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Umlaufräderwechselgetriebe. Die Erfindung betrifft eine Verbesserung
an dem Planetenräderwechselgetriebe gemäß dem Hauptpatent 374335.
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In dem Hauptpatent ist für eine gegebene Drehrichtung und in dem Falle,
daß die Kurbel vorgestoßen wird, die Klinkensperrung eines Umlaufrades im Zeitpunkte
seiner größten Geschwindigkeit in Betracht gezogen; es ist auch die Möglichkeit
vorgesehen, die beiden Hauptvoraussetzungen, nämlich die Drehrichtun
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und das Ziehen an Stelle des Stoßcns der Kurbel zu ändern, und es ist klar, daß
ein Hindernis nicht besteht, auch auf den Fall eines eingeklinkten Umlaufrades im
Zeitpunkte seiner Minimalgeschwindigkeit Bedacht zu nehmen.
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Die Anordnung gemäß der Erfindung ermöglicht, indem die vorerwähnten
beiden Voraussetzungen ständig gewahrt bleiben, d. h. daß die antreibende Welle
stets in derselben Richtung sich dreht und die Kurbel stets gezogen bzw. mitgeschleppt
wird, das Umlaufrad nach Wunsch, sei es in der Zone der höchsten Geschwindigkeit,
sei es in der Zone der niedrigsten Geschwindigkeit, so wirken zu lassen, daß für
eine getroffene Wahl von Radien der Umlaufräder und des zentralen Sonnenrades bei
einer Exzentrizität der Gleitnut in passender Richtung die Geschwindigkeit der angetriebenen
Welle gegenüber der antreibenden vervielfältigt oder vermindert werden kann.
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Bei dieser Anordnung trägt die Achse des angetriebenen Umlaufrades
eine von ihr mitgedrehte gezahnte Scheibenplatte, die sich jedoch auf ihr durch
Steuerung einer an ihrem vorderen Ende angeordneten unter dem Einflusse einer Druckfeder
stehenden Kugel achsial verschieben läßt, Dieser kugelförmige Anschlag rollt auf
einer Bahn, die in zweckentsprechender Weise zu einer unebenen Fläche ausgebildet
ist. Die Zähne dieser Scheibenplatte, folgend ihrer Lage auf der Achse, kommen in
Eingriff oder außer Eingriff mit einer senkrecht zur Umlaufradachse gerichteten
Verzahnung, die mit dem Umlaufräderkranz einen einheitlichen Körper bilden. Die
Rollbahn für den kugeligen Anschlag wird nach Erfordernis bewegt, und demzufolge
werden ihre unebenen Stellen so verändert, daß die gezahnte Scheibenplatte: in die
mit dem Umlaufkranz starr verbundenen Zähne in der Zone der höchsten oder niedrigsten
Geschwindigkeit eingerückt werden kann.
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Die Vorteile dieser Ausführungsform bestehen somit einerseits in der
Möglichkeit, nach Wunsch eine Vergrößerung oder Verminderung der Geschwindigkeit
durch einfaches Verstellen eines in der normalen Stellung festgehaltenen Teils herbeizuführen,
anderseits einen bessern Wirkungsgrad dadurch zu erhalten, daß die Kurbelzapfen
gezogen oder geschleppt statt gestoßen werden, und endlich, in dem Falle der Einstellung
auf größere Geschwindigkeiten, die Reibung der sich nur schwach drehenden Umlaufräde-
zu vermindern.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Es -zeigt Abb. i einen senkrechten Schnitt durch die eine Hälfte des
Getriebes, Abb.2 die Draufsicht der Rollbahn und ihrer Teile, Abb.3 den Schnitt
durch einen unebenen Teil der Rollbahn und Abb.4 den Längsschnitt durch eines der
Umlaufräder.
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Das in der von der Antriebswelle A getragenen Platte i gelagerte Umlaufrad
4 ist, von dem außen gezahnten Kranze i3 mittels Kugellaufs umfaßt. Dieser Kranz
bildet an einem Ende noch einen kappenförmigen Fortsatz 50 mit kreisförmigem
Ringraum, in dem sich eine senkrecht zur Umlaufradachse stehende gezahnte Fläche
befindet. Auf das Vierkantenende der Umlaufradachse ist eine Scheibenplatte 51 gesetzt,
deren Nabe auf dem Ende des Vierkants etwas vorsteht und vorn ein eingeschraubtes
Lager zur Aufnahme eines kugeligen Anschlags 54 hat. Die Scheibenplatte 51 wird
unter dem Einfluß der Feder 55 o. dgl., indem sie sich auf dem Vierkant verschiebt,
gegen den Teil 50 gedrückt und ist mit Zähnen versehen, die in der Drehrichtung
geneigt liegen und mit dem entsprechend ausgebildeten Zähnen an der senkrechten
Innenfläche des Teils 50 in Eingriff stehen.
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Unter dem Druck der Feder 55 legt sich die Kugel 54 ständig gegen
eine ringförmige Rollenbahn 56 in Form einer Wulst oder Rippe, die sich in einer
allein verschiebbaren Scheibe (die zu diesem Zweck in einer Nut oder entlang eines
Federkeiles 58 geführt wird) befindet. Die Bahn 56 hat solche Unebenheiten, daß
je nach dem Druck, den die Kugel 54 erleidet, die Verzahnungen der Teile 51 und
50 eingerückt werden; sie läßt sich außerdem um ihren Mittelpunkt so drehen, daß
ihre unebenen Stellen nach Bedarf in den Bereich der höchsten oder niedrigsten Geschwindigkeit
der Umlaufräder gebracht werden.
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Untersucht m: n den Arbeitsgang des Getriebs, wenn die Exzentrizität
der Gleitnut 7 der Kurbeln gleich Null ist, so ergibt sich, daß diese in bezug auf
die Platte i fest sind und der eingerückte Umlaufradkranz sich fortschleppt, ohne
oben zu rollen, und das zentrale Sonnenrad 12 der angetriebenen Welle wird in derselben
Richtung und mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt wie die antreibende Welle A.
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Es ist aber wünschenswert, daß die Umlaufräder mit derselben Geschwindigkeit
an der Bewegung voll teilnehmen, Um dieses zu erreichen, genügt es, die Scheibe
57 entlang ihrer Nuten- oder Keilführung 58 abzurücken. Dieses geschieht durch Drehen
eines eine schräge Gleitnut 6o aufweisenden Kranzes 59,
in die ein Ansatz
61 der Scheibe 57 faßt.
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Die Steuerung dieser Scheibe kann zweckmäßig
mit
derjenigen für die Gleitnut 7 z. B. durch einen Hebel vereinigt sein, so daß im
Falle der Einstellung in die konzentrische Lage der Gleitnut die Einrückung der
Umlaufräder selbsttätig stattfindet.
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Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgende Wenn die Gleitnut
7 der Kurbeln, bezogen auf den Kreisumfang, den die Umlaufräderachsen durchlaufen,
zentrisch liegt, sind alle Umlaufräderkränze eingerückt, demzufolge die angetriebene
Welle in derselben Richtung und mit derselben Geschwindigkeit mitgenommen wird,
die die antreibende Welle hat.
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Gibt man der Nut 7 eine exzentrische Lage, so werden durch entsprechendes
Einstellen der Rollbahn 56, sei es in die Zone der höchsten Umlaufrädergeschwindigkeit,
sei es in eine solche der niedrigsten, die gezahnten Platten 51 und 50 gekuppelt,
woraus folgt, daß zu derselben Zeit, wo die Mitnahme durch unmittelbaren Eingriff
des zentraten Rades 12 in den Kranz 13, auch ein Abwälzen des letzteren auf den
ersten stattfindet.
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je nach der Richtung der Exzentrizität und je nach der Zone, wo das
Einrücken vor sich geht, steigert sich die Wirkung dieses Abwälzens, oder es tritt
ein Abweichen von der unmittelbaren Übertragung ein. Es leuchtet somit ein, daß,
wenn durch die Abwälzung das zentrale Rad mit der Winkelgeschwindigkeit gedreht
wird, gleich jener unter dem Einfluß der unmittelbaren Übertragung dieses Rad eine
totale Geschwindigkeit gleich Null bis doppelt erhalten kann.
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Man wird also, ausgehend von einer Geschwindigkeit Null für die angetriebene
Welle, bis zu einer Geschwindigkeit gleich der der antreibenden Welle gelangen"
indem man ledi;l:ch die Exzentrizität ändert, und wenn man dann die Zone ändert,
in der die Einrückung vor sich gegangen, und die Exzentrizität wieder herstellt,
so wird diese Geschwindigkeit sogar überschritten.
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Zu bemerken ist 1. Versuche haben ergeben, daß es vorteilhaft ist,
mindestens zwei Umlaufräder gleichzeitig arbeiten zu lassen, die einen regelmäßigeren
Gang und auch große Lebensdauer der Vorrichtung sichern, indem dadurch nicht zugelassen
wird, daß in der Stetigkeit des Laufs eine Unterbrechung eintritt (allmähliches
Eingreifen der Umlaufräder). Zu diesem Zweck wird auf irgend eine beliebige Art
ein Druck auf die Umlaufräder ausgeübt, somit in empfindlicher Weise eine gleichmäßige
Geschwindigkeit während der Einrückperiode eingehalten.
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2. Die Zähne in der Kappe 50 und der Platte 51 sind derart
sorgfältig ausgearbeitet, daß die Platte 51 ein Freilaufrad bildet. Dies ermöglicht
dem Kranze 13, seine Freiheit wiederzuerlangen, wenn zeitweilig eine Ungleichheit
in den Winkelgeschwindigkeiten eintreten sollte.