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Schaltwerk-Wechselgetriebe. Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltwerk-Wechselgetriebe,
bei welchem die Änderung der Drehgeschwindigkeit vom Stillstand bis zu einem gewissen
Höchstwert durch Änderung der Amplitude einer schwingenden Bewegung und durch deren
einseitige Übertragung mittels eines Schaltwerkes erfolgt.
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Die Schaltorgane sind in bekannter Weise ohne ständige mechanische
Verbindung mit dem Schwingkörper, seitlich zu ,dem letzteren, als an der angetriebenen
Welle seitlich verschiebbare, aber unverdrehbare Kupplungsorgane ausgebildet, welche
mit dem Schwingkörper je für die Dauer der wirksamen Bewegung desselben selbsttätig
gekuppelt werden können, um ,die anzutreibende Welle zu drehen.
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Um dies nun beider getrennten Anordnung der Schaltorgane vom Schwingkörper
genau sichern zu können, werden die Schaltkupplungsorgane im Sinne der Erfindung
von der Treibwelle her, in. Abhängigkeit von den die Schwingkörper bewegenden unrunden
Körpern zwecks gleichmäßig abwechselnder Ein-bzw. Ausschaltung gesteuert.
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Die Zeichnung veranschaulicht eine beispielsweise Ausführungsform
des Erfindungsgegenstandes.
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Abb. i zeigt den Aufriß der Vorrichtung zum Teil im Schnitt.
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Abb. 2 einen Schwingkörper und dessen Antriebsweise, und Abb. 3 eine
Einzelheit.
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An der in der Längsrichtung verschiebbaren Haupt- oder Antriebswelle
i (Abb. i) sind zwei unrunde Körper 2, 2' .angeordnet; die eine Grundfläche derselben
ist ein mit der Welle i konzentrischer Kreis, während die andere eine Kurve darstellt,
deren zwischen a', c liegender Teil (Abb. 2) als archimedische Spirale, Teil
c, ä dagegen als Rückkehrkurve ausgebildet ist. Die zur Welle i senkrechten
ebenen Schnitte bilden demnach gleichfalls Kurven, die ebenso wie die eine Grundfläche
der unrunden Körper eine durch eine Rückkehrkurve ergänzte archimedische Spirale
darstellen. Die Steigung dieser Kurven pro Winkeleinheit ist proportional der Entfernung
,der Schnittebene von der kreisförmigen Grundfläche.
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Die auf Welle i in gewisser Entfernung voneinander angeordneten unrunden
Körper 2, 2' (Abb. i) sind um i8o° gegeneinander versetzt.
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Auf der mit veränderlicher Geschwindigkeit anzutreibenden Welle 8
sitzen zwei Schwingkörper .I, 4', die an ihren unteren Enden j e eine Rolle 3, 3'
tragen (Abb. 2). Die Rollen werden durch an dieAnsätze 1q. der Schwingkörper angreifende
Zugfedern o. dgl. ständig gegen die unrunden Körper 2, 2' gepreßt, wodurch eine
ständige Berührung und Übertragung der Bewegung gesichert ist. Im scheibenförmigen
Teil der Schwingkörper d., 4' sind konische Bohrungen 2o ausgebildet, die auf dem
Umfange eines Kreises liegen. Die mit der Welle 8 fest verbundenen Scheiben. 7,
7' enthalten Durchbrechungen, die gleichfalls auf dem Umfange eines Kreises liegen,
dessen Durchmesser gleich dem Teilkreis der Bohrungen 2o ist. Der Durchmesser der
Durchbrechungen ist ,gleich dem größten Durchmesser der Bohrungen 2o, während die
Anzahl der Durchbrechungen in den Scheiben 7, 7' von der der konischen Bohrungen
2o um eine abweicht. An ihrem einen Ende konische Stifte 6 greifen durch ,die Durchbrechungen
in den Scheiben 7, 7'. Die konischen Stiftenden sind gegen die Bohrungen 2o gerichtet.
Die Konizität der Stiftenden 6 ist gleich jener der Bohrungen 2o. Die zylindrischen
Enden der Stifte 6 sind durch in der Längsrichtung . der Welle 8 verschiebbare Flachscheiben
9,. 9' durchgesteckt. Gegen jeden Stiftkopf wirkt eine radiale Bandfeder io, die
mit einem Ende an der Flachscheibe 9, 9' befestigt ist.
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Zwecks Verschiebung der Flachscheiben. 9, g' in der Längsrichtung
der Welle 8 sind die Hohlwellen der Scheiben 9, 9' mit ringförmigen. Nuten 16 versehen,
in welche die an den oberen Enden der um Zapfen 13 schwingenden zweiarmigen Hebel
i i, i i' sitzenden Rollen 17, 17' eingreifen. Die an den unteren Enden der Hebel
i i, i i' angeordneten Rollen 18, 18' gleiten in symmetrischen Kurvennuten i9, i9'
eines mit der Welle i rotierenden Hohlkörpers 12. Da sowohl,die Rollen 18, 18' als
auch die Rollen 17, 17' an diametral gegenüberliegenden Seiten des Hohlkörpers 12
bzw. der Welle 8 angreifen, werden bei Rotation der Welle i die Flachscheiben 9,
9 abwechselnd in :der Längsrichtung
der Welle 8 fortbewegt, so
daß eine von beiden Scheiben 7, 7' mittels der °Stifte 6 mit dem ihr beigeordneten
Schwingkörper 4, 4' gekuppelt wird. In. der in Abb. i @dargestellten .Lage bewirkt
die Flachscheibe 9 eine Kupplung zwischen Schwingkörper 4 und Scheibe 7, während
bei weiterer Drehung der Welle i Scheibe 9 von, Scheibe 7 sich allmählich entfernt
und Scheibe 9' sich der Scheibe 7' nähert, bis 'zwischen der letzteren und dem ihr
beigeordneten Schwingkörper 4' eine Kupplung hergestellt wird.
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Die beschriebene Schaltvorrichtung bezweckt .die einseitige Belastung
der Schaltkörper 4, 4' derart, daßderen schwingende Bewegung sich in eine gleichmäßige
und. gleichgerichtete Bewegung umsetzt. Es ist klar, daß in jeder relativen Lage
der Scheiben 4, 7 bzw. 4', 7' deren Kupplung möglich sein muß. Da die Anzahl der
konischen Bohrungen 2o von der der konischen Stifte um eine abweicht, fällt ein
Stift 6 entweder mit einer Bohrung zusammen oder er liegt in gewisser Entfernung
von der Bohrung. Diese Entfernung kann ein gewisses Maß nicht überschreiten und
nimmt mit der Anzahl der Bohrungen und Stifte ab. Bei Anordnung von 2o Bohrungen
und ig Stiften ist die größte Entfernung von Stiftmitte bis Bohrungsmitte 114o des
Stifttelkreises. Da die Stiftenden konisch gestaltet sind, werden die Stifte, wenn
nicht einer .genau mit einer konischen Bohrung zusammenfällt und bis zu deren Boden
eindringt, teils gar reicht, teils nur bis zu einer geringen Tiefe in die Bohrungen
eindringen. Zumindest greift j edoch ein Stift 6 bis zum Boden einer Bohrung 2o
ein (erster Grenzfall), oder aber werden zwei Stifte bis zur halben Tiefe der Bohrungen.2o
vordringen (zweiter Grenzfall). In jeder zwischen diesen beiden Grenzfällen liegenden
Lage -werden die eingreifenden Stifte mehr oder weniger als bis zur halben Bohrungstiefe
eindringen. Die Kupplung ist also in jeder relativen Lage gesichert. Wirkungsweise
der Vorrichtung: Bei Drehung der Welle i mit den beiden-Exzentern 2, 2' führen die
Schaltkörper 4, 4' eine schwingende Bewegung aus, da die Rollen 3, 3' ständig gegen
die Mantelfläche der unirunden Körper 2' gedrückt werden. Ist nun Scheibe 7 mit
dem Schaltkörper 4 verbunden, wird sie. vom letzteren mitgenommen, im entgegengesetzten
Falle schwingt der Körper4 allein aus. Die Drehung der Welle 8 ist dadurch gesichert,
daß die Körper 4, 4' sich abwechselnd mit den Scheiben 7, 7' kuppeln, indem die
Stifte 6, 6' in die konische Bohrung einer der Schwingkörper 4 bzw. 4' eingreifen.
Die Scheiben 9, g' werden mittels der um den Zapfen 13 schwingenden doppelarmigen
Hebel i i, i i' achsial abwechselnd bewegt, wobei die Stifte 6 abwechselnd in eine
der Scheiben 4 oder 4' eingreifen. Da die exzentrischen Körper 2, 2' gegeneinander
um i8o° versetzt und die Schalthebel i i, i i' an verschiedenen Seiten des mit Kurvennuten
ig, ig' versehenen Hohlkörpers 12 angeordnet sind, wirken die Schwingkörper 4, 4'
abwechselnd auf die Welle 8 ein, wodurch die Drehung in einer Richtung stattfindet.
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Zur Vermeidung von Stößen muß die Kupplung des einen Schwingkörpers
noch vor der Entkupplung des anderen beginnen. Die beiden Schwingkörper 4,4 müssen
demnach kurze Zeit gleichzeitig auf die Welle 8 wirken. Zu diesem Zwecke sind die
archimedischen Spiralen an einem i8o° übersteigenden Bogen der exzentrischen Körper
2, 2' angeordnet. Dementsprechend sind auch die Schaltrollen ig, i9' ausgebildet.
Durch die geschilderte Vorrichtung erhält Welle 8 eine gleichmäßige Drehung, deren
Geschwindigkeit durch Verschiebung der Welle i innerhalb' gewisser Grenzen beliebig
einstellbar ist.