DE976330C

DE976330C - Zahnraederwechselgetriebe

Info

Publication number: DE976330C
Application number: DEL14342A
Authority: DE
Inventors: Felix Leber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1953-01-06
Filing date: 1953-01-06
Publication date: 1963-07-04

Description

Zahnräderwechselgetriebe Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnräderwechselgetriebe.
Bei derartigen Getrieben wird das Umschalten von einer Gangstufe auf die andere dadurch erschwert, daß bei dem in Eingriff zu bringenden Zahnräderpaar die Zähne aufeinandertreffen, wenn sie nicht zufällig eine Stellung Zahn-auf-Lücke aufweisen.
Man hat das Einspuren der Zähne beim Schalten schon durch stirnseitiges Anspitzen der Zähne zu erleichtern versucht. Dieses Anschrägen der Zahnräder ist teuer in der Herstellung. Außerdem müssen die Zahnräder, um eine ausreichende Zahnbreite zu behalten, entsprechend breiter ausgeführt werden. Bei kraftfahrzeuggetrieben mit einem üblichen Übersetzungsbereich von etwa i :5 kann die teuere Herstellung der Anschrägungen für die wenigen im Getriebe vorhandenen Zahnräder in Kauf genommen werden. Außerdem kann hier, da meist von Hand geschaltet wird, die zum Einspuren gesuchte Zahn-auf-Lücke-Stellung ertastet und dann mit etwas Nachdruck das Schiebezahnrad in das Gegenrad eingerückt werden.
Bei Werkzeugmaschinen handelt es sich im Gegensatz zu Kraftfahrzeugen oft um Übersetzungsbereiche von i :5o bis i :2oo. Hierfür sind Getriebe mit vielen Zahnrädern gebräuchlich. Der Aufwand für stirnseitiges Anschrägen der Zähne ist dabei nicht mehr tragbar. Wird eine Werkzeugmaschine von Hand geschaltet, so besteht die. Möglichkeit, durch Hin- und Herdrehen der Spindel eine Zahn-auf-Lücke-Stellung zu suchen und dann die Schaltung durchzuführen. Bei einer mit Hilfskraft geschalteten Werkzeugmaschine tritt aber, wenn im Augenblick des Einrückens eine Stellung Zahn-auf-Zahn vorliegt, eine Beschädigung des Getriebes ein.
Im übrigen weisen Getriebe, die im Lauf geschaltet werden, Räderpaare mit dauerndem Zahneingriff und Klauenkupplungen mit Synchronisiereinrichtungen zum Herbeiführen des Gleichlaufs der Kuppylungsklauenkränze vor dem Einrücken auf.
Bei Schieberädergetrieben hingegen ist ein Synchronisieren, d. h. ein Erzielen gleicher Umfangsgeschwindigkeiten der in Eingriff zu bringenden Zahnräder nur mit einem erheblichen Aufwand an Synchronisierhilfsmitteln möglich. Der Synchronismus wird daher bei diesen Getrieben dadurch hergestellt, daß man alle Räder und Wellen auf die Drehzahl Null bringt. Da hierbei eine Relativbewegung zwischen den Zahnrädern nicht mehr stattfindet, kann heim Einschalten eines Ganges dann, wenn die Zähne der beiden in Eingriff zu bringenden Zahnräder aufeinanderstoßen, keine Relativbewegung zwischen diesen stattfinden.
Bei bekannten Getrieben hat man diesen Nachteil dadurch zu vermeiden versucht, daß man durch kurzzeitiges Ein- und Ausschalten des Antriebsmotors eine geeignete Stellung für das Einspuren der Zahnräder gesucht hat. Ferner ist schon vorgeschlagen worden, beim Schalten das Getriebe mittels eines langsam laufenden Hilfsantriebs mit gleichbleibendem Drehsinn durchzudrehen. Weiterhin ist es bekannt, zum Erleichtern des Einrückens einer Klauenkupplung den einen Kupplungskranz langsam und schrittweise mittels eines hin- und hergehend bewegten Klinkenschaltwerks weiterzudrehen.
Aber auch mit diesen Maßnahmen ist ein Einspuren von Schieberädern oder Klauenkupplungen nicht mit Sicherheit gewährleistet, da manchmal der stirnse,ltige Reibungsschluß zwischen den beiden in Eingriff zu bringenden Zahnrädern ein gemeinsames Durchdrehen der beiden Zahnräder bewirkt, so daß unverändert Zahn auf Zahn steht.
Nach der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß während des Schaltvorganges einem der beiden Räder des zum Eingriff bestimmten Räderpaares von einer Hilfseinrichtung eine hin- und herpendelnde Drehbewegung erteilt wird zu dem Zweck, das Einrücken der Zähne in die Zahnlücken zu erleichtern.
Bei dieser Bewegring handelt es sich nicht um eine auf ungleichförmigem Lauf beruhende Drehschwingung, sondern um relativ langsame Hin-und Herbewegungen, die etwa denen eines Pendels ähneln. Diese Bewegung wird so langsam aus: geführt, daß die beiden Räder des zum Eingriff bestimmten Räderpaares vor dem Einrücken mit eringer Gesch g a windigkeit wiederholt aneinander vorbei gedreht werden. Sobald die Zähne des Schieberades Zahnlücken des Gegenrades gegenüberstehen und dadurch das Einrücken ermöglicht ist, findet die Schaltung statt. Die von einer Hilfseinrichtung bewirkte hin- und herpendelnde Drehbewegung wird nun wieder abgeschaltet.
Nach der Erfindung wird beispielsweise bei einem Getriebe mit mehreren Zwischenwellen eine Vorgelegewelle, auf der Stufenzahnräder sitzen, während des Schaltvorganges über einen Kurbeltrieb vom Antriebsmotor des Zahnräderwechselgetriebes langsam hin- und hergedreht.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Abb. i zeigt ein Zahnräderwechselgetriebe, Abh. 2 einen Kurbeltrieb zum Erzeugen einer hin- und herpendelnden Drehbewegung der Vorgelegewelle des Getriebes nach Abb, i.
In Abb. i ist mit i die Antriebswelle bezeichnet, die über ein Zahnräderpaar 2, 3 eine Zwischenwelle 4 antreibt. Diese Welle 4 trägt die Kupplung 5 zum Kuppeln des Zahnrades 6. Das Rad 6 steht mit einem Rad 7 einer weiteren Zwischenwelle 8 in dauerndem Eingriff. Auf der Zwischenwelle 8 befindet sich der Schieberäderblock 9, io, dessen Rad 9 mit einem Rad i i und dessen Rad io mit einem Rad 12 einer Zwischenwelle 13 wechselweise in Eingriff gebracht werden kann. In der Zeichnung ist das Räderpaar 9, i i im Eingriff.
Auf der Zwischenwelle 13 ist ein Schieberäderblock 14, 15, 16 gelagert, der mit den Zahnrädern 17, 18 und 19 einer Vorgelegewelle 2o wechselweise in Eingriff gebracht werden kann. Dargestellt ist der Eingriff des Zahnräderpaares 14,17. Die Vorgelegewelle 2o steht über Räder 21, 22 oder 23,24 mit der Abtriebswelle 25 in Verbindung. Durch die Klauenkupplung 26 auf der Abtriebswelle 25 kann wahlweise das eine oder das andere Räderpaar mit der Welle 25 gekuppelt werden. In der dargestellten Mittellage der Kupplung 26 läuft jedes der beiden Räder 22 und 24 lose auf der Welle 25.
Von der Welle 4 wird über Zahnräder 27, 28, 34 und 29 eine Kurbel 3o angetrieben, die über die Pleuelstange 31 einer auf der Vorgelegewelle 2o lose gelagerten Kupplungshälfte 32 eine langsam hin- und herpendelnde Drehbewegung erteilt.
Beim Schaltei des Getriebes wird, nachdem die Klauenkupplung 26 sich in der dargestellten ausgekuppelten Mittelstellung befindet und die antriebseitige Kupplung 5 ausgeschaltet ist, die auf der Vorgelegewelle 2o verschiebbar gelagerte Kupplungshälfte 33 eingeschaltet und damit die hin- und herpendelnde Drehbewegung auf die Vorgelegewelle 2o übertragen. Werden nun die in einem Block angeordneten Schiebezahnräder 14, 15, 16 auf der Zwischenwelle 13 nach links verschoben, so wird der Eingriff des Räderpaares 14, 17 gelöst, und das Rad 18 führt unter dem Einfluß des Kurbeltriebs 30, 31 vor dem Rad 15, bevor beide zum Eingriff gelangen, eine hin- und herpendelnde Drehbewegung aus.
Sobald hierbei die Zähne Zahnlücken gegenüberstehen, kann der Eingriff des Zahnrades 15 in das Rad i8 hergestellt werden. Nachdem der Aus- und Einrückvorgang der Zahnräderpaare 14, 17 und 16, 18 beendet ist, wird die Kupplung 32, 33 gelöst, und die Kupplungen 5 und 26 werden eingeschaltet.
An Stelle des Schieberäderblocks 14, 15, 16 kann auch der auf der Welle 8 verschiebbar gelagerte Räderblock 9, 1o verschoben werden. Hierbei führt die Zwischenwelle 13, angetrieben vom Kurbeltrieb 30,31 über die Vorgelegewelle 2o, die das Einrücken erleichternde, langsam hin- und herpendelnde Drehbewegung aus.
Die Erfindung ist auch bei anderen Zahnräderwechselgetrieben als dem dargestellten Getriebe anwendbar.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Zahnräderwechselgetriebe, dadurch gekennzeichnet, daß während des Schaltvorganges einem der beiden Räder des zum Eingriff bestimmten Räderpaares von einer Hilfseinrichtung eine hin- und herpendelnde Drehbewegung erteilt wird zu dem Zweck, das Einrücken der Zähne in Zahnlücken zu erleichtern.
2. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die An- oder die Ab.triebswelle oder eine mit Stufenzahnrädern besetzte Zwischen- oder Vorgelegewelle über einen Kurbeltrieb und eine zwischengeschaltete., ein- und ausrückbare Kupplung während des Schaltvorganges langsam hin- und hergedreht wird.
3. Zahnräderwechselgetriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, da.ß der Kurbeltrieb durch den Antriebsmotor des Zahnräderwechselgetriebes über ein die Drehzahl stark herabsetzendes Zahnrädervorgelege erhält, so daß die hin- und herpendelnde Drehbewegung mit geringer Geschwindigkeit erfolgt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 256 778, 557 434, 634 764, 727 787, 859 998, 880 855 USA.-Patentschriften Nr. 1934 270, 2 563 584. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 899 138.