewegen
die Zahnsegmente 35, 36 die Welle 25 derart, .daß der Nocken 23 die Nocken 32, 33,
34 nicht beeinflussen kann.
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Soll von einer höheren auf eine niedrigere Geschwindigkeit geschaltet
werden, beispielsweise von der vierten auf die dritte, so wird der Hebel 20 in entgegengesetzter
Richtung wie vorher bewegt, und zwar um so viel, bis der Nocken 23 in der in Abb.
to gezeigten Weise auf den Nocken 34 aufschlägt, wobei unter Vermittlung der Zahnsegmente
36, 35 der Trommel 3o, der Spitze 37 und des Steines 38 in ähnlicher Weise wie vorher
-die eine und dann die zweite Hülsenhälfte 4 nach rechts so verschoben wird, -daß
die Zahn- ' kranzseb-m.ente 51 mit .denn Zahnrad 61 außer Eingriff und die Zahnkranzsegnente
5? mit dem Zahnrad 62 in Eingriff kommen. Während des Schaltens von einer größeren
Geschw indigkeit auf eine kleinere wird die Welle 24 durch -die Zahnset nente 36,
35 so gedreht, daß der Nocken 22 nicht auf die Nocken 27, 28, 29 einwirken kann.
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In- den Abb. 13 bis 22 ist ein Geschwindigkeitswechselgetriebe
gemäß (der Erfindung dargestellt, bei dem die Bewegung nicht durch ineinandergreifende
Zahnräder, sondern durch Trevbketten übertragen wird.
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Die Bewegung der Motorwelle 43 wird durch die Treibkette
44 auf eine Welle 45 übertragen, auf der ein hülsenförmiger Körper 47 (Abt.
18) festsitzt, der mit einem Kettenrad 461 versehen ist. Auf der Welle 45
ritzt ferner eine Trommel 48 fest, auf der eine nit drei Zahnkränzen 462, 463- und
464 veraehene Hülse 49 längs verrschieb#bar und mitnehmbar angeordnet ist. Diese
Hülse ist samt den an ihr vorgesehenen Zahnkränzen in der in Abb. 15 angedeuteten
Weise .in sechs segmentförmige Stücke unterteilt. In der aus zwei ringförmigen,
feststehenden Teilen (Abib. 13 und 18) bestehenden Führung 5o sind zwei ringförmige
Rinnen 5t, 52 vorgesehen. Mit letzteren können sechs an der Hülse 49 vorgesehene
Nocken 53 zusammen arbeiten, :die in der in Abb. 18 dargestellten Lage sich gegen
die rechte Seite der Führung 50 legen, um eine Verschiebung der Hülse 49 nach links
zu verhindern.
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Auf einer parallel zur Welle 45 angeordneten Welle 54 sitzen eine
mit einem Kettenrad 594 versehene Hülse 55 (Abt. 16) und ferner eine Trommel 57
fest auf .der eine mit drei Kettenrädern 591, 592, 593 versehene Hülse 581 längs
verschiebbar und mitnehmbar angeordnet ist. Letztere ist ebenfalls samt .den an
ihr vorgesehenen Kettenrädern in der in Ab'b. 15 angedeuteten Weise in sechs segmentförmige
Stücke unterteilt. Eine zweiteilige feststehende Führung 6o, ähnlich der Führung
50, ist mit zwei ringförmigen Rinnen 61, 62 versehen, mit denen sechs an der Hülse
581 vorgesehene Nocken 58 zusammen arbeiten können. Die letzterem verhindern in
der in Abb. 16 dargestellten Lage der Hülse 581 ein Verschieben der Hülse 581 nach
rechts.
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Eine Treibkette 63 arbeitet jeweils mit einem der Kettenräder 461,
462, 463 oder 464 und einem der Kettenräder 591, 592, 593 oder 594 zusammen, tun
die Bewegung der Welle 45 auf die Welle 54 zu übertragen. Letztere trägt am rechten
Ende einen Kupplungsteil 631, der mit einem Teil 64 gekuppelt werden kann, um die
Welle 65 anzutreiben und dadurch einen Vorwärtsgang des Wagens zu bewirken. Die
Welle 65 trägt auch ein Zahnrad 66, das durch ein Rädergetriebe 67 mit einem auf
die Welle 45 gekeilten, in deren Längsrichtung verschiebbaren Zahnrad 68 in Wirkungsverbindung
gebracht werden kann. Wenn dies geschieht, so ist die Kupplung 631 und 64 gelöst
und der Wagen läuft dann rückwärts. Der Kupplungsteil 64 kann durch Bewegen eines
nicht dargestellten Handhebels durch den das Getriebe bedienenden, unter Vermittlung
einer Stange 69 und eines an letzterer befestigten Armes 70 verschoben werden,
wobei -dann gleichzeitig .durch Vermittlung eines Hebels 71 auch das Zahnrad 68
11
auf der Welle 45 verschoben wird.
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Mit der Welle 45 verkeilt und in deren Längsrichtung verschiebbar
ist eine Hülse 73, die mit einem zwei Zähne tragenden Nocken 72 versehen ist. Je
nach der augenblicklichen 12 Lage der Hülse 73 kann der Nocken 72 mit einem der
Nocken 74, 75, 76 zusammen
arbeiten, die an einer auf einer Welle
78 festsitzenden Hülse 77 angebracht sind. Die Nocken 74, 75, 76 besitzen die Form
eines je zwei Zähne aufweisenden Kreissegmentes.
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Auf die Welle 54 gekeilt und in deren Längsrichtung verschiebbar ist
eine Hülse 79, die mit einem zwei Zähneaufweisenden Nokken 8o von segmentförmiger
Gestalt versehen ist. Der Nocken 8o kann j e nach der Lage der Hülse 79 mit - einem
der Nöcken 81, 82 oder 83 zusammen arbeiten, die an einer mit einer Kurvennut 86
versehenen Hülse 84 an-.gebracht sind und je aus einem zwei Zähne aufweisenden,
segmentförmigen Teil ;bestehen. Die Hülse 04 sitzt auf einer. Welle 85 fest, (lie
,durch ein Zahnrädergetriebe 87 mit der '\@Telle 78 in Wirkungsverbindung steht.
Die Hülse 84 weist auch eine ringförmige Nut auf, in,der Einkerbungen 841 vorgesehen
sind, m.it .denen eine Feststellvorrichtung zusammen arbeitet.
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Dem Zapfen 37 .des ersten Ausführungsbeispiels entsprechende Zapfen
88 und 89, die in die Nut86 eingreifen, bilden je einen Teil eines Steines go bzw.
gi. Der Stein go ist mit einer ringförmigen Ausnehmung 92 und der Stein gi. mit
einer entsprechenden Ausnehmung 93 versehen, ebenso haben beide Steine ähnlich dem.Stein
3$ schräge Führungsflächen. Bei passender Einstellung der Steine können sich die
Nocken 53 und 58 ungehindert in den Ausnehmungen 93 bzw. g2 in einem Kreisbogen
bewegen. Feststehende Schienen 94, !die der Schiene 41 am ersten Ausführungsbeispiel
entsprechen, dienen zum Führen der Steine go bzw. gi. Wie in Abb. 15 gezeigt, ist
an diesen Schienen auch je ein Ende der beiden Hälften der Führungen 50 bzw.
6o :befestigt.
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Die Wirkungsweise dieses Wechselgetriebes ist folgende: Angenommen,
die Teile befinden sich in der in Abb. 13 dargestellten Lage und die Kupplungsteile
631, 64 seien miteinander in Eingriff. Die Welle 45 soll sich in Richtung des Pfeiles
C drehen. Es, wird dann die Welle 54 mit .der kleinsten Geschwindigkeit in Richtung
des Pfeiles D gedreht, wobei die Nocken 53 ungehindert in der Ausnehmun:g 93 und
die Nocken 58 ungehindert in der Ausnehniung 92 sich bewegen können.
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Soll ein Gesch-,vindigkeitswechsel in dem Sinne vorgenommen «-erden,,daß
.die.Welle 54 mit der zweitkleinsten Geschwindigkeit angetrieben wird, so werden
durch Bewegen eines im Führerstand angebrachten Hebels und unter Vermittlung der
Gestänge 95, 96 und 97, 98 (s. Abb. 13 und 14) die Hülsen 73 und 79 so verschoben,
daß der Nocken 8o in die Bewegungsbahn .des Nockens 81 kommt (s. Abb. i9). Eine
Führungsfläche 8o' sorgt dafür, daß diese Verschiebung nur -dann vorgenommen werden
kann, wenn sich die zwei Zähne des Nockens 8o mit Bezug auf den vorderen Zahn :des
Nockens &1 auf derselben Seite und nicht auf verschiedenen Seiten befinden.
Der vordere Zahn des Nockens 8o schlägt dann beim weiteren Drehen ider Welle 54
in Richtung des- Pfeiles D auf den einen Zahn des Nockens 81 und dreht die Hülse
84 in Richtung dies Pfeiles E, und zwar um einen solchen Betrag, daß der Zapfen
88 durch die Nut 86 um den Betrag a (s. Abb. 2o) nach rechts verschoben wird. Dies
hat zur Folge, daß clie Nocken 58 gegen eine .schräge Fläche (leSteines go anstoßen
und so lange verschoben werden, bis sie wieder in die A snehmung 92 übergeführt
sind, was eine allmähliche Verschiebung der mit den Nocken 58 versehenen Hülsenstücke
58' und der an @denselben vorgesehenen Zahnkränze nach rechts in die in Abb. 17
-dargestellte Lage bedingt. Die Nocken 58 laufen dann in-der Rinne 61. Die Kette
63 wird auf diese Weise veranlaßt, über die das Kettenrad 59= bildenden Segmente
zu laufen.
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Infolge .der Foren der Kurvennut 86 bedingt vorerst die Verschiebung
des Steines go um .den Betrag a (s. Abb. 2o) nach rechts keine Verschiebung :des
Steines gi in der Richtung .der Welle 45. Sobald aber im weiteren Verlauf der Umdrehung
des Nockens 6o dessen hinterer Zahn gegen den hinteren Zahn des Nockens 8 i stößt,
wird eine weitere Umdrehung ,der Hülse 84 in Richtung des Pfeiles E bewirkt, wobei
dann infolge der Gestalt der Kurvennut 86 .der Stein go nicht in der Richtung der
Welle 85, wohl aber der Stein 91 um den Betrag b (s. Abb. 2o) nach links verschoben
wird. Dies hat zur Folge, daß die Nocken 53 bei ihrer Umdrehung gegen eine der geneigten
Flächen des Steines gi stoßen und durch .dieselbe samt dem Hülsenstück 49, an dem
der betreffende Nocken vorgesehen ist, so lange nach links verschoben werden, bis
die Nocken 53 wieder in die Ausnehmung 93 übergeführt sind. Infolge der Verschiebung
der einzelnen Hülsenstücke 49 mitsamt den an ihnen vorgesehenen Zahnkränzen w ird
die Treibkette 63 veranlaßt, mit dem Kettenrad 46= zusammen zu arbeiten. Die Verschiebung
der Hülsenstücke 581, 49 kann durch passendes Zusammenwirken der Kokken 58 bzw.
53 mit den schrägen Flächen der Steine go. gi jeweils gerade dann bewirkt werden;
wenn die auf den genannten Hülsenstücken vorgesehenen Kettenräderteile mit der Treibkette
63 nicht in Feingriff stehen, was, wie aus Abb. i4 ersichtlich ist; auf einer Strecke
der Fall ist, die ungefähr dem Umfang von zwei Kettenräderteilen entspricht.
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Durch weiteres Verstellen der Hülsen 79,
73 in dem
angedeuteten Sinne kann erreicht werden, daß die Treibkette 63 mit den Kettenrädern
461 und 593 oder 464 und 594 zusammen arbeitet, was durch Einwirken des Nockens
8o auf .den Nocken 82 oder 83 bewirkt wird.
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Während von einer kleinerem Geschwindigkeit der Welle 54 auf eine
größere umgeschaltet wird, kommt der Nocken 72 infolge Drehung der Welle 78. durch
die Welle 85, unter Vermittlung der Zahnräder 87, nicht zum Einwirken auf irgendeinen
der Nocken 74. 75, 76.
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Soll aber von einer größeren Geschwindigkeit der Welle 54 auf eine
kleinere umgeschaltet werden, beispielsweise von der größten auf die zweitgrößte,
so wird der Hebel im Führerstand so lange in entgegengesetzter Richtung wie beim
Schalten von einer kleineren Geschwindigkeit auf eine größere bewegt, bis die Hülse
73 durch das Gestänge 95, 96, 97, 98 in eine Lage geschoben worden ist, in welcher
der zwei Zähne aufweisende Nocken 72 in der in Abb.21 gezeigten Weise auf den mit
zwei Zähnen versehenen -Nocken 76 der Hülse 77 einwirken kann. Der in der Richtung
-des Pfeiles C sich drehende Nocken 72 dreht vorerst die Hülse 84 um einen solchen
Betrag in Richtung des Pfeiles El (s. Abb. 2i), daß der Stein 9i um den Betrag c
(Abb.22) nach rechts verschoben: wird, und! hierauf .durch seinen zweiten Zahn eine
weitere Drehung der genannten Hülse 77 in Richtung des Pfeiles F um einen
solchen Betrag, daß der Stein 9o um den Betrag d (s. A@bb. 22) nach links verschoben
wird. Dies hat zur Folge, daß die Hülsenstücke .t9 und 584 mit den an ihnen angebrachten
Zahnkränzen um entsprechende Beträge nach rechts oder links verschoben «,erden,
so -daß die Kette 63 mit den Kettenrädern 463 und 593 zusammen arbeitet. Die Anordnung
ist dabei so getroffen, @daß beim Einwirken .des Nockens 72 auf den Nocken 76 oder
auch auf die Nocken 75. 74 die Hülse 84 durch das Getriebe 87 so beeinflußt wird,
daß der Nocken 8o nicht auf die Nocken 81, 82 oder 83 einwirken kann. Auch hier
sorgt eine Führungsfläche'721 am Nocken 72 dafür, daß er nur verschoben werden kann,
wenn sich seine beiden Zähne mit Bezug auf den vorderen Zahn der Nocken 74, 75,
76 jeweils auf derselben Seite befinden.
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Durch weiteres Verschieben der Hülse 73 kann erreicht werden, daß
die Kette 63 mit den Kettenrädern 462, 592 oder.-461,591 zusammen arbeitet. Dabei
findet die Verschiebung der Hülsenstücke 49 und 581 wieder jeweils gerade dann statt,
wenn keines der auf ihnen vorgesehenen Kettenräder mit der Kette in Eingriff steht.
Bei der in Abb. 23 bis 30 dargestellten Ausführungsform des Wechselgetriebes bezeichnet
ioi die Motorwelle. Auf dieser Welle sitzt ein Zahnrad io2 fest, das mit
zwei Zahnrädern io3 und 104 in Eingriff steht. Das Zahnrad 103 sitzt auf einer Hilfswelle
io5 und das Zähnrad 104 fest auf einer Hilfswelle io6. Die Hilfswellen io5 und io6
sind im Gehäuse 107 gelagert und besitzen, wie aus Abb. 23 und 26 ersichtlich
ist, auf dem größten Teil ihrer Länge einen rechteckigen Querschnitt. Auf der Hilfswelle
i05 ist eine Hülse io8, die rin der Längsrichtung der Welle verschiebbar angeordnet
ist. Die Hülse io8 ist mit vier kreisrunden Kränzen io9, i i o, i i i und 112 versehen,
die, wie aus Abb. 26 ersichtlich, auf der einen Hälfte ihres Umfanges Zähne tragen.
Die Hülse io8 weist ferner eine ringförmige Nut 113 auf, in die Zapfen 115 (s. Abb..
23 und 25) einer Gabel 114 eingreifen. Die Gabel 114 ist an einen Schlitten i 16
befestigt, der in Führungen 117 .des Gehäuses 107 hin und her gleitet.
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Mit der Hilfswelle io6 ist eine Hülse 118 in der Längsrichtung der
Welle io6 verschrieb= bar verbunden. -Die Hülse 118 ist mit vier kreisrunden Kränzen
ii9, i2o, 121 und 122 versehen, die, wie aus Abb. 26 ersichtlich, auf der einen
Hälfte ihres Umfanges ebenfalls Zähne tragen. Die Hülse 118 weist ferner eine ringförmige
Nut 123 auf, in die Zapfen 125 einer Gabel 124 eingreifen. Die Gabel 124 ist- an
einem Schlitten 126 befestigt, der in Führungen 127 des Gehäuses 107 hin
und her gleitet.
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Gleichzeitig mit der Motorwelle ioi ist eine Welle 128 (s. Abb. 23)
angeordnet. Die Welle 128 ist ,an einem Ende in der Motorwelle ioi gelagert und
trägt am anderen Ende die eine Hälfte 129 einer Klauenkupplung, deren anderer Kupplungsteil
131 auf einer Welle 130 verkeilt und in deren Längsrichtung verschiebbar angeordnet
ist. Von der Welle 130 wird die Bewegung auf die nicht dargestellten Antriebsachsen
übertragen. Auf die Welle 128 sind ferner vier Zahnräder 132, 133, 134 und 135 aufgekeilt,
von denen das Zahnrad 132 mit den gezahnten Teilen der Kränze i o9 und i i9, das
Zahnrad 133 mit den gezahnten Teilen der Kränze i-io und 12o, das Zahnrad 134 mit
den gezahnten Teilen der Kränze 111, 121 und das Zahnrad 135 mit den gezahnten Teilen
der Kränze i i2-und' 122 zusammen arbeiten, kann. Da die Verzahnungen der Kränze
io9, ii9; 110, 120; 111, 121; 112, 122 sich genau über die Hälfte dieser Kränze
erstrecken, so sind also hier die treibenden Zahnkränze in zwei Teile unterteilt,
.deren eine Hälfte auf der Hilfswelle 105 und .deren andere auf der Hilfswelle
io6 angeordnet ist. Dabei ist die
Anordnung so getroffen, daß der
mit einem .der Zahnräder 1322, 133, 134 oder 135 zusammen arbeitende gezahnte Kranzteil
der Hülse 1o8 gerade dann, oder doch sehr kurz nachher, außer Eingriff mit dem entsprechenden
Zahnrad der Welle z28 kommt, wenn der auf dem Kränz gleichen Durchmessers der Hülse
118 vorgesehene gezahnte Teil mit dem genannten Zahnrad: der Welle 128 in Eingriff
gelangt. .
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Jeder der Schlitten 116, 126 ist mit einer Zahnstange 136 ibizw.
137 versehen. Die Zahnstange 136 arbeitet mit einem Nocken 138 (Abb. 25)
und die Zahnstange 137 mit einem Nocken 13 j zusammen. Der Nocken 138 bildet
.mit einem Zahnrad 14o ein Ganzes und der Nocken 139 mit einem Zahnrad 141. Die
Zahnräder 140, 141 sind auf eine gemeinsame Welle 142 gekeilt, die im Gehäuse 107
gelagert ist. Das Zahnräd 140 greift in eine Zahnstange 143, Jie an einem im Gehäuse
1o7 ,geführten, verschiebbaren Schlitten 144 befestigt ist. Das Zahnrad 141 greift
in eine Zahnstange 145, die an einem ebenfalls im Gehäuse 1o7 geführten, verschiebbaren
Schlitten 146 befestigt ist. In jedem der Schlitten 144, 146 sind drei ein senkrechter
Richtung bewegliche Zapfen 47, 148, 149 (Abb.24, 23) befestigt, die durch, Zusammenarbeiten
von federbeeinflußten Stiften 150 (s. Abb. 25) mit runden Einkerbungen der Zapfen
in einer oberen und unteren Lage festgestellt werden können.
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Hebel 151 und i52 sind drehbar in am Gehäuse io7 befestigten Armen
154 gelagert. Jeder dieser Arme 154 trägt an einem Ende eine federbeeinfluß:te Nase
155 (s. Abb. 24), während sie am anderen Ende mit einem nach dem Führerstand
gehenden Zugmittel i53 verbunden sind. Am oberen Teil des Gehäuses 107 sind ferner
zwei Arme 156 drehbar gelagert, von denen jeder mit einer Nase 157 versehen ist,
welche mit der Nase 155 eines der Hebel 151, 152 zusammen arbeiten kann.
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Auf der Hilfswelle 105 .ist ferner eine Hülse 158 befestigt, an deren
Umfang ein Nocken 159 vorgesehen ist. Auf der Hilfswelle io6 sitzt .eine Hülse 16o,
an öderen Umfang ein Nocken 161 angebracht ist. Jede,der Hülsen 158, 16o trägt auch
einen Nocken i62bzw. 163 (s. Abib. 2,3, 27 und 28), von denen der Nokken
162, in Abb. 23 gesehen, unmittelbar links vom Nocken 159 und oder Nocken
163 unmittelbar rechts vom Nocken 161 angebracht ist. 164 und 165 (Abb.23) sind
federbeeinflußte Anschlagstifte; welche mit !den Schlitten 116 bzw. 126 zusammen
arbeiten.
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Die Wirkungsweise dieser dritten Ausfülirungsform .des Wechselgetriebes
.ist folgende: Angenommen, die Teile befinden sich .in der in Abb. 23 dargestellten
Lage. Die Welle 1o1 treibt mittels oder Zahnräder rot, 1o3 und 1o4 die Hilfswellen
105 und 1o6 an. Die Be`vegung,der Hilfswellen 105 und roh wird durch ,die
abwechslungsweise mit dein Zahnrad 135
in' Eingriff kommenden, gezahnten Teile
der Kränze 112, 122 auf :die Welle 128 übertragen. Wenn die Kupplungsteile 129 und
131 in Eingriff gebracht werden, wird der Wagen mit der ersten Geschwindigkeit laufen.
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Wenn mit der zweiten Geschwindigkeit gefahren werden soll, so wird
der mit Bezug auf Abb. 25 rechts gelegene Hebel 152 durch Ziehen an dem rnit ihm
verbundenen, nach dem Führerstand gehenden Zugmittel so gedreht, @daß die Nase 155
durch Zusammenarbe-iten mit oder Nase 157 des neben dem Hebel 152 angeordneten
Armes 156 den letzteren abwärts bewegt. Der Arm 156 drückt dann .den gerade in seiner
Bewegungsbahn befindlichen Zapfen 149 ebenfalls abwärts. Der Nocken 161 der Hülse
16o verschiebt nun, sobald er in der in Abb. 28 dargestellten Weise mit dem Zäpfen
149 in Eingriff kommt, vorerst den Schlitten 146 um den Betrag x (s. Abb. 23 und
28) in Richtung ides Pfeiles Y. Durch das Zusammenarbeiten der am Schlitten 146
befestigten Zahnstange 145 seit dem Zahnrad 141 wird dann -der Nocken 139, der sich
am Beginne des Zusammenarbeitens des Nockens 161 mit dem Zapfers 149 gerade in der
in Abb. 29 in vollen Linien gezeigten Lage befindet, in Richtung des in Abb. 24
und 29 eingetragenen Pfeiles U gedreht, wodurch,die Zahnstange 137 und somit oder
Schlitten 126 um .den Betrag t in Richtung des in Abb. 24 und 29 eingetragenen Pfeiles
S verschöben wird.. Das hat auch eine Verschiebung der Hülse i 18 um :den Betrag
r in Richtung des Pfeiles Q der Abb. 23 zur Folge, so däß nun der gezahnte Teil
des Kranzes 121 mit dem Zahnrad 134 zusammen arbeiten kann. Die Teile sind dabei
so angeordnet, @daß die Verschiebung der Hülse 118 in Richtung -des Pfeiles Q gerade
in der in Abb. 26 gezeigten Lage der gezahnten Kranzteile erfolgt, d. h. also irrt
Augenblick, wo der gezahnte Teil des Kranzes 122 mit dem Zahnrad 135 außer
Eingriff kommt.
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Die durch das Zahnrad i4ider Welle 142 erteilte Drehung bewirkt, daß
der mit dem Zahnrad 14o ein Ganzes bildende Nocken 138 aus der in Abb.
30 in vollen Linien gezeigten Lage, wo er sich am Beginne des Zusammenarbeitens
des Nockens 161 mit Odem Zapfen 149 befindet, in die in dieser Abbildung in punktierten
Linien gezeigte Lage gedreht Wird, so daß während der Verschiebung des Schlittens
126 der Schlitten 116 nicht verschoben wird. Wenn dann im weiteren Verlauf der Drehung
der Hülse 16o der Zapfen 149 mit dem mit Bezug auf Abh. 23 senkrecht
zur
Achse der Hilfswelle io6 gelegenen Teil des Nockens 161 zusammen arbeitet, so wird
weder der Schlitten 126 noch der Schlitten 116 verschoben. Sobald. dagegen der zweite.
an den geraden Teil des Nockens 161 sich anschließende schräge Teil des Nockens
161 ni^t dem Zapfen 149 zusammen arbeitet, so erfährt der Schlitten 146 eine weitere
''erschiebu-:g um den Betrag p in Richtung des Pfeiles 1 -der Abb.23 und 28. Die
Folge davon ist, daß die Nocken 139 und 138 aus den in Ab!b. -29 und 30 in
gestrichelten Linien angedeuteten Lagen wieder in .die in vollen Linien angedeuteten
bewegt werden. Dabei erfährt die Zahnstange 137, also der Schlitten 126, keine Verschiebung,
während :die Zahnstange 136 und somit der Schlitten 116 in Richtuni les Pfeiles
S der Abb. 24 um den Betrag r verschoben wind, so daß dann auch die Hülse io8 um
diesen Betrag in Richtung des Pfeiles O_ (s. Abb. 23) verschoben wird. Da. hat zur
Folge, daß die Kränze i i i und 112-in eine solche Lage kommen, daß der gezahnte
Teil des Kranzes i 12 nicht länger mit dem Zahnrad 135 zusammen arbeiten kann, während
-der gezahnte Teil .des Kranzes i i i nun mit demZahnrad 134 zusammenarbeiten kann.
Die Verschiebung der Hülse io8 erfolgt dabei gerade in -dem Augenblick, wo der gezahnte
Teil des Kranzes 112 mit dem Zahnrad 135 außer Eingriff kommt, oder doch kurz vor
diesem Zeitpunkt und unmittelbar, nachriem rler gezahnte Teil des Kranzes i i i
mit dem Zahnrad 134 in Eingriff kommt. Die Welle 128 läuft nun mit der zweiten Geschwindigkeit,
find- die Schlitten 1.Iq., 146 sind in einer solchen. Lage, daß sich die Zapfen
148 in -der Bewegunbsbahn der drehbaren Arme 156 befinden. Der Zapfen 149 ist-unmittelbar
nach dem Außereingriffkommen mit dem Nocken 161 durch den Nocken 163 in seine obere
Lage zurückbewegt worden.
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Indem der Hebel 152 wieder zum Schwingen gebracht wird, kann
durch Herunterdrücken des nun in der Bewegungsbahn des Armes 156 befindlichen Zapfens
148 in ähnlicher Weise, wie oben beschrieben wurde, das Einschalten der dritten
und durch weiteres Bewegen .des Hebels 152 das Einschalten der vierten Geschwindigkeit
bewirkt werden.
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Falls dagegen von einer höheren auf eine niedrigere Geschwindigkeit
zu schälten ist, muß der mit Bezug auf Abb. 25 links gelegene Hebel 151 durch das
an demselben befestigte ZUamitte1153 zum Ausschwingen gebracht werden, wobei dann
der gerade in der Bewegungsbahn .des Armes 156 befindliche Zapfen 147, 148 oder
149 durch Zusammenarbeiten mit dem Nocken 159 (s. Abh. 28 links) eine Verschiebung
des Schlittens 144 mit Bezug auf Abb.23 von rechts nach links bewirkt. Das hat zur
Folge, .daß vorerst die Hülse io8 und dann die Hülse 118 um einen solchen Betrag
von links nach rechts verschoben wird, daß die Bewegung .mit der nächstkleineren
Geschwindigkeit von den Hilfswellen io5 und io6 auf die Welle 128 übertragen wird.
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Es sei noch bemerkt, daß Geschwindigkeitswechselgetriebe der beschriebenen
Art nicht nur bei Motorwagen, sondern auch bei Schiffsanotoren, Werkzeugmaschinen
und überhaupt überall @da, wo die Bewegung eines Gliedes mit verschiedenen Geschwindigkeiten
auf ein zweites Glied zu übertragen ist, benutzt werden können.