DE865846C - Stufenloses Wechselgetriebe - Google Patents

Description

• Stufenloses Wechselgetriebe Die Erfindung betrifft ein Getriebe, in welchem das Verhältnis der Drehzahl zwischen der treibenden Welle und der getriebenen innerhalb der durch die Abmessungen der Getriebeteile gegebenen Grenzen während des Betriebes beliebig und stufenlos geändert werden kann. Erfindungsgemäß wird die Umlaufbewegung der treibenden Welle durch eine Kurbel mit verstellbarem Kurbelhalbmesser auf Zwischenglieder übertragen, die ortsfest geführt bzw. gelagert sind und die eine Zwischenwelle abwechselnd zum Schwingen in beiden Umlaufrichtungen bringen, und diese Zwischenwellenschwingbewegung treibt mittels zweier, in entgegengesetzter Drehrichtung wirkender Freilaufkupplungen die getriebene Welle in gleichgerichtetem Umlaufsinn an.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Fig. i und 2 der Zeichnung zu entnehmen, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellen. Es zeigt Fig. i ein erfindungsgemäß gestaltetes Getriebe in Seitenansicht, Fig. z dieses Getriebes in Draufsicht, teilweise im Schnitt.
• Auf der treibenden Welle i sitzt das kleinere Rad eines Kegelräderpaares a, dessen größeres Rad auf einer Hohlwelle mit Kulissenscheibe 3 aufgekeilt ist. In einem radialen Schlitz dieser Scheibe kann mittels Transportspindel 16 ein Kulissenstein verschoben werden, der den Kurbelzapfen 15 trägt. An diesem ist drehbar eine Pleuelstange q. befestigt, die bei Drehung der treibenden Welle eine Zahnstange 5 in hin und her gehende Bewegung versetzt. Die Zahnstange 5 steht mit einem Zahnrad 6 im Eingriff, dem durch diese Verbindung eine schwingende Bewegung erteilt wird. Das Zahnrad 6 ist auf der Schwingzwischenwelle i i aufgekeilt, die in der Gehäusewangen gelagert ist und auf der ein Zahnrad 7 sowie der Kern einer Freilaufkupplung 1c äüfgekeilt sind. Das Zahnrad 7 kämmt mit dem außen verzahnten Kranz einer zweiten Freilauf-- kupplung 9, deren Kern auf einer weiteren Zwischenwelle, der Umlaufzwischenwelle z2, aufgekeilt ist. Der außen verzahnte Kranz der Freilaufkupplung ro steht mittelbar mit einem Zahnrad 8 im Eingriff, das ebenfalls auf der Umlaufzwischenwelle 12 aufgekeilt ist. Durch diese Zahneihgriffsverhältnisse und die entsprechend ausgestalteten Mitnehmerverhältnisse in den beiden Freilaufkupplungen wirkt sich die zweisinnige Schwingbewegung der Schwingzwischenwelle 1i in eine- einsinnige, wenn auch nicht gleichförmige, Umlaufbewegung der Umlaufzwischenwelle 12 aus.
• Auf der Umlaufzwischenwelle z2 sind zwei Kegelräder, axial etwas verschiebbar, aber die Wellendrehung mitmachend, angebracht, die zusammen mit einem, zwischen ihnen angeordneten, aber auf der getriebenen Welle 14 sitzenden Ritzel einen Kegelantrieb bilden, der mit 13 bezeichnet ist und die Umlaufbewegung der Welle 12 wahlweise, je nachdem das Ritzel mit dem einen oder andern Kegelrad kämmt, in dem einen oder andern Umlaufsinn auf die getriebene Welle 14 überträgt. So wie hier willkürlich die Drehrichtung der getriebenen Welle bestimmt werden kann, ist durch radiale Verstellung des Kulissensteins in der Kulissenscheibe.3 die Drehzahl der Welle 14 beeinflußbar, die bis auf Stillstand herunter verringert werden kann. Hierzu dienen die Zahnräderpaare 1B, 1g, von denen je ein Zahnrad auf der Welle 17 sitzt und die zusammen mit einer, ebenfalls auf dieser Welle angeordneten Reibungskupplung die Länge des Kurbelarmes verringern oder vergrößern, je nachdem, in welcher Richtung die von der Kupplung in Fig. 2 nach links gehende Schiebegabel 28 betätigt wird. Die Transportspindel 1d ist durch ein Kegelradpaar mit der Welle 17 gekuppelt; letztere liegt im Innern der die Kulissenscheibe 3 tragenden Hohlwelle, ist aber in der Bewegung von dieser unabhängig.
• Die Friktionskupplung enthält zwei außenkonische Innenschalen 2z, 22, die auf der Welle 17 festgekeilt sind; diese Innenschalen arbeiten mit innenkonischen Außenschalen 23, 24 zusammen, von welchen die Außenschale 23 mit einem Fortsatz 25 des Getriebegehäuses fest verbunden ist (also dauernd feststeht), während die Außenschale 24 an dem zur Welle 17 koaxial liegenden Zahnrad 1911 des Zahnradpaares 1g festgemacht ist. Das Zahnrad iga kann sich lose über der Einstellwelle 17 drehen, ist aber infolge der Zahnräderpaare 18, ig gezwungen, die Drehung der angetriebenen Hohlwelle 3 gleichsinnig mitzumachen, wobei aber die Drehzahl des Zahnrades iga größer ist als diejenige der Hohlwelle 3, weil die Zahnräderpaare 18, 1g aus je zwei Zahnrädern bestehen, die verschiedenen Teilkreisdurchmesser haben.
• Die beiden Innenschalen 21, 22 stehen in fester Entfernung voneinander, können aber axial auf ihrer Welle 17 um einen kleinen Betrag verschoben werden, wobei in der einen Endlage die Schalen 2z und 23, in der andern Endlage die Schalen 22 und 24 miteinander durch Reibung gekuppelt sind; in der Zeichnung sind die Innenschalen nach unten geschoben dargestellt, wodurch die Schalen 22 und 24 miteinander verbunden sind. Das axiale Verschieben der Schalen 2z, 22 erfolgt durch Hand mittels eines Steuerhebels 26, der durch die Schieberstange 27 eine die Welle 17 umgreifende Schiebegabel 28 hin und her schieben kann. Damit diese Verschiebung unbeschadet des Umlaufes der Schalen 21, 22 erfolgen kann, stehen die Flanken der Schiebegabel 28 durch eine Art Kugellager 29 mit den Nabenflächen der Schalen 21, 22 in Berührung.
• Die Normallage der Friktionskupplung ist diejenige, bei der weder die Schale 21 noch auch die Schale 22 mit den korrespondierenden Friktions-$ächen der Schalen 23 und 24 in Berührung steht. Es ist dann der Hebel 2,6 (und auch die Schiebegabel 28) in einer zweckmäßig irgendwie gesicherten Mittellage; wird nun der Steuerhebel26 aus dieser Lage in die aus der Zeichnung ersichtliche untere Endlage gebracht, so werden die Schalen 22 und 24 miteinander gekuppelt. Dadurch erhält die Welle 17 (wegen der Zahnräderverbindung 18, 1g zur Hohlwelle 3) einen Zwangsumlauf, dessen Drehzahl größer ist als die Drehzahl der Hohlwelle; infolgedessen wird die Transportspindel 16 in Drehung kommen und den Kulissenstein, d. h. das Kurbellager, so lange radial nach außen verschieben, wie diese Steuerhebeleinstellung bleibt. Sobald der Steuerhebel26 wieder in seine Mittellage kommt, bleibt der Kulissenstein stehen und behält seine Lage bis zur nächsten Steuerhebelbetätigung bei.
• Wird aber umgekehrt der Steuerhebel so geschwenkt, daß die Schiebegabel 28 nach oben verschoben wird, so werden die Schalen 21 und 23 miteinander gekuppelt, wodurch die Einstellwelle 17 festgehalten wird. Dies muß nach den vorausgegangenen Darlegungen zur Folge haben, daß der Kulissenstein nunmehr nach innen wandert und die Umlaufzahl der getriebenen Welle 14 dauernd abnimmt;-auch dies wieder so lange, wie der Steuerhebel in dieser Endlage festgehalten wird.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Wechselgetriebe für stufenlose Veränderung des Drehzahlverhältnisses zwischen einer treibenden und einer getriebenen Welle während des Betriebes, unter Verwendung schwingender Zwischenglieder mit steuerbarem Bewegungsausmaß; dadurch .gekennzeichnet, daß die Umlaufbewegung der treibenden Welle (i) durch eine Kurbel mit verstellbarem Kurbelhalbmesser auf ortsfest geführte bzw. gelagerte Zwischenglieder (5, 6) übertragen wird, die eine Zwischenwelle (i i) abwechselnd zum Schwingen in beiden Umlaufrichtungen bringen, und daß diese Zwischenwellenschwingbewegung mittels zweier in entgegengesetzten Drehrichtungen wirkender Freilaufkupplungen (9, lo) die getriebene Welle (i4) in gleichgerichtetem Umlaufsinn antreibt.
2. 2. Wechselgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbel mittels einer Pleuelstange (4) eine Zahnstange (5) in hin und her gehende Bewegung setzt, durch welche einem auf der Zwischenwelle (i i) aufgekeilten Zahnrad (6) eine Schwingbewegung erteilt wird, und daß der Kern einer (lo) der beiden Freilaufkupplungen auf dieser Zwischenwelle (l i), der Schwingzwischenwelle, aufgekeilt ist.
3. 3. Wechselgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kranz der andern Freilaufkupplung (9) mit einem auf der Schwingzwischenwelle (il) aufgekeilten zweiten Zahnrad (7) im Eingriff steht und der Kern dieser Freilaufkupplung (9) auf einer weiteren Zwischenwelle, der Umlaufzwischenwelle (i2), aufgekeilt ist, die auch ein Zahnrad (8) trägt, welches mittelbar mit dem Kranz der andern Freilaufkupplung (lo) formschlüssig verbunden ist. ..
4. Wechselgetriebe nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Umlaufzwischenwelle (f2) zwei Kegelräder aufgekeilt sind, die wahlweise mit einem, auf der getriebenen Welle (i,.) aufgekeilten Ritzel in Eingriff gebracht werden können.
5. 5. Wechselgetriebe nach den Ansprüchen i bis 4., dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung des Kurbelhalbmessers durch Drehung einer Transportspindel (i6) erfolgt, die sich in der Mutter des Kulissensteins dreht und durch ein Kegelradpaar mit einer Einstellwelle (i7) verbunden ist, die im Innern einer die Kulissenscheibe (3) tragenden Hohlwelle gelagert ist, welch letztere durch einen Kegelradantrieb (2) mit der treibenden Welle (i) in formschlüssiger Verbindung steht.
6. 6. Wechselgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Transportspindel (i6) verbundene Einstellwelle (i7) mittels einer handbetätigten Friktionskupplung wahlweise entweder (zur Verlängerung des Kurbelarmes) mit der Kulissenscheibe (3) in einem übersetzten Verhältnis verbunden oder (zur Verkleinerung des Kurbelarmes) festgelegt werden kann.