DE1150851B

DE1150851B - Schwenkradgetriebe

Info

Publication number: DE1150851B
Application number: DESCH29040A
Authority: DE
Inventors: Karl Schaefer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1961-01-13
Filing date: 1961-01-13
Publication date: 1963-06-27

Description

Schwenkradgetriebe Die Erfindung betrifft ein Schwenkradget:riebe mit einem Stufenräderkegel, mit dessen Rädern ein Zwischenrad wechselweise in Eingriff gebracht werden kann, das in einer Schwinge so gelagert ist, daß es gegenüber dem Stufenkegel radial aus- und einschwenkbar sowie längs der Mantellinie des Stufenkegels in Schritten von der Breite der Stufenräder verschieblich ist. Das Zwischenrad steht ständig mit einem weiteren Zahnrad im Eingriff, welches auf einer zur Mantellinie des Stufenkegels parallelen, gestenfesten Welle sitzt, um die die Schwinge schwenkbar ist. Beim Umschalten des Getriebes wird das Zwischenrad vor seiner Axialverschiebung aus der Verzahnung des Stufenkegels ausgeschwenkt und nach seiner Axialverschiebung wieder in die Verzahnung des Stufenkegels eingeschwenkt.
Bei bekannten Getrieben dieser Art erfolgt das Umschalten des Zwischenrades von einem Stufenrad zum anderen durch aufwendige Verstellmittel. Bekannt ist, zum Verstellen der das Zwischenrad tragenden Schwinge Exzenter zu benutzen. Es ist auch bekannt, die die Verstellexzenter aufweisende Stehwelle zum Ein- und Ausschwenken des Zwischenrades zugleich als Schaltwalze zum Axialverschieben des Zwischenrades auszubilden.
Die Erfindung betrifft einen Schaltmechanismus für Schwenkradgetriebe, der sich von ähnlichen Einrichtungen bei bekannten Getrieben dieser Art durch seine Einfachheit auszeichnet und keine empfindlichen Teile aufweist.
Das Schwenkradgetriebe gemäß der Erfindung kann in bekannter Weise Stufenräder mit kegeliger oder zylindrischer Mantelfläche enthalten.
Die Erfindung besteht in der gemeinsamen Anwendung folgender Merkmale: a) Die aus einer Zwischenradachse und Schwenkarmen bestehende Schwinge ist über Laschen mit einer Stehwelle gelenkig verbunden; b) die Stehwelle ist in bekannter Weise um Exzenterzapfen drehbar; c) die Stellwelle ist in bekannter Weise als Schaltwalze ausgebildet, wobei die Schaltnut abwechselnd steigungslose Abschnitte und Abschnitte mit Steigung von der Ganghöhe eines Getriebeschaltschrittes aufweist und in die Schaltnut eine das Zahnrad auf der Zwischenradachse verschiebende Schaltgabel eingreift; d) die Steigungsabschnitte der Schaltnut und die Exzenterzapfen sind hinsichtlich ihrer Phasenlage am Umfang der Stehwelle so angeordnet, daß die Schaltfolge »Ausrücken des Zwischenrades aus dem Stufenräderkegel, Weiterrücken des Zwischenrades um einen Schaltschritt, Einrücken des Zwischenrades in den Stufenräderkegel« eingehalten ist.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist das längsverschiebliche Zahnrad drehbar auf einer Nabe gelagert, die und-rehbar, aber axial verschiebbar auf der zur Kegelmantellinie der Stufenräder parallelen Zwischenradachse sitzt.
Die Zeichnung zeigt die Erfindung in drei Ausführungsbeispielen: Fig. 1 ist ein Querschnitt durch ein Getriebe mit konischen Stufenrädern, Fig. 2 ein Schnitt längs der Linie A -B in Fig. 1, Fig. 3 ein Schnitt längs der Linie C-D in Fig. 1, Fig.4 die Abwicklung eines Gewindeganges der Schaltwalze; Fig. 5 zeigt ein Getriebe mit Stirnrädern als Stufenräder, Fig.6 eine weitere Ausführungsform mit Stirnrädern.
Bei dem Getriebe nach Fig. 1 bis 4 sitzt auf der fest gelagerten Antriebswelle 1 ein walzenförmiges Zahnrad 2, das sich über die ganze Länge des von den konischen Stufenrädern 3 gebildeten Kegels erstreckt. Die Stufenräder 3 liegen ohne Zwischenraum nebeneinander, so daß sich deren Zähne seitlich berühren. Mit dem Zahnrad 2 kämmt ein auf einer Zwischenradachse 4 längsverschiebliches Zahnrad 5 mit ;einer Nabe 6. In eine Ringnut der Nabe 6 greift eine Schaltgabel 7. Letztere sitzt an einer Muffe 8, welche auf einer Schaltwalze 9 axial. verschieblich ist.
Die Schaltwalze 9 ist mit einem Flachgewinde 10 versehen, das so viele Gewindegänge besitzt, wie Stufenräder 3 vorhanden sind. Jeder Gewindegang besteht je zur Hälfte aus einem steigungslosen Teil 11 und einer Steigung 12, die der Entfernung 20 der Stufenräder 3 auf der Kegelmantellinie entspricht. In der Muffe 8 ist ein Führungsstift 13 befestigt, der in die Gewindenut 10 der Schaltwalze 9 eingreift.
Die Schaltwalze 9 hat exzentrische Zapfen 14, die fest .im Getriebegestell 15 gelagert sind. Sie ist durch Laschen 16 mit der Achse 4 des verschieblichen Zwischenrades 5 verbunden. Die Welle 4 ist ihrerseits mit Armen 17 an der fest gelagerten Antriebswelle 1 angelenkt.
Durch die exzentrische Lagerung der Schaltwalze 9 ist es möglich, das verschiebliche Zwischenrad 5 mit den Stufenrädern 3 in bzw. außer Eingriff zu bringen, wenn die Walze 9 gedreht wird. Steht.das Zahnrad 5 mit einem Stufenrad 3 im Eingriff, so befindet sich der Führungsstift 13 der Muffe 8 in .einem steigungslosen Teil 11 der Gewindenut 10 (Fig. 1). Wird die Schaltwalze 9 gedreht, so wird infolge ihrer exzentrischen Lagerung das Zahnrad 5 zunächst aus der Verzahnung der Stufenräder 3 herausgeschwenkt, ohne daß eine axiale Verschiebung des Zahnrades 5 stattfindet. Erst wenn der Führungsstift 13 in der Muffe 8 in den Bereich einer Gewindesteigung 12 gelangt, findet eine Axialverschiebung der Muffe 8 und des Zahnrades 5 statt.
Ist die Verschiebung beendet, gelangt der Führungsstift 13 wieder in einen steigungslosen Teil 11 der Gewindenut 10. Beim Weiterdrehen der Schaltwalze 9 bis zu einer mittleren Ruhestellung wird dann das Zahnrad 5 durch die Exzentrizität der Walze 9 wieder mit einem Stufenrad 3 zum Zahneingriff gebracht. Eine Arretierung 18 sorgt dafür, daß die Schaltwalze 9 sich nicht von selbst drehen kann. Je nachdem, in welcher Richtung die Getriebeübersetzung gewechselt werden soll, muß die Schaltwalze 9 jeweils um eine Umdrehung links oder rechts herum gedreht werden. Der Antrieb des Getriebes erfolgt bei 19.
Bei den Ausführungen nach den Fig. 5 und 6 sind die Stufenräder 3 normale Stirnräder, deren mittlerer Umfang :auf einer Kegelmantellinie liegt. Parallel zu dieser Kegelmantellinie ist eine Zwischenradachse 4 gelagert, die das verschiebliche Zahnrad 5 trägt. Letzteres ist :auf einer Nabe 21 schräg drehbar angeordnet; die Nabe ist auf der Achse 4 axial verschieblich. Die Achse 4 ist in. ihrem mittleren Teil als Vierkant ausgebildet und z. B. mit den Schwenkarmen 17 urdrehbar verbunden, so daß sich die Nabe 21 nur axial verschieben, nicht aber drehen läßt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 sitzt das Zwischenrad 5 auf der Nabe 21 derart schräg; daß das Rad 5 als Stirnrad mit dem jeweiligen Stufenrad 3 kämmt.
Gemäß Fig. 6 durchsetzt die Vierkantachse 4 die Nabe 21 und das Zahnrad ß schräg, und zwar parallel zur Kegehnantellinie der Stufenräder 3. Auch bei dieser Ausführung kämmt das Zwischenrad 5 als Stirnrad mit einem der Stufenräder 3. Die Ringnut 22, in welche die Schaltgabel 7 eingreift, verläuft senkrecht zur schrägen Zwischenradachse 4. Bei den Ausführungen nach Fig:5 und 6 sind die Zähne des walzenförmigen Zahnrades 2 entsprechend der Richtung der Zähne der Stirnräder 3 schräg angeordnet. Im übrigen arbeiten die einzelnen Getriebeteile in der gleichen Weise zusammen, wie es oben mit Bezug auf die Fig. 1 bis 4 beschrieben wurde.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Schwenkradgetriebe, bestehend aus einem Stufenräderkegel, mit dessen Rädern ein Zwischenrad wechselweise in Eingriff gebracht werden kann, das in einer Schwinge so gelagert ist, daß es gegenüber dem Stufenkegel radial aus- und einschwenkbar sowie längs der Mantellinie des Stufenkegels in Schritten von der Breite der Stufenräder verschieblich ist, ferner bestehend aus einer zur Mantellinie des Stufenkegels parallelen, gestenfesten Welle, um welche die Schwinge schwenkbar ist, und die ein Zahnrad trägt, das mit dem Zwischenrad ständig im Eingriff steht, gekennzeichnet durch die gemeinsame Anwendung folgender Merkmale: a) Die aus einer Zwischenradachse (4) und Schwenkarmen (17) bestehende Schwinge ist über Laschen (16) mit einer Stehwelle (9) gelenkig verbunden; b) die Stellwelle ist in bekannter Weise um Exzenterzapfen (14) drehbar; c) die Stehwelle ist in bekannter Weise als Schaltwalze ausgebildet, wobei die Schaltnut (10) abwechselnd steigungslose Abschnitte (11) und Abschnitte (12) mit Steigung von der Ganghöhe eines Getriebeschaltschrittes aufweist und in die Schaltnut eine das Zahnrad (5) auf der Zwischenradachse verschiebende Schaltgabel (7) eingreift: d) die Steigungsabschnitte der Schaltnut und die Exzenterzapfen sind hinsichtlich ihrer Phasenlage am Umfang der Stellwelle so argeordnet, daß die Schaltfolge »Ausrücken des Zwischenrades aus dem Stufenräderkegel, Weiterrücken des Zwischenrades um einen Schaltschritt, Einrücken des Zwischenrades in den Stufenräderkegel« eingehalten ist.
2. Schwenkradgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das längsverschiebliche Zahnrad (5) drehbar auf einer Nabe (21) gelagert ist, die urdrehbar, aber axial verschiebbar auf der zur Kegelmantellinie der Stufenräder (3) parallelen Zwischenradachse (4) sitzt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 238 805, 377 324; schweizerische Patentschrift Nr. 244 376; französische Patentschrift Nr. 936 600; britische Patentschrift Nr. 853 055; USA: Patentschriften Nr.1471162, 2 907 221.