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DE1112485B - Multi-stage gearbox that can be shifted smoothly under load for pulling, especially chain pulling bars - Google Patents

Multi-stage gearbox that can be shifted smoothly under load for pulling, especially chain pulling bars

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Publication number
DE1112485B
DE1112485B DEK36209A DEK0036209A DE1112485B DE 1112485 B DE1112485 B DE 1112485B DE K36209 A DEK36209 A DE K36209A DE K0036209 A DEK0036209 A DE K0036209A DE 1112485 B DE1112485 B DE 1112485B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shaft
pulling
gear
clutch
pinion
Prior art date
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Pending
Application number
DEK36209A
Other languages
German (de)
Inventor
Hans Brauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TH Kieserling and Albrecht GmbH and Co
Original Assignee
TH Kieserling and Albrecht GmbH and Co
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Publication date
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Priority to CH7906759A priority patent/CH381042A/en
Priority to AT731459A priority patent/AT216995B/en
Priority to NL244555A priority patent/NL244555A/xx
Priority to FR808344A priority patent/FR1243559A/en
Priority to BE584569A priority patent/BE584569A/en
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C1/00—Manufacture of metal sheets, metal wire, metal rods, metal tubes by drawing
    • B21C1/16—Metal drawing by machines or apparatus in which the drawing action is effected by other means than drums, e.g. by a longitudinally-moved carriage pulling or pushing the work or stock for making metal sheets, bars, or tubes
    • B21C1/27—Carriages; Drives
    • B21C1/30—Drives, e.g. carriage-traversing mechanisms; Driving elements, e.g. drawing chains; Controlling the drive
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
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Description

Mehrstufiges sowie unter Last stoßfrei schaltbares Getriebe für Zieh-, insbesondere Kettenziehbänke Bei Ziehbänken besteht die Forderung, daß der Ziehwagen zu Beginn des Ziehvorganges langsam anzieht und dann stoßfrei auf seine jeweilige höchste Ziehgeschwindigkeit gebracht wird. Hinzu kommt, daß er nach beendetem Ziehvorgang mit erhöhter Geschwindigkeit in die Ausgangsstellung zurückgeführt werden muß. Nur wenn diese Forderungen erfüllt sind, können die unerwünschten Leerlaufzeiten vermieden bzw. auf einem vertretbaren Wert gehalten werden.Multi-stage gearbox that can be switched smoothly under load for pulling, in particular chain draw benches With draw benches there is a requirement that the draw carriage at the beginning of the pulling process slowly tighten and then smoothly on its respective highest pulling speed is brought. In addition, it comes after the drawing process must be returned to the starting position at increased speed. Just if these requirements are met, the undesirable idle times can be avoided or kept at a reasonable value.

Um dieses Ziel zu erreichen, sind bereits verschiedene Wege beschritten worden. Entweder es kommen Ein-Motorantriebe zum Einsatz, wobei dann allerdings der Antriebsmotor regelbar sein muß, oder es finden Antriebe mit zwei Antriebsmotoren Verwendung, wobei zwischen der An- und, Abtriebswelle ein Zwischengetriebe bzw. Umlaufgetriebe vorgesehen ist.Various paths have already been taken to achieve this goal been. Either single-motor drives are used, but then the drive motor must be controllable, or there are drives with two drive motors Use, whereby between the input and output shaft an intermediate gear or Epicyclic gear is provided.

Es sind auch bereits mehrstufige Getriebe bekannt, die eine Freilaufkupplung sowie weitere Kupplungen aufweisen, die auf der An- und Abtriebswelle derart angeordnet sind, daß das Getriebe unter Last stoßfrei geschaltet werden kann. Der Kraftfluß läuft dabei im Anlaufgang über ein Vorgelege, eine Freilaufkupplung und über ein Ritzel, das mit einem auf der Abtriebswelle angeordneten Zahnrad im Eingriff steht. Um die Abtriebswelle auf eine höhere Drehzahl zu bringen, wird mittels einer außerdem im Anlaufgang angeordneten, nunmehr eingerückten Kupplung unter Überholen der Freilaufkupplung das Ritzel unmittelbar mit dem Motor verbunden und das Vorgelege lahmgelegt. Hierbei sitzt das Ritzel auf einer zur Motorwelle zentrischen Hohlwelle, wobei beideWellen durch die genannte Kupplung verbindbar und trennbar sind. Im niederen Gang ist die Kupplung aus-, im höheren ist sie eingekuppelt. Ein derartiges Getriebe bei Ziehbänken zu verwenden, wird als nicht zur Erfindung gehörig vorausgesetzt.There are also already known multi-stage transmissions that have an overrunning clutch as well as further clutches which are arranged on the input and output shafts in this way are that the transmission can be switched smoothly under load. The power flow runs in the starting gear via an intermediate gear, an overrunning clutch and via a Pinion that meshes with a gear arranged on the output shaft. In order to bring the output shaft to a higher speed, a in the starting gear, now engaged clutch while overtaking the overrunning clutch the pinion is connected directly to the engine and the transmission is paralyzed. Here the pinion sits on a hollow shaft that is central to the motor shaft, with both shafts can be connected and disconnected by said coupling. She's in the lower gear The clutch is disengaged, in the higher it is engaged. Such a gear in draw benches to use is assumed not to belong to the invention.

Derartige Getriebe, die in der Hauptsache in Kraftfahrzeugen Verwendung finden, erfüllen nun aber, falls man sie als Antrieb für einen Ziehwagen einsetzen will, nicht die Forderung, den Ziehwagen nach beendetem Ziehvorgang mit solcher Geschwindigkeit in die Ausgangsstellung vor den Ziehbock zurückzubringen, daß die Leerlaufzeit der Ziehbank so klein wie möglich gehalten werden kann.Such transmissions, which are mainly used in motor vehicles find, but now meet if you use them as a drive for a pulling cart wants, not the requirement, the pulling cart after the pulling process with such Bring back speed to the starting position in front of the draw block that the Idle time of the draw bench can be kept as short as possible.

Um dieses Ziel mit einfachen Mitteln, vor allem ohne Umsteuem des Motors zu erreichen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das Zahnrad der Abtriebswelle (Kettenradwelle) mit dieser über eine Kupplung und die Abtriebswelle über eine weitere Kupplung mit einem unmittelbar von der Motorwelle abgeleiteten Reversierantrieb hoher Drehzahl zu verbinden, der den Ziehwagen,-in seine Ausgangsstellung zurückführt. Die beiden. Kupplungen sind dabei wechselweise ein- und ausrückbar.To achieve this goal with simple means, especially without reversing the To achieve the motor is proposed according to the invention, the gear wheel of the output shaft (Sprocket shaft) with this via a coupling and the output shaft via another Coupling with a reversing drive derived directly from the motor shaft to connect high speed, which returns the pulling carriage to its starting position. The two. Clutches can be engaged and disengaged alternately.

Durch diese besondere Fortbildung des Getriebes kann der Ziehwagen bei stetig durchlaufendem Antriebsmotor lediglich durch Betätigen jener beiden vorstehend genannten Kupplungen jederzeit die zur Durchführung eines beschleunigten Produktionsablaufes notwendige hohe Rücklaufgeschwindigkeit erhalten.Due to this special training of the transmission, the pulling trolley with the drive motor running continuously, just press the two above named couplings at any time to carry out an accelerated production process Obtain the necessary high return speed.

In weiterer Ausgestaltung des Getriebes nach der Erfindung ist zwischen der Antriebs- und Abtriebswelle ein Stufengetriebe vorgesehen, wodurch es möglich ist, verschiedene Zichgeschwindigkeiten zu erreichen, wie es bei Ziehbänken an sich bekannt ist. Für diesen Zweck ist der getriebene Teil des Stufengetriebes längs verschiebbar auf einer zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle gelagerten Welle angeordnet, während die treibenden Teile des Stufengetriebes auf der die Antriebswelle übergreifenden Hohlwelle sitzen. Auf der Welle für den getriebenen Teil des Stufengetriebes ist außerdem ein Ritzel angeordnet, das mit dem mit der Abtriebswelle kuppelbaren Stimrad im Eingriff steht.In a further embodiment of the transmission according to the invention, a stepped transmission is provided between the input and output shafts, which makes it possible to achieve different drawing speeds, as is known per se in drawing benches. For this purpose, the driven part of the multi-step transmission is arranged to be longitudinally displaceable on a shaft mounted between the drive shaft and the output shaft, while the driving parts of the multi-step transmission sit on the hollow shaft that extends over the drive shaft. On the shaft for the driven part of the multi-step transmission, a pinion is also arranged, which is in engagement with the spur gear that can be coupled to the output shaft.

Wegen des notwendigen weichen Kuppelns beim Anfahren sowie beim Übergang auf die Ziehgeschwindigkeit sind für diesen Zweck die auf der Motorwelle und im Reversierantrieb sitzende Kupplung nach einem weiteren Merkmal der Erfindung als Induktionskupplungen ausgebildet, während als zwischen Abtriebswelle und Zahnrad angeordnete Kupplung wegen des hohen zu übertragenden Drehmomentes vorzugsweise eine ölhydraulische Lamellenkupplung verwendet wird.Because of the soft coupling required when starting up as well as during transition on the pulling speed are those on the motor shaft and in the Reversing drive seated clutch according to a further feature of the invention as Induction clutches formed while being between the output shaft and gear arranged clutch because of the high torque to be transmitted preferably an oil hydraulic multi-plate clutch is used.

An Hand der Zeichnung, die in den Fig. 1 und 2 schematisch zwei Ausführungsbeispiele des Getriebes veranschaulicht sind die Einzelheiten der Erfindung näher erläutert. In Fig. 1 ist der Antrieb teilweise im Schnitt und in der Draufsicht wiedergegeben, der für eine Ziehbank mit nicht umfangreichem Produktionsprogramm vorgesehen ist; die Fig. 2 stellt den Antrieb nach Fig. 1 in abgewandelter Form dar, bei dem zwischen der An- und Abtriebswelle ein Stufengetriebe angeordnet ist. Dieser Antrieb ist vorteilhaft dann zu verwenden, wenn unterschiedliche Ziehgeschwindigkeiten erforderlich sind.The details of the invention are explained in more detail with reference to the drawing, which schematically illustrates two exemplary embodiments of the transmission in FIGS. 1 and 2. In Fig. 1 , the drive is shown partially in section and in plan view, which is intended for a drawbench with a not extensive production program; FIG. 2 shows the drive according to FIG. 1 in a modified form, in which a multi-step transmission is arranged between the input and output shafts. This drive is advantageous to use when different drawing speeds are required.

Der Motor 1 treibt stetig die Antriebswelle 2, von der aus über das Stirnritzel 3 und das Stirnrad 4 die Vorgelegewelle 5 getrieben wird, auf der das Stirnritzel 6 angeordnet ist, das mit dem auf der Hohlwelle 8 gelagerten Stirnrad 7 kämmt. Mit der Welle 8 drehfest verbunden ist das Stirnritzel 9, das das lose auf der Welle 10 gelagerte Stirnrad 11 treibt. Mit der Welle 2 ist weiterhin das Antriebsrad 12 drehfest verbunden, das über Riemen oder Ketten 13 das auf der Abtriebswelle 10 lose gelagerte Gegenrad 14 treibt. Auf der Welle 10 ist außerdem ein Kettenrad 15 zum Antrieb der Ziehkette 16 drehfest angeordnet.The motor 1 continuously drives the drive shaft 2, from which the countershaft 5 is driven via the spur pinion 3 and the spur gear 4, on which the spur pinion 6 is arranged, which meshes with the spur gear 7 mounted on the hollow shaft 8 . The spur pinion 9, which drives the spur gear 11 loosely mounted on the shaft 10 , is non-rotatably connected to the shaft 8. The drive wheel 12, which drives the counter wheel 14 loosely mounted on the output shaft 10 via belts or chains 13, is also connected to the shaft 2 in a rotationally fixed manner. A sprocket 15 for driving the pull chain 16 is also arranged in a rotationally fixed manner on the shaft 10.

Die Welle 2 ist mit der Hohlwelle 8 durch die Kupplung 17 kuppelbar, deren treibender Teil 17a auf der Welle 2 und deren getriebener Teil 17 b auf der Welle 8 angeordnet ist. Durch die Kupplung 18 kann das Stirnrad 11 drehfest mit der Welle 10 verbunden werden. Für die drehfeste Verbindung des Gegenrades 14 mit der Welle 10 ist die Kupplung 19 vorgesehen, deren getriebener Teil 19 a drehfest mit der Welle 10 und deren treibender Teil 19 b mit dem Gegenrad 14 drehfest verbunden ist. Im Stimrad 7 ist eine Überholkupplung 20 eingebaut.The shaft 2 can be coupled to the hollow shaft 8 through the coupling 17, the driving part 17a of which is arranged on the shaft 2 and the driven part 17b of which is arranged on the shaft 8. The spur gear 11 can be connected non-rotatably to the shaft 10 by the coupling 18. For the non-rotatable connection of the mating wheel 14 to the shaft 10 , the coupling 19 is provided, the driven part 19 a of which is non-rotatably connected to the shaft 10 and the driving part 19 b of which is non-rotatably connected to the mating wheel 14. An overrunning clutch 20 is installed in the spur gear 7.

Die Funktionsweise des Antriebes ist wie folgt: Nach Einschalten des Motors 1 wird über die Räder 3 und 4 die Vorgelegewelle 5, die Räder 6 und 7, die Hohlwelle 8 und das Stimritzel 9 sowie das Stirnrad 11 im Langsamgang bewegt. Durch Einlegen der Anlaufkupplung 18 wird über die Welle 10 und das Kettenrad 15 die Ziehkette 16 langsam in Ziehbewegang gebracht. Das ist die Anlaufstufe.The operation of the drive is as follows: After switching on the motor 1 , the countershaft 5, the wheels 6 and 7, the hollow shaft 8 and the pinion 9 and the spur gear 11 are moved at low speed via the wheels 3 and 4. By inserting the centrifugal coupling 18 , the pull chain 16 is slowly brought into pulling motion via the shaft 10 and the sprocket 15. This is the start-up stage.

Dann wird die Kupplung 17 eingekuppelt und auf die Hohlwelle 8 langsam (unter überholung des Langsamlaufes mit Hilfe der überholkupplung 20) die Drehzahl der Triebwelle 2 übertragen und damit den folgenden Antriebselementen und damit der Ziehkette die Arbeitsgeschwindigkeit vermittelt. Dies ist die Arbeitsstufe.Then the coupling 17 is engaged and the speed of the drive shaft 2 is slowly transmitted to the hollow shaft 8 (with overhaul of the slow speed with the help of the overrunning clutch 20) and thus the working speed is imparted to the following drive elements and thus the pull chain. This is the work stage.

Nach Beendigung des Ziehvorganges werden die, Kupplungen 17 und 18 ausgekuppelt, wodurch die Ziehkette zum Stillstand kommt. Jetzt wird zum Rückwärtslauf der Ziehkette die Anlaufkupplung 19 eingekuppelt; die Welle 10 mit Kettenrad 15 laufen entgegengesetzt der Arbeitsbewegung mit hoher Drehzahl um, um den Ziehwagen beschleunigt in die Ausgangsstellung zurückzuführen. Durch entsprechende Unter- oder Übersetzung des Triebes 12, 13, 14 wird zur Rückfahrt des Ziehwagens der Schnellgang erreicht. Um dabei die Fahrt des Ziehwagens kurz vor seinem Anlauf an den Matrizenbock zu mindern, kann durch zeitweiliges Einschalten der Kupplung 18 (Teile 18 a, 18 b) der Rücklauf gebremst werden. In Fig. 2 ist dargestellt, wie durch Zwischenschaltung eines Stufengetriebes zwischen die An- und Abtriebswelle in einfacher Weise mehrere Arbeitsgeschwindigkeiten für den Ziehwagen erreicht werden können. Für diesen Zweck ist ein Stufengetriebe 21 vorgesehen, das die getriebliche Verbindung zwischen der An- und Abtriebswelle herstellt.After completion of the pulling process, the clutches 17 and 18 are disengaged, whereby the pull chain comes to a standstill. The starting clutch 19 is now engaged to reverse the pull chain; the shaft 10 with the sprocket 15 rotate in the opposite direction to the working movement at high speed in order to return the pulling carriage to its starting position in an accelerated manner. The overdrive gear is achieved for the return of the pulling carriage by a corresponding step-down or step-up of the drive 12, 13, 14. In order to reduce the travel of the drawing carriage shortly before it approaches the die block, the return can be braked by temporarily switching on the clutch 18 (parts 18 a, 18 b). In Fig. 2 it is shown how by interposing a multi-step transmission between the input and output shafts, several working speeds for the pulling carriage can be achieved in a simple manner. For this purpose, a multi-step transmission 21 is provided, which establishes the gear connection between the input and output shaft.

Ein Teil des Zwischengetriebes 21 befindet sich auf der Welle 22; seine Stirnräder 21 a, 21 b, 21 c können mit den entsprechenden Gegenrädern a 1, b 1, cl in Eingriff gebracht werden. Für diesen Zweck ist der Teil 21 auf der Welle 22 verschiebbar gelagert.Part of the intermediate gear 21 is located on the shaft 22; its spur gears 21 a, 21 b, 21 c can be brought into engagement with the corresponding mating gears a 1, b 1, cl. For this purpose, the part 21 is slidably mounted on the shaft 22.

Der Antrieb kann auch in einfacher Weise für eine Ziehbank mit stetig umlaufender Ziehkette verwendet werden. In diesem Fall können die Elemente 12, 13, 14, 18 und 19 in Fortfall kommen, wobei dann das auf der Welle 10 angeordnete Stimrad 11 drehfest mit der Wehe 10 verbunden sein muß.The drive can also be used in a simple manner for a draw bench with a continuously revolving draw chain. In this case, the elements 12, 13, 14, can 18 and 19 come into discontinuance, and then the arranged on the shaft 10 spur gear 11 rotationally fixed to the contraction 10 must be connected.

Wegen des notwendigen weichen Kuppelns beim Anfahren sowie beim Übergang auf die Ziehgeschwindigkeit sind für diesen Zweck die Kupplungen 17 und 19 nach einem weiteren Merkmal der Erfindung als Induktionskupplungen ausgebildet, während wegen des hohen zu übertragenden Drehmomentes zur getrieblichen Verbindung des Stirnrades 11 mit der Welle 10 vorzugsweise eine ölhydrauhsche Lamellenkupplung 18 verwendet wird.Because of the necessary soft coupling when starting up as well as during the transition to the pulling speed, the clutches 17 and 19 are designed as induction clutches for this purpose according to a further feature of the invention, while because of the high torque to be transmitted for the transmission connection of the spur gear 11 to the shaft 10, preferably an oil hydraulic multi-plate clutch 18 is used.

Die Ansprüche 2 und 3 sind echte Unteransprüche ohne selbständige Bedeutung.Claims 2 and 3 are genuine subclaims with no independent meaning.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Mehrstufiges sowie unter Last stoßfrei schaltbares Getriebe für Zieh-, insbesondere Kettenziehbänke, bei dem der Kraftfluß im ersten, dem Anlaufgang, über ein Vorgelege, eine Freilaufkupplung und über ein Ritzel auf das Zahnrad der Kettenradwelle und im Arbeitsgang mittels einer im Anlaufgang ausgerückten Kupplung unter unmittelbarer Verbindung von Motor und Ritzel und unter durch überholen der Freilaufkupplung bewirktem Lahmlegen des Vorgeleges erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (11) der Kettenradwelle (10) mit dieser über eine Kupplung (18) und mit der Kettenradwelle (10) über eine weitere Kupplung (19) ein zum Zurückführen des Ziehwagens in seine Ausgangslage dienender sowie unmittelbar von der Motorwelle (2) abgeleiteter Reversierantrieb (12, 13, 14) hoher Drehzahl verbindbar ist, wobei beide Kupplungen (18, 19) wechselweise ein- und ausrückbar sind. PATENT CLAIMS: 1. Multi-stage gearbox that can be shifted smoothly under load for pulling benches, in particular chain pulling benches, in which the power flow in the first, the starting gear, via a back gear, an overrunning clutch and via a pinion on the sprocket wheel of the sprocket shaft and in the working gear by means of one in the starting gear disengaged clutch with the direct connection of the motor and pinion and with the reduction of the back gear caused by overtaking the overrunning clutch, characterized in that the gearwheel (11) of the sprocket shaft (10) is connected to it via a clutch (18) and to the sprocket shaft (10) A high-speed reversing drive (12, 13, 14) which is used to return the pulling carriage to its starting position and is derived directly from the motor shaft (2) can be connected via a further clutch (19) , with both clutches (18, 19) alternating on and off are disengageable. 2. Getriebe nach Anspruch 1 mit einem zur Erzielung verschiedener Ziehgeschwindigkeiten vorgesehenen Stufengetriebe, dadurch gekennzeichnet, daß der getriebene Teil (a, b, e) des Stufengetriebes (21) längsverschiebbar auf einer zwischen der Antriebswelle (2) und der Abtriebswelle (10) gelagerten Welle (22) vorgesehen ist .und die treibenden Teile (al, bl, cl) auf der die Autriebswelle (2) übergreifenden Hohlwelle (8) angeordnet sind, wobei die Welle (22) des Stufengetriebes ein Ritzel (9) trägt, das mit dem mit der Abtriebswelle (10) gekuppelten Stimrad (11) im Eingriff steht. 3. Getriebe nach Ansprach 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Kuppeln der Welle (2) mit der Hohlwelle (8) und der Riemenscheibe (14) mit der Welle (10) an sich bekannte Induktionskupplungen (17, 19), zum Kuppeln des Stirnrades (11) mit der Welle (10) eine ölhydrauhsche Lamellenkupplung vorgesehen sind. 2. Transmission according to claim 1 with a step transmission provided to achieve different drawing speeds, characterized in that the driven part (a, b, e) of the step transmission (21) is longitudinally displaceable on one between the drive shaft (2) and the output shaft (10) Shaft (22) is provided. And the driving parts (al, bl, cl) are arranged on the hollow shaft (8) which crosses the drive shaft (2), the shaft (22) of the multi-step transmission carrying a pinion (9) , which with which is in engagement with the spur gear (11) coupled to the output shaft (10). 3. Transmission according to spoke 1 and 2, characterized in that for coupling the shaft (2) with the hollow shaft (8) and the belt pulley (14) with the shaft (10) known induction couplings (17, 19), for coupling of the spur gear (11) with the shaft (10) an oil hydraulic multi-plate clutch are provided. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 942 210, 711220; deutsche Patentanmeldung D 13028 XII/47 h (bekanntgemacht am 16. 7. 1953); USA.-Patentschrift Nr. 1795 135. Considered publications: German Patent Nos. 942 210, 711 220; German patent application D 13028 XII / 47 h (published on July 16, 1953); U.S. Patent No. 1795 135.
DEK36209A 1958-11-12 1958-11-12 Multi-stage gearbox that can be shifted smoothly under load for pulling, especially chain pulling bars Pending DE1112485B (en)

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