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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.
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Change gear.
The invention relates to a purely mechanical change gearbox, which transmits the power of one shaft to another, advantageously with the same axis, and thereby the constant change in the transmission ratio from forward gear via idling to reverse gear without interrupting the loading
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The essence of the invention is that at a degree of transmission provided between the driving and the driven shaft, an organ is provided which, according to its axial displacement
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In the drawing, the schematic FIG. 1 serves to explain the mode of operation. 2 and 3 show axial section and axial view of a transmission according to the invention with rotation inhibition by clamping. FIG. 4 shows the axial section and FIG. 5 shows the section perpendicular to the axis through a transmission with return of the axially displaceable member by differential action.
Fig. 6 shows an anti-rotation by locking and Figs. 7 and 8 details thereof.
In the schematic FIG. 1, which only serves to explain the principle, a and b are two toothed racks which have oblique slots a ′ and b ′ which cross one another at the facing ends. The rack a is moved by the driving shaft c. The sliding block d is guided through both slots a ', b', which is also pivoted in the inclined position in which it does not participate in the movement.
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The driven shaft f receives its rotation from the racks b. It can be seen that as a result of the connection through the stone cl, the rod b is pushed through the rod a.
But since at the same time the stone is guided from top to bottom as a result of the sliding guide e, the rod b is pushed back relative to the rod a, i.e. at least more slowly than the rod a and therefore also the shaft f is driven at a lower speed than the shaft c has . By inclining the sliding guide e accordingly, it is possible to change the transmission ratio to any desired extent, from the standstill of the shaft f to the opposite rotation of the same relative to the shaft c.
The purpose of the transmission according to the invention is to use the principle shown for pure rotary motion.
In the transmission according to FIGS. 2 and 3, 1 is the driving shaft, 2 is the driven shaft and 3 is the shaft
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Outside the screw spindles reserved for the planetary gears, these axes are provided with keyway or square guides, which are mounted in the freely rotatable disks 8 so as to be longitudinally displaceable. The disks 8 are designed on the outside as brake disks, worm wheels or other detectable organs
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can be moved or swiveled as shown. The eccentric path replaces the theoretically correct spiral path. If the guideway is in the concentric position, the axes 7 and thus also the planet gears 5 cannot rotate when the disks 8 are locked, since they cannot cause any axial displacement of the axes.
The stationary planet gears will therefore drive shaft 2 with them at the speed of shaft 1. Transmission ratio 1: 1. If, however, the guides 12 are brought into the eccentric positions 12 ′, the axle 7, when the disk 8 is locked, can give way to the reaction that the planetary gear experiences on the wheel 6 and is unscrewed. Hiedureh makes the planetary gear J a rotation in the sense that it partially rolls on the wheel 6, so it does not take it with the full speed of the shaft 1 u. between this, the more so, the greater the eccentricity of the path 12 '. If the eccentricity is so great that the axle 7 would just be unscrewed around the same when the planet gear 5 on the gear 6 rolls freely over half its circumference, the gear 6 no longer receives any drive (freewheel).
If the eccentricity of the path 12 'becomes even greater and if the arrangement is made such that the axle 7 is pulled out through the path, then the wheel 6 experiences one
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Axis in the starting position is the diametrically opposite planet gear in operation. The number of planet gears is of course not limited to two. The eccentric track must of course be divided into segments accordingly.
In the embodiment according to FIGS. 4 and 5, the analogous parts are denoted by the same reference numerals, 1 is the driving shaft, 2 the driven shaft, 3 the housing. 4 the axle box, 5 the planetary gears, 6 the driven gear, 7 the radially movable axles. As in the first described embodiment, the planet gears 5 are also designed here as nuts for the thread 7 'of the axle, while the worm gears 8' corresponding to the disks 8 allow the axle to be longitudinally displaceable with simultaneous entrainment with respect to rotation.
The worms 13 engage in the worm gears 8 ′, which are connected via a gear described below in such a way that one axis 7 is screwed inwards in its planet gear 5 as a nut to the same extent as the one by means of its worm gear 8 ′ other axis 7 can be shifted radially outwardly corresponding to the eccentric track 12, so that in each case the radial shift of one axis returns the other to the same extent towards the starting position. The shafts of the worm M carry gear wheels 14 and 15, which each mesh with a gear wheel 16 and 17, which are freely rotatable about the shaft 2.
On the shaft 2 or on the extended hub of the gears 6, planet gears 18 are seated on radial axes and mesh with the gears of the gears 16 and 17. Since the relative rotation of the shaft 2 with respect to the shaft 1 takes place according to the displacement of the one axis 7, which is currently influenced by the eccentric path, according to its respective eccentricity, this relative rotation is caused by the planet gear 18 in the same ratio from the one worm pit (gear 14) the other (gear 15) is transferred and the spindle 7, which is not influenced by the eccentric path, is screwed back by the same amount, thus brought back to the starting position, regardless of the amount by which it was shifted by the eccentricity of the path 12.
In this embodiment, the clamping effect of the bracket 9 is replaced by the self-locking of the worm 13.
Instead of a clamp lock as shown in FIGS. 2 and 3, the alternating locking and unlocking of the axis 7 with respect to rotation can be done by a lock which has the property that the bolt always hits the bolt hole in the appropriate position. In Fig. 6 the device is shown partially in section. FIG. 7 shows the section according to A B, FIG. 8 the section according to C D of FIG. 6.
In the axle bearing body, which is designed in the form of a bow, the planetary gear axle 7 is mounted, which is again designed as a steep screw spindle in the area of the planetary gear hub, not shown. On the axis 7 is secured against rotation by the wedge 19, but allowing the longitudinal displacement of the axis, the disk part 18 a type of claw coupling and the sleeve-shaped pin carrier 20, which carries the pin 21 standing radially to the axis 7, which is connected to the bevel gear 23 22 rotatable. The bevel gear 23 engages in a bevel gear 24 which is rotatable about the axis 7 and which is formed into a ratchet wheel provided with locking holes (FIG. 7).
The second part of the claw coupling is formed by the washer body 25 which, by means of the roller 26 (FIG. 8), only comes into contact with the wedge 27 in a linear manner. This wedge, which is moved by means of the gripper piece 28 by the screw 22, establishes the coupling between the disc parts 18 and 25, u. alternatively in differently twisted positions relative to one another, depending on how far it is moved. It is therefore possible, by appropriately pushing the wedge between the disk parts 18 and 25, effected by the screw 22, to rotate the latter so that it remains at rest with respect to the body 4.
The disk body 25 is designed, analogously to the bevel gear body 24, as a ratchet wheel with locking holes.
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which revolve with the axis 7 around the driving shaft, alternately move so that they hold or release the body 24 or 25. The function of the device is as follows: The axially displaceable member (axis 7) is simply guided back through the track (analogous to 12 "Fig. 3) while the load is not being applied, the axis screwing back, i.e. rotating. As long as the bolt is turning 29 and 30 are in the position shown, the screwing back and thus rotation takes place unrestrained.
Shortly before the transition to the working period, bolt 29 runs on a step and the bevel gear 24 is locked by this. Due to the fact that the axis 7 continues to rotate, bevel gear 23 runs down on 24, whereby the thread 22 rotates and the fork piece 28 with the wedge piece 27 is shifted again as a result.
As a result (of course if the pitch is correctly dimensioned) the axis 7 can rotate
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on the body 4 stands still. Now bolt 30 comes to run up on a fixed step (since the body 4 is turning) and fixes part 25 without resistance. In this position, the axis 7 can still rotate. If, however, bolt 29 is pulled out again from the step, 23 can no longer unroll on 24, the rotation of screw 22 stops, wedge 27 stops and axis 7 is prevented from further rotation. At this moment the working period of this part comes in, it can only move axially.
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will. At this moment, bolt 30 runs down from a step again, so bolt 30 can run out without resistance.
The bolt 29 then moves into its initial position and the organ rotates freely.
A spring (not shown) puts everything in the starting position, so that shortly before the work
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to grab. If you see these rack-like organs turning, they screw themselves on the teeth in the manner of screw spindles, while their rotation is inhibited and they act like toothed racks.
PATENT CLAIMS:
1. Change gear, characterized in that a member (7J is provided in a transmission wheel of the transmission, which according to its axial displacement and thereby more or
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wheel and thereby increases or decreases speed and is returned to the starting position after releasing the possibility of self-rotation.