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Zahnräderwechselgetriebe. Zahnräderwechselgetriebe zur Erzielung veränderlicher
Umdrehungsgeschwindigkeiten an Werkzeugmaschinen, Motorfahrzeugen usw. sind bekannt.
Diese Getriebe können in zwei Hauptgruppen zerlegt werden, wobei Gruppe.I alle diejenigen
Getriebe umschließt, bei denen nur die kraftübertragenden Räderpaare in Eingriff
stehen, und Gruppe II diejenigen, bei denen sämtliche Räderpaare, Kraft- und Leerlaufräder
in Eingriff. stehen.
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Bei den Zahnräderwechselgetrieben der Gruppe I erfolgt der Geschwindigkeitswechsel
in der Weise, daß durch eine radiale Verstellung, z. B. durch Nortonschwinge, oder
eine achsiale Verstellung, z. B. Schieberäder, die betreffenden Räderpaare in Eingriff
gebracht werden, wobei die Umschaltung von einer Umdrehungsgeschwindigkeit zur anderen
nur während des .Stillstandes des Getriebes, im günstigsten Falle während des Leerlaufes
erfolgen kann.
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Bei den Zahnräderwechselgetrieben der Gruppe II besitzt ein jedes
Räderpaar eine Reibungs-, Klauen- oder Federkupplung, durch die 'ein Umschalten
von einer Geschwindigkeit zur anderen zu jeder Zeit möglich ist. Diese Getriebe
erfordern die größte Anzahl von Rädern, und weil sämtliche Räder stets in Eingriff
stehen, ist der Wirkungsgrad dieser Getriebe ungünstig.
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Die Zahnräderwechselgetriebe der Gruppe I finden infolge ihrer einfachen
Bauart und des höheren Wirkungsgrades gegenüber den Wechselgetrieben der Gruppe
II sowohl als einfache Vorgelege wie auch als eingebaute Getriebe die vielseitigste
Anwendung und haben gegenüber den Wechselgetrieben nach Gruppe II, trotzdem letztere
den bedeutenden Vorteil einer sofortigen Geschwindigkeitsumstellung haben, den Vorzug
einer bedeutend billigeren Herstellung und größeren Betriebssicherheit.
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Gemäß der Erfindung sind die einfache Bauart der Wechselgetriebe nach
Gruppe I und die Vorteile der Wechselgetriebe nach Gruppe II vereinigt, indem zwei
Wechsel-Betriebe nach der Gruppe I nebeneinander angeordnet sind, die wechselweise
in abgestuften Geschwindigkeitsveränderungen die Umdrehungsbewegungen übertragen,
wobei während das eine Getriebe stillsteht und ein Einschalten der Räderpaare zuläßt,
das andere Getriebe die eingeleiteten Umdrehungsbewegungen weiterleitet, wodurch
erreicht wird, daß ein Umschalten der Geschwindigkeitsstufen zu jeder Zeit und unter
jeder Belastung erfolgen kann und nur das kraftübertragende Räderpaar in Eingriff
steht.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise veranschaulicht,
und zwar zeigt Abb. i das Getriebe mit Nortonschwinge, Abb.2 mit Schieberädern versehen
im Schnitt.
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Die Riemscheibe a sitzt fest auf der Welle b,
die außerdem
mittels Feder und Nut verschiebbar den Doppelreibungskegel c trägt. Der Doppelreibungskegel
c kann einerseits mit dem Innenkegel d, anderseits mit dem Innenkegel e «vechselwei:
e gekuppelt werden. Die -Innenkegel d und e, die lose drehbar auf der Welle b lagern,
tragen auf ihren verlängerten Naben mittels Feder und Nut verschiebbar die Zahnräder
f und g, auf deren Naben lose drehbar die Schwinghebel h und i
sitzen (Abb.
i). Diese tragen auf Bolzen drehbar gelagert die Zwischenräder j und h. Die
Zwischenräder
j und k können mit den Stufenzahnrädern i bis zo in Eingriff gebracht werden.
Die Stufenzahnräder i, 3, 5,7 und g sitzen fest auf der verlängerten Nabe
des Innenkegels 1, die Stufenzahnräder 2, 4, 6, 8 und io gleichfalls fest auf der
verlängerten Nabe des Innenkegels m. Die Innenkegel 1
und
m können mit dem Doppelreibungskegel n, welcher verschiebbar, aber nicht
drehbar auf der Welle o sitzt, wechselweise gekuppelt werden. Die Innenkegel
1 und m, lagern lose drehbar auf der Welle o. Auf die Welle c ist
die Riemscheibe p fest aufgekeilt.
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Die Wirkungsweise ist folgende Wird die Riemscheibe a in Umdrehung
gesetzt, so dreht sich mit dieser die Welle b lind der Doppelreibungskegel c. Wenn
dieser, wie in der Zeichnung angegeben, mit dem Innenkegel d gekuppelt ist, läuft
auch dieser Innenkegel mit der gleichen Geschwindigkeit um wie die Welle
b. Das Zahnrad f, welches verschiebbar auf der verlängerten Nabe des
Innenkegels d angeordnet ist, überträgt die von der Riemscheibe a eingeleitete Bewegung
durch das Zahnrad j, je nach Stellung des Schwinghebels h, auf ein Zahnrad des Stufengetriebes,
wie z. B. in der Zeichnung angegeben, auf das Zahnrad i. Wird nun der Innenkegel
1, mit dem Doppelreibungskegel n gekuppelt, dann werden die Welle o und die
Riemscheibe p sich mit einer Geschwindigkeit drehen, die gleich dem Übersetzungsverhältnis
vom Zahnrad f zu Zahnrad i des Stufengetriebes ist, und das Zahnrad k und die Stufenräder
2, q., 6, 8 und io stehen still, Soll die folgende höhere Umdrehungsgeschwindigkeit
eingeschaltet werden, dann wird das Zwischenrad g durch den Schwinghebel i mit dem
Zahnrad 2 in Eingriff gebracht, welches, da die Zahnräder k, g und 2 nicht umlaufen,
ohne weiteres möglich ist. Hierauf werden die Doppelreibungskegel c und n mit den
Innenkegeln e und m gekuppelt, und es wird nunmehr die von der Riemscheibe
a eingeleitete Bewegung durch die Zahnräder k, g und 2 auf die Welle o bzw. die
Riemscheibe p mit der Umdrehungsgeschwindigkeit übertragen, die gleich dem Übersetzungsverhältnis
von Zahnrad k zu Zahnrad 2 ist, das Zahnrad f
und die Stufenräder r,
3, 5, 7 und g stehen still. Das Zahnrad f kann nunmehr außer Eingriff mit dem Zahnrad
i und in Eingriff mit dem Zahnrad 3 gebracht werden, und durch Kupplung der Doppelreibungskegel
c und n mit den Innenkegeln d und l wird die nächst höhere Umdrehungsgeschwindigkeit
erreicht. Verwendet man Schieberäder, so wird, wenn die Kupplung c in den Innenkegel
d eingeführt ist, die Bewegung vom Zahnrad f unter Vermittlung - der Zahnräder 5"
und i," auf das Zahnrad i übertragen. Letzteres nimmt durch die Kupplung n die Welle
o mit. Die Räder 2, q., 6 nehmen an der Umdrehung nicht teil, wodurch es möglich
ist, eines der auf der Welle z verschiebbar angeordneten Räder mit den Rädern 2,
.a., 6 in Eingriff zu bringen, während die Umdrehungsbewegung von der Riemscheibe
a auf die Riemscheibe p übertragen wird. Soll die nächstfolgende Geschwindigkeit
eingestellt werden, während die Bewegung von Riemscheibe a unter Vermittlung der
Zahnräder f, 5z, r,", i auf die Riemscheibe P übertragen wird, dann wird das Schieberad
6a, welches mit dem Zahnrad g in Eingriff steht, in die Stellung gebracht, in der
das Zahnrad 2" mit dem Zahnrad 2 in Eingriff steht. Nunmehr kann die Kupplung vom
Innenkegel d zum Innenkegel e geschaltet werden, worauf die Umdrehungsbewegungen
sich von Riemscheibe a durch Vermittlung des Zahnrades g, 6, 2,. 2
durch Kupplung n auf die Riemscheibe p übertragen und das andere Getriebe x, 5,
3 somit stillsteht oder leer läuft.
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Es können auf diese Weise sowohl in der Reihenfolge, entsprechend
der Anzahl der Stufenräder, als auch außer der Reihe liegende Umdrehungsgeschwindigkeiten
während des Betriebes und unter voller Belastung eingeschaltet werden.