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Räderwechselgetriebe, insbesondere für motoretriebene Schienenfahrzeuge.
Die Erfindung betrifft ein Räderwechselgetriebe, insbesondere für motorgetriebene Schienenfahrzeuge. in welches ausser den'willkürlich zu schaltenden Kupplungen für die einzelnen Geschwindigkeitsstufen Freilaufeinriehtungen eingebaut sind, um beim Übergehen von einer auf eine andere Gesehwindigkeitsstufe das Ausschalten des vorher in Benutzung gewegenen Getrirbeganges zu ermöglichen.
Es sind Rädeiwechselgetriebe mit Freilaufeinrichtungen bekanntgeworden, bei denen willkürlich ein-und ausrüekbare Reibungskupplungen bestehen, welche aber den Nachteil haben, dass sie entsprechend den zu übertragenden Kräften eine verhältnismässig grosse Reibfläche haben müssen und daher grosse Gesamtabmessungen erfordern. Reibungskupplungen werden auch wegen vorkommender Ver- schmutzungen und allgemeiner, oft zu rascher Abnutzung der Reibflächen nicht gern verwandt. Der Hauptnachteil besteht darin, dass das gesamte Getriebe infolge der gross zu wählenden Reibungskupplungen im Fahrzeug zu viel Raum und unnötige Gewichtserhöhung beansprucht.
Die bekanntgewordenen Räderwechselgetriebe dieser Art weisen im übrigen einen ziemlich kom- plizierten Bau auf, indem für jeden Getriebegang eine Reibungskupplung und ausser der Freilaufkupplung noch eine besondere Kupplung vorgesehen ist. Infolgedessen muss beim Einschalten des einen Getriebeganges zunächst die Reibungskupplung und dann noch eine besondere Kupplung betätigt werden, und für einen andern Getriebegang ist wieder eine andere Reibungskupplung und danach noch eine weiteic Kupplung zu schalten.
Diesen bekannten Ausführungen gegenüber zeichnet sich das Rädelwechselgetriebe gemäss vorliegender Erfindung durch ausserordentliche Einfachheit im Bau und auch in der Bedienung aus. Hiebei sind nur die Schaltteile und anschliessenden Gestänge für die willkürlich zu betätigenden Kupplungen nötig.
Es sind erfindungsgemäss zum willkürlichen Einschalten der Getriebegänge ein-und ausrückbare Klauenkupplungen mit an den zueinandergekehrten Stirnflächen abgeschrägten Klauenzähnen vorgesehen derart, dass diese Klauenkupplungen als Überholungskupplungen wirken können, solange die in Eingriff zu bringenden Kupplungshälften in ihren Geschwindigkeiten noch nicht angeglichen sind.
Gleichzeitig kann erfindungsgemäss dafür Sorge getragen sein. dass die Bedienung der ver- sehiedenen Betätigungshebel vermöge besonderer Anordnung bzw. auch Ausbildung sinnfällig zu der jeweilig zu erstrebenden Arbeitsweise, z. B. gleichgerichtet zur jeweiligen Fahrtrichtung, erfolgt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt ein Zahnräderwechselgetriebe in einem senkrechten Schnitt, Fig. 2 einen Schnitt nach II-II der Fig. 1, Fig. 3 Einzelteile des Getriebes in einem waagrechten Längsschnitt, und Fig. 4 ver- ansehaulieht schematisch das Weschselgetriebe in Seitenansicht und dazu eine Ausführungsform der Gestänge, welche zur Betätigung der Schaltorgane des Getriebes dienen.
Mit der Motorwelle ist eine Welle verbunden, die vorteilhaft aus zwei ineinandergesteckten Teilen besteht, u. zw. einerseits aus dem Teil 1 und anderseits aus dem Teil 2. Die zweiteilige Ausbildung ist hier gewählt, um zwischen der Motorwelle und dem Getriebe eine gewisse geringe Gelenkigkeit zu schaffen.
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auch in den Nuten 4 des Gegenteils entsprechendes Spiel, derart, dass der Wellenteil 1 entsprechend den auftretenden Lagenveränderungen zwischen ihm und dem Getriebegehäuse 5 in verhältnismässig kleinen Grenzen Winkelstellungen einnehmen kann, was einer gewissen Gelenkigkeit gleichkommt.
Der Wellenteil 2 ist im Getriebegehäuse 5 gelagert und trägt zweckmässig ausserhalb des Gehäuses die durch Keile 6 befestigte Bremstrommel. 7, Über welcher das Bremsband 8 angeordnet ist, das mit seinem einen Ende sich an einen ortsfesten Bolzen anschliesst, während sein anderes Ende einen Vorsprung 9 besitzt, auf den sich der Bremshebel 10 aufsetzen kann (Fig. 4).
Die Bremsvorrichtung ist in verschiedenartiger Anwendung und auch Anordnung denkbar. Sie lässt sich beispielsweise auch in Fällen verwenden, in denen zwischen Motor und Getriebe eine normale Motorkupplung bzw. Schwungradkupplung oder beispielsweise eine mitumlaufende Flüssigkeitskupplung besteht. Ferner ist es möglich, die Bremsvorrichtung an anderer geeigneter Stelle anzubringen oder auch eine vorhandene Bremse besonders auszubilden, um sie zeitweise gemäss der Erfindung zwangsläufig zu betätigen.
Im Getriebe ist auf dem Teil 2 der Motoranschlusswelle das Zahnrad 12 aufgekeilt, welches in ständigem Eingriff mit dem Rad 13 steht, das fest auf der Vorgelegewelle 14 sitzt. Die Vorgelegewelle 14 trägt noch das Rad 15, mit welchem das Rad 16 in Eingriff steht. Dieses Rad 16 ist unter Vermittlung
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Freilaufeinrichtung mittels Keilen fest auf der Welle sitzt. Die Welle 19 ist für gewöhnlich getrennt von dem Wellenteil 2, kann aber mit diesem gekuppelt werden. Die Kupplung besteht einerseits aus Klauenzähnen 12'des Rades 12 und anderseits aus Klauenzähnen 20'der Muffe 20, welche mitdrehbar, aber verschiebbar auf der Welle 19 angeordnet ist. Die Welle 19 und die Muffe 20 sind zu diesem Zwecke in bekannter Weise mit Keilnuten versehen.
Die Getriebewelle 19 trägt ferner unter Vermittlung je einer Freilaufeinrichtung 21, 22 und 23,24 die Räder 25 und 26. Der innere Teil 22 der zu dem Rad 25 gehörigen Freilaufeinrichtung sitzt lose drehbar auf der Welle 19, während der innere Teil 24 der zu dem Rad 26 gehörigen Freilaufeinrichtung auf der Welle 19 festsitzt. Das Rad 25 bzw. sein innerer Teil 22 der Freilaufeinrichtung ist mit der Welle 19 kuppelbar, u. zw. mit Hilfe vo. n Klauenzähnen 22'des Teiles 22 und Klauenzähnen 27'einer Kupplungmuffe 27, die auf der Welle 19 mitdrehbar, aber verschiebbar mittels Keilnuten angeordnet ist. Die beiden Räder 25 und 26 stehen in Eingriff mit den auf einer weiteren Getriebewelle 28 festsitzenden Gegenrändern 29 und 30.
Die Getriebewelle 28 trägt festsitzend das konische Rad 28', mit welchem die konischen Räder 31 und 32 in Eingriff stehen (Fig. 3). Die konischen Räder 31 und 32 sitzen lose drehbar auf der Blindwelle 33, und eine entsprechend eingebaute Weehselkupplung gestattet jeweils die Verbindung des einen Rades oder des andern konischen Rades (31, 32) mit der Blindwelle 33. Die Wechselkupplung ist so ausgebildet, dass die Räder 31 und 32 je eine Klauenkupplungshälfte 31', 32'od. dgl. tragen, zwischen denen eine entsprechende Doppelklauenkupplungsmuffe 34 mit den Klauenkupplungshälften 35,36 schaltbar ist. Die Doppelldauenkupplungsmuffe sitzt undrehbar jedoch verschiebbar auf der Blindwelle 33 und wird beispielsweise durch einen Hebel 37 geschaltet.
Mit dem beschriebenen Wechselgetriebe sind vier Gänge möglich.
Der erste Gang wird für gewöhnlich, d. h. am meisten benutzt. Er ist erzielbar durch den Über-
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und die Räder 26 und 30 auf die Welle 28 bzw. auf die Blindwelle 33.
Der zweite Gang führt von der Welle 2 aus über die Räder 12, 13, Vorgelegewelle 14, Räder 15 und 16, Welle 19 und die Räder 25 und 29 auf die Welle 28 bzw. 33.
Beim Übergehen vom ersten Gang zum zweiten Gang überholt die Freilaufeinrichtung 21, 22 des
Rades 25 die zum Rad 26 gehörige Freilaufeinrichtung 23, 24, so dass die Räder 26,30 an der Kraftüber- tragung nun nicht mehr beteiligt sind, sondern leer mitlaufen.
Zur Erzielung des dritten Ganges wird die Kupplungsmuffe 20 nach links verschoben, so dass die
Kupplungshälften 12'und 20'in Eingriff gelangen. Damit erfolgt eine direkte Kupplung der Wellen 2 und 19 und von der Welle 19 aus wird über die Räder 26 und 30 auf die Welle 28 bzw. 33 getrieben. So- bald der dritte Gang eingeschaltet ist, überholt die Welle 19 das Rad 16, so dass dieses Rad nur noch leer mitläuft.
Beim vierten Gang erfolgt ebenfalls bei eingerückter Kupplung 12', 20'der direkte Trieb von
2 auf 19, jedoch vollzieht sich infolge Verschiebung der Kupplungsmuffe 27 nach links (Zusammenschluss der Kupplungshälften 22'und 27') der Übertrieb über die Räder 25 und 29 auf die Welle 28 bzw. 33. Das nun mit der Welle 19 gekuppelte Rad 25 bzw. dessen Freilaufeinrichtung 21, 22 überholt das Rad 26.
Die Kupplungshälften 12', 20'und 22', 27'sind mit sogenannten Abweiseklauen versehen, d. h. die in der Verschieberichtung gegeneinander gerichteten Flanken der Klauenzähne sind derart abgeschrägt, dass sich die Kupplungshälften bei ihrem Gegeneinanderbewegen so lange voneinander abweisen, bis sie sich in ihren Umdrehungszahlen annähernd angeglichen haben. Die verschiebbaren Klauenkupplungs- I hälften stehen unter der Wirkung von Federn, wodurch das endgültige Ineingriffbringen selbsttätig zum geeigneten Zeitpunkt bewirkt wird. Die Federn sind vorteilhaft in dem zur Betätigung der Kupplungs- muffen dienenden Gestänge untergebracht.
Für das Schalten der Kupplungsmuffe 20 ist der Hebel 40
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Hebel 42 schliesst sich ein Gestänge 4. 3 an, in welches die Feder 44 eingeschaltet ist (Fig. 4). Das Gestänge 45 führt zu dem auf der Achse 61 ? gelagerten Schalthebel 45. Die Kupplungsmuffe 27 wird durch einen auf der Achse 47 sitzenden Hebel 46 betätigt. Ein weiterer auf der Achse 47 befestigter Hebel 48 ist durch das Gestänge 49 mit eingeschalteter Feder 50 mit dem Schalthebel 51 in Verbindung gebracht.
Der Anschluss der verschiedenen Gestänge an die Bedienungshebel ist aus Fig. 4 erkennbar. In dieser Figur ist auch daigestellt, dass der Bremshebel-M. welcher auf der Achse 52 schwingt, mit Hilfe eines Hebels 53 und einer Stange 54 an den Hebel 55 der Bremswelle 56 angeschlossen ist. Auf der Bremswelle 56 ist der Fusshebel 57 befestigt, dessen Betätigung jedoch nur beim Anfahren entweder aus dem Stillstand oder mit Wechsel der Fahrtrichtung nötig ist. Um die auf dem Wellenteil S vorgesehene Bremse im Einklang mit den jeweiligen Schaltungen des Getriebes zwangsläufig zu richtigen Zeitpunkten zu betätigen, ist auf der Bremswelle 56 noch ein Hebel 58 vorgesehen, welcher mit der Rolle 59 gegen zwei Kurvenstücke 60 anliegt, die einzeln für sich mit den Gangsehalthebeln 45, 51 in Verbindung stehen.
Zwischen den beiden nebeneinanderliegenden Gangschalthebeln 45 und 51 ist ein weiterer Betätigungshebel 63 vorgesehen, an dessen entgegengesetztem Arm 63'das Gestänge 64 angeschlossen ist. welches zum Hebel 37 der Wechselkupplung auf der Blindwelle 33 führt. In das Gestänge 64 ist eine
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In Fig. 4 sind die Gangschalthebel 45, 51 und die zugehörigen Gestänge in den Stellungen, die dem im Getriebe eingeschalteten ersten Gang (Fig. 1) entsprechen, mit vollen Linien dargestellt. Der Schalthebel 63 für das Wendegetriebe befindet sich dabei in der gleichen Lage wie die Gangsehalthebel. Diese Stellung des Wendeschalthebels 63 entspricht der Rückwärtsfahrt. Im Getriebe sind die Kupplungen 12'.
20'und die Kupplungen 22'und 27'ausgerückt. Die dem ersten Gang entsprechende Stellung für beide
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bezeichnet. Die andern Stellungen der Hebel sind strichpunktiert dargestellt. Beide Gangsehalthebel 45, 51 nehmen die Stellung IV ein, wenn der vierte Gang im Getriebe eingeschaltet ist. Werden die Gangschalthebel beide in der angegebenen Pfeilrichtung über die Stellung IV hinausbewegt, so wird schliesslich die Stellung B erreicht. Auf dem Wege von der Stellung IV zur Stellung B wird die Bremse 8 auf dem Wellenteil 2 betätigt.
Die erwähnte Bremsung des Wellenteils 2 auf dem Wege während der Bewegung der Gangschalthebel aus der Stellung IV in die Stellung B beginnt, sobald sich die Kupplungen 12', 20'und 22', 27'in der sogenannten Abweisestellung befinden. Nachdem der Wellenteil 2 seine Umdrehungszahl genügend verringert hat, wird durch die Wirkung der Feder 44 bzw. 50 das endgültige Einrücken der erwähnten Kupplungen vor sich gehen, womit der vierte Gang im Getriebe erreicht ist. Sobald der vierte Gang im Betrieb ist, können die Gangschalthebel aus der Stellung B in die Stellung IV zurückbewegt werden.
Bei dieser Bewegung entweder eines einzelnen Hebels oder beider Hebel zusammen erfolgt keine Bremsung.
Je nachdem die Betätigung nur eines der Gangschalthebel 5. 51 in der einen oder andern Richtung erfolgt, lassen sich der zweite und der dritte Gang je nach Erfordernis einschalten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Räderwechselgetriebe, insbesondere für motorgetriebene Schienenfahrzeuge, in welches für die Schaltung der einzelnen Geschwindigkeitsstufen Freilaufeinriehtungen eingebaut sind, um beim Übergehen von einer auf eine andere Geschwindigkeitsstufe das Ausschalten des vorher in Benutzung gewesene Getriebeganges zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, dass die zum willkürlichen Einschalten der Getriebegänge dienenden ein-und ausrückbaren Kupplungen als Klauenkupplungen mit an den zueinander gekehrten Stirnflächen abgeschrägten Klauenzähnen ausgebildet sind, derart, dass sie als Überholungskupplungen wirken können, solange die in Eingriff zu bringenden Kupplungshälften in ihren Geschwindigkeiten noch nicht angeglichen sind.