DE531420C - Umlaufraeder-Wechsel- und Wendegetriebe, vorzugsweise fuer Eisenbahnfahrzeuge - Google Patents

Description

Es ist bereits bekannt, zwei Umlauf stirnrädergetriebe hintereinanderzuschalten, von denen das vordere zwei Vorwäxtsübersetzungen ■ und eine Rückwärtsübersetzung ergibt. Hierbei sind jedoch durch die gesamte Getriebeanordnung nur zwei verschiedene Rückwärtsgänge zu erzielen.

Weiterhin ist es auch bereits bekannt, ein gewöhnliches, mehrgängiges Stirnräder-Wechselgetriebe und ein Wendegetriebe so hintereinanderziuschalten, daß die gleiche Anzahl Gänge nach vorwärts wie nach rückwärts erzielt wird, wie insbesondere der Betrieb von Eisenbahnfahrzeugen es erfordert.

Hierbei erfolgt jedoch die Einrückung der verschiedenen Gänge in der. gewöhnlichen Weise durch Verschieben von Zahnrädern, also nicht stoßlos, und weiterhin ist es nicht möglich, beide Getriebe bei Schnellfahrt voraus zu sperren. Man muß daher bei dieser Getriebeanordnung stets, insbesondere auch bei der normalen Schnellfahrt, mit einem erheblichen Kraftverkist im Getriebe sowie mit Geräusch und Abnützung rechnen.

Gegenstand der Erfindung ist nun eine Getriebeanordnung, bei welcher ein Umlaufstirnräder-Wechselgetriebe und ein Umlaufkegelräder-Wendegetriebe derart hintereinandergeschaltet sind, daß sich durch das Kegelräder-Wendegetriebe ebensoviele Rückwärtsgänge, und zwar mit den gleichen Geschwindigkeiten erzielen lassen, wie das vorgeschaltete Stirnräder - Wechselgetriebe Vorwärtsgänge ergibt. Beispielsweise entsprechen drei Vorwärtsgängen drei gleiche Rückwärtsgänge, vier Vorwärtsgängen vier gleiche Rückwärtsgänge usw. Dabei ist es von wesentlicher Bedeutung, daß beide hintereinandergeschaltete Getriebe, d. h. sowohl das Wechselgetriebe als auch das Wendegetriebe, stoßlos eingerückt werden können, und daß sie beim normalen Schnellgang voraus, mit dem insbesondere bei Eisenbahnfahrzeugen meistens gefahren wird, beide blockiert (gesperrt) sind, dergestalt, daß sie sich beide als starres Ganzes mit der Motorwelle drehen und somit - keinerlei Kraf tverluste und weiterhin keine Abnützung und kein Geräusch verursachen.

Die beiliegende Zeichnung stellt eine bei-Spielsweise Ausführungsform des Getriebes dar, welche drei Vorwärtsgänge und drei gleiche Rückwärtsgänge ergibt.

In dem als Hohlkörper ausgebildeten Schwungrad b sind auf Bolzen α zwei, drei oder vier Umlaufstirnräder mit Verzahnungen von drei verschiedenen Durchmessern c, d, e angeordnet, die aus einem Stück gefertigt oder undrehbar miteinander verbunden sind und die mit. entsprechenden Innenrädern U₁ v, w im Eingriff stehen. Das größte dieser Innenräder u ist mit der Ge-

triebewelle χ aus einem Stück ausgeführt oder mit. derselben verkeilt. Letztere ist auf der Schwungradseite in einem Kugellager k gelagert, das auf dem Ende der Motorwelle s befestigt ist, während das andere Ende der Welle in einem Kugellager fe₃ gelagert ist, das in der hinteren Gehäusewand w_s des Wechselrädergetriebes befestigt ist. Die beiden kleineren Innenräder ν und w sind mit den verlängerten -Naben ο bzw. i aus einem Stück ausgeführt oder damit verkeilt, auf deren anderen Enden Bremsscheiben p bzw. t aufgekeilt sind. Die über diese Scheiben gelegten Bremsbänder m bzw. η können durch ig kleine, doppelarmige Hebel g bzw. h angezogen werden. Diese Hebel sitzen auf den etwas hinter der senkrechten Mittelebene des Getriebes konzentrisch ineinandergelagerten Wellen y bzw. z, die durch je ein Kegelräderpaar / bzw. ; von den quer dazu, gleichfalls ineinandergelagerten Wellen y_x bzw. S_x angetrieben werden können. ' Auf diesen letzteren Wellen sind Pedale b_t aufgekeilt, die durch schwache Federn Ct₁ in ihrer normalen Lage festgehalten werden.

Der Kranz des Schwungrades b ist als Kupplungshohlkegel ausgebildet, in welchen der mit einem Reibungsbelag versehene Kupplungskegel k_x hineinpaßt, in dessen Inne-"' rem ein Zahnkranz mit Innenverzahnung C₁ festgekeilt ist, der mit "der großen Verzahnung c der Umlauf Stirnräder im Eingriff steht. Der Kupplungskegel wird normalerweise, d. h. bei Schnellfahrt, durch eine kräftige Feder U₁ in den erwähnten Hohlkegel des Schwungradkranzes hineingepreßt. Durch einen an einem Zahnsegment X₁ feststellbaren Handhebel y_t und einen ebenso wie'dieser auf der Hebelwelk W₁ festgekeilten Hebel ^₁, welcher am Zapfen ^f des mit einem Kugellager versehenen Schleifringes p± angreift, kann diese Kupplung unter Zusammendrükkung der Feder U₁ gelöst werden.

Die Wirkung des beschriebenen Wechselgetriebes ist die folgende. Wie bereits erwähnt, wird normalerweise, d.h. beim schnellsten Gang, der Kupplungskegel ^₁ durch die Feder U₁ in den entsprechenden Hohlkegel am Schwungrad b hineingepreßt, während go beide Bremsen m, ρ und n, t gelöst sind. Da hierbei natürlich eine Bewegung der Umlaufräder nicht möglich ist, das Wechselgetriebe vielmehr gesperrt ist, so dreht sich letzteres als starres Ganzes mit der Motörwelle j und der Getriebewelle χ (dritter, direkter Gang). Wird der Handhebel y₁ unter Zusammendrückung der Feder % aus der gezeichneten Stellung I in seine Mittelstellung II oder in irgendeine Stellung zwischen II und III umgelegt, und am ZahnsegmentX₁ festgestellt, ohne daß zugleich eine der Bremsen angezogen wird, so lauft das Wechselgetriebe leer, d. h. die Bremsscheiben p und t laufen, und die Getriebewelle χ mit dem Innenrad u steht still, bei laufendem Motor.-Wird jedoch durch eines der beiden Pedale b_i mittels des beschriebenen Mechanismus das Brems-■ band η angezogen und dadurch die Bremsscheibe t sowie das Innenrad w festgehalten, so wickeln sich die Verzahnungen c der Umlaufräder an diesem ab, und durch die Verzahnungen e dieser Räder wird das mit der Getriebewelle χ aus einem Stück gefertigte oder damit verkeilte große Innenrad u in der gleichen Drehrichtung wie die Motorwelle s, aber mit verminderter Geschwindigkeit angetrieben (zweiter Gang). Eine noch größere Verminderung der Geschwindigkeit wird erzielt, wenn durch das andere-der beiden Pedale b_x das Bremsband m angezogen und dadurch die Bremsscheibe p und das Innenrad ν festgehalten wird (erster Garig).

An das Gehäuse des beschriebenen Umlaufstirnräder-Wechselgetriebes ist mit einem Zentrierungsflansch das Gehäuse des Umlaufkegelräder-Wendegetriebes angebaut. Auf dem in dieses Gehäuse hineinragenden Vierkantende (oder geriffelten Ende) x_a der Wechselgetriebewelle χ sitzt ein damit um-" laufender Kupplungskegel Ji₃, während der _go dazu passende Hohlkegel A₄ auf der linksseitigen NabeJi₃;..des Kegelrädergehäuses verschoben werden kann, "die er durch die Feder /₃ mitnimmt. Durch eine Feder % wird die Hohlkegelscheibe normalerweise gegen gg einen auf dem Ende der Nabe W₃/ sitzenden Stellring v_s gepreßt. ■ ·

Das Kegelrädergehäuse ist in der senkrechten Mittelebene geteilt. In seinem Inneren sind vier miteinander im Eingriff ste- hende Kegelräder 1, 2, J und 4 angeordnet, von denen das rechtsseitige getriebene Rad 2 mit der Wendegetriebewelle a_$ aus einem Stück gefertigt oder damit verkeilt ist. Letztere ist auf der rechten Seite· in einem an der rechten Gehäusehälfte sitzenden Lager e₃ gelagert, während sie auf der linken Seite in der Nabe o₃ des treibenden Kegelrades 1 drehbar gelagert ist. Das verlängerte, mit Vierkantbohrung, versehene oder innen geriffelte no Ende dieser Nabe kann auf dem Vierkantende (oder geriffelten' Ende) % der W'echselgetriebewelie verschoben werden. Die beiden Umlaufkegelräder 3. und 4. können sieh auf Zapfen. C₃ und C₄ eines auf der Welle a_s gelagerten Mitnehmerquerhauptes drehen, dessen Enden- in an das Kegelrädergehäuse angegossenen Augen .sitzen^ An. die rechtsseitige Hälfte dieses.Gehäuses ist ein Bremskegel b_s angegossen oder angeschraubt, der mit einem Reibungsbelag versieben ist und in einen entsprechenden. Hohlkegel b_t am rechts-

seitigen Ende "des Wendegetriebegehäuses hineinpaßt. In dieses Ende ist die als besonderes Stück ausgeführte Wand W₄ mittels Zentrierungsflansches eingesetzt. In derselben ist in einem langenLager die kurzeZwischenwelle r gelagert, an der die Kardanwelle angelenkt ist. Diese Zwischenwelle wird durch das in sie hineinragende und in ihr verschiebbare Vierkantende (oder geriffelte Ende) ίο der, wie bereits erwähnt, am getriebenen Rad 2 sitzenden oder damit verkeilten Wendegetriebewelle a_s mitgenommen.

Auf der Nabe der verschiebbaren Kupplungsscheibe fe₄ sitzt ein Schleif ring p₂, der auf beiden Seiten mit Kugellagern ausgerüstet ist und an dem beiderseits aus Federstahl gefertigte, biegsame Hebel g₂ angreifen, die auf der Welle W₂ aufgekeilt sind. Außerhalb des Getriebegehäuses ist auf dieser Welle der Handhebel y₂ aufgekeilt, der an einem gezahnten Segment X₂ festgestellt werden kann.

Das beschriebene Wendegetriebe wirkt wie folgt.

Normalerweise, d. h. beim Vorwärtsgang des Fahrzeuges, wird durch den am gezahnten Segment X₂ festgestellten Handhebel y₂ und die beiden federnden Hebel g₂ der Kupplungshohlkegel h_t auf den Kegel h_s gepreßt und dadurch jede Relativbewegung zwischen dem treibenden Kegelrad 1 und dem Kegelrädergehäuse vermindert. Das Wendegetriebe wird also gesperrt, so daß es sich als starres Ganzes mit der Wechselgetriebewelle χ dreht. Wird der Handhebel y₂ in seine Mittelstellung II umgelegt und damit die Kupplung gelöst, so läuft das Wendegetriebe leer, d. h. das Fahrzeug steht bei laufendem Motor still. Wird alsdann der Hebel weiter nach rechts in seine StellungIII umgelegt, so wird das ganze Wendegetriebe nach rechts verschoben, so daß .unter Zusammenpressung der Feder M₃ der Bremskegel b_a in den entsprechenden Hohlkegel &₄ am Getriebegehäuse hineingepreßt wird und sich darin festbremst. Da hierdurch das Kegelrädergehäuse festgehalten wird, findet nunmehr Kraftübertragung von der Wechselgetriebewelle χ durch das treibende Kegelrad ι und die Umlaufkegelräder 3 und 4 auf das getriebene Kegelrad 2 statt. Dieses wird also mit der entgegengesetzten Umlaufrichtung wie die Wechselgetriebewelle it; angetrieben, und durch das rechtsseitige Vierkantende (oder geriffelte Ende) W₃ der mit diesem Rade aus einem Stück gefertigten oder verkeilten Wendegetriebeweile wird die mit der Kardanwelle verbundene kurze Zwischenwelle χ mitgenommen. Da das treibende Kegelrad 1 und das getriebene Kegelrad 2 den gleichen Teilkreisdurchmesser und die gleiche Zähniezahl' besitzen, läuft die Wendegetriebewelle und damit auch die Kardanwelle stets mit der gleichen Drehzahl um.

Es sei noch bemerkt, daß das in Vorwärtsfahrt befindliche Fahrzeug durch kräftiges Hineinpressen des Bremskegels b_s in den Hohlkegel &₄ mittels des Handhebels y₂ sehr energisch gebremst werden kann, worauf es sich unmittelbar nach dem Stillstand nach rückwärts: in Bewegung setzt, wenn man nicht vorher den Hebel y₂ in seine mittlere Ruhestellung umlegt.

Ferner möge noch darauf hingewiesen werden, daß die Kegelbremse zur Betätigung des Wendegetriebes bei Getrieben für die Übertragung größerer Kräfte durch eine Backenbremse ersetzt werden kann. Ebenso können die zur Sperrung des Wechselgetriebes und des Wendegetriebes dienenden beiden Kegelkupplungen gegebenenfalls durch in geeigneter Weise angeordnete Lamellen- oder sonstige Kupplungen ersetzt werden, deren Betätigung gleichfalls durch Druckluft oder eine Druckflüssigkeit oder auch auf sonst eine geeignete beliebige Weise erfolgen kann.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   r. Umlaufräder-Wechsel- und Wendegetriebe, vorzugsweise für Eisenbahnfahrzeuge, gekennzeichnet durch die Hintereinanderschaltung eines Umlaufstirnräder-Wechselgetriebes, das beim Schnellgang gesperrt ist, und eines gleichfalls beim Vorwärtsschnellgang gesperrten Umlaiufkegelr ader-Wendegetriebes.
2. 2. Umlaufräder-Wechsel- und Wendegetriebe nach Anspruch 1, bei welchem das Wechselgetriebe aus einer beliebigen Anzahl von starr miteinander verbundenen Umlaufrädern von verschiedenen Durchmessern besteht, die auf an der treibenden Scheibe befestigten Bolzen angeordnet sind und die mit einer entsprechenden Anzahl von Innenrädern mit konzentrisch ineinander angeordneten Naben im Eingriff stehen, und bei welchem ferner diese Innenräder, mit Ausnahme des größten auf der Getriebewelle sitzenden, durch Bremsen feststellbar sind, gekennzeichnet durch die Anordnung eines mit dem größten Umlaufstirnrad im Eingriff stehenden Zahnkranzes mit Innenverzahnung (^₁) an der Losscheibe (Jk₁) einer Kegel- oder Lamellenkupplung, durch deren Einrückung das ganze Wechselgetriebe sperrbar ist.
3. 3. Umlauf räder-Wechsel- und Wendegetriebe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung einer Kegel-, Lamel-

   len- oder sonstigen Kupplung (h_a, H^) zwischen dem Wechsel- und dem Wendegetriebe, durch welche das letztere sperr-' bar ist, -so daß es als starres Ganzes mit der Getriebewelle (x) umläuft, sowie auch durch die Anordnung einer Kegel- oder Backenbremse (6₈, &₄) am Kegelrädergehäuse des Umlaufkegelräder-Wendegetriebes, durch welche dasselbe am äußeren Getriebekasten feststellbar ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen