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Zahnräderwechselgetriebe. Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnräderwechselgetriebe,
bei welchem ein Zahnrad, welches auf der einen von zwei zueinander beweglichen Wellen
sitzt, mit verschieden großen Zahnkränzen eines Hohlkörpers, der mit einem kugelig
gestalteten Ende schwingbar, aber undrehbar auf der anderen Welle befestigt ist,
nach Belieben in Eingriff gebracht wird. Die Erfindung besteht darin, daß in dem
kugelig gestalteten Ende des mit Innenzahnkränzen versehenen Hohlkörpers das Ende
der anderen Welle gelagert ist, auf welcher das mit den Innenzahnkränzen des Hohlkörpers
in Eingriff tretende Zahnrad sitzt. Der Vorteil besteht darin, daß die antreibende
und die angetriebene Welle in einer Linie liegen, der Zahnkranzhohlkörper also in
bezug auf beide Wellen schwingbar gelagert ist. Während ferner bei den bekannten
Wechselgetrieben dieser Art der Zahnkranzhohlkörper auf dem Eingriffszahnrad ruht,
wird er gemäß der Erfindung von einer Steuerungsnockengabel getragen und mittels
derselben zur Herstellung des Eingriffes der verschiedenen Zahnkränze in das Zahnrad
der anderen Welle gehoben und gesenkt. Mit der Steuerung der Nockengabel bzw. des
Zahnkranzhohlkörpers ist die Steuerung des mit den Zahnkränzen in Eingriff tretenden
Zahnrades der anderen Welle unmittelbar verbunden. Das Zahnrad sitzt lose drehbar
auf einer auf der Welle des Zahnrades verschiebbar, aber urdrehbar sitzenden
Büchse
und wird in jeder Eingriffsstellung selbsttätig durch Federkraft gekuppelt. In gleicher
Weise wird bei der Herstellung drs Eingriffes eines Außenzahnkranzes des Zahnkranzhohlkörpers
in das Getriebe für den Rückwärtsgang durch die gleiche Steuerungsbewegung das lose
Zahnrad des Rückwärtsgetriebes mit seiner Welle gekuppelt.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung
dargestellt. Abb. i ist ein Längsschnitt, Abb. 2, 3, q. und 5 erläutern Einzelheiten
aus Abb. i in besonderen Ansichten.
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Die Antriebswelle i ist als Vierkant ausgebildet und mit dem Endzapfen
2 in einem Kugellager gelagert. In dem hohlkugelig gestalteten Ende 21 der getriebenen
Welle 22 ist das gleichfalls hohlkugelig gestaltete Ende eines mit verschieden großen
Innenzahnkränzen 62, 63, 64 und 65 versehenen Zahnradkörpers 3 schwenkbar, aber
nicht drehbar gelagert. In dem hohlkugeligen Ende des Zahnradkörpers 3 ist der äußere
Laufring des Kugellagers des Zapfens a der Welle i gleichfalls schwenkbar gelagert.
Auf der Antriebswelle 1 sitzt verschiebbar eine Führungsbüchse q., auf welcher freilaufend,
auf Kugeln gelagert das Antriebsrad 6o sitzt, das einen zylindrischen Fortsatz 6oz
hat. Innerhalb des zylindri;;chrcn Fortsatzes 6oz sitzt auf der Führungsbüchse eine
kegelförmige Hülse hob. Ferner sitzt auf der Hülse verschiebbar eine Kcgelkupplungsbüchse
6, welche mit ihrem kegelförmigen Ende in den keilförmigen Zwischenraum zwischen
dem zylindrischen Fort-,atz 6oz und der Kegelbüchse hob hineinragt. Die Kupplungsbüchse
ist durch Federliieile 8 auf der Büchse .4 undrehbar, aber längsverschiebbar geführt.
Zwischen Schultern der Büchsen <l. und 6 ist eine Feder io angeordnet, welche
das Bestreben hat, das keilförmige Ende der Kupplungsbüchse in den keilförmigen
Zwischenraum zwischen dem zylindrischen Fortsatz 6o@r des Antriebsrades und der
Kegelbüchse hob hineinzudrücken, und dadurch das Zahnrad 6o mit der Büchse q. zu
verkuppeln. Sowohl die Führungsbüchse q. als auch die Kupplungsbüchse 6 besitzen
je eine Ringnut zur Aufnahme von Gleitringen 7 bzw. 9, die je mit Zapfen versehen
sind. Die Zapfen der Gleitringe sind durch Kniegelenkhebel 12,13 verbunden, auf
deren Verbindungsgelenkzapfen eine Rolle 14. sitzt. Die Rolle 14 und die Endaugen
der Kniegelenkhebel gleiten über eine Schiene 15, in welcher für die Rolle 14 verschiedene
Ausbuchtungen 16 vorgesehen sind.
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Befindet sich die Rolle 14 in einer Ausbuchtung 16, so ist das Zahnrad
6o mit der Führungsbüchse gekuppelt. Die Ausbuchtungen 16 sind entsprechend den
verschiedenen Eingriffsstellungen des Zahnrades 6o mit den Innenzahnkränzen 62 bis
65 angeordnet. In dem Zapfen des Gleitringes 7 greift eine Gabel 2o an, welche mit
einem Hebel 50 (Abb. 5) einer Schaltwelle durch einen Zapfen 5ob gelenkig verbunden
ist. Das Gelenkauge der Zuggabel ist als Schlitz mit einer an einem Ende des Schlitzes
befindlichen Ausklinkung ausgebildet und mit einem Hubansatz 2oz versehen, gegen
den ein auf der Schaltwelle sitzender Fußhebel 5oz so wirkt, daß er das Gelenkende
der Zuggabel anhebt und die Zuggabel und den Verbindungszapfen zurückschiebt.
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Das dem Antriebsrad 6o entgegengesetzte Ende der Büchse q. ist als
Stirnrad 61 ausgebildet und dient für den Rückwärtsgang. In diesem Falle kommt es
in Eingriff mit einem Zwischenzahnrad 66z, welches mit dem Zahnrad 66 kämmt.
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Der Zahnradkörper 3 trägt an seinem offenen Ende das Stirnrad 69,
welches mit dem auf der Vorgelegewelle 41 lose sitzenden Zahnrad 67 in Eingriff
tritt, wenn die Büchse q. auf Rückwärtsgarg eingestellt wird. Das Zahnrad 67 ist
mit einem zylindrischen Ansatz 67z versehen, innerhalb dessen auf der Welle die
Büchse 67b sitzt, während in den keilförmigen Zwischenraum das kegelige Ende einer
verschiebbar, aber undrehbar gelagerten Kupplungsbüchse :f2 hineinreicht, die unter
der Wirkung einer Feder 46 steht, welche die Kupplungsbüchse 42 von dem Zahnrad
zu entfernen sucht. In einer Ringnut der Kupplungsbüchse 42 sitzt ein Gleitring
44, dessen Zapfen von einer Gabel 47 umfaßt sind. Der andere Arm 48 des drehbar
gelagerten Gabelhebels umfaßt mit seinem gegabelten Ende eine Stange 37, welche
ein Glied des Steuerungsgestänges zur Steuerung des Wechselgetriebes ist. Auf der
Stange 37 sitzt ein Bund 49, welcher durch Anstoßen an den Hebelarm 48 beim Verschieben
der Stange die Kupplung des Zahnrades 67 mit der Vorgelegewelle .f1 bewirkt.
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Das eine Ende der Stange 37 ist mit einer verschiebbar gelagerten
Stange 37z gelenkig verbunden, an deren anderem Ende ein zweiarmiger Hebel
38 angreift, dessen anderer Arm durch eine Verbindungsstange 39 mit einem
auf der Schaltwelle sitzenden Hebel ,4o verbunden ist. Das andere Ende der Stange
37 ist mit einem Hebel 36 verbunden (Abb. 3), auf dessen Welle eine Nockengabel
35 sitzt.
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Die Schenkel der Nockengabel sind als Hubscheiben ausgebildet, auf
deren Hubkurve Rollen 32 laufen, die an einem in einer Nut des Zahnradkörpers 3
angeordneten Gleitring 31 sitzen. Die Hubscheibe ist mit fünf Rasten versehen, entsprechend
den verschiedenen Eingriffsstellungen des Zahnrades 6o mit den inneren Zahnkränzen
62 bis 65 und der Stellung 12 der Büchse q. für den Rückwärtsgang. Eine nichtgezeichnete
Zugfeder, welche unten am
Gleitring 31 angreift, zieht den Zahnradkörper
nach unten, damit die Rollen 32 mit den Hubscheiben in Berührung bleiben.
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In den Zahnradkörper 3 sind die vier verschieden großen Innenzahnkränze
62 bis 65 so angeordnet, daß jeder von ihnen mit dem verschiebbar gelagerten Zahnrad
6o in Eingriff treten kann. In dem hohlkugelig gestalteten Ende des Zahnradkörpers,
welches selbst von dem hohlkugeligen Ende 21: der Welle 22 umfaßt wird, ist das
Kugellager für das Ende der Welle i so angeordnet, daß es sich in bezug auf den
Kugelkopf 51 verschieben kann. Das Kugelgehäuse 21 der Welle 22 ist geteilt und
trägt an seinem äußeren Umfang paarweise einander gegenüber angeordnete Ansätze
23 mit Schraubenbolzen 24, die im Innern des Gehäuses vorstehen und in Gleitsteine
25 eingreifen. Letztere bewegen sich in Nuten 26 des Kugelendes des Zahnradkörpers
3. Die Ansätze 23 sind schwach kegelig gestaltet. Auf die Ansätze sind Deckel 27
aufgesetzt, in welchen Schrauben sitzen, die in die Bolzen 24 eingeschraubt sind
und ermöglichen, die Dekkel 27 fest auf die Ansätze 23 aufzuziehen und damit das
geteilte Gehäuse 21 und die Bolzen 24 fest miteinander zu verbinden. In dem Kugelgehäuse
21 sitzt ein Drucklager 29, welches unter der Wirkung einer Feder 30 steht,
so daß der Kugelkopf 51, weil das Gehäuse 21 etwas weiter ausgebildet ist, als Gleitfläche
nur das Drucklager und die kleinen Führungsflächen in dem abnehmbaren Teil des Gehäuses
21: besitzt.
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Wird der Schalthebel zur Einschaltung eines Ganges bewegt, so wird
durch den Hebel 50 vermittels des Gabelgestänges 2o die Büchse 4 mit dem Antriebsrad
6o auf der Welle i verschoben und gleichzeitig durch den Hebelarm 40 mittels der
Stange 39, des Hebels 38, der Stange 37; des Hebelarms 36 und der Kurvenscheiben
35, der Zahnkörper 3 in eine Stellung gebracht, in welcher das Antriebsrad 6o mit
einem der Zahnkränze 62 bis 65 oder der Außenzahnkranz 69 mit dem Zahnkranz 67 und
das Zahnrad 61 für den Rückwärtsgang mit dem Zahnrad 66 kämmende Zwischenzahnrad
6611 in Eingriff gebracht werden. Bei der Einschaltung auf einen Vorwärtsgang wird
hierbei, wenn die Rolle 14 in eine der Ausbuchtungen 16 der Schiene 15 tritt,
durch die Ausdehnung der Kupplungsfeder io das Zahnrad 6o mit der Büchse gekuppelt,
während bei Schaltung auf Rückwärtsgang durch Anstoßen des Bundes oder Stellrings
49 an die Kupplungsgabel 48 in gleicher Weise die Kupplung des Zahnrades 67 mit
der Vorgelegewelle 41 bewerkstelligt wird.