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Geschwindigkeitswechselgetriebe Geschwindigkeitswechselgetriebe mit
konzentrisch umlaufender Arbeits- und Antriebswelle und Triebköpfen auf den Wellen
und gegebenenfalls weiteren Zwischentriebköpfen sind bekannt, bei welchen die Bewegungsübertragung
durch mindestens ein mit veränderlicher Exzentrizität umlaufendes, zwischen benachbarte
Triebköpfe eingeschaltetes Hilfsglied vermittels Mitnehmern erfolgt, die in radialen
Nuten des Hilfsgliedes geführt sind und deren Klemmstücke in Ringnuten der Triebköpfe
bzw. Zwischentriebköpfe sich bewegen. Bei den bekannten Ausführungen dieser Art
ist durch exzentrische Einstellunz des Wandungsabstandes der Ringnut eine Klemmstelle
geschaffen, an welcher die Klemmstücke die Bewegungsverbindung erzeugen.
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Die Mittel zur exzentrischen Einstellung komplizieren und verteuern
solche Getriebe. Beim Getriebe nach vorliegender Erfindung sind,die Ringnuten von
konzentrischen, unverstellbaren Wandungen begrenzt, und jedes Klemmstück ist mit
einem Klemmgesperre versehen, welche an einer Stelle der Ringnut zur Bewegungsübertragung
wirksam werden und eine Kupplung zwischen Triebkopf und Hilfsglied verursachen.
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Dabei sind zweckmäßig die Klemmgesperre derart zueinander gerichtet,
daß wahlweise irgendein Triebkopf als treibender Teil oder als getriebener Teil
wirken kann.. Die Zeichnung, veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
mit zwei zwischen den Triebköpfen angeordneten Zwischenkörpern und einem zwischen
diesen liegenden Zwischentriebkopf, aber ohne Gehäuse.
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Abb. I ist ein Längsschnitt durch dasselbe. Abb. 2 ist ein Querschnitt
nach Linie A-B von Abb. I, im Sinne der Pfeile 2 gesehen, Abb. 3 ein solcher nach
Linie C-D von Abb. I, im Sinne der Pfeile 3 gesehen.
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Abb. 4 ist die Darstellung eines der Mitnehmer.
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Abb. 5 veranschaulicht einen abgeänderten Mitnehmer.
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a, a1 sind die beiden umlaufenden Triebköpfe, die auf zwei gleichachsigen,
getrennten Wellen b, b1 befestigt sind, von denen etwa diejenige b die treibende,
jene b1 die getriebene ist. Zwischen diesen Triebköpfen sind zwei als Sterne ausgebildete
Zwischenkörper c, und zwischen diesen ist ein Zwischentriebkopf m angeordnet. Letzterer
läuft in einem feststehenden Kugellager. Zur Erläuterung des Getriebes genügt es,
im einzelnen nur die Teile zu beschreiben, welche die Bewegung vom Triebkopf a auf
den Zwi schentriebkopf m übertragen (linke Seite von Abb. I), indem die andere Seite
ähnlich eingerichtet und die relative Anordnung ihrer Teile aus Abb. i ersichtlich
ist.
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Der Zwischenkörper oder Stern C ist am
Umfang mittels
zweier Kugellagerkränze in einem sich nicht drehenden. Lagerring g drehbar gelagert
und somit zwangsläufig durch diesen geführt. Er besitzt zu beiden Seiten nach seiner
Mitte hin radial gerichtete Führungsrinnen c1. Auf jeder Seite des Sternes c sind
in dessen Rinnen c1 prismatische Mitnehmer d geführt. Die Mitnehmer d sind je mit
einem seitlichen Zapfen d1 und auf diesem mit einem mit Walzenklemmgesperre e versehenen
Block f ausgestattet, des in einer Ringnut des betreffenden Triebköpfes liegt und
dessen Klemmgesperre in bekannter Weise durch die Wirkung einer Keilfläche auf eine
Klemmwalze eine Kupplung zwischen Triebkopf und Stern auf Drehbewegung nach einer
Richtung hin vermitteln, in der entgegengesetzten Drehrichtung aber den Leerlauf
zulassen. Durch die Blöcke f und die seitlichen Zapfen d1 sind die Mitnehmer d so
geführt, daß sie stets in einem zur Drehachse der Triebköpfe gleichachsigen Kranze
liegen. Die Anordnung der Klemmgesperrte ist für beide Triebköpfe a, m eine ähnliche,
nur sind die Keilflächen der Klemmgesperre des einen Triebkopfes zu denjenigen der
Klemmgesperre des anderen Triebkopfes entgegengesetzt gerichtet, so daß, während
der Triebkopf a mit seinen Klemmgesperren treibend auf den Stern c einwirkt, dieser
in seinem Umlauf mittels der anderseitigen Klemmgesperre den Triebkopf m mitnimmt
und umgekehrt. Auch sind beim einen Triebkopf die Klemm gesperre an den Blöcken
f nach auswärts, beim, andern nach einwärts verlegt, was aber unwesentlich ist.
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Der Stern c zwischen den Triebköpfen a, m ist mittels seines Lagerringes
g exzentrisch zur gemeinsamen Drehachse der Triebköpfe einstellbar. Diese Einstellung
kann in Querrichtung zu dieser Achse mittels einer zum Ring g tangential angeordneten
drehbaren Schraube h bewerkstelligt werden, die in ein entsprechendes Muttergewinde
am Lagerring g eingreift, während dieser unten auf einer ähnlichen Schraube h1 zum
Abwälzen abgestützt ist. In Abb. I wäre diese Einstellung in Richtung senkrecht
zur Zeichnungsebene gedacht. Mit der exzentrischen Einstellung des Sterns c ändert
sich der Abstand der Mitnehmer und der Klemmgesperre von der Drehachse des Sterns
und damit das Übersetzungsverhältnis an dem als getrieben umlaufenden Triebkopf
in dem Sinne, daß je nach der Größe der Exzentrizität der Sternstellung der getriebene
Triebkopf vom treibenden durch Vermittlung des Sterns mit mehr oder weniger veränderter
Geschwindigkeit angetrieben wird. Diese Einstellung erfolgt, von der zentrischen
Lage ausgehend, nur nach einer Seite hin. Derselbe Vorgang der Einstellung kann
auch an dem in ähnlicher Weise wie oben mit zwei Mitnehmerkränzen versehenen Stern
c zwischen den Triebköpfen m und a1 vorgenommen werden. Dabei sind die beiden tangentialen
Einstellschrauben h durch Zahnräder o mit einem gemeinsamen, auf einer Zwischenwelle
q sitzenden Zahnrad p derart zwangsläufig verbunden, daß durch Drehen dieser Welle
q sich die Sterne seitwärts verschieben und dessen Achsen stets zusammenfallen.
Auch die beiden Wellen h ließen sich unabhängig voneinander betätigen.
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Die Wirkungsweise des beschriebenen Getriebes ist folgende: Angenommen,
während der Drehung des Getriebes sei mittels der angegebenen Verschiebungseinrichtung
der Stern c in die in Abb. 2 gezeichnete exzentrische Lage gegenüber den Triebköpfen
a und m gebracht worden. Dann drängen sich die Blöcke f unter dem Einfluß der in
ihren Nuten geführten Mitnehnier d in der konzentrischen Ringnut nach rechts gegen
x zusammen, und da sich der Stern c nun um seine eigene, gegenüber b exzentrische
Achse dreht, bewegen sich die Mitnehmer d infolge ihres verschiedenen Abstandes
von der Drehachse mit verschiedener Geschwindigkeit, und zwar ist dieselbe bei x
am geringsten, bei y am größten. Die Blöcke f müssen, da sie zwangsläufig mit den
Mitnehmern verbunden sind, diese verschiedenen Bewegungsgeschwindigkeiten mitmachen.
Infolgedessen wird bei der Drehbewegung nur das Klemmgesperre des jeweils bei x
liegenden Blockes f wirksam, und dieser kuppelt sich mit dem Triebkopf a, so daß
durch den betreffenden Mitnehmer d der Stern, c mit einer gewissen Winkelgeschwindigkeit
gedreht wird. Diese Winkelgeschwindigkeit ist größer als jene des Triebkopfes, da
der Abstand des Zapfens d1 von der Drehachse des Sterns geringer ist als von der
Drehachse des Triebkopfes. Die andern. Mitnehmer und infolgedessen auch die Blöcke
bewegen sich nun alle, wie oben bemerkt, mit größerer, gegen y hin zunehmender Geschwindigkeit
als der jeweils bei x liegende Block, infolgedessen überholen sie bei Drehung in
Pfeilrichtung bis y die nur mit der geringen Geschwindigkeit des jeweils bei x liegenden
Blockes bewegte Ringnutwandüng des Triebkopfes, und ihre Klemmgesperre gelangen
nicht zum Eingriff. Von y nach x nimmt die Geschwindigkeit wieder allmählich ab,
so daß bei x wieder zier Eingriff des Klemmgesperres des dort liegenden Blokkes
erfolgt. Die über den Umfang des Triebkopfes a verschiedene Winkelgeschwindigkeit
der Blöcke f kann. sich in dessen mit gleichförmiger Geschwindigkeit umlaufenden
Ringnut
dadurch auswirken, daß sich die Blöcke in ihrer Lage zueinander
dauernd verschieben und die in Abb. 2 gezeichnete Lage einnehmen. Der Stern c dreht
sich also mit größerer Winkelgeschwindigkeit als der Triebkopf a. Die weitere Übertragung
geschieht nun vom Stern c auf den ortsfest, d. h. gleichachsig mit dem Triebkopf
a gelagerten Triebkopf m, und zwar sind hier die Klemmgesperre der Blöcke f entgegengesetzt
wirkend (d. h. die Neigung der Auflaufflanke für die Walze ist entgegengesetzt).
Der infolge der größten Entfernung des Zapfens d1 von der Drehachse des Sterns c
am weitesten entfernte und infolgedessen mit größter Geschwindigkeit sich bewegende,
jeweils bei y liegende Block f kuppelt sich nun mit der Ringnutwandung des Triebkopfes
m und nimmt diesen mit der gleichen Geschwindigkeit mit, während die rascher als
die übrigen Blöcke umlaufende Ringnutwandung ein Kuppeln der übrigen Klemmgesperre
verhindert. Da nun der Abstand des Zapfens d1 des jeweils bei y liegenden Blockes
f von der Drehachse des Triebkopfes m geringer ist als von der Drehachse des Sterns
c, dreht sich. ersterer wieder mit größerer Winkelgeschwindigkeit als der Stern,
dessen Winkelgeschwindigkeit gegenüber jener des Triebkopfes a bereits erhöht war.
Maßgebend für das Übersetzungsverhältnis ist das Verhältnis der Abstände des Zapfens
d1 des jeweils bei x im Fall der Abb. 2 und bei y im Fall der Abb. 3 liegenden Blockes
f von den Drehachsen des Sterns und des Triebkopfes, welches, wie bereits beschrieben,
durch Verschiebung des Sterns c geregelt werden kann. Genau derselbe Vorgang, wie
oben beschrieben, mit weiterer Übersetzung ins Schnelle wiederholt sich zwischen
Triebkopf m und a1.
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Wie aus Abb. 4 ersichtlich ist, liegt bei den Mitnehmern der seitliche
Zapfen d1, auf dem sich der Klemmgesperreblock befindet, exzentrisch zur Mittelachse
des Mitnehmers d. Statt dessen kann man auch Mitnehmer nach der Ausführung gemäß
Abb. 5 mit zentrischen Zapfen d2 verwenden, wobei man die Klemmwalzenaussparungen
in den Blöcken oder Segmenten f in beiden Kränzen auf dieselbe Seite, d. h. entweder
beide nach auswärts oder beide nach einwärts, verlegen würde.
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Statt der Walzenklemmgesperre ließen sich auch Kugelklemmgesperre
verwenden. Die Zahl der Sterne mit Zubehör ließe sich, je nach dem für eine bestimmte
Drehzahl der treibenden Welle gewünschten Verhältnis der Grenzdrehzahlen der getriebenen
Welle, beliebig vermehren. Auch ein einziger wäre denkbar. Ferner könnten die Mitnehmer
derart umgekehrt gestellt werden, daß sie bezüglich einer mittleren, die Achse der
Welle k enthaltenden Querebene ihre Klemmgesperre nach innen, d. h. dieser zugewendet,
liegen hätten, während die radialen Führungen in den nach außen zu liegenden Teilen
vorhanden wären. Durch geeignete Wähl des Materials für die Klemmgesperre kann die
Abnutzung tunlichst vermieden werden. Eine geeignete Kapsel- oder Zahnräderpumpe
kann zur Förderung von Schmieröl zu den zu schmierenden Teilen mit dem Getriebe
zusammengebaut werden. Es ist gleichgültig; welcher der Triebköpfe der treibende
und welcher der getriebene ist.