DE612807C - Zahnraederwechselgetriebe, insbesondere fuer Motorlokomotiven - Google Patents

Zahnraederwechselgetriebe, insbesondere fuer Motorlokomotiven

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DE612807C
DE612807C DEU11153D DEU0011153D DE612807C DE 612807 C DE612807 C DE 612807C DE U11153 D DEU11153 D DE U11153D DE U0011153 D DEU0011153 D DE U0011153D DE 612807 C DE612807 C DE 612807C
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2714/00—Different types speed-changing mechanisms for toothed gearing
    • F16H2714/04—Different types speed-changing mechanisms for toothed gearing with specially adapted devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

Es sind bei Motorlokomotiven Zahnrädergetriebe bekannt, bei welchen durch Benutzung von Freilaufreibkupplungen der Übergang von einer Geschwindigkeitsstufe zur anderen 5 ohne Unterbrechung der Leistungsübertragung erfolgt. Bei diesen bisher bekannten Zahnradgetrieben war für jede Geschwindigkeitsstufe bzw. für jedes Zahnradpaar eine besondere Freilaufkupplung erforderlich, wodurch verwickelte und teuere Getriebeausführungen entstanden.
Die Erfindung bezieht sich auf insbesondere für Motorlokomotiven bestimmte Zahnräderwechselgetriebe mit Freilaufreibkupplungen zum Schalten von einer Geschwindigkeitsstufe zur anderen ohne Kraftunterbrechung bei der Leistungsübertragung und besteht darin, daß bei Zahnräderwechselgetrieben mit mehr als zwei Geschwindigkeitsstufen nur zwei Freilaufreibkupplungen für die Geschwindigkeitsschaltung angeordnet sind.
Diese mehr als zweistufige Geschwindigkeitsschaltung wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß entweder auf der Antriebs- und der Vorgelegewelle je eine Freilaufreibkupplung oder auf der Antriebswelle zwei Freilaufreibkupplungen angeordnet sind, welche abwechselnd den Zahnradpaaren der verschiedenen Geschwindigkeitsstufen ohne Unterbrechung der Leistungsübertragung zugeschaltet werden.
Durch die Ausführung gemäß der Erfindung wird ein sehr elastisches und einfaches Zahnräderwechselgetriebe geschaffen, da z. B. für vier Geschwindigkeitsstufen nur sechs Zahnräder und zwei Freilaufreibkupplungen erforderlich sind.
Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele nach der Erfindung von Zahnradwechselgetrieben für vier Geschwindigkeitsstufen dargestellt.
Bei der Ausführung nach Abb. 1 ist eine Freilaufreibkupplung FK1 auf der von einem Motor angetriebenen Welle α und eine Frei laufreibkupplungFK2 auf der Vorgelegewelle e angeordnet, während nach der Abb. 2 beide Freilaufreibkupplungen FK1 und FK2 auf der Antriebswelle α angeordnet sind.
Die Wirkungsweise des Zahnräderwechselgetriebes .nach Abb. 1 ist folgende:
Die Welle α wird von einem Motor angetrieben, während der Antrieb durch das Kegelrad f über eines der Kegelräder g oder h über die Welle i durch das Zahnrad k erfolgt.
Erste Geschwindigkeitsstufe
Das Zahnrad Z1 ist durch die Klaue b mit der Kupplungsbüchse c, auf welcher das Zahn rad Z2 befestigt ist, verbunden. Das Zahnrad Z2 steht mit dem Zahnrad 7? im Eingriff, welches durch die Klaue d mit der Vorgelege-
welle e verbunden ist. Das Zahnrad Z1 steht mit dem Zahnrad Z4 im Eingriff, das mit dem Kegelrad / fest verbunden ist. Von dem auf der Antriebswelle α aufgekeilten Zahnrad Z5 wird die Kraft durch das Zahnrad Zs nach der Freilaufkupplung FK1 geleitet und durch Einschalten derselben auf die Vorgelegewelle e, die Klaue d, das Zahnrad Z3, nach dem Zahnrad Z2, über die Zahnräder Z1 und ίο Z4 nach dem Kegelrad / geleitet.
Zweite Geschwindigkeitsstufe
Die Freilaufreibkupplung FK2 wird hinzugeschaltet, wodurch nun die Kraft von der Antriebswelle α durch die Freilauf reibkupplung FKä über das nun beschleunigte Zahnrad Z1 nach dem ZahnradZ4 und Kegelrad/ mit dem jetzigen Übersetzungsverhältnis
zo entsprechend höherer Drehzahl weitergeleitet wird. Hierbei wird das Zahnrad Z3, die Klauet, Vorgelegewellee, dem Übersetzungsverhältnis zwischen Z2 und Z3 entsprechend, mit höherer Drehzahl angetrieben. Da aber die Freilaufreibkupplung FK1 noch eingeschaltet ist und von der Antriebswelle α durch die Zahnräder Z5 und Z6 mit geringerer Drehzahl als von der Vorgelegewelle e angetrieben wird, tritt in der Freilaufreibkupplung FK1 eine Überholung (Freilauf) ein, d. h. der Kraftfluß wird selbsttätig unterbrochen, da sich die Kupplung öffnet. Während, der Arbeit mit der zweiten Geschwindigkeitsstufe wird zur Vorbereitung für die dritte Geschwindigkeitsstufe die Freilauf reibungskupplung FK1 ausgeschaltet, die Verbindung des Zahnrades Z3 mit der Vorgelegewelle e durch Ausrücken der Klaue d gelöst und das Zahnrad Z4 durch Einrücken der Klaue/ mit der Vorgelegewelle e verbunden.
Dritte Geschwindigkeitsstufe
Die Freilaufreibkupplung FK1 wird zugeschaltet, wodurch die Kraft von der Antriebswelle α über die Zahnräder Zs, Ze, die Freilaufreibkupplung FK1, die Vorgelegewelle e, die Klaue /, Zahnrad Z4 und Kegelrad / mit dem jetzigen Übersetzungsverhältnis entsprechend höherer Drehzahl weitergeleitet wird. Hierbei wird die Freilaufreibkupplung FK2 durch die Zahnräder Z4 und Z1 beschleunigt und überholt, so daß der Kraftfluß von der Antriebswelle α aus abgeschaltet ist.
Das vom Zahnrad Z2 angetriebene Zahnrad Z3 läuft auf der Vorgelegewelle e leer. Zur Vorbereitung für die vierte Geschwindigkeitsstufe während des Arbeitens mit der dritten Stufe wird die Freilauf reibkupplung FK2 ausgeschaltet, hierauf das Zahnrad Z1 durch Ausrücken der Klaue b von der Kupplungsbüchse e gelöst und das Zahnrad Z3 durch Einrücken der Klaue d mit der Vorgelegewelle e verbunden.
Vierte Geschwindigkeitsstufe
Die Freilauf reibkupplung FK2 wird zugeschaltet, wodurch die Kraft von der Antriebswelle α vermittels der Freilaufreibkupplung FK2 die Zahnräder Z2, Z3, Klaue d, Vorgelegewelle e, Klaue I, Zahnrad Z4 auf das Kegelrad/ mit der diesem Übersetzungsverhältnis entsprechenden höheren Drehzahl weitergeleitet wird. Infolge der höheren Drehzahl durch die Vorgelegewelle e wird die Freilauf reibkupplung FK1 beschleunigt und überholt, so daß der vorherige Kraftfluß über die Zahnräder Z0, Z5 von der Antriebswelle a •abgeschaltet wird. Das Zahnrad Z1 läuft hierbei leer auf der Kuppliungsbüchse c.
Die Wirkungsweise des Zahnräderwechselgetriebes nach Abb. 2 ist folgende:
Die Welle α wird von einem Motor angetrieben, während der Abtrieb durch die Welle e erfolgt.
Erste Geschwindigkeitsstufe
Das -Zahnrad Z4 ist durch die verschiebbare Klaue b mit dem auf der Abtriebswelle e go drehbaren Zahnrad Z2 verbunden, das im Eingriff mit dem Zahnrad Z1 steht. Das Zahnrad Z4 steht mit dem Zahnrad Z3 im Eingriff, welches ebenso wie das Zahnrad Z5 auf der Kupplungsbüchse c. befestigt ist. Das Zahnrad Z5 steht mit dem Zahnrad Z6 im Eingriff, das durch die Doppelklaue d, welche auf der Abtriebswelle e axial verschiebbar, aber nicht drehbar angeordnet, mit letzterer gekuppelt ist. Durch Einschalten der Freilaufreibkupplung FK1 wird nun die Motorkraft von der Welle α durch Z1, Z2, b, Z4, Z3, c, Z5, Z6, d auf die Abtriebswelle e geleitet.
Zweite Geschwindigkeitsstufe
Die Freilaufreibkupplung FK2 wird zugeschaltet, wodurch die Motorkraft von der Welle α durch die Teile Z5, Z6, d auf die Abtriebswelle e geleitet wird. Z4 wird nun schneller angetrieben, mithin auch b, Z2, Z1, und die Freilaufkupplung FK1, welche jetzt überholt und den Kraftfluß selbsttätig abschaltet. Während der Kraftübertragung in der zweiten Geschwindigkeitsstufe wird nun die dritte Geschwindigkeitsstufe vorbereitet, indem die Freilaufreibkupprung FK1 ausgeschaltet wird. Durch axiale Verschiebung des Zahnrades Z2 wird die Klaue b vom Zahnrad Z4 gelöst und das Zahnrad Z2 mit der auf der Abtriebswelle e befestigten Klaue / gekuppelt.
Dritte Geschwindigkeitsstufe
Die Freilaufreibkupplung FK1 wird zugeschaltet, wodurch die .Motorkraft von der Welle α durch Z1, Z2, f auf die Abtriebswelle e geleitet wird. Die Doppelklaue d, das mit ihr gekuppelte Zahnrad Z6, das Zahnrad Zs und die Freilaufreibkupplung FK2 werden jetzt schneller angetrieben, so daß
ίο letztere überholt und1 den Kraftfluß selbsttätig abschaltet. Während der Kraftübertragung in der dritten Geschwindigkeitsstufe wird die vierte Geschwindigkeitssufe vorbereitet, indem die Freilaufreibkupplung FK2 ausgeschaltet wird. Durch axiale Verschiebung der Doppelklaue d wird diese von dem Zahnrad Z6 ent- und mit dem Zahnrad Z4 gekuppelt.
Vierte Geschwindigkeitsstufe
Die Freilaufreibkupplung FK2 wird zugeschaltet, wodurch die Motorkraft von der Welle α durch Z3, Z4, d auf die Abtriebswelle e geleitet wird. Die Klaue / und das mit ihr gekuppelte Zahnrad Z2, das Zahnrad Z1 und die Freilaufreibkupplung FK1 werden nunmehr schneller angetrieben, so daß letztere überholt und den Kraftfluß selbsttätig abschaltet.
Die Rückschaltung erfolgt für die einzelnen Geschwindigkeitsstufen in umgekehrter Reihenfolge. Die Schalteinrichtung ist dabei so getroffen, daß, ohne erst bis zur ersten Geschwindigkeitsstufe durchschalten zu müssen, der Kraftfluß sofort bei jeder Geschwindigkeitsstufe durch Ausschalten beider Freilaufreibkupplungen unterbrochen werden kann.
Das Getriebe erfüllt die vom Eisenbahnbetrieb gestellten Bedingungen hoher Fahrgeschwindigkeit beim Fahrdienst auf der Strecke sowie geringer Fahrgeschwindigkeit beim Anfahren und beim Verschiebedienst durch Anwendung des umgekehrten Übersetzungsverhältnisses der betreffenden Zahnradpaare.
Für die Erfindung ist es gleichgültig, welcher Art die Freilaufreibkupplungen sind und von welcher Getriebeseite der Antrieb und der Abtrieb erfolgt; die Wirkung bleibt die gleiche.

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Zahnräderwechselgetriebe, insbesondere für Motorlokomotiven, bei welchen durch Freilaufreibkupplungen der Übergang von einer Geschwindigkeitsstufe auf die andere ohne Unterbrechung der Leistungsübertragung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehr als zwei Geschwindigkeitsstufen nur zwei Freilaufreibkupplungen (FK1, FK2) zur Geschwin- So digkeitsschaltung angeordnet sind.
2. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß
beide Freilaufreibkupplungen (FK1, FK2)
auf der Antriebsw'elle (a) angeordnet sind, so daß bei ausgeschalteten Freilaufreibkupplungen (FK1, FK2) und laufendem Motor kein Zahnrad des Getriebes umläuft.
3. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder (Z4 und Z3), welche zur Drehzahlverminderung für die erste Geschwindigkeitssrufe dienen, zur Drehzahlerhöhung für die vierte Geschwindigkeitsstufe benutzt werden (Abb. 2).
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
DEU11153D 1931-02-28 1931-02-28 Zahnraederwechselgetriebe, insbesondere fuer Motorlokomotiven Expired DE612807C (de)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2449964A (en) * 1940-09-19 1948-09-21 New Prod Corp Automatic change-speed transmission
DE883842C (de) * 1950-09-22 1953-09-21 Hugo Rambausek Zahnradwechselgetriebe ohne Zugkraftunterbrechung fuer mehrere Geschwindigkeiten, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge
DE975762C (de) * 1951-09-01 1962-08-23 Dietrich & Cie De Zahnraederwechselgetriebe
DE1149217B (de) * 1959-01-05 1963-05-22 Caterpillar Tractor Co Zahnraederwechselgetriebe
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DE102021103263A1 (de) 2021-02-11 2022-08-11 Ford Global Technologies, Llc Antriebsstrang für ein Elektrofahrzeug

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