WO2013037831A1

WO2013037831A1 - Getriebe

Info

Publication number: WO2013037831A1
Application number: PCT/EP2012/067850
Authority: WO
Inventors: Keesjan Klant; Woud VLEUGL
Original assignee: S-Drive Bv
Priority date: 2011-09-12
Filing date: 2012-09-12
Publication date: 2013-03-21
Also published as: EP2756208A1; CH705524A1

Abstract

Eine Getriebe (11) umfasst ein um eine Drehachse drehbares erstes Getriebeteil (13) mit daran angeordneten oder anordenbaren Angriffsmitteln für ein Kraftübertragungselement. Ein zweites Getriebeteil ist (15) ist relativ zum ersten Getriebeteil (13a) und um die Drehachse frei drehbar. Am zweiten Getriebeteil ist wenigstens eine Führungsbahn (17a,17b) vorgesehen, welche sich in ungefähr kreisförmigen Bahnen spiralförmig von innen nach aussen erstreckt. Wenigstens ein bewegliches Schiebeteil (19a,19b) besitzt erste Angriffsmittel für ein erstes Kraftübertragungselement und seitliche Führungsorgane, welche mit den Führungsbahnen (17a,17b) zusammenwirken können, sodass das bewegliche Schiebeteil (19a,19b) entlang der Führungsbahnen (17a,17b) verschiebbar ist. Das Schiebeteil (19a,19b) ist mit einem ersten Ende gelenkig am ersten Getriebeteil (13a) und mit dem zweiten Ende gelenkig am ersten Ende des Schiebeteils angeordnet ist. Eine Verstellvorrichtung ermöglicht, die ersten und zweiten Getriebeteile relativ zueinander zu verdrehen. Dadurch vergrössert oder verringert sich der Durchmesser des von den beiden Verschiebeteilen gebildeten Kreises, sodass ein stufenlos einstellbares Getriebe gebildet ist. Das Getriebe (11) ist weiter dadurch charakterisiert, dass am ersten Getriebeteil (13) zweite Angriffsmittel, z.B. ein Zahnrad, Welle, für ein zweites Kraftübertragungselement, z.B. Antriebskette, Antriebsriemen, vorgesehen ist.

Description

Getriebe

Die Erfindung betrifft ein Getriebe gemäss Oberbegriff von Anspruch 1 bzw. 20.

Das britische Patent Nr. 25,920 (identisch mit dem französischen Patent FR 350500) offenbart ein Getriebe, welches ein Antriebsrad mit variablem Durchmesser aufweist. Das Getriebe besteht aus zwei parallelen, beabstandeten Scheiben, welche durch eine Nabe 11 miteinander verbunden sind. Die Nabe 11 dient der Aufnahme einer

Antriebswelle. Die Innenseiten der Scheiben sind mit Rillen versehen, welche konzentrische Bereiche aufweisen, die durch Bereiche mit geeigneter Krümmung derart miteinander verbunden, dass insgesamt eine durchgehende Führungsbahn in einer Spiralform realisiert ist. Auf jeder Scheibe ist ein Ring drehbar angeordnet, welcher durch Gleiter geführt ist, die in einer Nute am äusseren Umf angsrand der Scheibe fest angeordnet sind. Mittels eines lösbaren Einrastteils 17 sind die Ringe an den Scheiben feststellbar. Seitlich am Einrastteil ist je ein Bolzen 19 angeordnet. Die Bolzen 19 können mit Armen 20 zusammenwirken, die an einer in deren

Längsrichtung verschiebbaren Stange angeordnet sind. Durch eine Längsverschiebung der Stange können die Arme 20 in die Ebene der Bolzen 19 gebracht werden. Dabei werden bei einer Drehung der miteinander verbundenen Ringe und Scheiben die Bolzen 19 mittels an den Armen ausgebildeten schräger Auflaufflächen radial nach aussen bewegt. Dadurch wird das Einrastteil aus dem Eingriff mit den Scheiben gelöst. Am Ring 14 ist ein Hebel 22 gelenkig angeordnet. Am anderen Ende des Hebels ist eine Kette bestehend aus einzelnen Gliedern festgemacht, welche in der Führungsbahn aufgenommen ist. Zur Verstellung der Übersetzung wird das Einrastteil ausser Eingriff mit den Scheiben gebracht, und die Scheiben und Ringe relativ zueinander verdreht. Dabei verschiebt sich die Kette in der Führungsbahn und beschreibt dann - je nach relativer Drehrichtung - entweder einen grösseren oder einen kleineren Durchmesser als vor der Verdrehung. Auf diese Weise ist eine grosse Variation des

Antriebsraddurchmessers möglich. Beim beschriebenen Getriebe erfolgt die

Kraftübertragung von einer zentralen Welle, welche drehfest mit den Scheiben 10 verbunden ist, über die während der Kraftübertragung drehfest mit den Scheiben 10 verbundenen Ringe 14 auf die in der Führungsbahn aufgenommenen Kette. Nachteilig am Getriebe der GB 25,920 ist, dass zur Veränderung des Antriebsraddurchmessers die Kraftübertragung unterbrochen werden muss.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Getriebe vorzuschlagen, welches einfach im Aufbau ist und bei welchem das Übersetzungsverhältnis in einem grossen Bereich, vorzugsweise stufenlos, einstellbar ist. Noch ein Ziel ist es, ein möglichst kompaktes Getriebe bereitzustellen, welches in unterschiedlichen industriellen Anwendungen eingesetzt werden kann. Ein weiteres Ziel ist es, ein Getriebe bereitzustellen, welches möglichst geringe Energieverluste (Reibungsverluste) aufweist.

Die Erfindung betrifft ein Getriebe mit einem um eine Drehachse drehbaren ersten Getriebeteil, und einem zweiten Getriebeteil, welches relativ zum ersten Getriebeteil und um die gleiche Drehachse drehbar ist. Am zweiten Getriebeteil ist eine

ununterbrochene Führungsbahn vorgesehen, welche sich vorzugsweise in im

Wesentlichen toeisfönrtigen Bahnen von innen nach aussen erstreckt. Ein bewegliches Verschiebeteil, z.B. eine Kette, besitzt erste Angriffsmittel für ein erstes

Kraftübertragungselement und ist in den Führungsbahnen verschiebbar

aufgenommen. Ein Festhalteteil ist mit einem ersten Ende am ersten Getriebeteil und mit dem zweiten Ende gelenkig am Verschiebeteil angeordnet. Ein Verstellorgan oder eine VerStelleinrichtung, z.B. eine Welle, erlaubt, das zweite Getriebeteil relativ zum ersten Getriebeteil zu verdrehen.

Erfindungsgemäss ist das zweite Getriebeteil während der Kraftübertragung relativ zum ersten Getriebeteil frei drehbar. Das heisst, es ist zwischen den Getriebeteilen keine kraftmässige Verbindung vorhanden und kein lösbarer Feststellmechanismus vorgesehen, wie dies beim Getriebe der GB 25,920 erforderlich ist. Das

erfindungsgemässe Getriebe hat den Vorteil, dass es einfach aufgebaut ist und für eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses nicht angehalten zu werden braucht, da keine form- und/ oder kraftmässige Koppelung zwischen den beiden Getriebeteilen vorhanden ist. Weil das Verschiebeteil am ersten Getriebeteil durch das Festhalteteil festgelegt ist, wird ersteres beim Verdrehen der ersten und zweiten Getriebeteile relativ zueinander entlang der Führungsbahn verschoben. Das heisst, das Schiebeteil beschreibt einen grösseren oder kleineren Radius, je nachdem ob die Getriebeteile im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn relativ zueinander verdreht werden.

Entsprechend kann das Getriebe bei sehr engen Bahnen praktisch stufenlos oder in kleinen Schritten verstellt werden. Weil die Kraftübertragung ausschliesslich über das erste Getriebeteil und das mit dem ersten Getriebeteil verbundene Verschiebeteil stattfindet, kann das zweite Getriebeteil auch während der Kraftübertragung relativ zum ersten Getriebeteil verdreht werden - dies im Unterschied zum eingangs erwähnten GB 25,920, bei welchem für einen Schaltvorgang zuerst die durch das Einrastteil realisierte Feststellung von Scheibe und äusserem Ring gelöst werden muss. Im Unterschied zum Getriebe der GB 25,920 ist somit eine Verstellung während des Betriebs, d.h. während der Kraftübertragung, möglich. Da das in der Führungsbahn aufgenommene Schiebeteil entweder auf Zug oder Druck beansprucht wird, wirken auf das zweite Getriebeteil während der Kraftübertragung im Wesentlichen nur radiale Kräfte, sodass die einmal eingenommene (Verdreh-)Stellung der beiden Getriebeteile auch während der Kraftübertragung erhalten bleibt.

In anderen Worten ausgedrückt ist das Wesen der Erfindung, dass am ersten

Getriebeteil ein zweites Angriffsmittel, z.B. Zahnrad, Welle etc., für ein zweites Kraftübertragungselement vorgesehen ist. Das zweite Angriffsmittel (z.B. Welle, Zahnrad, Riemen, Kette oder ein anderes Getriebeelement) ist am ersten Getriebeteil festgelegt und ausgelegt, um mit einer Welle, Zahnrad, Riemen, Kette Antriebsrad oder anderen Getriebeelementen gekoppelt zu werden. Unter Kraftübertragungselement soll jedes Organ, welches zur Kraftübertragung geeignet ist, verstanden werden, insbesondere Ketten, Riemen, Wellen, Zahnräder, Kupplungen etc.

Vorteilhaft ist die Führungsbahn im Wesentlichen spiralförmig. Dabei muss der Radius der Führungsbahn sich nicht kontinuierlich verändern, sondern die Führungsbahn kann aus einer Mehrzahl von im Wesentlichen konzentrischen Kreisen bestehen, die über einen Winkelbereich von wenigstens 270 Grad, vorzugsweise wenigstens 300 Grad und besonders bevorzugt wenigsten 320 Grad kreisförmig sind. Von Bedeutung ist jedoch, dass benachbarte Bahnen jeweils miteinander verbunden sind, indem mindestens in einem Übergangsbereich von der kreisförmigen Bahn abgewichen wird. Das heisst, eine 360 Grad Umdrehung der Führungsbahn setzt sich aus einem kreisförmigen Bereich und einem nicht-kreisförmigen Bereich zusammen. Denkbar sind jedoch auch mindestens bereichsweise ovale Führungsbahnen oder durchgehende spiralförmige Führungsbahnen. Unter spiralförmigen Führungsbahnen sind deshalb im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl grösstenteils kreisförmige, ovale oder spiralförmige Bahnen zu verstehen.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform setzt sich die Führungsbahn aus einer Mehrzahl von über einen bestimmten Winkelbereich kreisförmigen Führungsbahnen zusammen, wobei zwischen einer ersten Führungsbahn eines ersten Radius und einer zur ersten Führungsbahn benachbarten, konzentrischen zweiten Führungsbahn eines zweiten Radius ein Übergangsbereich vorhanden ist, welcher die erste und die zweite Führungsbahn miteinander verbindet. Der Übergangsbereich kann einen

Winkelbereich zwischen 5 und 90 Grad, vorzugsweise zwischen 10 und 60 Grad und besonders bevorzugt zwischen 15 und 45 Grad einnehmen.

Vorzugsweise hat im Falle lediglich eines Verschiebeteils dasselbe eine Länge, welche vorzugsweise wenigstens dem Umfang der äussersten Führungsbahn entspricht. Wenn das Schiebeteil sich in der äussersten Führungsbahn befindet, entspricht dies dem grössten Antriebsraddurchmesser.

Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform umf asst das erste Getriebeteil zwei im Abstand voneinander angeordnete erste Scheiben, und das zweite Getriebeteil umf asst zwei zweite Scheiben, welche zweiten Scheiben relativ zu den ersten Scheiben frei drehbar gelagert sind. Entsprechend ist das Schiebeteil vorzugsweise zwischen den zweiten Scheiben angeordnet und durch die Führungsbahnen geführt. Diese

Ausführungsform hat den Vorteil, dass eine stabile Führung des Schiebeteils erreicht ist. Denkbar ist, die ersten und zweiten Getriebeteile durch eine

Reibschlussverbindung miteinander zu verbinden. Die zwischen den Getriebeteilen wirkende Reibkraft kann dabei deutlich kleiner als die durch den Kettentrieb übertragene Kraft sein.

Zweckmässigerweise weist das Schiebeteil seitlich in entgegengesetzte Richtungen orientierte Führungsorgane auf, welche mit den Führungsbahnen zusammenwirken. Auf diese Weise ist eine gute und stabile Führung gewährleistet. Dabei kann das Verschiebeteil durch eine Gliederkette oder einen Riemen gebildet sein.

In einer bevorzugten Ausgestaltung besteht die Gliederkette aus einzelnen Gliedern, welche an den Seiten Führungsbolzen als Führungsorgane aufweisen. Eine

Gliederkette hat den Vorteil, dass sie stabil ist und der Reibwiderstand gering ist. Dabei kann jedes Glied in der Mitte einen Mitnehmer aufweisen, welcher als

Angriffspunkt für eine weitere Kette dienen kann. Für die Kraftübertragung kann das erste Getriebeteil eine Nabe aufweisen, welche mit einer ersten Welle drehfest verbindbar ist. Es ist jedoch auch denkbar, dass am ersten Getriebeteil ein erstes Zahnrad fest angeordnet ist, welches zwecks Kraftweiterleitung mit einer Zahnkette oder Zahnriemen zusammenwirken kann. Zur Verstellung des Übersetzungsverhältnisses kann das zweite Getriebeteil mit einer zweite Welle oder einem zweiten Zahnrad drehfest verbunden sein.

In einer Weiterbildung der Erfindung sind ein erstes und ein zweites Schiebeteil vorgesehen, wobei das erste Schiebeteil durch ein erstes Festhalteteil und das zweite Schiebeteil durch ein zweites Fesfhalteteil am ersten Geräteteil festgelegt ist und die kumulierte Länge der Schiebeteile vorzugsweise mindestens dem Umfang der äussersten Führungsbahn entspricht. In einer solchen Ausführungsform sind eine erste und eine zweite Führungsbahn für das erste und das zweite Schiebeteil vorgesehen.

Zweckmässigerweise ist das Schiebeteil durch eine Gliederkette oder einen Riemen gebildet. Die Gliederkette kann aus einzelnen Gliedern bestehen, welche seitlich in entgegengesetzte Richtungen abstehende Führungsbolzen als Führungsorgane aufweisen. Diese greifen vorzugsweise mit geringem Spiel in die Führungsbahn ein.

Vorzugsweise besitzt jedes Glied der Gliederkette in der Mitte einen Mitnehmer. Der Mitnehmer kann in die Zwischenräume eines Kettengliedes einer konventionellen Antriebskette eingreifen. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Funktionen umgekehrt sind und der Mitnehmer an der anderen Kette vorgesehen ist. Von Bedeutung ist lediglich, dass durch die Ketten oder Zahnriemen ein formschlüssiger Ketten- oder Riementrieb realisiert ist.

Vorteilhaft besitzt der Mitnehmer in Laufrichtung gesehen zwei unterschiedlich steile Flanken. Dabei sorgt eine erste steile Flanke für einen Formschluss mit einem

Kettenglied und die andere Flanke dafür, dass ein Kettenglied über die Flanke rutschen kann und ein Freilauf realisiert ist.

Vorzugsweise ist das zweite Getriebeteil durch eine vom ersten Getriebeteil unabhängige Antriebs- oder Betätigungseinrichtung verstellbar. Diese Antriebs- oder Betätigungseinrichtung greift vorzugsweise radial innerhalb der Führungsbahn am zweiten Getriebeteil an. Vorteilhaft ist die Antriebs- oder Betätigungseinrichtung ausgelegt, das zweite Getriebeteil relativ zum ersten Getriebeteil zu verdrehen. Dazu kann eine geeignete SAalteinrichtung vorgesehen sein, mit welcher der Benutzer wählen kann, in welcher Richtung das Übersetzungsverhältnis verändert werden soll. Eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses kann somit während des Betriebs des Getriebes, d.h. während der Kraftübertragung über das rotierende erste Getriebeteil, erfolgen. Gemäss einer vorteilhaften Ausfuhrungsform ist das zweite Getriebeteil durch eine im zentralen Bereich (nicht äusseren peripheren Bereich wie beim Stand der Technik) angeordnete Antriebseinrichtung verstellbar ist. Diese Antriebseinrichtung kann z.B. eine zentrale Welle sein oder ein Getriebe, welches innen, d.h. in radialer Richtung gesehen innerhalb der Führungsbahn, am zweiten Getriebeteil angreift, und ein Antrieb, welcher mit der Welle oder dem Getriebe in Verbindung steht. Dies ist im

Vergleich zum Stand der Technik eine bedeutend einfachere Konstruktion. Vorteilhaft hat das zweite Getriebeteil eine I nenverzahnung, welche mit einem auf einer Antriebswelle drehfest montierten Zahnrad zusammenwirken kann. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die

Zeichnungen beschrieben. Es zeigt: Ein Prinzipschema eines erfindungsgemässen Getriebes mit einem ersten und einem zweiten scheibenförmigen und Führungsbahnen aufweisenden Getriebeteil und zwei mit den Führungsbahnen des zweiten Getriebeteils zusammenwirkenden kettenartigen Schiebeteilen zur Einstellung des Übersetzungsverhältnisses in einer perspektivischen Ansicht;

Eine Teilansicht des kettenartigen Schiebeteils von Fig. 1 in vergrösserter, perspektivischer Ansicht;

Das kettenartige Schiebeteil von Fig. 1 zusammen mit einer auf diesem kämmenden Rollenkette, ebenfalls in perspektivischer Ansicht;

Das Schiebeteil und die Rollenkette in Draufsicht;

Ein einzelnes Glied des kettenartigen Schiebeteüs in zwei unterschiedlichen perspektivischen Ansichten;

Eine Teilansicht des Getriebes von Fig.1 in vergrössertem Massstab;

Eine weitere Ausfuhrungsform eines zweiten Getriebeteils in Draufsicht; Ein Getriebe aus zwei scheibenförmigen ersten und zwei scheibenförmigen zweiten Getriebeteilen im Schnitt, wobei in der Führungsbahn des zweiten Getriebeteils ein Schiebeteil beweglich geführt ist;

Das Getriebe von Fig. 8 in perspektivischer Ansicht, bei welchem zur besseren Illustration lediglich ein einzelnes Glied des Schiebeteils eingezeichnet ist;

Das Getriebe von Fig. 9 im Schnitt;

ein zweites Ausführungsbeispiel eines Getriebes mit einem Zahnriemen in Draufsicht; und

das Getriebe von Fig. 11 in perspektivischer Ansicht;

eine schematische Gegenüberstellung des Stands der Technik mit erfindungsgemässen Ausführungsformen;

schematisch das erfindungsgemässe Getriebe mit einer Antriebseinrichtung zum Verstellen des zweiten Getriebeteils;

eine Teilansicht eines am zweiten Getriebeteil montierten Zahnradgetriebes für die Rotation des zweiten Getriebeteils in entgegengesetzten

Drehrichtungen;

das Getriebe von Fig. 15 mit einem Betätigungsmechanismus; und Fig. 17 einen Schnitt durch das Getriebe von Fig. 15, wobei das zweite Getriebeteil weggelassen wurde.

Das in den Figuren 1 bis 10 beispielhafte dargestellte Getriebe 11 umfasst wenigstens ein erstes (äusseres) Getriebeteil 13, wenigstens ein zweites (inneres) Getriebeteil 15, welches am ersten Getriebeteil 13 oder auf einer Welle frei drehbar gelagert ist und wenigstens eine von innen nach aussen verlaufende Führungsbahn 17a, und

wenigstens ein als Gliederkette ausgebildetes Verschiebeteil 19a, das mittels eines Festhalteteils 21a am ersten Getriebeteil 13, vorzugsweise an dessen äusserem Rand, gelenkig festgemacht ist. Ein in den Figuren nicht näher gezeigtes Verstellorgan oder eine Verstellvorrichtung, welche zwischen dem ersten und dem zweiten Getriebeteil wirkt, dient der vorzugsweise gesteuerten Verdrehung des zweiten Getriebeteils 15 relativ zum ersten Getriebeteil 13.

Bei dem in den Figuren 1 bis 10 gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei im

Wesentlichen kreisförmige Führungsbahnen 17a, 17b für die beiden Verschiebeteile 19a,19b nebeneinander am zweiten Getriebeteil 15a angeordnet. Das heisst, die beiden Verschiebeteile 19a,19b sind in separaten Führungsbahnen 17a, 17b aufgenommen und geführt, sodass diese nicht miteinander kollidieren können. Grundsätzlich denkbar ist jedoch, dass nur eine Führungsbahn 17 und ein Verschiebeteil 19, oder mehr als zwei Führungsbahnen und eine entsprechende Anzahl von Verschiebeteilen vorgesehen ist.

Bei einer Verdrehung des zweiten Getriebeteils 15 relativ zum ersten Getriebeteü 13 wandern nun die Verschiebeteile 19a,19b in den Führungsbahnen 17a,17b - je nach Drehrichtung - entweder nach aussen oder nach innen und beschreiben dadurch entweder einen grösseren Durchmesser oder einen kleineren Durchmesser als vor der Verdrehung. Damit vergrössert oder verringert sich der von den Verschiebeteilen

19a,19b eingenommene Radius. Nachdem die Verschiebeteile 19a,19b zusammen die Funktion eines Antriebsrads einnehmen, ist dem geübten Leser klar, dass mit dem oben beschriebenen Getriebeaufbau ein im Wesentlichen stufenlos oder in kleinsten Stufen verstellbares Getriebe realisiert ist. Zur Kopplung mit einer in den Figuren nicht dargestellten Antriebs- oder

Abtriebswelle ist am ersten Getriebeteil 13 eine Nabe 23 drehfest angeordnet. In der Nabe 23 ist im Betrieb eine in den Figuren nicht gezeigte Welle ebenfalls drehfest aufgenommen. Anstelle einer Welle kann am ersten Getriebeteils 13 auch ein Zahnrad drehfest befestigt sein. Denkbar ist auch, dass eine lösbare Kupplung für das

Ankoppeln eines Kraftübertragungsmittels vorgesehen ist.

Die Führungsbahnen 17a,17b sind über den wesentlichen Teil des Umfangs

vorzugsweise kreisrund ausgebildet. Damit sich jedoch eine zusammenhängende Führungsbahn ergibt, ist ein Übergangsbereich 25 vorgesehen, welcher die

Führungsbahn eines ersten Radius mit der nächstfolgenden Führungsbahn eines zweiten Radius miteinander verbindet. Das heisst, im Übergangsbereich 25 verbindet die Führungsbahn eine kreisförmige Bahn eines ersten Radius mit einer benachbarten Führungsbahn eines zweiten Radius. Vorzugsweise hat der Übergangsbereich - vorzugsweise unabhängig vom Radius der Kreisbahn - eine bestimmte Länge, z.B. < 20 mm, vorzugsweise < 15mm. Durch entsprechende Anordnung der Führungsbahnen vor und nach dem Übergangsbereich kann ein im Wesentlichen gleichmässiger Übergang von einer Bahn eines bestimmten Radius zu einer Bahn eines nächst grösseren resp. eines nächst kleineren Radius realisiert werden (strichlierte Linie in Figur 6). Vorteilhaft entspricht der Abstand zweier einander benachbarter

Führungsbahnen im Übergangsbereich der ein- oder mehrfachen Länge eines einzelnen Kettengliedes oder der kleinsten sich wiederholenden Einteilung eines Antriebsriemens. In den Figuren 2 bis 5 ist eine bevorzugte Ausführungsform des Verschiebeteils 19 näher im Detail gezeigt. Wie bereits erwähnt, ist das Verschiebeteil vorzugsweise eine Gliederkette 27, welche aus einzelnen Gliedern 29 zusammengesetzt ist. Die

Gliederkette 27 kann mit einer Rollenkette 31 kämmen, welche um die Gliederkette 27 gelegt ist (Fig.3, 4 und 8). Es ist selbstverständlich im Rahmen der vorliegenden Erfindung denkbar, die Glieder- und Rollenketten 27,31 anders als gezeigt zu gestalten, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Insbesondere kann anstelle einer Gliederkette auch ein Riemen mit seitlichen Führungsmitteln verwendet werden. Dabei können die einander gegenüberliegenden seitlichen Randbereiche bereits als Führungsmittel dienen.

Ein einzelnes Glied 29 (Fig. 5a und 5b) besitzt zwei seitliche Laschen 33a, 33b, von welchen einander gegenüberliegende Bolzen 35a,35b in entgegengesetzte Richtungen abstehen. Am gegenüberliegenden Ende der Laschen 33a,33b sind kreisrunde

Öffnungen 37a,37b vorgesehen, in welche die Bolzen eines benachbarten Glieds gesteckt werden können, um eine Gliederkette zu bilden. In der Mitte des Glieds 29 ist ein nach oben ragender Mitnehmer 39 vorgesehen. Der Mitnehmer 39 ist vorzugsweise hohl und mit nach oben den gegenseitigen Abstand verringernden Seitenwänden

41a,41b ausgebildet. Weil die seitlichen Laschen 33a,33b nach oben den gegenseitigen Abstand vergrössem, können somit die Glieder 29 platzsparend ineinander geschoben werden. Dies erlaubt es, den gegenseitigen Abstand von benachbarten

Führungsbahnen 17a,17b auf ein Minimum zu reduzieren. Gemäss der gezeigten vorteilhaften Ausführungsform hat der Mitnehmer 39 eine steile, vorzugsweise ungefähr normal zur Längserstreckung eines Glieds 27 stehende vordere Flanke 40 (Winkelbereich zwischen 70 und 90 Grad, vorzugsweise 80 bis 89 Grad) und einen schräg abfallenden Rücken 42, sodass eine Rollenkette in der einen Laufrichtung mit dem Mitnehmer 39 in Eingriff ist und bleibt, und in der anderen Laufrichtung über den Mitnehmer 39 rutschen kann. Auf diese Weise ist ein Freilauf realisiert. Der Freilauf hat den Vorteil, dass der Schaltvorgang ohne Kupplung bei Volllast oder im Stillstand gemacht werden kann, da die Zähne nur in einer Laufrichtung„eingreifen" und in der entgegengesetzten Laufrichtung über die Zähne rutschen können (wie bei einem Freilauf).

Das zweite Getriebeteil 15 gemäss Figur 7 unterscheidet sich von demjenigen von Figur 1 dadurch, dass die Führungsbahnen 17 regelmässig spiralförmig ausgebildet sind.

Das Getriebe 11 gemäss Figur 8 umfasst zwei scheibenförmige erste Getriebeteüe 13a,13b und zwei scheibenförmige zweite Getriebeteile 15a,15b. Dabei dienen die ersten Getriebeteile 13a,13b als Gehäuseteile für die zweiten Getriebeteile 15a,15b. Das heisst, die zweiten Getriebeteile 15a,15b sind in den äusseren Gehäuseteilen 13a,13b frei drehbar aufgenommen. Zwischen den Innenflächen der äusseren Gehäuseteilen und der Rückwand der ersten Getriebeteile besteht somit ein Spalt, wie dies insbesondere aus Fig. 10 ersichtlich ist.

Das Festhalteteil 21 hat zweckmässigerweise zwei voneinander beabstandete parallele Arme oder Hebel, zwischen welchen das eine Ende das Verschiebeteils 19 festgemacht werden kann (s. Fig. 1 und 12). Dank dieser Anbindung kann eine Kette oder ein Zahnriemen zwischen den Armen hindurchgeführt werden, wie dies beispielsweise aus Fig. 12 ersichtlich ist. Das eine Ende des Festhalteteils 21 ist am Rand des ersten Getriebeteils an einem Anlenkpunkt, z.B. einem Bolzen 63, angelenkt, und das andere Ende ist mit dem Verschiebeteil gelenkig verbunden.

Eine weitere Ausführungsform des neuartigen Getriebes ist in den Figuren 11 und 12 gezeigt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der oben beschriebenen im Wesentlichen dadurch, dass anstelle einer Gliederkette ein Zahnriemen 43 eingesetzt ist. Der Zahnriemen 43 besteht aus einer Vielzahl von hintereinander angeordneten Augen 45, die durch Querstege 47 voneinander getrennt sind. In die Augen 45 des Zahnriemens 43 können die Zähne 49 eines anderen Zahnriemens 51, welcher der Kraftübertragung dient, eingreifen. Dem geübten Leser ist klar, dass zwei oben beschriebene Getriebe - ähnlich dem bekannten Variomatic-Getriebe - kombiniert werden können, um ein stufenlos einstellbares Getriebe zu realisieren. Entsprechend sind die inneren Getriebeteile mittels geeigneter Verstellorgane synchron miteinander zu verdrehen, damit die Rollenkette oder der Zahnriemen immer gespannt ist.

In der Figur 13a ist der Stand der Technik, wie er durch das eingangs erwähnte britische Patent Nr. 25,920 repräsentiert wird, erläutert. Die Figur 13a zeigt eine Antriebswelle 53, auf welcher eine Scheibe 55 mit Rillen 57 drehfest angeordnet ist. Die Scheibe 55 ist in einem Ring 59 aufgenommen, welcher mittels eines beweglichen Einrastteils 61 an die Scheibe 55 gekoppelt ist. Mit der Bezugsziffer 63 ist ein Zapfen bezeichnet, an welchem das eine Ende eines Hebels oder eines Festhalteteils (in der Fig. 13a nicht gezeigt) gelenkig angeordnet sein kann. Im Unterschied zum britischen Patent Nr. 25,920 ist beim erfindungsgemässen

Getriebe ein Einrastteil nicht vorgesehen und auch nicht nötig, sodass eine Schaltung auch im Betrieb, d.h. während der Rotation und Kraftübertragung, erfolgen kann. Im schematischen Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 13 b ist eine um eine Drehachse 54 drehbare Welle 65 gezeigt, auf welcher das erste Getriebeteil 13 drehfest angeordnet ist. Auf einer zweiten Welle 67 ist das zweite Getriebeteil 15 ebenfalls drehfest angeordnet. Erste und zweite Wellen 65,67 erstrecken sich in entgegengesetzte

Richtungen. Während im statischen Betrieb die beiden Wellen 65,67 mit der gleichen Drehzahl rotieren, braucht für eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses die zweite Welle entweder schneller oder langsamer als die erste Welle rotiert zu werden. Dazu kann ein Motor oder ein geeignetes Getriebe mit der zweiten Welle 67 gekoppelt sein.

Das Ausführungsbeispiel von Fig. 13c unterscheidet sich von demjenigen von Fig.13b dadurch, dass die beiden Wellen 65,67 auf der gleichen Seite des Getriebes angeordnet sind.

In Figur 14 ist eine Antriebseinrichtung 69 für die Verstellung des zweiten Getriebeteils 15 vorgesehen. In diesem Ausführungsbeispiel besitzt das zweite Getriebeteil 15 eine Innenverzahnung 71. Diese Innenverzahnung 71 kämmt mit der Verzahnung eines ersten Zahnrads 73. Letzteres ist mittels einer das erste Getriebeteil 13 durchsetzenden Welle 75 mit einem zweiten Zahnrad 77 verbunden. Die Verzahnung des zweiten Zahnrads 77 greift in die Verzahnungen eines dritten und eines vierten Zahnrads 79,81 ein. Je nachdem welches Zahnrad 79,81 gedreht wird, drehen sich die miteinander verbundenen Zahnräder 75,77 und damit das zweite Getriebeteil 15 in die eine oder die andere Richtung.

In den Figuren 15 bis 17 ist eine weitere Ausführungsform einer Antriebseinheit für das zweite Getriebeteil 15 gezeigt. Die Antriebseinheit besteht aus einem auf dem zweiten Getriebeteil 15 angeordneten Zahnradgetriebe 83, welches einen inneren

Zahnradring 85 und einen äusseren Zahnradring 87 aufweist. Ausserdem ist ein dritter Zahnradring 89 vorhanden, welcher Teil des zweiten Getriebeteiles 15 und mit diesem drehfest verbunden ist. Auf einer Welle 91, welche sich senkrecht zur Flachseite des zweiten Getriebeteils 15 erstreckt, sind ein erstes Zahnrad 93, ein zweites Zahnrad 95 und ein drittes Zahnrad 97 drehfest angeordnet. Dabei kämmt das erste Zahnrad 93 mit dem dritten Zahnradring 89, das zweite Zahnrad 95 mit dem inneren Zahnradring 85, und das dritte Zahnrad 97 mit dem äusseren Zahnradring 87.

Wie aus der Fig. 16 ersichtlich ist, befindet sich auf dem äusseren Zahnradring 87 ein erster Ring 99, und auf dem inneren Zahriradring 85 ein zweiter Ring 101. Die Ringe 99,101 besitzen Nasen 103,105, welche mit einem verschwenkbaren Anschlagteil 107, welches als Schalteinrichtung fungiert, zusammenwirken können. Befindet sich das Anschlagteil 107 in der in Fig. 16 dargestellten Position, ist eine Rotation des Rings 101 und des inneren Zahnradrings 85 verunmöglicht. Dadurch wird aber über die Zahnräder 95,93 und den Zahnradring 89 eine Rotation des zweiten Getriebeteils 15 in einer ersten Drehrichtung erzwungen. Wird hingegen der Ring 99 und der

Zahnradring 87 blockiert, wird über die Zahnräder 91,93 und den Zahnradring 89 eine Rotation des zweiten Getriebeteils 15 in der entgegengesetzten Drehrichtung erzwungen. Somit kann während der Rotation des ersten Getriebeteils eine

Relativrotation des zweiten Getriebeteils 15 bewirkt werden. In einer Mittenstellung des Anschlagsteils 107 ist keines der Zahnräder blockiert, sodass die Übersetzung unverändert bleibt. Natürlich kann das oben beschriebene Prinzip auf

unterschiedlichste Arten und Gestaltungen ausgeführt werden. So kann die

Blockierung der Ringe 99,101 beispielsweise auch durch eine Bremse erfolgen, welche auf die Ringe 99,101 einwirkt.

In den Figuren 15 bis 17 nicht gezeigt ist eine zentrale um eine Drehachse drehbare Welle, auf welcher die Zahnradringe 85,87 und das zweite Getriebeteil 15 unabhängig voneinander frei drehbar gelagert sind. Ebenfalls nicht gezeigt ist das erste

Getriebeteil, welches unabhängig vom zweiten Getriebeteil um die gleiche Drehachse frei drehbar ist. Das erste Getriebeteil ist mit einer zweiten Welle oder einem Zahnrad drehfest verbunden. Das Anschlagsteil 107 ist stationär an einem nicht näher gezeigten externen Montageteil festgelegt.

Das beschriebene Schaltgetriebe 11 funktioniert wie folgt: Im Betrieb, d.h. bei der Kraftübertragung über die mit dem ersten Getriebeteil 13 fest verbundenen Angriffsmittel (einerseits Welle oder Zahnrad und andererseits Schiebeteil) dreht sich das ganze erste Getriebeteil 13. Dabei dreht sich das zweite Getriebeteil 15 und damit die Zahnräder 93,95,97 ebenfalls mit. Folglich dreht sich der Zahnradring 87 in der gleichen Drehrichtung wie der Zahnradring 89 und der Zahnradring 85 in der entgegengesetzten Drehrichtung. Wird nun einer der beiden Zahnradringe 85 oder 87 angehalten oder gebremst, wird eine Rotation des zweiten Getriebeteils 15 relativ zum ersten Getriebeteil bewirkt.

Zusammenfassend kann folgendes festgehalten werden:

Eine Getriebe 11 umfasst ein um eine Drehachse drehbares erstes Getriebeteil 13a mit daran angeordneten oder anordenbaren Angriffsmitteln für ein

Kraftübertragungselement. Ein am ersten Getriebeteil 13 angeordnetes zweites Getriebeteil ist 15 relativ zum ersten Getriebeteil 13 und um die Drehachse frei drehbar. Am zweiten Getriebeteil ist wenigstens eine Führungsbahn 17 vorgesehen, welche sich in ungefähr kreis- oder spiralförmigen Bahnen spiralförmig von innen nach aussen erstreckt. Wenigstens ein bewegliches Schiebeteil 19 besitzt Angriffsmittel für ein weiteres Kraftübertragungselement und seitliche Führungsorgane, welche mit der Führungsbahn 17 zusammenwirken können, sodass das bewegliche Schiebeteil 19 entlang der Führungsbahnen 17 verschiebbar ist. Das Schiebeteil 19 ist mit einem ersten Ende gelenkig am ersten Getriebeteil 13 und mit dem zweiten Ende gelenkig am ersten Ende des Schiebeteils angeordnet. Eine Verstellvorrichtung ermöglicht, die ersten und zweiten Getriebeteile 13,15 relativ zueinander zu verdrehen. Dadurch vergrössert oder verringert sich der Durchmesser des von den beiden Verschiebeteilen gebildeten Kreises, sodass ein stufenlos einstellbares Getriebe gebildet ist.

Sind wie in den Fig. 8 und 9 gezeigt je zwei äussere Getriebeteile 13a,13b und zwei innere Getriebeteile 15a,15b vorhanden, können die äusseren Getriebeteile 13a,13b zusammen ein Gehäuse bilden,. Dabei können die Gehäusewände als Lager für die drehbaren Getriebeteile 15a,15b dienen. Dem Fachmann ist klar, dass sich das erfindungsgemässe Getriebe jedoch - im Unterschied zu den gezeigten

Ausführungsbeispielen - auch mit lediglich einem einzelnen ersten und einem einzelnen zweiten Getriebeteil realisieren lässt. Legende

11 Getriebe

13a,13b Äusseres (erstes) Getriebeteil

15a,15b inneres (zweites) Getriebeteil

17a,17b Führungsbahnen

19a,19b Verschiebeteil

21a,21b Festhalteteil

23 Nabe

25 Übergangsbereich

27 Gliederkette

29 einzelnes Glied der Gliederkette

31 Rollenkette

33a,33b seitliche Laschen des Glieds 29

35a,35b Bolzen

37a,37b Öffnungen

39 Mitnehmer

40 vordere Flanke des Glieds 27

41a,41b Seitenwände

42 Rücken des Glieds 27

43 erster Zahnriemen

45 Augen

47 Querstege

49 Zähne

51 zweiter Zahnriemen

53 Antriebswelle

54 Drehachse

55 Scheibe

57 Rillen

59 Ring

61 Einrastteils

63 Zapfen erste Welle

zweite Welle

AnMebseinrichtung

Verzahnung des zweiten Getriebeteils erstes Zahnrad

Welle

zweites Zahnrad

drittes Zahnrad

viertes Zahnrad

Zahnradgetriebe

innerer Zahnradring

äusserer Zahnradring

dritter Zahnradring

Welle

erstes Zahnrad

zweites Zahnrad

drittes Zahnrad

Ring des äusseren Zahnradrings

Ring des inneren Zahnradrings

Nase des äusseren Zahnradrings

Nase des inneren Zahnradrings

Anschlagteil

Claims

Patentansprüche

1. Getriebe (11) mit

a) einem um eine Drehachse (54) drehbaren ersten Getriebeteil (13;

13a,13b),

b) einem zweiten Getriebeteil (15; 15a,15b), welches relativ zum ersten Getriebeteil (13; 13a,13b) und um die Drehachse (54) drehbar ist,

c) wenigsten einer am zweiten Getriebeteil (15; 15a,15b) vorgesehenen Führungsbahn (17;17a,17b), welche sich in Bahnen von innen nach aussen erstreckt,

d) einem beweglichen Verschiebeteil (19; 19a,19b) mit ersten

Angriffsmitteln für ein erstes Kraftübertragungselement, welches Verschiebeteil in den Führungsbahnen verschiebbar aufgenommen ist,

e) einem Festhalteteil (21;21a,21b), welches das erste Getriebeteil

(13;13a,13b) mit dem Verschiebeteil (19;19a,19b) verbindet, und

f) einem Verstellorgan oder einer Versteileinrichtung (23), um das zweite Getriebeteil (15;15a,15b) relativ zum ersten Getriebeteil (13;13a,13b) zu verstellen, dadurch gekennzeichnet,

dass am ersten Getriebeteil (13;13a,13b) ein zweites Angriffsmittel (65) für ein zweites Kraftübertragungselement vorgesehen ist.

2. Getriebe (11) nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

dass das erste (13;13a,13b) und das zweite Getriebeteil (15;15a,15b) während der Kraftübertragung relativ zueinander frei drehbar sind.

3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die

Führungsbahn (17;17a,17b) im Wesentlichen spiralförmig ist. 4. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbahn sich aus einer Mehrzahl von im Wesentlichen kreisförmigen Führungsbahnen (1 ) zusammensetzt, wobei zwischen einer ersten

Führungsbahn eines ersten Radius und einer zur ersten Führungsbahn benachbarten zweiten Führungsbahn eines zweiten Radius ein

Übergangsbereich (25) vorhanden ist, welcher die erste und die zweite

Führungsbahn miteinander verbindet.

Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle lediglich eines Verschiebeteils (19) dasselbe eine Länge hat, welche wenigstens dem Umfang der äussersten Führungsbahn entspricht.

Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Getriebeteil zwei im Abstand voneinander angeordnete erste Scheiben (13a,13b) umfasst,

dass das zweite Getriebeteil zwei zweite Scheiben (15a,15b) umfasst, welche zweiten Scheiben relativ zu den ersten Scheiben frei drehbar gelagert sind, und dass das Schiebeteil (19) zwischen den zweiten Scheiben angeordnet und durch die Führungsbahnen geführt ist.

Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schiebeteil (19) seitlich in entgegengesetzte Richtungen orientierte

Führungsorgane (35a,35b) aufweist, welche mit den Führungsbahnen (19) zusammenwirken.

Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes und ein zweites Schiebeteil (19a,19b) vorgesehen sind, wobei das erste Schiebeteil (19a) durch ein erstes Festhalteteil (21a) und das zweite Schiebeteil (19b) durch ein zweites Festhalteteil (21b) am ersten Getriebeteil (13a,13b) festgelegt ist und die kumulierte Länge der Schiebeteile (19a,19b) vorzugsweise mindestens dem Umfang der äussersten Führungsbahn (17) entspricht.

Getriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste und eine zweite Führungsbahn (17a,17b) für das erste und das zweite Schiebeteil (19a,19b) vorgesehen sind.

10. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schiebeteil (19a,19b) durch eine Gliederkette (27) oder einen Riemen (43) gebildet ist. 11. Getriebe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Gliederkette (27) aus einzelnen Gliedern (29) besteht, welche an den Seiten Führungsbolzen (35a,35b) als Führungsorgane aufweisen.

12. Getriebe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Glied (29) in der Mitte einen Mitnehmer (39) besitzt.

13. Getriebe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (39) in Laufrichtung gesehen zwei unterschiedlich steile Flanken (40,42) aufweist. 14. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Angriffsmittel als Nabe mit Welle oder Zahnrad ausgebildet ist.

15. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Getriebeteil (15,15a,15b) durch eine vom ersten Getriebeteil (13,13a,13b) unabhängige Antriebs- oder Betätigungseinrichtung (69) verstellbar ist.

16. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (69) innerhalb der Führungsbahn am zweiten Getriebeteil angreift.

Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (69) ausgelegt ist, das zweite Getriebeteil relativ zum ersten Getriebeteil zu verdrehen. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung durch ein Zahnradgetriebe realisiert ist.

Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass als Angriffsmittel für ein Kraftübertragungselement eine Welle, Zahnrad,

Zahnriemen, Kette oder dergleichen vorgesehen ist.

Getriebe (11) mit

a) einem um eine Drehachse (54) drehbaren ersten Getriebeteil (13;

13a,13b) ,

d) einem Verschiebeteil (19; 19a,19b) mit ersten Angriffsmitteln für ein erstes Kraftübertragungselement, welches Verschiebeteil in den Führungsbahnen verschiebbar aufgenommen ist,

e) einem Festhalteteil (21;21a,21b), welches das erste Getriebeteil

(13;13a,13b) mit dem Verschiebeteil (19;19a,19b) gelenkig verbindet, und f) einem Verstellorgan oder einer Versteileinrichtung, um das zweite Getriebeteil (15;15a,15b) relativ zum ersten Getriebeteil (13;13a,13b) zu verstellen, dadurch gekennzeichnet,

dass am ersten Getriebeteil (13; 13a,13b) ein zweites Angriffsmittel für ein zweites Kraftübertragungselement vorgesehen ist, und dass das erste

(13;13a,13b) und das zweite Getriebeteil (15;15a,15b) während der

Kraftübertragung relativ zueinander frei drehbar sind.