DE469804C - Zweigeschwindigkeitsgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zweigeschwindigkeitsgetriebe, bei dem auf der treibenden und getriebenen Welle sich zwei verschieden große Zahnräderübersetzungen befinden, von denen die für die größere Ar-. beitsgeschwindigkeit bestimmte durch eine fedefbelastete und durch das Wachsen des Drehmomentes lösbare Reibungskupplung in Eingriff gehalten wird, während die kleinere

ίο Übersetzung durch ein Freilaufgesperre mit der Arbeitswelle verbunden ist, so daß diese Übersetzung erst beim Gleiten oder Ausrücken der Reibungskupplung in Tätigkeit tritt.

Ein Getriebe dieser bekannten Art ist aus den Abb. 1 und 2 zu ersehen. Die beiden Wellen 1 und 2 sind durch zwei Räderpaare verschiedener Übersetzung verbunden. Auf der antreibenden Welle 1 sitzt das Rad 3 für die kleinere Übersetzung lose auf seiner Welle i, mit der es durch eine Reibkupplung zum Eingriff kommt. Die eine Hälfte 18 dieser Reibkupplung bildet das Rad 3 selbst, die zweite Hälfte 17 besteht mit dem anderen

as auf der Welle 1 angeordneten Rade 5 für die größere Übersetzung des Getriebes aus einem Stück. Dieses Rad 5 ist auf einer steilgängigen Spindel 8 der Welle 1 axial unter Drehung um wenige Millimeter verschiebbar.

Eine Feder 9 stützt sich an einem auf der Welle befestigten Ring ab und ruft den Reibungsdruck zwischen den Flächen 17 und 18 hervor. Auf der angetriebenen Welle 2 ist das Gegenrad 4 fest aufgekeilt, während das Gegenrad 6 lose läuft, aber mittels einer Überholungskupplung bekannter Bauart gegebenenfalls mit der Welle 2 in Eingriff kommt.

Diese bekannte Ausführung arbeitet wie folgt:

Bei kleinem Drehmoment genügt der Druck der Feder 9, um das Rad S samt seiner Reibscheibe 17 so stark gegen das Rad 3 zu pressen, daß der Kraftfluß über die Räder 3 und 4 von Welle 1 auf 2 übertragen wird, die Welle 2 also schnell umläuft. Steigt das Drehmoment so weit, daß die Reibkupplung rutscht, die Umdrehung der angetriebenen Welle 2 also sinkt, und zwar bis zur Drehzahl des Rades 6, so kommt dessen Überholungskupplung zum Eingriff — im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Klinkzähne und ein Sperrad —. Nimmt das Moment weiter zu, so wird das Rad 5 gegen den Federdruck verschoben, die Reibflächen 17 und 18 geraten außer Eingriff, und der Kraftfiuß geht allein auf die Übersetzung für die geringereArbeitsgeschwindigkeit über. Bei wieder sinkendem Drehmoment findet das umgekehrte Spiel statt, d. h. die Kraft der Feder 9 überwindet das Drehmoment bzw. den axialen Druck des Rades 5 und rückt die Reibkupplung wieder ein, so daß die Arbeitswelle 2 wieder über die Räder 3 und 4 schneller angetrieben wird.

Dieses bekannte Getriebe hat nun eine Reihe Fehler, die durch seine Konstruktion bedingt sind. Zunächst muß die Feder 9 sehr stark sein, denn sie hat neben dem verlangten Druck für die Reibkupplung 18 auch den axialen Schub des Rades 5 aufzunehmen;

dieser Axialschub rührt daher, daß das Drehmoment von der Welle auf die Reibfläche 17 durch die Gewindezunge übertragen wird.

Der zweite Fehler ist der falsche Einfluß der Feder auf die Kupplungshälfte 17.

Während bei kleinerem Drehmoment der

Reibdruck infolge' der über starken Feder 9 und des noch kleinen axialen Schubes des ■ Rades 5 unnötig groß ist, ändert sich dieser Zustand bei steigendem Drehmoment, also bei höherer Beanspruchung der Reibkupplung in das Gegenteil, da der steigende axiale Druck dann den größten Teil der Federspannung verbraucht. Der Reibdruck ist also, wenn er hoch sein muß, niedrig, und wenn er niedrig sein muß, hoch.

Der dritte Fehler der bekannten Anordnung nach Abb. 1 und 2 ist die Höhe des Reibverlustes in der steilgängigen Spindel 8, da der Achsdruck die überstarke Feder überwinden muß.

Diese zusätzliche Reibungsarbeit ergibt nach jeder Richtung ein störendes, verspätetes Ansprechen des Getriebes. Erfindungsgemäß werden diese- Nachteile dadurch vermieden, daß die Kraftübertragung auf die Reibkupplung nicht mehr durch das axial verschiebbare Rad, sondern gemäß Abb. 3 durch eine auf der Antriebswelle aufgekeilte Kupplungshälfte erfolgt. Hierdurch bleibt bis zum Rutschen der Kupplung der Reibdruck gleichmäßig; die Druckfeder kann schwächer sein, und der Moment des Rutschens der Kupplung, also des Aus- bzw. Einrückens der einen oder anderen Übersetzung läßt sich genau einstellen.

An Stelle der steilgängigen Spindel mit ihrem hohen Reibungsverlust kann der benötigte axiale Druck auch durch Schrägverzahnung des Rades erzielt werden.

Abb. 3 zeigt den Erfindungsgegenstand. Die angetriebene Welle 2 ist weggelassen, da hier gegenüber der bekannten Ausführung nach. Abb._a 1 und 2 nichts Wesentliches geändert ist."

Nach Abb. 3 ist wie bei der älteren Ausführung das Rad 5 auf einem steilgängigen Gewinde unter Drehung axial verschiebbar und steht unter dem Druck der Feder 9. Das Rad 3 läuft wie bisher lose auf der Welle. Die eine Hälfte 17 der Reibkupplung sitzt aber als Teil für sich jetzt fest auf der Welle.

Da bei dieser Anordnung das eigentliche Drehmoment von der Reibscheibe 18 unmittelbar auf die Welle 1 übertragen, die Druckfeder 9 also selbst bei steigendem Drehmoment in dem Rade 3 nicht durch irgendeine zusätzliche Beanspruchung geschwächt wird, findet bis zum endgültigen Rutschen der Reibkupplung im Gegensatz zu früher bekannten Ausführungen kein Nachlassen des Reibdruckes, also auch kein Nachlassen der Kupplung bis zu den höchsten von ihr zu übertragenden Drehmomenten statt. Jetzt kann auch der Zeitpunkt des Rutschens der Kupplung genau eingestellt werden. Findet dieses Rutschen schließlich bei einer gewissen Belastung statt, so geht die Kraftübertragung auf das andere Räderpaar über, mithin auch auf das Rad 5, welches sich unter der Wirkung des Zahndruckes in bekannter Weise axial verschiebt, also die Reibkupplung endgültig ausrückt.

Die Reibungsverlustarbeit in den Gewindezungen hat infolge der schwächeren Feder abgenommen.

Um diese Reibungsarbeit noch weiter herunterzudrücken, sind gemäß Abb. 4 zur Erzeugung des Axialdruckes schräg gestellte Zähne für das Zahnrad verwendet worden.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   ι. Zweigeschwindigkeitsgetriebe, bei dem auf der treibenden und getriebenen Welle sich zwei verschieden große Zahn- 8g räderübersetzungen befinden, von denen die für die größere Arbeitsgeschwindigkeit bestimmte durch eine federbelastete und durch das Wachsen des Drehmomentes lösbare Reibungskupplung in Eingriff gehalten wird, während die Übersetzung für die geringere Arbeitsgeschwindigkeit durch ein Freilaufgesperre mit der Arbeitswelle verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Hälfte der Reibungskupplung von dem axial verschieblichen Zahnrad(5) losgelöst und fest mit der Welle(i) verbunden ist, so daß bei großer Arbeitsgeschwindigkeit der Schließdruck der Reibkupplung konstant bleibt.
2. 2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Schub des Rades(S) durch Räder mit schräg gestellten Zähnen erreicht wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen