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Vorwählanordnung an Getrieben Man kennt bereits Vorwählanordnungen
für Getriebe, bei denen das Verschieben der Steuerungsgabeln der Verschiebezahnräder
mit Hilfe einer oder mehrerer Trommeln testimmt -wird, die, auf einer drehbaren
Wählerwelle angeordnet und mit entsprechend liegenden radialen. Anschlagstücken
versehen, für jede der zu erzielenden Geschwindigkeiten in eine verschiedene Winkelstellung
gebracht werden, so daß, wenn ihnen eine Verschiebebewegung in einem und dann in
einem anderen Sinne mitgeteilt wird, bestimmte Anschlagstücke auf Abkröpfungen-auftreffen,
die zu verschiebenden gabelartigen Mitnehmern gehören und ihre Verschiebung im richtigen
Sinne hervorrufen und damit ;das Eingreifen der verschiedenen Verschiebezahnräder
in die Verzahnungen, die der gewünschten Geschwindigkeit entsprechen, worauf die
Trommeln in ihre Ausgangsstellung zurückgebracht werden, in,der sie aufhören, die
Stellung der Ver:schiebezahnrälder zu sichern.
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Bei diesen Vorrichtungen besteht ;die Gefahr, daß die doppelte Handhabung,
die notwendig ist, um nacheinander die Verschiebung der 'Trommeln in einem Sinne
und dann im anderen Sinne vorzunehmen, unvollständig durchgeführt wird und daß dadurch
Störungen auftreten, die sich aus einer falschen Stellung .eines oder mehrerer Zahnräder
ergeben.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Gangwählervorrichtüng,
bei der eine einzige Betätigung zwangsläufig die gleichzeitige Verschiebung derjenigen
VerschiebezahnrÜder sicherstellt, die ihre Stellung in,dem Sinne wechseln müssen,
.die jedes von ihnen für die neue cinzustellende
Ceschwindigkeiteinnehmen
nuß und im übrigen die feste Verriegelung der Gesamtheit der Verschiebezahnräder
in ihren Arbeitsstellungen sichert. Dabei ist die neue Vorrichtung im wesentlichen
dadurch gekennzeichnet; daß die mit Anschlagstücken versehenen Wählertrommeln starr
auf der Wählerwelle befestigt sind und das Einschälten der gabelartigen Mitnehmet
-der Ver-, schiebezahnräder mit Hilfe von Differentialmechanismen von der Art Schraube-
Mutter durchführen, die auf einer gemeinsamen Betäbigungswelle befestigt sind und.
deren Verschiebebewegungen, die sich aus der -Drehung (der genannfen Welle ergeben,
das Verschieben und Verriegeln der --genannten Gabeln ergeben.
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Die Erfindung wird -im folgenden an Hand der schematischen Zeichnung
,an zwei Ausfühxungsbeispielen näher erläutert. , _ Abb. i eist eine Draufsicht
auf einen Wechselräderkasten, der mit der Gangwählervörriohtung ausgerüstet ist;
Abb. 2 ist ein Schnitt nach der Linie II-II der Abb. iT ; , -. , .
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Abb. 3, 4 und 5 sind teilweise Draufschten; *die ,die Stellung des
Vorwühlers nach :dem Wählen einer neuen Geschwindigkeit -,dem Einschalten -der neuen
Geschwindigkeitsstufe zeigen; Abb. 6 zeigt eine Albwandlung der Gängwähler-;vorrichtungdie
-an einen anderen Typ eines Cietri@ebekastens angepaßt ist: " Der in Abb: vdargestelite
Weohselrä@derkasten ist beispielsweise für acht verschiedene Geschwindigkeiten vorgesehen.
Er besitzt -eine Antriebswelle z (treibend); eine erste Zwischenwelle 2; eine zweite
Zwischenwelle 3 und eine Abtriebs-welle 4 (getrieben). , -Auf dem mit Län@gsverza!hnung
versehenen Endeden Welle ,i sitzt ein Verschiebezahnrad .5 mit zwei stüfenförmgen
Verzahnungen., - die mit den entsprechenden Verzahnungen von zwei Zahnrädern 6 und
7die auf der Zwischenwelle 2 aufgekeilt sind, in Eingriff kommen können.
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Auf der ebenso längs verzahnten Zwischenwelle 3 sntzen zwei 8 und
9,: von denen jedes mit zwei -stufenförmigen Verzahnungen versehen ist, die wie
folgt in Eingriff kommen können: .die-des--Verschiebezahnrades 8 mit den entsprechen-=den
V-erzahnungen von zwei Ritzeln -io und i i, auf der ZwischenwelW2 aufgekeilt sind;
und-die des Verschiebezahnrades 9 mit:-den-entsprechendenVerahnüngen" won zwei-
Zahnrädern T@2 und 13, die auf . :der Abtriebs*elle 4 aufgeteilt sind. -Die drei
Verschiebezahnräder 5, 8 und 9 stehen :immer mit der-einen. oder-eder :antderen
ihrer-Ver- i zalinungen -mit -dem -einen .oder- ,dem anderen der entsprechenden
Zahnräder im Eingriff. -.
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Man kann leicht ersehen, wie (die verschiedenen ':sich aus dem Verschieben.-eines
oder mehrerer der --Verschiebezahnräder -ergebenden Kombinationen-es -.gestakten,
achtverschiedene Geschwindigkeitsstufen der Abtriefiswelle .zu erreichen.
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- Die Verschi,ebüng .' der = drei Verschiebezahnräder-5,8 und 9 wird-.durch
idie,drei gabelartigen Mitnehmet 4, 15 und 16 gesteuert, die selbst auf einer feststehenden
@gemeinsamen Führungsstange 17 gleiten können. Diese Gabeln werden in den beiden
Eingriffsstellungen der Verschiebezahnräder, die sie steuern; durch Federschnäpper
i8 verriegelt, ,die mit entsprechenden Kerben in der Führungsstange -i7 zusammenwirken,
wobei durch Keile 19
eine Drehung -der Gabeln um! die genannte Stange iz7
verhindert wird.
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Die Gangwählervorrichtung ist wie folgt aufgebaut.: Auf einer Welle
2o:; die .durch ein Handkreuz 21 gedreht wird,- sind, etwa .gegenüber ,den Gabeln
=4, 15 und 16, drei Wählertrommeln 22; ,23 und 24 angeordnet. Eine Einstellscheibe
25; die auf der Welle 2o aufgekeilt ist und es gestattet, ;die gewünschte
Geschwindigkeit abzulesen, wird idurcheinenFeder-.schr@äpper 26 in jeder der lacht
Winkelstellungen gehalten, die sie einnehmen kann.
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Jede der Trommeln 2z, 23 und 24 ist an jedem ihrer Enden mit vier
radial angeordneten Anschlagstücken versehen, die in geeigneter Weise gerichtet
sind; wie 27 und 28 auf der Trommel 22', 29 und 30 auf der Trommel 23 und 3 z und
32 auf der Tromme124.
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Ferner sind zwischen- den Trommeln 22, 23 und 24 und :den Mitnehmern
1q., v5 und 16 mit geringer Reihung (Gleitsitz) auf einer gemeinsamen Welle 33,
die durch einen Handgriff 34, der zwei Stellungen einnehmen kann. (Abb::2), gedreht
wird, drei Hülsen 35, 36 und 37 angeordnet.
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Diese Hülsen machen die Drehung der Weile 33.
durch Keile 38
mit; können sich jedoch: in der Längsrichtungverschieben, daihreKeileineinerNut
laufen, die in der genannten Welle angebracht ist.
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Jede der Hülsen trägt auf ihrem Außenmantel zwei gegenläufige Gewinde;
in :dem betrachteten Beispiel ist die linke Seite mit Linksgewinde, die rechte Seite
mit Rechtsgewinde versehen.
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Auf jeder der Hülsen sind zwei Muttern 39 und 4o angebracht; die an
einer Drehung um die Hülsen durch eine feste Stange 41 verninidert weiden, die in
ständigem Eingriff mit einer Kerbe steht, die außen an jeder Mutter vorgesehen ist
und die Abkröpfüngen ¢2. besitzt, um die Längsverschiebung der genannten Muttern
zu begrenzen.
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In der in Abb.. i- dargestellten Stellung, die im folgernden mit eingekuppelter
Stellung bezeichnet wird; sind die beiden Muttern 39 -und 40 auf jeder der Hülsen
35, 36 und 37 durch einen ringförmigen Abstand getrennt, in dem einerseits- eines
der Anschlagstücke (von links oder von rechts) der entsprechenden Trommeln 2ä, 23
oder 24 eingreift und .anderseits ein: Absatz,,43, der auf jedem der- Mitnehrner
i4.; 1.5 und 11-6 vorgesehen ist, die auf diese Weise:un'bedingt festgelegt sind..
_ Die »Vorwähl«-Stellung, sdie in Abb. 3 dargestellt ist, -:wird .durch die Bet#ki:gung
des Handgriffs 34. bestimmt, indem man lesen im Uhrzeigers'inne dreht- und damit
auch die Welle 33 und die Hülsen 3'5, 36- und 37.
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Die Mutter 4o, die auf der Hülse 35 sitzt, bleibt unbeweglich, da
einerseits ihre Drehung -durch die
Stange 41 unterbunden wird und
die anderseits rechts gegen eine ,der Abkröpfungen 42 der genannten Stange anschlägt.
Die Hülse 35 ist demnach gezwungen, sich in die Mutter4o hineinzuschrauben und sich
nach links zu verschieben. Die Mutter 39 hat sich unter der Wirkung des Verschiebens
und Dreh ens der Hülse ebenfalls nach links verschoben, und zwar um eine Strecke,
die zweimal so groß ist wie,die Verschiebung -der Hülse, und ist so zur Anlage an
der linken Abkröpfnng 42- gekommen.
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Der gleiche Vorgang ergibt sich für -die Hülsen 36 und 37, jedoch
in entgegengesetztem Sinne, da zu Anfang ihre Muttern 39 gegen die Abkröpfung 42
auf ihrer linken Seite angelegt hatten; ihre Muttern 40 sind also mit -den rechts
befindlichen Abkröpfungen 42 zur Anlage gekommen.
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Auf jeder Hülse sind (die Muttern 39 und 4o, dann durch einen Abstand
getrennt, (der durch die Konstruktion etwas größer ist als die Breite der eistsprechenden
Trommeln 22, 23 und :24, deren freie Drehung so möglich ist.
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Während dieses Vorganges halben sich die Mitnehmer 14, 1,5 und 16
nicht verschoben, (da sie durch eine der Muttern 39 oder 40, und zwar diejenige,
die sich nicht verschoben hat, festgehalten werden und auch durch :die Federschnäpper
18.
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Die Wahl verschiedener Geschwindigkeitsstufen kann in einem beliebigen
Zeitpunkt während des Laufes oder (des Stillstandes der Maschine erfolgen und, nachdem
man die gewünschte Geschwindigkeit auf der Scheibe 25 abgelesen hat, durch Betätigung
des Handkreuzes 21, das die Drehung der Trommeln 22, 23 und 24 steuert.
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Durch diesen Vorgang wird nämlich in den Zwischenraum zwischen den
Muttern 39 und 40 einer jeden. der drei Hülsen 35, 36 und 37 eine neue Serie von
Anschlagstücken eingeschoben, die sich auf den Trommeln befinden.
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Je nachdem die neue Geschwindigkeit es erfordert oder nicht, daß die
entsprechenden Verschiebezahnräder verschoben werden, legen die in Arbeitsstellung
gebrachten Anschlagstücke auf einer jeden der Hülsen diejenige der Schraubenmuttern
39 oder 40 fest, die sich beim Vorwählen verschoben hat, oder aber sie halten im
Gegenteil diejenige der genannten Muttern fest, die unbeweglich geblieben .ist.
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Ab-b- 4 zeigt die Stellung ,der Bauteile nach der Wahl einer Geschwindigkeit,
-die beispielsweise die Verschiebung der Verschiebezahnräder 5 und 9 erfordert.
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In diesem Fall ist die Winkelstellung ;der Trommel 22 so, -daß die
Mutter 39,der Hülse 35 zwischen der links befindlichen Abkröpfung 42 und einem Anschlagstück
27, das sich an ihre rechte Seite geschoben hat, festgelegt ist, während (das Anschlagstück
28, das die Mutter festlegte, ausgetrieben ist.
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Was,die Mutter 40 der Hülse 37 betrifft, so wird sie durch ein Anschlagstück
32 der Trommel 24 festgelegt, während ihre Mutter 39 durch das Ausweichen des Anschlagstückes
31 freigegeben wird.
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Die Mutter 39 der Hülse 36 endlich bleibt durch .ein Anschlagstück
29 der Trommel 23 weiterhin festgelegt. Abb. 5 zeigt für das gewählte Beisspiel
die Stellung der Bauteile, nachdem der Geschwindigkeits -wechsel während des Haltens
der Maschine durchgeführt wurde, indem der Handgriff .34 in seine Stellung »Eingekuppelt«
zurückgeführt wurde.
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Wie bei dem-Vorgang »Vorwählen« ist jede der Hülsen 35, 36 und 37
gezwungen, sich auf der Welle in der Richtung zu verschieben, die ihr durch dias
Gewinde derjenigen der Muttern aufgezwungen wurde, die festgelegt ist.
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Auf diese Weise hat sich,die Hülse 35, indem sie sich in ihre Mutter
39 hineinschraubte, nach links verschoben, wobei die Mutter q:0, die sich zweimal
so schnell verschoben hat wie die Hülse, sich der Mutter 39 genähert und
.den Absatz 43 des Mitnehmers 14 mitgezogen hat. Dieser hat, indem er auf der Stange
17 glitt, die Verschiebung des Verschiebezahnrades 5 bewirkt, dessen eine Verzahnung
sich aus dem Zahnrad 7 gelöst hat; während die andere in Eingriff mit dem Zahnrad
6 gekommen ist.
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Die Hülse 37 hat sich beim (Hineinschrauben in ihre Mutter 40 nach
rechts verschoben und hat mit Hilfe des Mitnehrners 16 die Verschiebung des Verschiebezahnrades
9 -durchgeführt, Idas mit dem Zahnrad 13 in Eingriff gekommen ist.
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Endlich hat sich die Hülse 36 beim Hineinschrauben in ihre Mutter
39 nach links verschoben, 'jedoch ohne daß ihre Mutter 4o@ auf den Mitnehmer 115
eingewirkt hat, deren Absatz 43 in Berührung mit der Mutter 39 geblieben ist. Das
Verschiebezahnraad 8 ist also im Eingriff mit !dem Zahnrad z o geblieben.
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Die Gabeln 14, -r5 und Tab werden wiederum in beiden Richtungen durch
die Absätze 43 festgelegt, ,die zwischen den einander genäherten Muttern 39 und
4o gefaßt sind und selbst von den Anschlagstücken -der Trommeln festgelegt werden.
Das Getriebe ist daher bereit, mit dem gewünschten Untersetzungsverhältnis zu arbeiten.
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Zusammengefaßt sind die Schaltungen, die zum Wechseln der Geschwindigkeit
notwendig sind, @die folgenden: z. den Handgriff 34 in,dieStellung »Vorwählen« bringen;
2. das Handkreuz 21I in die Stellung bringen, die zu der gewünschten Geschwindigkeit
gehört und die auf der Scheibe 25 abgelesen wird (diese beiden Schaltungen können
während ,des Laufens oder des Anhaltens der Maschine durchgeführt werden) ; 3. bei
angehaltener Maschine den Handgriff 34 in die Stellung »Eingekuppelt« ,bringen;
4. wieder in Betrieb setzen.
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Bei der in Abb. 6 dargestellten Abwandlung hat der Wechselräderkasten
für,die gleiche Anzahl Geschwindigkeiten nur eine einzige Zwischenwelle.
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Zu diesem Zweck sind drei Verschiebezahnräder 44, 45 und 46, mit je
zwei stufenförmigen Verzahnungen versehen, auf der Antriebswelle 47 und der Abtriebswelle
48 angebracht, und zwar die beiden ersten auf der Antriebswelle :und das letzte
auf der Abtriebswelle.
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Die Verzahnungen dieser Verschiebezah.nrU@der können wie folgt in
Eingriff kommen: Die des Verschiebezahnrades 44 mit den Zahnräaderin 49 und 5o.,
die ;des Verschiebezahnraldes q:5 mit den. Zahntä,
dern 5a und,
52 tznd@,die des Verschiebezahnrades 46 mit deri Zahnrädern 53 und 54, wobei alle
diese Zähnrä,der .auf der Zwischenwelle 55 audgekeilt sind.
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Die - Steuerung dies Verschiebezehnrades 46 -.ist gleich,der für !die
drei Verschiebezahnräder ,des vorhergehenden beschriebenen und idargestellten Beispiels
und wird hier nicht mehr beschrieben; die Steuerung der Verschiebezahnrälder 44
und 45 -ist: idagegen verschieden.
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In der Tat dürfen diese Verschiebezahnräderdie alle-beide auf: einer
Welle sitzen und mit Zahnrädern in Eingriff kommen können; die ebenfalls auf einer
Welle aufgekeilt sind; nicht die Möglichkeit haben, gleichzeitig in Eingriff zu.-
kommen. -Es ist also nötig;" sie voneinander.abhängig zu machen, damit, wenn
eines von ihnen im Eingriff mit einem Zahnrald, steht, das andere eine gesteuerte
Zwischenstellung einnimmt, in der seine beiden Verzahnüngen @auß,er Eingriff . mit
den beiden entsprechenden Zahnräd(ern-!snd.
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Der Gangwählermechan:isrnus ist dann in folgender Weise aufgebaut<
Die Beiden Mitnehmer'56 und 57, die die Verschiebezahnräder 44 bz.w. 45. steuern;
sind mit Ansätzen 58' versehen, -die @dauernd mit einer kreisförmigen Nut im Eingriff
bleiben, -die in jeder. der entsprechenden Hülsen 59 und 6o angeordnet ist.
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Anderseits sind idie Trommeln 61 und 62, die zur Steuerung
der Verschiebezahnräder.44 bzw. 45 be-,stimmt sind, -an ihrer Mitte mit -zusätzlichen
Anschlagstücken versehen, und zwar 63 auf ider Trommel 61 und 64 auf der Trommel
62.
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Die. Schaltung des Geschwindigkeitswechsels ist -die gleiche wie bei
xler ersten Ausführurngsforrn.-Wenn der Handgriff 34. in seine Stellung gebracht
wird, (dann verschiebt sich die-Hülse 59, deren Mutter 40 -sich gegen rdie rechts
von ihr befindliche Abkröpfung 4-2 abstützt, nach links ihre -Verschiebung, die
gleich der Hälfte des für, die Mutter 39 nötigen Weges zum Anschlägen an die linke
Abkröpfun@g 42 ist, wird- durch den Ansatz 58 auf- den Mitnehmer 56 übertragen und
demgemäß auf das Verschiebezahnrad 44, -Idas seine Zwischenstellüngeinnimmt; in:
ider- sich keine seiner Verzahnungen im Eingriff befindet.: Die Hülse 6o, die durch
'den Absatz 59 festgelegt ist, der zum Mitnehmer 57 gehört, der seinerseits durch
eden :Federschnäpper 1.8 festgelegt ist, zwingt ihre beiden Muttern 39 und 4o, sieh
so weit voneinander zu entfernen, bis sie, zum Anschlag an .die Ablzröpfungert 42
kommen,. die " sich rechts bzw. links befinden. _ Wenn beispielsweise die erwünschte.
neue Geschwindigkeit es erforderlich macht, @daß: das Verschieb.tzahnrad 45 " mit
dem Zahnrad 52 in Eingriff kommt,- dann muß das Verschiebezahnrad 44 in seiner Zwischenstellung
fes ,gelegt werden., Nachdem die Wählerwelle 2o- in,die Stellung gebracht wurde-
die der neuen, Geschwindigkeit entspricht; befinden sich die Bauteile in oder folgenden
Stellung: Ein Anschlagstück-63 der Trommel 6r hat eine Stellung gegenüber Absatz.58
des Mitnehrners 56 eingenommen, bei der es mit der -in der Hülse
59
befindlichen Nut im Eingriff steht; während,das Anschlagstück 64 der Trommel
62uusgewichen ist und das Anschlagstück 310 (der ,genannten Trommel die Mutter 40
der Hülse 6o festgelegt hat.
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Wenn ider Handgriff 34 in !die Stellung »Eingekuppelt« zurückgebracht
Ist" dann nräh ern sich die Muttern 39 und q:0 der Hülse 59 einander, da: ,die genannte
Hülse durch den Mitnehmer 56 festgehalten ist, und -schließen den Ansatz 58 -des
gemannten Mitnehmers und ,das Anschlagstück 63 der Trommel 61 ein;
das Verschiebezahnrad 44 wird daher in seiner Zwischenstellung festgelegt.
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Da idie Mutter 4!O1 'der Hülse 6o durch das Anschlagstüok 30 "der
Trommel 62 festgelegt wird; ist ,die genannte Hülse gezwungen, sich nach rechts
zu verschieben, und bringt mit Hilfe des Mitnehmers 57 das Verschiebezahnrad 45
in Eingriff mit dem Zahnrad 52.
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Diesle Ausführungsform gestattet es nicht, eine neue Geschwindigkeit
während des Laufes der' Maschine zu wählen, da die Vorwählschaltung die Wirkung
hat, die Mitnehmer der voneinander abhängigen Verschiebezahnräjder :zu verschieben.
Die Rolle der Vorwählschaltung besteht darin, eine schnelle und fehlerfreie Einschaltung
der Verschieberäder zu bewirken.
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Das unabhängige Verschiebezahnrad öder alle unabhängigen Verschiebezahnrälderwenn
idie Vorrichtung mehrere besitzt, könnten ebenfalls mit Zwischenstellungen versehen
sein.