DE1300755B - Gearbox with double eccentric - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein stufenlos regelbares Schaltwerksgetriebe mit Exzenterwalzen zum Umwandeln einer Drehbewegung in eine hin-und hergehende Bewegung, die auf entgegengesetzten Seiten mit in festem Abstand angeordneten Rollen stetig kraftschlüssig zusammenwirken, wobei die Exzenterwellen so kalibriert und ausgebildet sind, daß sie zum stufenlosen Regeln der Winkelgeschwindigkeit axial verschiebbar gelagert sind, nach Patent 1252498. The invention relates to an infinitely variable gearbox with eccentric rollers for converting a rotary movement into a reciprocating movement, which continuously cooperate positively on opposite sides with fixedly spaced rollers, the eccentric shafts being calibrated and designed so that they are continuously variable Control of the angular velocity are axially displaceable, according to patent 1252498.

Bei derartigen Schaltwerksgetrieben hat es sich als nachteilig erwiesen, daß die durch die Drehung der Exzenterwalzen hervorgerufene hin- und hergehende Bewegung der Rollen über eine verhältnismäßig aufwendige Konstruktion unter Verwendung von Zahnstangen und Zahnrädern in eine Drehbewegung der Abtriebswelle umgewandelt werden muß. Damit ist nicht nur ein großer Verschleiß der Einzelteile des Übertragungssystems, sondern auch unerwünschter Energieverlust auf Grund der zwischen den einzelnen Übertragungselementen auftretenden Reibung verbunden.With such gearboxes, it has proven to be disadvantageous that caused by the rotation of the eccentric rollers to and fro Movement of the rollers using a relatively complex construction converted by racks and gears into a rotary movement of the output shaft must become. This not only results in great wear and tear on the individual parts of the transmission system, but also unwanted energy loss due to the between the individual transmission elements occurring friction connected.

Es ist zwar bereits ein Schaltwerksgetriebe vorgeschlagen worden, bei dem die von einer Nockenscheibe hervorgerufene hin- und hergehende Bewegung über ein an seinem freien Enden mit Rollen versehendes Schwinghebelpaar auf eine mit der Antriebswelle verbundene Richtungskupplung übertragen wird, jedoch ist es mit dieser bekannten Vorrichtung nicht möglich, durch entsprechende axiale Verschiebung der Nockenscheibe ein stufenloses Regeln der Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle zu erreichen, da bei dieser bekannten Vorrichtung auf Grund der durch die axiale Verschiebung der Nockenscheibe hervorgerufenen, die Geschwindigkeitsänderung ermöglichenden Amplitudenänderung die in festem Abstand zueinander angeordneten Rollen nicht mehr in stetigem Kraftschluß mit der Nockenscheibe stehen, so daß unerwünschte Schläge der Rollen auf die Scheibe hervorgerufen werden oder ein Verklemmen der Nockenscheibe zwischen den Rollen des Schwinghebelpaares stattfindet.A manual transmission has already been proposed, in which the reciprocating motion caused by a cam disc via a pair of rocking levers provided with rollers at its free ends Directional coupling connected to the drive shaft is transmitted, however it is not possible with this known device, by appropriate axial displacement the cam disc continuously regulates the angular speed of the drive shaft to achieve because in this known device due to the axial Displacement of the cam disk, which enables the speed change Changes in amplitude no longer cause the rollers, which are arranged at a fixed distance from one another stand in constant frictional connection with the cam disk, so that undesired impacts of the rollers on the disc or jamming of the cam disc takes place between the roles of the rocker arm pair.

Diese bei der Verwendung von Schwinghebelpaaren auftretenden Schwierigkeiten sind dadurch bedingt, daß die in festem Abstand voneinander angeordneten Rollen während der Drehbewegung der Exzenterwalze sich nicht auf einer geraden Linie, sondern auf einem Kreisbogen bewegen. Damit ist jedoch ein Vor- bzw. Hinterlaufen des Berührungspunktes zwischen Rollen und Exzenterwalze vor bzw. hinter dem Punkt der Walze verbunden, der bei kreisförmigem Querschnitt der Walze den Berührungspunkt darstellen würde.These difficulties encountered when using rocker arm pairs are due to the fact that the rollers are arranged at a fixed distance from one another during the rotary movement of the eccentric roller, rather than on a straight line move on an arc. However, this means that the point of contact runs forwards or backwards connected between rollers and eccentric roller in front of or behind the point of the roller, which would represent the point of contact with a circular cross-section of the roller.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Schaltwerksgetriebe der eingangs erwähnten Art zu -schaffen, das einen vereinfachten und in seiner Wirkungsweise verbesserten funktionsfähigen übertragungsmechanismus aufweist und zudem eine dauernde kraftschlüssige Verbindung zwischen Rollen und Exzenterwalze garantiert. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die in an sich bekannter Weise von mindestens einemSchwinghebelpaar getragenen Rollen in Richtung der Längsachse der Exzenterwalze zueinander versetzt angeordnet sind und daß sie auf getrennten Exzenterbahnen ablaufen.The object of the present invention is to provide a gearbox of the type mentioned at the beginning, the one simplified and in its mode of operation has improved functional transmission mechanism and also a permanent positive connection between rollers and eccentric roller guaranteed. This task is achieved according to the invention in that the in a known manner of at least a pair of rocker arms carried rollers in the direction of the longitudinal axis of the eccentric roller are arranged offset to one another and that they run on separate eccentric tracks.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird jede der beiden Rollen des Schwinghebelpaares einer entsprechend dem Vor- bzw. Nachlaufen des Berührungspunktes kalibrierten Exzenterbahn zugeordnet. Dadurch wird ein ununterbrochener Kraftschluß zwischen der Exzenterwalze und den Rollen erreicht.By the measure according to the invention, each of the two roles of the Rocker arm pair one corresponding to the leading or trailing of the point of contact calibrated eccentric track assigned. This creates an uninterrupted frictional connection reached between the eccentric roller and the rollers.

Die beiden Rollen eines Schwinghebelpaares sind der Exzenterwalze also derart zugeordnet, daß eine Rolle auf der Vorderseite des einen Walzenteils abläuft, während die andere Rolle der Rückseite des zweiten Walzenteils anliegt.The two roles of a rocker arm pair are the eccentric roller so assigned in such a way that a roller on the front side of a roller part expires while the other roller rests against the back of the second roller part.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schaltwerksgetriebes ergibt sich dadurch. daß einer Antriebswelle mehrere Abtriebswellen zugeordnet sind, die über unabhängig voneinander axial verschiebbare Schwinghebelpaare angetrieben werden. Diese Maßnahme ermöglicht es, mit einer Antriebswelle mehrere Abtriebswellen zu betreiben, wobei die einzelnen Abtriebswellen unabhängig voneinander in ihrer Winkelgeschwindigkeit von Null bis auf einen Maximalwert geregelt werden können.A particularly advantageous embodiment of the gearbox according to the invention results from it. that several output shafts are assigned to a drive shaft, which are driven by independently axially displaceable rocker arm pairs will. This measure makes it possible to have several output shafts with one drive shaft to operate, the individual output shafts being independent of each other in their Angular speed can be regulated from zero to a maximum value.

Zwar ist bereits ein Schaltwerksgetriebe bekannt, das mehrere einer axial verschiebbaren Exzenterwalze zugeordnete Abtastsysteme vorsieht. Abgesehen davon, daß es sich bei diesen Abtastsystemen nicht um Schwinghebelpaare handelt, weist diese bekannte Vorrichtung jedoch gegenüber der erfindungsgemäßen insofern Nachteile auf, als dabei eine Geschwindigkeitsänderung, die durch die Verschiebung der Exzenterwalze hervorgerufen wird, bei diesen Abtastsystemen nur im gleichen Verhältnis zueinander erfolgen kann.Although a gearbox is already known that several one provides scanning systems associated with axially displaceable eccentric roller. Apart from that from the fact that these scanning systems are not rocker arm pairs, however, this known device has in this respect compared to the one according to the invention Disadvantages on when doing a speed change caused by the shift caused by the eccentric roller, in these scanning systems only in the same way Relationship to each other can take place.

Eine besonders raumsparende Konstruktion des erfindungsgemäßen Schaltwerksgetriebes ergibt sich dadurch, daß die zueinander versetzt angeordneten Exzenterbahnen auf zwei parallelen Wellen befestigt sind. Damit kann das Getriebe entweder in axialer Richtung der Wellen wesentlich kürzer gestaltet oder bei gleicher Länge der Wellen eine größere Anzahl von Schwinghebelpaaren untergebracht werden.A particularly space-saving construction of the gearbox according to the invention results from the fact that the eccentric tracks arranged offset to one another two parallel shafts are attached. This means that the transmission can either be in an axial direction The direction of the waves is made much shorter or with the same length of the waves a larger number of rocker arm pairs can be accommodated.

Zwar ist ein steuerbares Stufengetriebe bekannt, dessen Antrieb in zwei Abtriebswellen aufgeteilt ist. Abgesehen davon, daß diese beiden Antriebswellen ständig gegenläufig umlaufen, kann jedoch ein solches Rechenwerk mit einem Schaltwerksgetriebe der eingangs beschriebenen Art nicht verglichen werden, weil es sich bei dem bekannten Getriebe um ein Addiergetriebe handelt, bei dem auf den Antriebswellen Mitnehmerscheiben sitzen, die am Umfang verteilt abwechselnd entgegengesetzt in axialer Richtung ein- und ausrückbare Mitnehmerrollen tragen. Bei der erwähnten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schaltwerksgetriebes sind die beiden Antriebswellen jedoch lediglich mit Exzenterwalzen versehen, auf denen die Schwinghebelpaare in stetigem Kraftschluß abrollen.A controllable multi-step transmission is known whose drive is in two output shafts is divided. Apart from the fact that these two drive shafts such an arithmetic unit with a gearbox can always rotate in opposite directions of the type described at the outset cannot be compared, because it is the case with the known Gearbox is an adding gearbox with drive plates on the drive shafts which are distributed on the circumference and alternately opposite in the axial direction and carry disengageable driver rollers. In the aforementioned embodiment of the invention However, the two drive shafts only have eccentric rollers in the gearbox provided, on which the rocker arm pairs roll in constant frictional connection.

An Hand der Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schaltwerksgetriebes dargestellt sind, wird die Erfindung des näheren erläutert. In den Zeichnungen zeigt F i g. 1. das erfindungsgemäße Schaltwerksgetriebe mit auf voneinander getrennten Exzenterbahnen ablaufenden Rollen, F i g. 2 ein Schaltwerksgetriebe gemäß F i g. 1 mit mehreren einer Antriebswelle zugeordneten Abtriebswellen, F i g. 3 ein Schaltwerksgetriebe mit zwei Abtriebswellen die jeweils drei Schwinghebelpaare tragen, F i g. 4 ein Schaltwerksgetriebe, bei dem die beiden Walzenteile einer als Doppelexzenter ausgebildeten Exzenterwalze auf zwei parallelen Antriebswellen befestigt sind.With reference to the drawings, in which preferred embodiments of the Derailleur transmission according to the invention are shown, the invention of the explained in more detail. In the drawings, F i g. 1. the gearbox according to the invention with rollers running on separate eccentric tracks, FIG. 2 a manual transmission according to FIG. 1 with several output shafts assigned to a drive shaft, F i G. 3 a gearbox with two output shafts, each of the three rocker arm pairs wear, F i g. 4 a gearbox in which the two roller parts are used as a Double eccentric trained Eccentric roller on two parallel Drive shafts are attached.

Gemäß F i g. 1 ist die Antriebswelle 1 fest mit zwei untereinander starr verbundenen Exzenterwalzenteilen 2 und 3 versehen, die als Ganzes einen Doppelexzenter bilden. Auf dem Walzenteil t läuft vorderseitig eine Rolle 4 ab, während dem Walzenteil 3 rückseitig die Rolle 5 anliegt. Die Rollen 4 und 5 sind über Achsen 6 und 7 mit gabelförmigen Enden 8 und 9 der Schwinghebel 10 und 11 drehbar verbunden. Die achsparallel zur Antriebswelle 1 angeordnete Abtriebswelle 12 ist von einer Hohlwelle 13 umgeben, mit der die Schwinghebel 10 und 11 fest verbunden sind, und die auf der Abtriebswelle 12 frei drehbar gelagert ist. An ihrem einen Ende trägt die Hohlwelle 13 eine Antriebskupplung 14, die in eine mit der Abtriebswelle 12 fest verbundene Abtriebsklaue 15 eingreift, sobald die Hohlwelle 13 über einen mit einer koaxial zur Hohlwelle angeordneten Druckfeder 16 zusammenwirkenden Nocken 17, der von der Antriebswelle 1 gesteuert wird und in kraftschlüssiger Verbindung mit der Hohlwelle steht, axial in Richtung auf die Abtriebsklaue verschoben wird. Durch den Nocken 17 wird in Abhängigkeit von der Drehbewegung der Antriebswelle das Ein bzw. Entkuppeln so gesteuert, daß die Kupplungsklauen 14 und 15 dann im Eingriff stehen, wenn die Hebel 10 und 11 in der gewünschten Richtung schwingen, während die Klauen zu dem Zeitpunkt voneinander getrennt werden, wenn die beiden Hebel in der entgegengesetzten Richtung schwingen.According to FIG. 1, the drive shaft 1 is permanently provided with two eccentric roller parts 2 and 3 which are rigidly connected to one another and which as a whole form a double eccentric. A roller 4 runs on the front side of the roller part t, while the roller 5 rests on the rear side of the roller part 3. The rollers 4 and 5 are rotatably connected to fork-shaped ends 8 and 9 of the rocker arms 10 and 11 via axles 6 and 7. The output shaft 12, which is arranged axially parallel to the drive shaft 1, is surrounded by a hollow shaft 13 to which the rocker arms 10 and 11 are firmly connected and which is freely rotatably mounted on the output shaft 12. At one end, the hollow shaft 13 carries a drive coupling 14 which engages in an output claw 15 firmly connected to the output shaft 12 as soon as the hollow shaft 13 acts via a cam 17 which cooperates with a compression spring 16 arranged coaxially with the hollow shaft and which is controlled by the drive shaft 1 and is in frictional connection with the hollow shaft, is displaced axially in the direction of the output claw. The cam 17 controls the coupling and uncoupling as a function of the rotational movement of the drive shaft so that the coupling claws 14 and 15 are then in engagement when the levers 10 and 11 swing in the desired direction, while the claws are spaced from one another at the time separated when the two levers swing in opposite directions.

Um während der ganzen Umdrehung der Antriebswelle eine übertragung des Drehmoments auf die Abtriebswelle zu erreichen, werden zweckmäßig mehrere, z. B. drei Doppelexzenter und eine entsprechende Anzahl von Schwinghebelpaaren verwendet. In konstruktiv weniger aufwendiger Weise läßt sich das auch dadurch erreichen, daß einem Doppelexzenter mehrere Schwinghebelpaare zugeordnet sind, wie dies in F i g. 2 dargestellt ist. Dabei werden von dem auf der Antriebswelle 1 befestigten Doppelexzenter 2/3 drei Schwinghebelpaare 10, 11; 18, 20 und 20, 21 betätigt. Jedes Schwinghebelpaar besitzt an seinen freien Enden Rollen 4 und 5 und ist über eine Richtungskupplung jeweils mit einer Antriebswelle 12, 22 bzw. 23 verbunden, deren Drehmoment durch nicht dargestellte Zahnräder auf eine gemeinsame Welle übertragen wird. Die Drehzahl dieser Welle kann durch entsprechende axiale Verschiebung der Antriebswelle zwischen Null und einem Höchstwert geregelt werden.To achieve a transmission during the entire revolution of the drive shaft To achieve the torque on the output shaft, several, z. B. three double eccentrics and a corresponding number of rocker arm pairs are used. This can also be achieved in a structurally less complex manner in that several rocker arm pairs are assigned to a double eccentric, as shown in F i G. 2 is shown. In this case, the double eccentric attached to the drive shaft 1 2/3 three rocker arm pairs 10, 11; 18, 20 and 20, 21 actuated. Each rocker arm pair has rollers 4 and 5 at its free ends and is via a directional coupling each connected to a drive shaft 12, 22 and 23, the torque of which by gears not shown is transmitted to a common shaft. The speed this shaft can by appropriate axial displacement of the drive shaft between Zero and a maximum value.

Anstatt einem Doppelexzenter drei Hebelpaare zuzuordnen, kann die Antriebswelle gemäß F i g. 3 auch mit drei Doppelexzentern 2/3, 24/25 und 26/27 ausgerüstet sein, denen je ein Hebelpaar 10, 11; 28, 29 und 30, 31 zugeordnet ist. Dabei sind die einzelnen Hebelpaare um ihre gemeinsame Drehachse derart winkelversetzt angeordnet, daß ständig eine übertragung des Drehmoments auf die Abtriebswelle 12 erfolgt.Instead of assigning three pairs of levers to a double eccentric, the Drive shaft according to FIG. 3 also with three double eccentrics 2/3, 24/25 and 26/27 be equipped, each with a pair of levers 10, 11; 28, 29 and 30, 31 is assigned. The individual pairs of levers are angularly offset in this way about their common axis of rotation arranged that a constant transmission of the torque to the output shaft 12 he follows.

Weiterhin geht aus F i g. 3 hervor, daß mit dem Schaltwerksgetriebe mehrere, im dargestellten Beispiel zwei Abtriebswellen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit von einer Antriebswelle angetrieben werden können. In dem gezeichneten Beispiel ist parallel zur Abtriebswelle 12 auf der gegenüberliegenden Seite der Antriebswelle 1 eine zweite Abtriebswelle 32 angeordnet, die drei mit Rollen versehene Hebelpaare 33, 34; 35, 36 und 37, 38 trägt, die über Richtungskupplungen mit der Antriebswelle 32 verbunden sind. Wird nun die Antriebswelle 1 in axialer Richtung verschoben, so ändert sich die Drehzahl der Abtriebswellen 12 und 32 im gleichen Verhältnis. Wird jedoch die Antriebswelle fest angeordnet, während die Abtriebswellen 12 und 32 axial verschiebbar gelagert sind, so können durch entsprechende axiale Verschiebung die Drehzahlen der beiden Abtriebswellen unabhängig voneinander zwischen Null und einem Höchswert eingestellt werden. Eine solche Anordnung könnte beispielsweise bei fahrbaren Dreschmaschinen in der Weise benutzt werden, daß die Antriebswelle 1 von einem Motor angetrieben wird, während die Abtriebswelle 12 das Fahrwerk und die Abtriebswelle 32 das Dreschwerk betreibt.Furthermore, from FIG. 3 shows that with the gearbox several, in the example shown two output shafts with different speeds can be driven by a drive shaft. In the example shown is parallel to the output shaft 12 on the opposite side of the drive shaft 1 a second output shaft 32 is arranged, the three pairs of levers provided with rollers 33, 34; 35, 36 and 37, 38, which have directional couplings with the drive shaft 32 are connected. If the drive shaft 1 is now shifted in the axial direction, so the speed of the output shafts 12 and 32 changes in the same ratio. However, if the drive shaft is fixed, while the output shafts 12 and 32 are axially displaceable, so can by appropriate axial displacement the speeds of the two output shafts independently of one another between zero and can be set to a maximum value. Such an arrangement could, for example be used in mobile threshing machines in such a way that the drive shaft 1 is driven by a motor, while the output shaft 12, the chassis and the output shaft 32 operates the threshing mechanism.

Wie in F i g. 4 dargestellt, eignet sich das Schaltwerksgetriebe auch zur Herstellung raumsparender Vorrichtungen. Dazu werden die beiden Walzenteile 2 und 3 auf parallel zueinander angeordneten Antriebswellen angebracht und jeweils einem Arm eines Schwinghebelpaares zugeordnet. In dem in F i g. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel werden die mit den Walzenteilen 2, 24 und 26 bzw. 3, 25 und 27 versehenen Antriebswellen 39 und 40 von einer gemeinsamen, nicht dargestellten Welle angetrieben. Durch die Exzenterwalzen werden die Schwinghebelpaare 41 und 42 betätigt, die an ihren freien Enden die Rollen 43 und 44 bzw. 45 und 46 tragen und über diese in ständigem Kraftschluß mit den Exzenterwalzen stehen. Der Hebel 41 ist dabei über eine Richtungskupplung mit der Abtriebswelle 47 verbunden, während der Hebel 42 entsprechend mit der Abtriebswelle 48 verbunden ist. Durch entsprechendes axiales Verschieben der beiden Abtriebswellen kann auch bei dieser raumsparenden Konstruktion eine voneinander unabhängige Drehzahlregelung beider Abtriebswellen erreicht werden.As in Fig. 4, the gearbox is also suitable for the production of space-saving devices. To do this, the two roller parts 2 and 3 mounted on parallel drive shafts and each assigned to an arm of a rocker arm pair. In the one shown in FIG. 4 shown Embodiment are those with the roller parts 2, 24 and 26 or 3, 25 and 27 provided drive shafts 39 and 40 from a common, not shown Shaft driven. By the eccentric rollers, the rocker arm pairs 41 and 42 actuated, which carry the rollers 43 and 44 or 45 and 46 at their free ends and are in constant frictional connection with the eccentric rollers via these. The lever 41 is connected to the output shaft 47 via a directional coupling, while the lever 42 is correspondingly connected to the output shaft 48. By appropriate axial displacement of the two output shafts can also save space in this Construction of an independent speed control of both output shafts can be achieved.

Claims (3)

Patentansprüche: 1. Stufenlos regelbares Schaltwerksgetriebe mit Exzenterwalzen zum Umwandeln einer Drehbewegung in eine hin- und hergehende Bewegung, die auf entgegengesetzten Seiten mit in festem Abstand angeordneten Rollen stetig kraftschlüssig zusammenwirken, wobei die Exzenterwalzen so kalibriert und ausgebildet sind, daß sie zum stufenlosen Regeln der Winkelgeschwindigkeit axial verschiebbar gelagert sind, nach Patent 1252498, dadurch gekennzeichnet, daß die in an sich bekannter Weise von mindesten einem Schwinghebelpaar (10,11) getragenen Rollen (4, 5) in Richtung der Längsachse der Exzenterwalze zueinander versetzt angeordnet sind und daß sie auf getrennten Exzenterbahnen ablaufen. Claims: 1. Infinitely variable gearbox with eccentric rollers to convert a rotary motion into a reciprocating motion that works in opposite directions Sides with fixedly spaced rollers work together continuously in a non-positive manner, wherein the eccentric rollers are calibrated and designed so that they are continuously variable Regulating the angular velocity are axially displaceable, according to patent 1252498, characterized in that in a manner known per se of at least one rocker arm pair (10,11) supported rollers (4, 5) in the direction of the longitudinal axis of the eccentric roller to each other are arranged offset and that they run on separate eccentric tracks. 2. Schaltwerksgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Abtriebswellen (12, 32) angeordnet sind, die über unabhängig voneinander axial verschiebbare Schwinghebelpaare angetrieben werden. 2. Switching gear according to Claim 1, characterized in that several output shafts (12, 32) are arranged via independently axially displaceable rocker arm pairs are driven. 3. Schaltwerksgetriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zueinander versetzt angeordneten Exzenterbahnen (2, 3) auf zwei parallelen Wellen (39, 40) befestigt sind.3. Gearbox according to claims 1 and 2, characterized characterized in that the eccentric tracks (2, 3) arranged offset to one another two parallel shafts (39, 40) are attached.