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Stufenloses Geschwindigkeitswechselgetriebe Getriebe, bei welchen
von einem innen verzahnten Rad über einseitig wirkende, verstellbar auf einer Scheibe
od. dgl. angeordnete Schaltklinken; eine stufenlos veränderbare Übersetzung durch
Änderung der Größe der exzentrischen Lage des treibenden und getriebenen Teiles
erzeugt wird, sind bekannt.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Schaltklinken auf der Scheibe
elastisch, vorzugsweise federnd, angeordnet :sind, so daß sie selbsttätig eine der
Exzentrizität zwischen der Scheibe und dem innen verzahnten Rad entsprechende Stellung
einnehmen.
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Der erfindungsgemäß erzielte Vorteil besteht darin, daß zur Steuerung
der Lage der Schaltklinken eigene Steuermittel nicht erforderlich sind.
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Die Kraftübertragung zwischen dem innen verzahnten Rad und der Scheibe
erfolgt unbeschadet der elastischen Anordnung der Schaltklinken starr, d. h. ohne
Mitwirkung der elastischen Mittel. Die Schaltklinken können an der sie tragenden
Scheibe schwenkbar oder radial verschiebbar angeordnet sein; es kann eine Mehrzahl
von Schaltklinken durch einen: zur Scheibe konzentrischen Ring gekuppelt sein.
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Die die Veränderung der Übersetzung bewirkende Veränderung der Exzentrizität
zwischen Scheibe und Zahnrad erfolgt entgegen der Wirkung elastischer Rückholmittel.
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Die mit elastisch gelagerten: Schaltklinken besetzte Scheibe kann
ihrerseits innen verzahnt sein und mit ebensolchen Schaltklinken einer oder mehrerer
weiterer Scheiben drehmomentübertragend zusammenarbeiten; dabei können die Achsen
dieser Scheiben ortsfest und konzentrisch. zum Außenrrad sein.
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Die Figuren. zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Es, stellt
dar Fig. r eine Ansicht einer ersten Ausführungsform,
Fig. a eine
der Fig. i ähnliche Ansicht für eine andere Betriebsbednngung des Getriebes, Fig.
3 bis 6 Teilansichten von Abwandlungen der Ausführungsform nach Fig. i und 2, Fig.7
eine Ansicht einer zweiten Ausführungsform, Fig.8 eine Ansicht einer dritten Ausführungsform.
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Das Antriebsorgan des Getriebes wird bei der Ausführungsform nach
Fig: i .durch eine kreisförmigen Kranz 2o gebildet, welcher innen gleichmäßig verteilte
Zähne 2i aufweist; die Zähne be.-si@tzen eine radial oder fast radial gerichtete
Flanke 22 und eine stark gegenüber dem Halbmesser geneigte Flanke 23. Die Flanken
sind nicht notwendig geradlinig, insbesondere können @diie Flanken- 23 gekrümmt
sein, wie in den Figuren gezeigt.
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Das angetriebene Organ wird durch eine kreisförmige Scheibe 24 gebildet,
deren Durchmesser kleiner als der des Kranzes .2o ist; die Scheibe 24 liegt .im.
Inneren des -Kranzes 20. Die Scheibe 24 trägt in gleichmäßiger Verteilung um Achsen
26 schwenkbare Finger 25, welche der Einwirkung von Federn 27 unterliegen. Letztere
stützen sich gegen Widerlager 28 der Scheibe 24 .ab und haben das Bestreben, die
freien Enden der Finger 25 von der Scheibe 24 zu entfernen. Die Scheibe ist von
einem um eine Achse 30 schwenkbaren Hebel 29 getragen, welcher der Einwirkung einer
Zugfeder 31 unterworfen ist. Die freien. Enden. 32 der Finger 25 @ sind verjüngt.
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Die Arbeitsweise ist folgende: Wenn sich der Kranz 20 in der Richtung
des Pfeiles f dreht, stoßen seine Zähne 21 gegen einen Teil der von der Scheibe
24 getragenen Finger 25. Durch den oder die angestoßenen Finger wird die Scheibe
24 in der Richtung des Pfeiles f' in Umdrehung versetzt, also in dem gleichen Sinn,
in welchem sich der Kranz 2o dreht. In der Stellung der Fig. i überträgt nur der
Finger 252 die Bewegung. Der Finger 251 wird im. nächsten Augenblick wirksam, d.h.
sobald ihn die Flanke 221 faßt. Der auf den Finger 251 folgende Finger
25,
steht noch auf einer Zahnspitze.
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Infolge dieses Antriebes sucht sich die Seheibe 24 so zu verschieben,
daß sich ihre Mitte der Mitte des Kranzes 2o nähert. Dieser Bewegung wirkt die Feder
31 entgegen. Man sieht, daß, wenn die Wiederstandskraft zunimmt, diese Neigung zur
Verschiebung des Mittelpunktes der Scheibe 24 ebenfalls zunimmt und die Feder 31
überwunden wird. Durch die Annäherung der beiden Mittelpunkte nimmt der Hebelarm,
an welchem der Kranz 20 seine Wirkung auf die Scheibe 24 ausübt, zu, und das Geschwindigkeitsverhältnis
nimmt ab. Dieses Verhältnis, hat in der Stellung der Fig. 2, in welcher die Scheibe
24 und der Kranz 2o konzentrisch sind, den kleinsten Wert.
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Das erfindungsgemäße Getriebe gestattet somit eine stufenlose Änderung
des Geschwindigkeitsverhältnisses zwischen einem treibenden und einem angetriebenen
Organ. Es gestattet ferner eine selbsttätige Änderung dieses Verhältnisses in Abhängigkeit
von der widerstehenden Kraft. Durch Veränderung der Spannung der Feder 31 isst eine
Regelung möglich.
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In Fig. 2 ist eine Stange oder ein Stab 32 zum Zwecke der Regelung
des Übersetzungsverhältnisses von Hand an dem Hebel. 29 angelenkt.
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Fig. 3 zeigt die Abwandlung, bei welcher die Scheibe 24 radiale oder
im wesentlichen radiale Ausnehmungen 33 aufweist, in -welchen radiale Finger 34
geführt sind. Diese sind an den äußeren Enden 35 verjüngt oder abgeschrägt; mit
den inneren Enden stützen sie sich auf in. den Ausnehmungen 33 untergebrachte Federn
36, welche die Finger 34 radial nach außen zu schieben versuchen. Die abgeschrägten
Enden 3,5 der Finger arbeiten mit den Zähnen des Antriebskranzes auf ähnlicher Weise
zusammen, wie dies für die Ausführungsform der Fig. i und 2 erläutert wurde.
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Gemäß Fig. 4 trägt die Scheibe 24 L-förmige Finger, welche mit den
inneren Enden 37 an die Scheibe 24 angelenkt sind, während die äußeren Endeli 38
mit der Verzahnung des Antriebskranzes zusammenwirken. An den Schenkeln 39 .der
Finger greifen Federn 4o an.
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In Fig. 5 sind die Finger 41 bis 42 an der Scheibe 24 angelenkt. Sie
sind ferner je an einem Lenker 43 angelenkt, der an einem zu der Scheibe 24 konzentrischen
Ringq.4 schwenkbar befestigt ist. Auf diesen Ring wirken eine oder mehrere Federn
45 ein, welche die Rolle der Federn 40, 36 und 27 spielen, deren Zahl jedoch viel
kleiner ist und die auf Zug arbeiten.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 sind die Finger 46 L-förmig. Sie
weisen im Scheitel des Winkels des L je einen Stift 48 auf, der in einen Langschlitz
49 eines Außenringes 47 eingreift. Die konzentrische Verstellung dieses Ringes bewirkt
die gleichzeitige Schwenkung der Finger 46 um ihre Anlenkpunkte 46' an der Scheibe
24. Wie bei Fig. 5 kann die Zahl der Federn 50 gering sein.
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Bei den Abwandlungen gemäß den Fig. 5 und 6 bewirkt die Schwenkung
eines einzigen Fingers die Schwenkbewegung sämtlicher Finger.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 sind das Antriebsorgan und das
angetriebene Organ gleichachsig und bleiben während der Veränderung des Geschwindigkeitsverhältnisses
gleichachsig. Wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. i wird das Antriebsorgan durch
einen Kranz 2o gebildet, dessen innerer Umfang Zähne 21 mit unsymmetrischen Flanken
trägt. Diese Zähne arbeiten mit an einer Scheibe 24 angelenkten Fingern 25 zusammen..
Die Scheibe 24 ist am Ende eines Armes 52 um die Achse 51 drehbar, der Arm 52 ist
in einem Lagerbock 53 verschiebbar geführt; er steht unter der Wirkung einer zwischen
einem Bund 55 des Armes 52 und dem Lager 56 angeordneten Feder 54. Eine Gabel 57,
welche an dem Bund 55 angreift, bildet das Ende eines Stellhebels 58, der bei 59
an dem Bock 53 gelagert ist.
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Die Scheibe 24 trägt ihrerseits an ihrem inneren Umfang den Zähnen
21 entsprechende Zähne 6o, welche mit Fingern 61 zusammenarbeiten, die um Achsen
62 an einem Ring oder einer Scheibe 63 schwenkbar sind. Die Scheibe 63 liegt konzentrisch
zu
dem Kranz 2o und, bildet das angetriebene Organ. Der Klarheit der Zeichnung wegen
nicht dargestellte Federn wirken sowohl auf die Finger 25 wie auf die Finger 61
in ähnlicher Weise wie die Federn 27 der in Ftig. i gezeigten. Ausführungsform.
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Bei der Ausführungsform der Fig. 8 wird das Antrieb sorgan durch einen
Kranz 70 gebildet, der an seinem inneren Umfang gleichmäßig verteilte Zähnte
71 mit unsymmetrischem Profil trägt, d. h. Zähne, welche eine radiale oder im wesentlichen
radiale Flanke 72 und eine geneigte Flanke 73 aufweisen. Diese Zähne wirken mit
dem abgeschrägten Ende 74 von Fingern* 75 zusammen, die radial in einer Scheibe
76 entsprechend dem unter Bezugnahme auf Fig.3 Ausgeführten gleiten können. Diese
Finger unterliegen .der Einwirkung von Federn 77. Die Scheibe 76 ist an dem Ende
eines, Schwenkhebels 77' angebracht, der um eine in Flanschen 79 gelagerte Achse
78 drehbar ist. An seinem anderen Ernie trägt der Schwenkhebel 77' ein Gewichst
8o.
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Die Scheibe 76 ist mit :einer Trommel 81 starr verbunden, welche am
Umfang eine Verzahnung 82 aufweist, die mit einer Umfangsverzahnung 83 einer um
eine Welle 78 drehbaren Scheibe 84 im Eingriff steht.
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Wenn der Kranz 70 ,in der Richtung des: Pfeiles f 1 angetrieben wird,
versetzt er auf die oben beschriebene Weise die Scheibe 76 in der Richtung des Pfeiles
f2 in Umdrehung, und zwar mit einem Übersetzungsverhältnis, welches von. der gegenseitigen
Stellung der Achsen. des Kranzes und dieser Scheibe abhängt. Über die Zahntrommel
81 versetzt :die Scheibe 76 die Scheibe 84 in der Richtung des Pfe,iles@ f3 in Umdrehung.
Diese Scheibe, welche das angetriebene Organ darstellt, hat somit eine Achse, welche
gegenüber der Achse des :durch den Kranz 70 gebildeten Antriebsorgans festliegt.
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Die Veränderung des Übersetzungsverhältnisses erfolgt :durch die Schwenkurig
des, Hebels 77' um die Achse der Welle 78, so daß die Trommel 81 und die Scheibe
76 eine Epizykloidenbewegung ausführen.
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Auch bei dieser Ausführungsform erfolgt die Regelung der Geschwindigkeit
selbsttätig, wobei das Übersetzungsverhältnis, abnimmt, wenn die widerstühende Kraft
zunimmt. Inder gestrichelt angegebenen Stellung des Schwenkhebels 77' hat dieses
Übersetzungsverhältnis den kleinsten Wert. Für diese Stellung übertragen alle Finger
75 die Kraft.