DE559326C - Geschwindigkeitswechselgetriebe, insbesondere fuer Werkzeugmaschinen - Google Patents
Geschwindigkeitswechselgetriebe, insbesondere fuer WerkzeugmaschinenInfo
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- DE559326C DE559326C DESCH89915D DESC089915D DE559326C DE 559326 C DE559326 C DE 559326C DE SCH89915 D DESCH89915 D DE SCH89915D DE SC089915 D DESC089915 D DE SC089915D DE 559326 C DE559326 C DE 559326C
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
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- B23Q5/02—Driving main working members
- B23Q5/04—Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles
- B23Q5/12—Mechanical drives with means for varying the speed ratio
- B23Q5/14—Mechanical drives with means for varying the speed ratio step-by-step
- B23Q5/142—Mechanical drives with means for varying the speed ratio step-by-step mechanically-operated
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q2705/00—Driving working spindles or feeding members carrying tools or work
- B23Q2705/02—Driving working spindles
- B23Q2705/06—Mechanical drives with means for varying the speed ratio
- B23Q2705/062—Mechanical drives with means for varying the speed ratio for lathes
- B23Q2705/064—Mechanical drives with means for varying the speed ratio for lathes mechanically controlled
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
DEUTSCHES REICH
AUSGEGEBEN AM
19. SEPTEMBER 1932
REICHSPATENTAMT
PATENTSCHRIFT
KLASSE 49 a GRUPPE
F. A. Scheu G. m. b. H. in Berlin*)
Patentiert im Deutschen Reiche vom 5. April 1929 ab
Die Erfindung betrifft ein Schaltgetriebe, das insbesondere für Werkzeugmaschinen
Verwendung finden soll, das sich aber auch für andere Zwecke, z. B. für Kraftwagen,
verwenden läßt. Έβ handelt sich hierbei um
Getriebe derjenigen Art, bei denen die zu schaltende Geschwindigkeit mittels einer
Wählscheibe o. dgl. vor der eigentlichen Schaltbewegung, eingestellt wird.
Es ist bei Getrieben dieser Art bekannt, einen besonders gestalteten, zweiarmigen
Hebel in bezug auf ein Daumenwellenpaar einzustellen und hierauf das Daumenwellenpaar
mittels des zweiarmigen Hebels um einen entsprechenden Betrag zu drehen. Diese Bewegung der Daumenwellen wird durch
zwei Gestänge auf die Verschiebegabeln der Getrieberäder übertragen. Ein derartiges
Getriebe erfordert, zwecks Ermöglichung einer etwas größeren Anzahl von Geschwindigkeitsschaltungen,
bei der verhältnismäßig geringen Schubbewegung, die durch die Daumenwellen hervorgebracht werden kann, eine
solche Anordnung der Schieberäder, daß beim Schalten von dem einen auf · das andere
äußerste Räderpaar durch, die dazwischenliegenden Räder hindurchgeschaltet werden
muß; ein Vorgang, der ständig zu Stößen und Hemmungen Veranlassung gibt. Das bekannte Getriebe kann daher auch nur für
geringe Geschwindigkeiten Verwendung finden, und aus diesem Grunde fehlt bei dem bekannten
Getriebe eine Einrichtung zum Stillsetzen der Räder während des Schaltens. Das
Schalten kann somit nur während des Laufes des Getriebes stattfinden, wenn man nicht
jedesmal die Hauptantriebswelle ausschalten will, was aber einen erheblichen Zeitverlust
bedeuten würde. Außerdem werden durch die bei dem bekannten Getriebe zwischen dem Daumenwellenpaar und den Verschiebegabeln
erforderlichen Übertragungsteile nach längerer oder kürzerer Betriebsdauer Ungenauigkeiten
in den Schaltbewegungen auftreten.
Durch die Erfindung sollen die erwähnten Nachteile behoben und es soll ein Schaltgetriebe
geschaffen werden, das bei Verwendung einfachster Mittel, selbst bei größten Umlaufgeschwindigkeiten, ein einfaches und
sicheres Schalten ermöglicht.
Im wesentlichen besteht die Erfindung darin, daß ein oder mehrere längsverschiebbare
und drehbare, mit Mitnehmern besetzte Schaltwalzen oder -scheiben verwendet werden,
durch deren Drehung die Mitnehmer in den Bereich der zu schaltenden Zahnräder kommen und durch deren Längsverschiebung
die betreffenden Zahnräder mit verschoben werden.
*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:
Anton Gerstadt in Berlin-Charlottenburg.
559826
Die einstellbaren Mitnehmer wirken somit unmittelbar auf die Getrieberäder bzw. deren
Verschiebegabeln ein.
Gemäß der Erfindung erfolgt das Drehen der Sclialtwalze oder Schaltwalzen unmittelbar
mittels der Wählscheibe o. dgl., um die Mitnehmer in bezug auf die Verschiebegabeln
einzustellen, während das Längsverschieben zwecks Mitnahme der Verschiebegabeln mittels
eines Schalthebels o. dgl. erfolgt.
Zweckmäßig steht der Schalthebel mit einer Vorwärts- und Rückwärts lauf kupp lung in
Verbindung, derart, daß beim Schalten der Getrieberäder der Schalthebel die Antriebsi5-kupplungen
ausgerückt hat. Beim Schaltvorgang ist das Getriebe somit selbsttätig vom
Antrieb abgekuppelt.
Auf der Zeichnung ist das Getriebe nach der Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform
schematisch dargestellt, und zwar zeigen
Abb. ι einen Grundriß des Getriebes, Abb. 2 einen Querschnitt durch eine Schaltwalze
mit Anordnung mehrerer % Schiebe- »5 wellen,
Abb. 3 die Anordnung eines Schalthebels mit Blockierung in Seitenansicht und teilweisem
Schnitt,
Abb. 4 eine zweite Ausführungsform einer Einzelheit und
Abb. 5 die Abwicklung einer Schaltwalze mit den Schaltstiften.
Wie aus Abb. 1 ersichtlich ist, sind auf der Antriebswelle 1 die Antriebsscheibe 2, die
Vor- und Rücklaufkupplungen 3 und 4 mit den Zahnrädern 6 und 7 angeordnet, die durch den Hebel 46 und Muffe 5 ein- und
ausgeschaltet werden. In das Rad 6 greift das auf der Vorgelegwelle 8 befestigte Zahnrad
9 und in das Rad 7 unter Vermittlung eines Zwischenrades 10 das ebenfalls fest auf
der Welle 8 sitzende Rad 11 ein. Auf dieser Welle 8 sind außerdem die Räder 12, 13, 14
und 15 befestigt, in welche die auf der Keilwelle 20 verschiebbar angeordneten Räder 16,
17, 18 und 19 eingreifen können. Die Räder 16
und 17 werden durch eine auf Welle 21 verschiebbar angeordnete Führungsgabel 22 und
die Räder 18 und 19 durch die Führungsgabel 23 nach rechts oder links verschoben.
In einem bestimmten Abstand von der Welle 21 ist eine Welle 28 drehbar gelagert, auf
welcher eine Walze 29 verschiebbar, aber durch einen Keil nicht auf der Welle drehbar
angeordnet ist. Auf dieser Walze sind mehrere, der Anzahl der zu schaltenden Ge-
# schwindigkeiten entsprechende Stifte 30 bis 35 angeordnet. An den Führungsgabeln 22
und 23 sind seitlich, je zwei Ansätze 24und25
So bzw. 26 und 27 vorgesehen, die, wie aus Abb. ι und 2 ersichtlich, rechts und links den
jeweils der Führungsgabel 22 oder 23 gegenüberstehenden Schaltstift übergreifen. Auf
dem rechten Ende der Welle 28 ist eine Wählscheibe 60 befestigt, die auf ihrem Umfang
die zu schaltenden Geschwindigkeitszahlen trägt. Ein Zeiger 58 gibt jeweils die eingeschaltete
Geschwindigkeit an; ein Knopf 59 dient zur Verdrehung der Welle 28 mit Wählscheibe
60 und Schaltwalze 29. Die Längsverschiebung der Schaltwalze 29· erfolgt durch
die Hebel 37 und die Zahnsegmente 38 und 39.
An dem Zahnsegment 39 ist der Schaltoder Ausrückhebel 40 derart schwenkbar angeordnet,
daß derselbe sowohl in der Achsrichtung des Zahnsegmentes vor und zurück als auch um die Achse des Zahnsegmentes 39
geschwenkt werden kann. Damit der Hebel 40 nur von seiner Mittelstellung aus vor oder
zurück oder nach rechts oder nach links geschwenkt werden kann, ist ein Blockierschild
42 mit Kreuzschlitz, wie in Abb. 1 und 3 dargestellt, vorgesehen. Der Hebel 40
ist an seinem unteren Ende mit der Zugstange 43 verbunden, die über den Hebel 44 und eine
Gelenkstange 45 mit dem Kupplungshebel 46 in Verbindung steht. An dem Hebel 44 ist
eine Rolle 50 gelagert, die in einem Ausschnitt eines um den Zapfen 49 drehbaren
Doppelhebels 47 eingreift. Der Hebel 47 verschiebt außerdem eine auf Welle 20 durch
Schiebekeile verbundene Bremsscheibe 48.
Bei der in Abb. 1 gezeichneten Mittelstellung des Hebels 40 ist ersichtlich, daß die
Bremse 48 gelöst ist, die Kupplungsmuffe 5 ebenfalls in Mittelstellung steht, somit das
Getriebe von Hand leicht gedreht werden kann. Die Wirkungsweise des Getriebes ist
folgendermaßen: Wie aus Abb. 1 ersichtlich, steht der Hebel 40 in der Mitte des Blockierschildes
42, so daß derselbe entweder vor oder zurück oder nach rechts oder nach links geschwenkt werden kann. Beim Schwenken
des Hebels nach links wird die Schaltwalze
29 nach rechts verschoben. Dadurch wandert der Schaltstift 30 bis nahe an den Ansatz 27
der Führungsgabel 22, und beim Schwenken des Hebels 40 nach rechts wandert der Stift
30 bis nahe an den Ansatz 26 der Führungsgabel 22, d. h. wenn also der Hebel 40 in der
Mittelstellung steht, steht auch der Schaltstift 30 in der Mitte zwischen den Ansätzen
und 27, wodurch der Räderblock 16 und 17 beim Verschieben der Schaltwalze 29 keine
Verschiebung nach rechts oder links erfährt. Ist jedoch der Schaltstift 35, welcher der
Führungsgabel 23 gegenübersteht, um eine Zahnradbreite nach links versetzt, so stößt der
Schaltstift 35 beim Verschieben der Walze 29 nach links gegen den Ansatz 24 und verschiebt
dadurch die Führungsgabel 23 und
mit ihr den Räderblock i8 und 19 nach links.
Beim Zurückschwenken des Hebels 40 wandert der Stift 35 bis nahe an den Ansatz 25,
was keine Verschiebung der Führungsgabel verursacht. Die Ansätze 24 und 25 an der
Gabel 23 sowie die Ansätze 26 und 27 an der Gabel22 sind so weit auseinander gerückt, daß
der wSchaltstift 30 oder 35 bei der größten Längsbewegung der Schaltwalze die Ansätze
ίο der Gabeln 22 und 23 gerade berührt.
Ist nun der Räderblock 18 und 19 ganz
nach links verschoben, und es soll z. B. bei der nächsten zu wählenden Geschwindigkeit
nur das Rad 14 mit dem Rad 17 kämmen, so t5 wäre die Schaltwalze so weit zu drehen, daß
die Schaltstifte 32 und 34 den Ansätzen 24 bis 27 gegenüberstehen. Beim nunmehrigen
Schwenken des Hebels 40 nach links und rechts würde zuerst der Stift 34 die Gabel 23
zo so weit nach rechts schieben, bis der Räderblock 18 und 19 wieder in der in Abb. 1 gezeichneten
Stellung steht, und hierauf würde der Stift 32 beim Verschieben nach links die Gabel 22 um eine Radbreite nach links verschieben,
so daß das Rad 14 mit dem Rad 17 in Eingriff käme und die gewünschte Geschwindigkeit
eingestellt ist. Hierauf wird die Walze 29 wieder durch den Hebel 40 in Mittelstellung gebracht, und somit kann durch
den Hebel 40 entweder der Vor- oder der Rücklauf eingeschaltet werden.
Sollte z. B. der Räderblock 18 und 19,
nachdem er am weitesten nach links geschoben war, ganz nach rechts verschoben werden
müssen, so daß die Räder 13 und 18 in Eingriff kommen, so müßte die Schaltwalze 29
so weit gedreht werden, daß der Schaltstift 33 zwischen die Ansätze 24 und 25 zu stehen
kommt. Hierauf wird der Schalt- bzw. Ausrückhebel 40 aus der eingerückten Stellung in
die Mitte zurückgeschwenkt, dann wird zuerst durch die Rolle 50 an dem Hebel 44 die
Bremsscheibe 48 für einen Moment an die Gegenscheibe 61 angedrückt, d. h. da auch inzwischen
die Kupplungsmuffe 5 in die Mittelstellung geschoben wurde, das Getriebe stillgesetzt,
worauf das Schwenken des Hebels 40 nach rechts und links vor sich gehen kann. Hierdurch verschiebt sich die Schaltwalze
nach rechts und links, was zur Folge hat, da der Schaltstift 33 um die doppelte Zahnradbreite
von dem Schaltstift 35 nach rechts versetzt ist, daß das Rad 19 aus dem Rad 12
herausgezogen und das Rad 18 in das Rad 13 hineingeschoben wird, worauf wiederum das
Einrücken des Vor- oder Rücklaufes am Hebel 40 erfolgen kann.
Wie ersichtlich, muß die Schaltwalze 29 jeweils eine Längs verschiebung zulassen, die
der doppelten Radbreite entspricht. Ferner müssen die Ansätze 24 und 25 bzw. 26 und
27 so weit voneinander entfernt sein, daß die Schaltstifte, die in Tätigkeit treten müssen,
zwischen den Ansätzen hin und her geschoben werden können, ohne daß eine Verschiebung
der Führungsgabeln 22 und 23 erfolgt.
In Abb. 5 ist ein Schema dargestellt, aus welchem hervorgeht, wie die Schaltstifte beispielsweise
bei Verwendung von drei Räderblocks A, B und C auf dem Umfang der Schaltwalze 29 verteilt sein müssen, wenn das
Getriebe mit acht verschiedenen Geschwindigkeiten ausgerüstet werden würde. Beispielsweise
wiederholen sich bei Block A und B die Stellungen der Schaltstifte bei 100 bis 400
und 500 bis 800 Umdrehungen. Es könnte dann die Einrichtung getroffen werden, daß
die Schaltstifte für den Block B gespart werden, wenn man die Führungsgabel 22, wie
in Abb. 2, auf einer besonderen Welle an die Stelle der Führungsgabel 23° lagerte, und
zwar müßte dann die Stellung 100 mit der Gabel 23 und die Stellung 700 mit der Gabel
23" arbeiten. Würde z. B. ein Getriebe für sechzehn Geschwindigkeiten eingerichtet und
die Stellungen der Schaltstiftefür Block C wurden
sich wiederholen, so könnte eine weitere Führungsgabel 23* Verwendung finden, die,
wie Abb. 2 zeigt, unter 900 versetzt angeordnet ist.
In Abb. 4 ist eine weitere Ausführungsform der Führungsgabeln gezeichnet, bei der
die Gabel 51 nur einen Ansatz 52 besitzt. Hierbei müßte aber die Schaltwalze 53 mit
zwei Stiftgruppen, z. B. 54 und 55, ausgerüstet sein.
Sofern bei Getrieben mit mehr als vier Geschwindigkeiten
noch weitere Wellen mit Schieberädern als gemäß Abb. 1 zur Verwendung
kommen, so können diese Wellen entweder durch einen weiteren Block C oder
durch ein auf Welle 20 befestigtes Rad 56 (Abb. 1) weiter angetrieben werden. Bei
einer größeren Anzahl von Geschwindigkeiten, d. h. wenn mehr als zwei Räderblöcke oder
aber Räderblöcke mit mehr als zwei Rädern verschoben werden müssen, werden mehrere
zwangsläufig verbundene Schaltwalzen angeordnet, die sowohl entweder jede einzeln mit
einer Gabel zusammen arbeiten können, oder aber es können auch zwei Walzen auf eine
Gabel gleichzeitig arbeiten, wobei die Längsverschiebung der Walzen verschieden groß
gewählt werden kann.
Bei Schaltungen, die sich periodisch wiederholen, können mehrere Radsätze durch dieselben
gemeinsamen Schaltstifte verschoben werden, wenn die entsprechenden Führungsgabeln 23, 23« und 23s in gleichem Abstand
um die Schaltwalze und um entsprechende Winkel, z. B. 900 oder 1350 oder i8o°, versetzt
gelagert sind.
Claims (7)
- Patentansprüche:ι. Geschwindigkeitswechselgetriebe, insbesondere für Werkzeugmaschinen, bei welchem die Geschwindigkeitsschaltung mit einer Wählscheibe o. dgl. vorbereitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die das Verschieben der Zahnräder bewirkenden Mitnehmer auf einer oder mehreren Walzen als feste Ansätze angeordnet sind, die durch das beim Einstellen der Wählscheibe erfolgende Drehen die entsprechenden Mitnehmer in den Bereich der zu schaltenden Zahnräder bewegen und bei dem anschließenden Längsverschieben diese Zahnräder mit ihren Gegenrädern in oder außer Eingriff bringen.
- 2. Geschwindigkeitswechselgetriebenach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Einstellen der Mitnehmer (30 bis 35) in bezug auf Verschiebegabeln (22,23) der Zahnräder unmittelbar mittels der Wählscheibe (60) und das Längsverschieben der die Mitnehmer tragenden Schaltwalzen (29) zwecks Mitnahme der Verschiebegabeln (22,23) mittels eines Schalthebels (40) erfolgt.
- 3. Geschwindigkeitswechselgetriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (40) gleichzeitig mit einer Vor- und Rückwärtslaufkupplung (3,4) im Antrieb in Verbindung steht, derart, daß beim Bewegen des Schalthebels (40) zum Verschieben der Wechselräder die Antriebskupplungen (3, 4) ausgerückt werden.
- 4. Geschwindigkeitswechselgetriebe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (40) gleichzeitig eine Getriebebremse (48) derart steuert, daß sie beim Ausrücken der Vor- oder Rücklaufkupplung (3, 4) wirkt, beim Verschieben der Getrieberäder jedoch unwirksam ist.
- 5. Geschwindigkeitswechselgetriebe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (40) durch ein vierrastiges Blockierschild derart geführt ist, daß er von seiner Mittelstellung aus entweder nur das Schalten der gewählten Geschwindigkeit oder das Ein- und Ausrücken des Antriebes bewirken kann.
- 6. Geschwindigkeitswechselgetriebe nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer (30 bis 35) in bezug auf die Verschiebegabeln (22,23) der Wechselräder derart auf den Schaltwalzen (29) angeordnet sind, daß sie bei der Längsverschiebung dieser Walzen nach beiden Richtungen entweder eine Gabel gar nicht oder die Gabeln in der einen oder anderen Bewegungsrichtung mitnehmen.
- 7. GeSiChwindigkeitsweohselgetriebie nach Anspruch, ι bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebegabeln (23, 230 und 23*) in der gleichen Ebene radial um die Schaltwalze (29) herum und um den den Mitnehmern entsprechenden Winkel (90 °, I2O° oder i8o°) versetzt gelagert sind, um mehrere Wechselräder durch die gleichen Mitnehmer verschieben zu können.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DESCH89915D DE559326C (de) | 1929-04-05 | 1929-04-05 | Geschwindigkeitswechselgetriebe, insbesondere fuer Werkzeugmaschinen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DESCH89915D DE559326C (de) | 1929-04-05 | 1929-04-05 | Geschwindigkeitswechselgetriebe, insbesondere fuer Werkzeugmaschinen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE559326C true DE559326C (de) | 1932-09-19 |
Family
ID=7444271
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DESCH89915D Expired DE559326C (de) | 1929-04-05 | 1929-04-05 | Geschwindigkeitswechselgetriebe, insbesondere fuer Werkzeugmaschinen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE559326C (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE837346C (de) * | 1950-05-04 | 1952-04-28 | Boehringer Gmbh Geb | Geschwindigkeitswechselgetriebe, insbesondere fuer den Vorschubantrieb einer Drehbank |
US2748643A (en) * | 1951-05-01 | 1956-06-05 | Boehringer Gmbh Geb | Speed change transmission, especially for tool machines and more particularly a feed transmission of a lathe |
DE949703C (de) * | 1951-05-13 | 1956-09-27 | Ortlinghaus O H G Geb | Werkzeugmaschinen-Vorschubgetriebe mit Vorwaehleinrichtung |
DE961773C (de) * | 1955-01-11 | 1957-04-11 | Eugen Weisser & Co K G | Vorwaehlschaltung fuer vielstufiges Schieberadgetriebe, insbesondere fuer Werkzeugmaschinen, z.B. Gewinderaeder- und Vorschubgetriebe an Drehbaenken |
DE973513C (de) * | 1954-02-24 | 1960-03-17 | Konstruktion Fuer Den Kraftfah | Schaltvorrichtung fuer vielgaengige Zahnradwechselgetriebe fuer Kraftfahrzeuge, Werkzeugmaschinen u. dgl. |
-
1929
- 1929-04-05 DE DESCH89915D patent/DE559326C/de not_active Expired
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