DE667866C

DE667866C - Zahnraederwechselgetriebe

Info

Publication number: DE667866C
Application number: DEW99979D
Authority: DE
Inventors: Axel Charles Wickman
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1936-01-13
Filing date: 1936-11-27
Publication date: 1938-11-22
Also published as: US2094313A; FR814486A; GB464223A

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Zahnräderwechselgetriebe, dessen Steuerglied zum Einstellen der gewünschten Geschwindigkeitsstufe nach beiden Richtungen hydraulisch bewegt wird. Die bekannten Zahnräderwechselgetriebe , dieser Art lassen nur zwei, höchstens drei Geschwindigkeitsstufen zu, unter praktisch nicht genügender Sicherung des Steuergliedes in der gewählten Stellung.

ίο Die Erfindung will die Aufgabe lösen, bei einem solchen Zahnrädergetriebe mit hydraulisch bewegtem Steuerglied die Zahl der möglichen Geschwindigkeitsstufen, beliebig zu erhöhen, dabei aber das Steuerglied in jeder mögliehen Stellung ausreichend zu sichern. Dieser Erfolg wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß das Steuerglied zu seiner Einstellung in der einen Richtung jeweils von einem Kolben einer Mehrzahl von parallel zur Bewegungsrichtung des Steuergliedes, in hydraulischen ao Zylindern angeordneten Kolben um den verschiedenen Geschwindigkeitsstufen entsprechende Beträge verschoben wird, wobei diese Kolben in ihrer Bewegung durch feststehende Anschläge begrenzt sind. Zur entgegengesetzten Bewegung ist das Steuerglied mit einem während des Betriebes dauernd mit dem Druckmittel beaufschlagten Kolben verbunden, dessen Durchmesser wesentlich geringer, zweckmäßig ungefähr halb so groß ist als der Durchmesser der entgegengesetzt wirkenden Kolben. Die Zahl der Einstellkolben und Zylinder läßt sich jedem praktischen Bedürfnis anpassen, so daß das Zahnräderwechselgetriebe jede gewünschte Zahl von Geschwindigkeitsstufen erhalten, kann. Die Begrenzung

der Bewegung dieser Einstellkolben durch feste Anschläge sichert das Steuerglied in jeder Lage. ' Auf der beiliegenden Zeichnung ist

Fig. ι ein Schnitt durch ein Geschwindigkeitswechselgetriebe nach der Erfindung.

Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. i, und

Fig. 3 zeigt die Anschläge der Fig. 1 abgewickelt.

Bei der praktischen Ausführung der Erfindung wird eine Welle α zum Steuern des in seiner Gesamtheit mit dem Buchstaben δ bezeichneten Geschwindigkeitswechselgetriebes benutzt. Die Welle α ist in den Lagern c und d verschieblich und an ihrem einen Ende mit einem Kolbens verbunden, der in einem feststehenden Zylinder / ruht, dem, wenn die Vorrichtung in Betrieb ist, dauernd ein Druckmittel durch das Rohr s zugeführt wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bildet die Welle a die getriebene Welle des Geschwindigkeitswechselgetriebes 5. Die Verbindung zwischen dieser Welle und dem Kolben β erfolgt mit Hilfe eines hohlen zylindrischen Teiles g, der in einer hohlen zylindrischen Verlängerung h des Zylinders / verschieblich ist. Ein Keil i an dem Teil g faßt in eine Nut / ■ an der Innenseite der Verlängerung h und verhindert eine Drehung des Teiles g, ohne seine Verschubbewegung zu behindern. Der Teil g· ist mit dem einen Ende auf das vergrößerte Ende des Kolbens e aufgeschraubt und hat an seinem anderen Ende einen nach innen vorstehenden ringförmigen Teil, der sich gegen die innere Seite eines Drucklagers k legt, das auf dem äußeren Ende der Welle a. zwischen einer Mutter I und einem Bund m auf der Welle angeordnet ist. Das freie Ende der zylindrischen Verlängerung h ist mit vier Schlitzen n, 0, p, q ausgestattet, die in der Fig. 3 abgewickelt dargestellt sind. Die unteren Kanten dieser Schlitze bilden Anschläge zur Begrenzung der nach außen gerichteten Bewegung von vier Kolben, deren jeder zweckmäßigerweise eine wirksame Fläche hat, die zweimal so groß ist wie die des Kolbens e. Die Kolben sind mit w¹, ο¹, φ¹, q¹ bezeichnet und können durch ein Druckmittel beaufschlagt werden, das den feststehenden Zylindern r, die die Kolben aufnehmen und in Gestalt eines Blockes um die Welle α herum angeordnet sind, zugeführt wird. Das Druckmittel wird jedem dieser Zylinder r durch ein für jeden Zylinder besonders vorgesehenes Rohr u zugeführt und wirkt auf den in dem Zylinder befindlichen Kolben derart, daß der Kolben auf die gegenüberliegende Seite des zylindrischen Teiles g entgegen dem Druck des ersterwähnten Kolbens β einwirkt. . Das Zu- oder Abführen des Druckmittels zu oder von einem der Zylinder r wird durch ein Ventil oder Ventile, die nicht dargestellt sind, gesteuert, die aus der einen Stellung in die andere von Hand oder selbsttätig umgelegt werden. Wenn das Druckmittel einem dieser Zylinder zugeführt wird, so bewegt es den entsprechenden Kolben, z.B. den Kolbenn¹, nach ,außen, und durch die Einwirkung dieses Kolbens au! den zylindrischen Teil g wird die verschieb- _ liehe Welle α entgegen der auf den Kolben e 1 einwirkenden, dauernd zugeführten Druckflüssigkeit bewegt, bis der Kolben n¹ als Anschlag die untere Begrenzung des Schlitzes η erreicht, wie dies dargestellt ist. Diese Bewegung der Welle α dient dazu, den gewünschten Wechsel in dem Geschwindigkeitswechselgetriebe 5 hervorzurufen, wie dies im folgenden beschrieben werden wird. Um einen anderen Geschwindigkeitswechsel vorzunehmen, wird das Druckmittel von dem Zylinder r des wirksamen Kolbens n¹ abgesperrt und in den Zylinder r eines anderen Kolbens geleitet. Wenn, wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, sich hierbei eine Rückwärtsbewegung der Welle a ergibt, so wird diese durch den Druck des dauernd zugeführten Druckmittels auf den Kolben & hervorgerufen.

Nach vorstehendem ist klar, daß die verschiebliche Welle α in der einen Richtung durch den Kolben e unter dem Druck des dauernd zugeführten Druckmittels und in der entgegengesetzten Richtung durch einen der Kolben n¹, o¹, ft¹, q¹ bewegt wird, deren Bahn durch den entsprechenden Anschlag begrenzt ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel trägt die Welle α die Zahnräder e², η²·, ο², ψ²·, q² des Getriebes b, die mit den entsprechenden Zahnrädern e³, n³, o³, ft^z, q³ in Eingriff stehen, welche auf der Welle ν des Getriebes festgekeilt sind, die von einem Zahnrad w angetrieben wird, das mit einem ebenfalls auf der Welle ν festgekeilten Zahnrad χ in Eingriff steht. Die Welle α trägt ferner auf Federn gelagerte Keile y, z, mit deren Hilfe eines der Zahnräder e², M², o², -p², q^z mit der Welle α verbunden werden kann. Bei der dargestellten Lage der Teile ist das Zahnrad w² durch den Keil ζ mit der Welle α verbunden; der Keil y ist dabei wirkungslos. Diese Stellung der Teile ist dadurch erzielt, daß ein Druckmittel dem den Kolben ri¹ enthaltenden Zylinder zugeführt ist, und ergibt für die Welle a die höchsteAntriebsgeschwindigkeit. Um die Welle« mit einer anderen Geschwindigkeit anzutreiben, wird das Druckmittel von dem Zylinder r des Kolbens n¹ abgesperrt und einem anderen Zylinder r, beispielsweise dem, der den Kolbeno¹ enthält, zugeführt. Infolgedessen bewegt sich der Kolben o¹ bis zu dem Anschlag, der durch die Grundlinie des entsprechenden Schlitzes 0 gebildet ist, und die Welle α wird dann in entgegengesetzter Richtung zu dem Kolben e, der

unter dem Druck des dauernd zugeführten Druckmittels steht, bewegt, bis der zylindrische Teil g gegen das äußere Ende des Kolbens o¹

trifft. In dieser Stellung der Teile ist das Zahnrad o² durch den Keily mit der Welle« verbunden, und der Keil ζ ist wirkungslos. Andere Geschwindigkeiten der Welle α können durch Absperren des Druckmittels von dem Zylinder r des Kolbens o¹ und Einführung des Druckmittels zu einem der anderen Zylinder r eingestellt werden. -Eine weitere Geschwindigkeitsstufe kann dadurch erzielt Werden, daß man

ίο einfach das Druckmittel von dem Zylinder r des gerade wirksamen Kolbens absperrt. Dadurch wird es möglich, daß die Welle α von dem Kolben e in eine Stellung gebracht wird, in welcher der zylindrische Teil g gegen die ihm zugekehrte Seite des die Zylinder r enthaltenden Blockes stößt. In dieser Stellung ist das Zahnrad e² mit der Welle« durch den Keil ζ verbunden, und die Welle wird dann mit der geringsten Geschwindigkeit angetrieben. Wenn es jetzt erforderlich ist, die Geschwindigkeit der Welle α wieder zu erhöhen, so wird das Druckmittel irgendeinem der Zylinder r zugeführt, so daß der darin befindliche Kolben die Welle gegen die Wirkung des Kolbens e verschiebt, bis die Bewegung des wirksamen Kolbens durch den entsprechenden Anschlag unterbrochen wird.

Auf dem freien Ende der Welle α an dem Lager d ist ein Zahnrad 2 festgekeilt, das mit einem anderen Zahnrad 3 in Eingriff steht, um so die Drehbewegung der Welle auf den anzutreibenden Maschinenteil zu übertragen.

Vermöge der Erfindung ist also die Betätigung des verschieblichen Getriebesteuerorganes in einer sehr einfachen, aber zuverlässigen Weise möglich.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, so daß Einzelheiten je nach verschiedenen Anforderungen geändert werden können; in jedem Falle wird aber die Bewegung des verschieblichen Teiles in der einen Richtung durch einen dem Druck eines dauernd zugeführten Druckmittels unterworfenen Kolben und in der anderen Richtung durch zusätzliche, hydraulisch betätigte Hilfsmittel veranlaßt, deren Bewegung durch entsprechend angeordnete Anschläge begrenzt ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Geschwindigkeitswechselgetriebe mit beliebiger Stufenzahl und einem in beiderlei Sinne hydraulisch bewegtem Steuergliede zum Einstellen der gewünschten Geschwindigkeitsstufe, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied in dem einen Sinne von einem während des Betriebes dauernd mit dem Druckmittel beaufschlagten Kolben und in dem anderen Sinne von einem jeweils mit dem Druckmittel entgegengesetzt beaufschlagten Kolben einer den Geschwindigkeitsstufen entsprechenden Mehrzahl von Kolben bewegt wird, die einen größeren, zweckmäßig den doppelten Durchmesser haben wie der dauernd beaufschlagte Kolben und in ihrer Bewegung durch feststehende Anschläge begrenzt sind.

2. Geschwindigkeitswechselgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die als Steuerglied wirkende, angetriebene Welle (a) mit einem während des Betriebes dauernd von dem Druckmittel beaufschlagten Kolben (e) durch eine Muffe (g) verbunden ist, auf welche die von dem Druckmittel entgegengesetzt beaufschlagten, in einem die Welle (a) umgebenden Gehäuse bewegliehen Kolben (n¹, fi¹, o¹....) einzeln verschiebend wirken, die sich am Ende ihrer Bewegung gegen feste Anschläge in Gestalt verschieden tiefer Einschnitte (n, 0, p....) einer die Muffe (g) umgebenden Verlangerung (k) des den dauernd beaufschlagten ■ Kolben (e) aufnehmenden Zylinders (/) legen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen