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Wechselgetriebe.
Die Erfindung betrifft ein rein mechanisches Wechselgetriebe, welches die Leistung einer Welle auf eine andere vorteilhaft achsgleich überträgt und dabei die stetige Änderung des Übersetzungs- verhältnisses vom Vorwärtsgang über den Leerlauf zum Rückwärtsgang ohne Unterbrechung des Be-
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Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass an einem zwischen der treibenden und der getriebenen Welle vorgesehenen Übertragungsgrad ein Organ vorgesehen ist, das nach Massgabe seiner axialen Ver-
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In der Zeichnung dient die schematische Fig. 1 zur Erläuterung der Wirkungsweise. Die Fig. 2 und 3 zeigen Achsenschnitt und Achsenansicht eines Getriebes gemäss der Erfindung mit Drehungshemmung durch Klemmung. Die Fig. 4 zeigt den Achsenschnitt und Fig. 5 den Schnitt senkrecht zur Achse durch ein Getriebe mit Rückführung des axial verschiebbaren Organes durch Differenzialwirkung.
Fig. 6 zeigt eine Drehungshemmung durch Verriegelung und die Fig. 7 und 8 Einzelheiten hiezu.
In der schematischen Fig. 1, die lediglich zur Erläuterung des Prinzipes dient, sind a und b zwei Zahnstangen, die an den zugekehrten Enden sich kreuzende Schrägschlitze a'und b'besitzen. Die Zahnstange a wird durch die treibende Welle c bewegt. Durch beide Schlitze a', b'ist der Gleitstein d geführt, der ausserdem in der an der Bewegung nicht teilnehmenden, in ihrer Schräglage durch Schwenken ver-
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Die getriebene Welle f erhält ihre Drehung von den Zahnstangen b. Es ist ersichtlich, dass infolge der Verbindung durch den Stein cl die Stange b durch die Stange a gestossen wird.
Da aber gleichzeitig der Stein infolge der Gleitführung e von oben nach unten geführt wird, wird relativ zur Stange a die Stange b zurückgeschoben, also zumindest langsamer als die Stange a fortschieben und demnach auch die Welle f mit kleinerer Drehzahl antreiben, als die Welle c besitzt. Durch entsprechende Neigung der Gleitführung e ist es möglich, das Übersetzungsverhältnis in jedem beliebigen Masse zu ändern über Stillstand der Welle f bis zur entgegengesetzten Drehung derselben gegenüber der Welle c.
Das Getriebe gemäss der Erfindung bezweckt nun, das dargestellte Prinzip für reine Drehbewegung zu benutzen.
In dem Getriebe nach den Fig. 2 und 3 ist 1 die treibende, 2 die getriebene Welle und 3 das das
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Diese Achsen sind ausserhalb der für die Planetenräder reservierten Schraubenspindeln mit Keilnutoder Vierkantführungen versehen, die in den frei drehbaren Scheiben 8 längsverschiebbar gelagert sind. Die Scheiben 8 sind aussen als Bremsscheiben, Wurmräder oder sonstige feststellbare Organe ausgebildet
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verschoben odr wie gezeichnet verschwenkt werden kann. Die exzentrische Bahn ersetzt die theoretisch richtige Spiralbahn. Befindet sich die Führungsbahn in der konzentrischen Stellung, so können sich die Achsen 7 und damit auch die Planetenräder 5 bei gesperrten Scheiben 8 nicht drehen, da sie keine axiale Verschiebung der Achsen bewirken können.
Die stillstehenden Planetenräder werden also die Welle 2 mit der Drehzahl der Welle 1 mitnehmen. Übersetzungsverhältnis 1 : 1. Werden jedoch die Führungen 12 in die exzentrischen Stellungen 12'gebracht, so kann die Achse 7 bei gesperrter Scheibe 8 der Rückwirkung, die das Planetenrad am Rad 6 erfährt, nachgeben und wird herausgeschraubt. Hiedureh macht das Planetenrad J eine Drehung in dem Sinne, dass es sich teilweise am Rad 6 abrollt, dieses also nicht mit der vollen Drehzahl der Welle 1 mitnimmt u. zw. dies um so mehr, je grösser die Exzentrizität der Bahn 12'ist. Ist die Exzentrizität so gross, dass die Achse 7 gerade um dieselbe herausgeschraubt werden würde, wenn das Planetenrad 5 am Rad 6 frei über dessen halben Umfang abrollt, so erhält das Rad 6 keinen Antrieb mehr (Freilauf).
Wird die Exzentrizität der Bahn 12'noch grösser und wird die Anordnung so getroffen, dass die Achse 7 durch die Bahn herausgezogen wird, so erfährt das Rad 6 einen
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Achse in die Ausgangsstellung ist das diametral gegenüberliegende Planetenrad in Wirksamkeit. Die Zahl der Planetenräder ist natürlich nicht auf zwei beschränkt. Die Exzenterbahn muss natürlich dementsprechend in Segmente geteilt sein.
In der Ausführung nach den Fig. 4 und 5 sind die analogen Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, 1 ist die treibende, 2 die getriebene Welle, 3 das Gehäuse. 4 der Achslagerkörper, 5 die Planetenräder, 6 das getriebene Rad, 7 die radial verschiebbaren Achsen. Wie bei der erstbeschriebenen Ausführung, sind auch hier die Planetenräder 5 als Muttern für das Gewinde 7'der Achse ausgeführt, während die den Scheiben 8 entsprechenden Wurmräder 8'die Längsverschiebbarkeit der Achse bei gleichzeitiger Mitnahme in bezug auf Drehung zulassen.
In die Schneckenräder 8'greifen die Schnecken 13 ein, die über ein nachstehend beschriebenes Getriebe derart in Verbindung stehen, dass die eine Achse 7 durch Antrieb mittels ihres Schneckenrades 8'in demselben Masse in ihrem Planetenrad 5 als Mutter nach einwärts geschraubt wird, als die andere Achse 7 entsprechend der Exzenterbahn 12 radial nach auswärts verschoben werden kann, so dass jeweils die radiale Verschiebung der einen Achse die andere im selben Masse gegen die Ausgangsstellung zurückführt. Die Wellen der Schnecken-M tragen Zahnräder 14 bzw. 15, die in je ein Zahnrad 16 bzw. 17 eingreifen, die um die Welle 2 frei drehbar sind.
Auf der Welle 2 bzw. auf der verlängerten Nabe der Zahnräder 6 sitzen auf radialen Achsen Planetenräder 18, die in Zahnkränze der Räder 16 und 17 eingreifen. Da die Relativverdrehung der Welle 2 gegenüber der Welle 1 nach Massgabe der Verschiebung der einen augenblicklich durch die exzentrische Bahn beeinflussten Achse 7 entsprechend deren jeweiliger Exzentrizität erfolgt, so wird diese Relativverdrehung durch das Planetenrad 18 im selben Verhältnis von der einen Wurmsehraube (Zahnrad 14) auf die andere (Zahnrad 15) übertragen und die jeweils von der exzentrischen Bahn nicht beeinflusste Spindel 7 um dasselbe Mass zurückgeschraubt, demnach wieder in die Ausgangsstellung gebracht, gleichgültig, um welches Mass sie durch die Exzentrizität der Bahn 12 verschoben wurde.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Klemmwirkung des Bügels 9 durch die Selbsthemmung der Schnecke 13 ersetzt.
Statt einer Klemmsperre wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, kann die abwechselnde Sperrung und Freigabe der Achse 7 in bezug auf Drehung durch eine Verriegelung erfolgen, die die Eigenschaft hat, dass der Riegel das Riegelloeh immer in entsprechender Stellung trifft. In Fig. 6 ist die Einrichtung teilweise im Schnitt dargestellt. Fig. 7 zeigt den Schnitt nach A B, Fig. 8 den Schnitt nach C D der Fig. 6.
In dem Achslagerkörper, der bügelförmig ausgebildet ist, ist die Planetenradachse 7 gelagert, die im Bereich der nicht dargestellten Planetenradnabe wieder als steilgängige Schraubenspindel ausgebildet ist. Auf der Achse 7 sitzt durch den Keil 19 gegen Drehung gesichert, jedoch die Längsverschiebung der Achse gestattend, der Scheibenteil18 einer Art Klauenkupplung und der hülsenförmige Zapfenträger 20, der den radial zur Achse 7 stehenden Zapfen 21 trägt, der die mit dem Kegelrad 23 verbundene Sehraubenspindel 22 drehbar hält. Das Kegelrad 23 greift in ein um die Achse 7 drehbares Kegelrad 24 ein, das zu einem mit Riegellöchern versehenen Sperrad ausgebildet ist (Fig. 7).
Der zweite Teil der Klauenkupplung wird durch den Seheibenkörper 25 gebildet, der mittels der Rolle 26 (Fig. 8) eine nur linienförmige Anlage an den Keil 27 findet. Dieser Keil, der mittels des Greiferstückes 28 durch die Schraube 22 verschoben wird, stellt die Kupplung zwischen den Scheibenteilen 18 und 25 her, u. zw. in relativ zueinander verschieden verdrehten Stellungen, je nachdem, wie weit derselbe verschoben wird. Es ist daher möglich, durch entsprechendes, durch die Schraube 22 bewirktes Hineinschieben des Keiles zwischen die Scheibenteile 18 und 25, letzteren so zu drehen, dass er in bezug auf den Körper 4 in Ruhe bleibt.
Der Scheibenkörper 25 ist analog dem Kegelradkörper 24 als Sperrad mit Riegellöchern ausgebildet.
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die mit der Achse 7 um die treibende Welle kreisen, abwechselnd so verschieben, dass sie die Körper 24 bzw. 25 festhalten oder freigeben. Die Funktion der Einrichtung ist folgende : Das axial verschiebbare Organ (Achse 7) wird während der Nichtbelastung einfach durch die Bahn (analog 12"Fig. 3) zurück- geführt, hiebei schraubt sich die Achse zurück, dreht sich also. Solange sich die Riegel 29 und 30 in der gezeichneten Stellung befinden, erfolgt die Zurückschraubung und somit Drehung hemmungslos.
Kurz vor dem Übergang zur Arbeitsperiode läuft Riegel 29 auf eine Stufe und wird hiedurch das Kegelrad 24 verriegelt. Dadurch, dass die Achse 7 sieh aber weiterdreht, läuft Kegelrad 23 auf 24 ab, wodurch das Gewinde 22 sich dreht und dadurch wieder das Gabelstück 28 mit dem Keilstück 27 verschoben wird.
Infolgedessen (natürlich bei richtiger Bemessung der Ganghöhe) kann sich die Achse 7 drehen
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auf den Körper 4 stillsteht. Nun kommt Riegel 30 auf einer fixstehenden Stufe zum auflaufen (da ja der Körper 4 sieh dreht) und ohne Widerstand den Teil 25 fixiert. In dieser Stellung kann sich die Achse 7 noch immer drehen. Wird nun aber Riegel 29 wieder durch Ablauf von der Stufe herausgezogen, so kann 23 auf 24 sich nicht mehr abrollen, es hört somit die Drehung der Schraube 22 auf, dadurch bleibt der Keil 27 stehen und die Achse 7 ist an der weiteren Verdrehung gehindert. In diesen Moment tritt die Arbeitsperiode dieses Teiles ein, er kann sich nur axial verschieben.
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werden. In diesem Momente läuft wieder Riegel 30 von einer Stufe ab, dadurch kann Riegel 30 ohne Widerstand herauslaufen.
Sodann tritt Riegel 29 in seine Anfangsstellung und das Organ dreht sich frei.
Eine Feder (nicht eingezeichnet) stellt alles in die Anfangsstellung, so dass kurz vor der Arbeits-
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greifen. Drehen sieh diese zahnstangenartigen Organe, so schrauben sie sich an den Zähnen nach Art von Schraubenspindeln, während sie an der Drehung gehemmt wie Zahnstangen wirken.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Wechselgetriebe, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Übertragungsrad des Getriebes ein Organ (7J vorgesehen ist, das nach Massgabe seiner axialen Verschiebung und dadurch mehr oder
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rad und dadurch geschwindigkeitsvermehrend oder vermindernd wirkt und nach Freigabe der Eigendrehungsmöglichkeit in die Ausgangsstellung zurückgeführt wird.