DE524385C - Umlaufraederwechsel- und -wendegetriebe - Google Patents

Description

Es ist schon seit langem das Bestreben vorhanden, ein gleich- und vielstufiges, wenn möglich stufenloses Getriebe zu schaffen, mit dem man leicht und auf einfachste Weise Geschwindigkeiten von ο bis zu einer gewissen Höchstgrenze von dem treibenden auf den getriebenen Teil übertragen kann.

Alle bisherigen Getriebe einschließlich der Norton- und ähnlicher Getriebe geben nur

ίο Geschwindigkeitsänderungen von einer gewissen Umlaufzahl bis zu einer Höchstdrehzahl, aber nie bis zu ο herunter. Dabei werden eine Anzahl verschieden gezahnter Räder gebraucht und oftmals noch nicht einmal eine gleichmäßige Abstufung erreicht. So fallen bei Räderfräsautomaten oftmals Primzahlen aus, bei Drehbänken können innerhalb gewisser Grenzen nicht alle Gewinde geschnitten werden usw.

Den Anforderungen am nächsten gekommen sind bis jetzt die Umlaufrädergetriebe, die nach der Formel

arbeiten, d.h. bei η Getriebegruppen innerhalb eines Getriebes 2" — 1 Geschwindigkeitsänderungen zulassen.

Das sind z. B. bei fünf Gruppen

2⁵ I =2·2·2·2·2

bei nur drei Gruppen

2· 2· 2 — 1 =

— ι = 32 —ι = 31,

d.h. besteht das Gesamtgetriebe aus drei gleichen Einzelgruppen, so können damit sieben verschiedene gleichstufige Geschwindigkeiten erzeugt werden. Dies ist aber in den meisten Fällen noch zu wenig.

Das Getriebe nach der Erfindung hat nun den Vorteil, daß es je nach der Zahl der Gruppen nicht nur eine größtmögliche Zahl von Gesdiwindigkeitsänderungen von ο bis zu einer gewissen Höchstgrenze erzeugen kann, sondern die Geschwindigkeiten auch in beliebiger Richtung, also vor- und rückwärts umsteuern wie auch vollständig abriegeln bzw. stillsetzen kann, und zwar nach der Formel

3"—ι

Der andere Vorteil ist der, daß das Getriebe aus einer beliebigen Anzahl gleicher Gruppen von nur drei bis vier verschieden zähnigen Rädern besteht. Die Räder selbst können aus verschiedenartigem Material bestehen, um das Auftreten von Geräuschen zu vermeiden, und können vollständig in Öl oder Fett eingekapselt laufen.

Die Anzahl A der verschieden gleichstufigen Endgeschwindigkeiten bestimmt sich nach der Formel

_-tl==3»—ι
2

worin η die Anzahl der zur Verfügung stehenden Gruppen bedeutet. Die kleinste Geschwindigkeit außer ο beträgt

Diese kleinste Geschwindigkeit ist gleichzeitig die Größe der Staffel. Die größte Geschwindigkeit dagegen ist

Besteht also 2, B. ein Getriebe aus κ = fünf Gruppen, so ist die Geschwindigkeitszahl

A~

3"— ι __ 3⁵— ι _ 3 · 3 · 3 · 3'· 3—-

2 ~ 2 ~'~ 2

_243 — I__242

Die kleinste Geschwindigkeit K bei einer Umdrehung der Gruppen

die größte

Ott.

2-3"

3" 243

243 — I__ 242

2-243 ~ 2^243

Ι2Ϊ

243

der Antriebsgruppe.

Gibt man den Gruppen statt einer Umdrehung eine Geschwindigkeit von 243 Umdrehungen, so kann man mit diesen fünf Gruppengetrieben 121 gleichstufige, von ι zu ι steigende Geschwindigkeiten aus-

führen. K ist in diesem Fall

243. ι

243
G ist dann in diesem Fall

243 ' 121
243

= 121

d.h. es können alle Geschwindigkeiten von ι bis 121, von 1 zu 1 steigend, ausgeführt werden. Dabei können die Drehrichtungen nach rechts oder links gerichtet sein.

Je nach der gewünschten größten oder kleinsten Endgeschwindigkeit und den Geschwindigkeitszahlen kann man die Anzahl der Gruppen wählen und die Drehzahl der Gruppen bestimmen.

Das Getriebe ist in der Hauptsache ein ausgesprochenes Reduktionsgetriebe mit hoher Anlaufszahl, daher mittelbar kuppelbar mit schneilauf enden Antriebsmaschinen.

Die einzelnen Gruppen können durch Zahnoder Reibräder für Umstellung im Ruhestand oder während des Betriebes ausgeführt werden je nach dem Verwendungszweck.

Dargestellt ist -der Erfindungsgegenstand beispielsweise als Rädergetriebe in den Abb. 1 bis 6,

Abb. ι zeigt vier Gruppen des Getriebes zum Teil im Schnitt.

Abb. 2 ist ein Getriebekasten mit drei Gruppen in Draufsicht ohne Deckel.

Abb. 3 zeigt den Querschnitt eines Getriebekastens.

Abb. 4 zeigt die Draufsicht auf eine Stelleinrichtung für fünf Gruppen. 6;

Abb. 5 ist der Querschnitt eines anderen Gruppenantriebes.

Abb. 6 stellt den Grundriß zu Abb. 5 dar. Auf einer feststehenden Welle 1 (Abb. 1) sitzen fest verschraubt das Rad 2, drehbar die 7c Doppelräder 3, 2 und das Schlußrad 3, 4. Auf den Naben dieser Räder laufen die gleich großen Gruppengehäuse 5, an deren Umfang die Zahnkränze 6, welche auch Reibscheiben sein können, angebracht sind. In den Ge- 7; hausen 5 sind die Bolzen 7, auf denen lose die Poppelräder 8, 9 sitzen, befestigt. Diese Doppelräder 8, 9 stehen mit den Rädern 2 bzw. 3, 2 und 3, 4 in einem Übersetzungsverhältnis von 3 zu ι bzw. 1 zu 3. 8(

Die Welle 1 ist in dem Getriebekasten ro (Abb. 2 und 3) befestigt. Außerdem sind noch die beiden Wellen 11 und 12 parallel zur Welle ι drehbar in den Wänden des Getriebekastens 10 gelagert. Die Welle oder Schiene 8; 13 ist ebenfalls parallel zur Welle 1, aber fest an den Kasten wänden angebracht. Auf dieser Welle 13 sitzen verschiebbar die Doppelstellgabeln 14. Diese haben einen bogenförmigen Ansatz 15, welcher genau mit der Verzahnung der Gehäusezahnkränze 6 zusammenpaßt. Ferner tragen sie zwei gabelförmige Ansätze 16 und 17, welche in die Rillen 18 und 19 der verschiebbar auf den Wellen 11 und 12 sitzenden und durch. Keile mitnehmharen Räder 20 und 21 eingreifen. Ein Ansatz der Hebel 14 geht durch Schlitze 23 des Kastendeckels 24 und läuft in einen Handgriff 25 mit Riegelklinke 26 aus. Auf einer der Wellen 11 und 12, welche durch die gleich großen Räder 27 und 28 miteinander verbunden sind, also gegenläufige Bewegungen ausführen, sitzt die Antriebsscheibe 29 oder irgendein schnelllaufender Antriebsmotor.

Der ganze Kasten kann mit Fett zum ic Selbstschmieren der Räder angefüllt sein, die Gruppen auch auf Kugel- oder Rollenlagern laufen und die Räder selbst Gerade- oder Schrägverzahnung haben. Die Änderung der Stellrichtung muß je nach dem Verwendungszweck entsprechend gestaltet sein.

Die Wirkungsweise ist folgende: Dreht man durch irgendwelche Antriebsmittel die Welle 11, so wird die Welle 12 durch die Räder 27 und 28 in dieselbe Bewegung, aber entgegengesetzt versetzt und demzufolge auch die Räder 20 und 21.

Stehen nun sämtliche Doppelstellgabeln 14 in sogenannter Mittelstellung, das ist die Stellung, in welcher die bogenförmigen An- is sätze 15 mit den Gehäusezahnkränzen 6 in Eingriff stehen, so sind die Gehäuse 5 alle

gesperrt. Die Räder 20 und 21 dagegen stehen seitlich, die einen rechts, die anderen links der Zahnkränze 6, also außer Eingriff mit diesen, und drehen sich leer. Durch die Absperrung der Gehäuse 5 ist aber auch infolge des Festsitzens des Rades 2 sowie der sämtlichen in den Gehäusen 5 und auf der Welle ι sitzenden Räder das Endrad 4 und somit auch die mit dem Rad 4 verbundene

Riegels

Maschine oder der Maschinenteil stillgesetzt.

Die Riegelstellungen ergeben unter Zugrundelegung der Abb. 4, worin die erste α, die zweite b usw. und 1 die letzte Gruppe ist, Null die Sperr-, Plus die Additions- und Minus die Subtraktionsstellung der Sperrhebel bedeuten, bei einer vollen Umdrehung der Gehäuse 5 folgende Endgeschwindigkeiten:

teilung

+ ο —

a

U.

U.

+ ο

W.

W.

Gibt man den Gehäusen anstatt einer Umdrehung deren 243, so sind mit Hilfe dieser fünf Gruppen aller Geschwindigkeiten um ο bzw. ι bis 121, von τ zn ι steigend, ausführbar. Wählt man beispielsweise das Übersetzungsverhältnis der Zahnkränze 6 zu den in sie eingreifenden Rädern 20 und 21 wie 4 zu 1, so machen diese Räder bzw. deren Wellen 11 und 12 gleich 243-4=972 Umdrehungen, also soviel wie ein Elektromotor von mittlerer Umdrehungszahl. Das Verhältnis der Räder 20 und 21 zu den Zahnkränzen 6 kann man aber dem entsprechenden Antriebsmittel anpassen. Will man als kleinste Geschwindigkeit ο und als größte Geschwindigkeit 250 Umdrehungen haben, so beträgt die Einheitsgröße bei fünf Gruppen 250:121=2,066, um die sich die Geschwindigkeiten steigern. Die Geschwindigkeiten würden also sein:

2,066 = i- 2,066 4,132= 2· 2,066 6,198= 3 · 2,066 usw. bis

250,000 = 121 · 2,066.

ι 243

3⁵

3⁴

8ΐ
._3_

"243

243 243 243 243

243

-L
8ι

243 4

243 243 243

JL_=:JL ₊ jL-_=rJL ₊ JL_=:Ji_ 3³ 243 27" 243 243 243

243 · 81 τ 27

IiI 9 "*" 3

81

121

243 243 243 243 243 243 Die Gruppen müssen dann die Drehzahl

243 · 250 ___ 6075

= 502

121 121

haben.

Um den Gruppen keine so hohe Umdrehungszahl zu geben, kann man vom Endrad 4 zur Antriebsmaschine eine entsprechende Übersetzung einschalten.

Gewinde lassen sich schneiden z. B. von

1/ " /32	bis 12V32" ==	3	20/ " /32	Staffel V32"
oder
1/ " He,	. 121/ " /Hi	7	0/ " ' /Kl	- Vi«"
oder
ι mm	- 121 mm			I
oder
0,5 mm	6ο1/« mm	—	- 0,5

ι mm

oder usw., wobei die kleinste Größe gleichzeitig die Staffelgröße ist.

Es würde zu weit führen, alle die Ver-Wendungsmöglichkeiten dieses Getriebes anzuführen.

Es sei nur noch ζ. B. auf die Abb. 5 und 6 hingewiesen, wo eine gewisse bauliche Vereinfachung insofern vorgesehen ist, als die feststehende Welle oder Schiene 13 ganz weggefallen ist und die Stellgabel nicht in die in die Radnaben der Räder 20 und 21 eingedrehten Rillen greift, sondern gleich an den Zahnkränzen selbst.

Erwähnt sei nur noch, daß die vom Endrad 4 angetriebene Maschine nur durch Umstellen aller nicht in Sperrstellung befindlichen Stellhebel sofort in die entgegengesetzte Drehrichtung versetzt werden kann. Bei Anwendung von Reibrädern kann die Umstellung in andere Geschwindigkeiten auch während des Ganges geschehen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:
   Umlauf räderwechsel- und -wendegetriebe mit mehreren hintereinandergeschalteten Umlaufrädergetrieben, die einzeln feststellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß diese Umlaufrädergetriebe auch noch wahlweise vorwärts oder rückwärts bewegt werden können, so daß bei Anwendung von η Umlaufrädergetriebegruppen eine a; bestimmte Anzahl gleichstufiger Geschwindigkeiten A der anzutreibenden Welle nach der Formel

   3ⁿ —:

   erreicht wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen