DE559974C - Zahnraederwechselgetriebe - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
27. SEPTEMBER 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 47 h GRUPPE

Robert Pouüle in Armentieres, Frankreich Zahnräderwechselgetriebe

Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. Januar 1931 ab

Die Erfindung betrifft ein Zahnräderwechselgetriebe, bei dem die treibende und die getriebene Welle in derselben Achse liegen und die Zahnrädersätze zur Veränderung der Geschwindigkeiten dieser Wellen radial um die gemeinsame Achse angeordnet sind, derart, daß sie durch Verschieben in radialer Richtung ein- und ausgekuppelt werden können. Es sind Zahnräderwechselgetriebe bekannt geworden, die zwar auch eine Geschwindigkeitsänderung von der treibenden zur getriebenen Welle ermöglichen, denen gegenüber aber das den Gegenstand der Erfindung bildende Getriebe Vorzüge in bezug auf Aufbau, Wirkungsgrad und Geräuschlosigkeit aufweist. Die Getriebe z. B., bei denen treibende und getriebene Welle nicht in einer Achse liegen, können nicht in einen gegebenen Wellenstrang eingeschaltet werden. Ein anderes bekanntes Getriebe, bei dem die beiden Wellen in derselben Achse liegen, benötigt bei jedem Übersetzungsverhältnis nicht weniger als sechs die Kraftübertragung vermittelnde Zahnräderpaare gegenüber nur zwei bei der Bauart gemäß der Erfindung. Dieses bedeutet, abgesehen von anderen Nachteilen, den dreifachen Leistungsverlust im Getriebe und damit eine Kraftvergeudung, die in einem einigermaßen sparsam arbeitenden Betrieb untragbar ist.

Allen diesen Getrieben haftet außerdem der gemeinsame Nachteil an, daß die nicht zur Kraftübertragung herangezogenen Zahnräder leer mitlaufen, während sie bei dem Getriebe gemäß der Erfindung in Ruhe sind. Dieser Umstand bewirkt neben einer weiteren Verbesserung des Wirkungsgrades einen viel geräuschloseren Gang.

Das neue Getriebe ist auf der Zeichnung in neun Figuren dargestellt.

Die Fig. 1 und 2 zeigen das Getriebe schematisch in zwei zueinander senkrechten Proj ektionen;

Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch die obere Hälfte des Getriebes;

Fig. 4 zeigt perspektivisch die Mitnehmertrommel ;

Fig. 5 ist eine Einzelheit, die sich auf die Anordnung oder Lagerung der Welle der Zwischenräder bezieht;

Fig. 6 zeigt zwei verschiedene Sektoren;

Fig. 7 zeigt schematisch die Wirkungsweise des Getriebes;

die Fig. 8 und 9 zeigen eine abgeänderte Ausführungsform.

Gemäß den schematischen Darstellungen der Fig. 1 und 2 treibt das Ritzel 1 vermittels der Zahnräder 2 und 3, die auf der Welle 4 sitzen, das Rad 5 der getriebenen Welle 6 an. Die beiden Wellen 1 und 6 liegen in derselben Achse x-x.

Die Welle 4 wird dauernd durch eine Kraft F belastet, die sich zusammensetzt aus dem Druck einer Feder y, die sich gegen

einen Bund im Gehänge 8 abstützt, und aus der Radialkomponente des Zahndruckes; diese Kraft F sucht die Zahnräder außer Eingriff zu bringen. Wenn man auf irgendeine Weise eine Gegenkraft F' ausübt, die F kompensiert, derart, daß die Feder 7 zusammengedrückt wird, so ist die Mitnahme ermöglicht, und es erfolgt die Bewegung der getriebenen Welle mit einer Geschwindigkeit, die von den Zähnezahlen abhängt.

Naturgemäß müssen die Zähnezahlen der Räder 3 und 5 so gewählt werden, daß der Eingriff derselben erfolgt, wenn die Räder 2 und ι in Eingriff sind.

Wenn man jetzt nach demselben Prinzip eine ganze Reihe von Sekundärwellen 4^ 42 ... 4n anordnet, von denen jede die entsprechenden Zahnräder enthält und durch eine Feder belastet ist, die die Räder auszurücken bestrebt ist, und wenn man abwechselnd Kräfte F' anlegt, um die Kräfte F zu kompensieren, wird man abwechselnd das Einrücken der verschiedenen auf den Wellen 4, 4i . · · 4n sitzenden Räder mit dem Ritzel 1 der Antriebswelle bewirken, wodurch die getriebene Welle jeweilig mit einer entsprechenden Drehzahl angetrieben wird. Man kann auf diese Welse eine beliebige Geschwindigkeitsabstufung erreichen. 3<J Fig. 3 zeigt ein bauliches Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Das Ritzel 1 der Antriebswelle ist im Eingriff dargestellt mit dem Rad 2 der getriebenen Welle 4, die gleichzeitig das Ritzel 3 trägt, das mit dem Rad 5 der Welle 6 im Eingriff ist. Die Welle 4 ist in einem Gleitkörper 19 gelagert, der in einer T-förmigen Nut des Gehäuses 8 gleitbar angeordnet ist, wobei die Feder 7, wie oben erwähnt, die beiden Räder auszurücken sucht.

Der in der Nut 9 geführte Gleitkörper sichert die achsparallele Verschiebung der Welle 4. Die Welle 4 ist in Kugellagern 10 gelagert, die sich während der Mitnehmerperiode auf Sektoren 11 stützen, die in Ringnuten von schwalbenschwanzförmigem Querschnitt angeordnet sind, die sich in den Gehäusehälften 8 und 12 befinden. Diese Sektoren haben die aus Fig. 6 ersichtliche Form und haben verschiedene Innenradien R, ^i ... -^n- Sie werden in ihrer gewünschten Lage durch die Zackentrommel 13 gehalten, die in Fig. 4 perspektivisch dargestellt ist und die von außen her, etwa durch ein Handrad 14, das irgendwie verriegelt werden kann, um die Achse x-x gedreht werden kann. Die Wirkungsweise des Wechselgetriebes soll an Hand der Fig. 8 erläutert werden. Diese Figur enthält nur die Welle der Zwischenräder und die Sektoren, die den Eingriff dieser Räder mit den Rädern der Hauptwellen hervorrufen. In der Fig. 8 ist gerade die Welle 4 durch den Sektor 11 in Arbeitsstellung gehalten dargestellt. Die beiden anderen Wellen 4_± und 4% ^sm<i durch ihre Federn angehoben, so daß ihre Räder außer Eingriff gebracht sind. Wenn man die Trommel 13, die die Sektoren 11, H₁, H₂ mitnimmt, im Sinne des Pfeiles f dreht, wird nach einer Drehung α die Welle 4 durch die Kraft F angehoben, wodurch die Zahnräder außer Eingriff gebracht werden. Wenn man die Drehung in demselben Sinne fortsetzt, erreicht sie einen Wert/?, wo der Sektor U₁ in Wirkung tritt und die Zahnräder der Welle 4_t mitnimmt; es wird jetzt die zweite Geschwindigkeit erreicht. Wenn man die Drehung weiter fortsetzt und nachdem man einen neuen Winkel y zurückgelegt hat, sind alle Räder von neuem ausgerückt. Wenn man die Drehung in demselben Sinne fortsetzt, tritt der Sektor H₂ in Tätigkeit, so daß sich die Welle 4₂ dem Mittelpunkt nähert und die Mitnahme der Räder der Welle 4% während des Durchlaufens des Winkels δ bewirkt wird. Zwei kleine, nicht dargestellte Anschläge an dem Gehäuse verhindern ein Weiterschalten. Die Sektoren 11, H₁, H₂ können von gleicher oder verschiedener Bogenlänge sein. Die Winkelabstände der Zwischenräder sind entsprechend den Bogenlängen dieser Sektoren gewählt, um das abwechselnde Einrücken der entsprechenden Räder zu bewirken.

Bei der soeben beschriebenen Anordnung ist zum Zurückschalten eine Umkehrung der Bewegung notwendig, die zur Folge hat, daß die Geschwindigkeiten in umgekehrter Größenordnung durchlaufen werden. Bei einer Anordnung, wie sie beispielsweise in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist, kann man durchschalten, d. h. man kann die Geschwindigkeit immer wieder in derselben Reihenfolge durchlaufen, indem man das Handrad in demselben Sinne dreht. In diesem letzteren Falle kann man die Mitnehmertrommel 13 mit irgendeinem Hilfsgetriebe antreiben und auf diese Weise eine Maschine während einer Zeitperiode mit einer bestimmten ersten Geschwindigkeit, dann während einer anderen Zeitperiode mit einer bestimmten zweiten no Geschwindigkeit betreiben usf., entsprechend der Zahl der in dem Getriebe vorgesehenen Untersetzungen. Die Mitnehmereinrichtung des Sektors kann diesem eine gleichförmige oder eine intermittierende Bewegung mit bestimmten Stillstandzeiten erteilen. Bei dieser Ausführungsform ist der Mitnehmersektor 13 auf einen einfachen Arm reduziert, der auf einen einzigen Sektor 16 einwirkt, der in dem Gehäuse 12 verschiebbar angeordnet ist und zwei Ansätze 16 und 18 enthält, die auf Rollen 20 einwirken, die auf der Zwischen-

welle 4 sitzen." Diese Rollen 20, 2O₁ ... 2O„ haben verschiedene Durchmesser, entsprechend den Durchmessern der Zahnräder, die sie einrücken sollen.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Zahnräderwechselgetriebe mit in einer Achse liegender treibender und getriebener Welle mit je einem Zahnrad und mehreren parallel um diese Achse angeordneten Vorgelegewellen mit Zwischenrädern, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräder (2 und 3) einerseits dauernd unter der Wirkung einer Kraft, z. B. des Druckes einer Feder (7), stehen, die sie von der Mitte des Getriebes zu entfernen und dadurch außer Eingriff mit den auf der treibenden und getriebenen Welle befindlichen Rädern (1 bzw. 5) zu bringen sucht, während andererseits durch mehrere verschieden hohe Sektoren oder auch durch einen einzigen (11, H₁, H₂ ... bzw. 16), die sich gegen das Gehäuse (12) abstützen und in demselben verstellt werden, der Eingriff der das gewünschte Übersetzungsverhältnis bestimmenden Zahnräder hergestellt werden kann.
2. 2. Getriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung nur eines Sektors der richtige Abstand der Vorgelegewellen (4, 4_t, 4₂) von der Zentralachse (x-x) durch Rollen verschiedenen Durchmessers (20, 2O₁, 2O₂ . . .) bewirkt wird, die auf den Vorgelegewellen (4, 4_l3 4₂ ...) sitzen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen