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Reibradwechselgetriebe Die @rtittdung bezieht sich auf Reibradw-echselgetriebe.
bei denen eine Anzahl Rollenpaare zwischen eitle Antriebsscheibe und eine Abtriebsscheibe
eingeschaltet ist und deren Geschwindigkeitsübersetzung von der Lage des Berührungspunktes
der Scheiben mit den Rollen abhängt.
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l)ie I?rfin.dutig l>:trifft inerster Linie besondere Anordnungen der
Antriebsräder oder -rollen und ihre Träger, die in der Hauptsache den Wirkungsgrad
und (la: gute .\rl>eiteti der Vorrichtung bedingen.
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Es genügt nicht, daß die zweite Scheibe von der ersten Scheibe mitgenommen
und im gleichen Sinne oder in der gleichen Richtung wie die erste Scheibe gedreht
wird, es ist auch notwendig, daß die spez. Drücke vertretbar sind, daß die Relativbewegungen
zwischen den beiden Rollen jedes Paares und zwischen den Rollen und den zugehörigen
Scheiben praktisch vollkommene Wälzbe"vegungen sind, d. h. ohne Gleiten stattfinden;
es muß auch vermieden werden, daß die Breite der Berührungsflächen theoretisch sich
auf einen Punkt verkleinert (Punktberührung).
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Um diese Ziele zu erreichen, die durch die bekannten Vorrichtungen
nicht erreicht werden, besitzen die Mitnahmerollen, im ganzen oder im einzelnen,
folgende Eigenschaften: a) Die Achsen der beiden Rollen jedes Paares sind zueinander
geneigt und schneiden sich; b) die zueinander geneigten, sich schneidenden Achsen
der Rollen jedes Paares liegen in einer Ebene, die durch die Achse geht, um die
sich die Antriebs- und die Abtriebsscheibe drehen;
c) jede Rolle
besitzt eine Kegelfläche, durch die die Rolle auf der anderen Rolle abrollt, und
eitle Kugelfläche, durch,die die Rolle auf der Scheibe abrollt, mit der die Rolle
in Berührung steht; d) die theoretische Berührung zwischen den beiden Rollen ist
eine Gerade; die theoretischen Berührungslinien zwischen den Rollen und ihren zugehörigen
Scheiben sind Kurven von bestimmtem Profil, und ihre Mittelpunkte sind in Ausrichtung
mit dem Mittelpunkt der theoretischen Berührungsgeraden zwischen den Rollen, auf
denen diese Ausrichtung senkrecht steht, und schließlich verläuft die Gegenwirkung
der Stoßkräfte zwischen den Rollen und den Scheiben in der Richtung dieser Ausrichtung.
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Diese wesentlichen Kennzeichen sind in den Fig. i und 2 schematisch
dargestellt, die zur Verdeutlichung der Anordnung eine Vorrichtung zeigen, die ein
einziges Rollenpaar 3, 4 enthält. Diese beiden Rollen stehen in Berührung miteinander.
Die Rolle 3 steht in Berührung mit der Abtriebsscheibe r, während die Rolle 4 in
Berührung mit der Antriebsscheibe 2 liegt. Die drei Berührungspunkte oder genauer
der Mittelpunkt der drei Berührungslinien oder Berührungsflächen liegt auf der gleichen
geraden Linie A-B. Die Berührung zwischen den beiden Rollen 3, 4 erfolgt an den
Kegelflächen 3', 4', während die Berührung zwischen den Rollen und ihren zugehörigen
Wälzscheiben auf einer Bogenfläche 3" bzw. 4' von geeignetem Bogenprofil erfolgt.
Es sei erwähnt, daß die Endpunkte a, ä der Berührungslinie oder der Berührungsfläche
zwischen der Rolle und ihrer Wälzscheibe von der Drehachse der Scheibe um einen
unterschiedlichen Abstand r bzw. r' entfernt sind. Andererseits sind aber auch die
gleichen Endpunkte a, ä im unterschiedlichen Abstand von der Drehachse X-Y der in
Frage stehenden Rolle, wobei diese Abstände r" bzw. r"'
sind. Da die
Verhältnisse -',-und praktisch die r r gleichen sind, gibt es kaum eine Reibung
zwischen der Rolle und der Scheibe, mit der die Rolle in Berührung steht. Es bestehen
indessen kleine Unterschiede in diesen Verhältnissen für bestimmte Stellungen der
Rollen aber diese Unterschiede werden immer im Betrieb erträglich sein, und in allen
Fällen werden sie immer kleiner sein als diejenigen Unterschiede, die bei den bekannten
Vorrichtungen auftreten.
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In dieser besonderen Form des Aufbaues der Rollen stehen die Rollen
untereinander in Berührung durch eine theoretische Linie m, die- immer senkrecht
zur Verbindungslinie A-B steht, die durch ,die Berührungsmittelpunkte zwischen den
Rollen sowie zwischen den Rollen und ihren zugehörigen Scheiben geht. Die Achsen
X-Y der beiden Rollen jedes Paares sind immer zueinander geneigt und liegen in einer
Ebene, die durch die Achse C-D geht, um die sich die Antriebssclie-ibe und die Abtriebsscheibe
drehen.
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Um das Geschwindigkeitsverhältnis zu ändern, genügt die Änderung der
Stellung der Berührungspunkte zwischen den Rollen und den umlaufenden Scheiben.
Zu diesem Zweck sind die Rollenpaare in beweglichen Trägern gelagert. Diese Träger
sind derart miteinander verbunden, daß die dem einen Träger erteilten Verlagerungen
genau und gleichzeitig durch die anderen-Träger ausgeführt werden. Wegen der verhältnismäßig
hohen Drücke, die an den Berührungspunkten zwischen den Rollen eines gleichen Paares
und den Rollen und den zugehörigen Scheiben auftreten, ist es nicht angebracht.
eine direkte Schaltung vorzunehmen, d. h. die Rollen eines gleichen Paares so zu
verlagern, daß ihre Achsen immer in der gleichen Anfangsebene bleiben. Der Betrieb
-erfordert, @daß man diese Verlagerung mittels kleinster Kraftaufwendung und höchster
Genauigkeit machen kann. Es ist auch wichtig, diese Verlagerungen auszuführen, ohne
daß Reibung zwischen den in Berührung stehenden beweglichen Teilen,auftritt. Außerdem
ist es wesentlich, daß die beiden Rollen jedes Paares vollkommen aufeinander abrollen,
ohne daß ein Gleiten erfolgt.
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Gemäß der Erfindung müssen allgemein die be-
weglichen Träger
jedes Paares von Rollen so aufgestellt sein, daß man zur Änderung des Geschwindi-gkeitsverhältnisses
in jedem Paar die Ebene, die immer die Achsen der beiden Rollen enthält, um den
Mittelpunkt der Berührungsgeraden zwischen den beiden Rollen dreht. Fs ist auch
notwendig, daß die Achsen der Rollen immer zueinander geneigt bleiben. Die Drehung
der Ebene ist eine solche, daß eine der Achsen nach der einen Seite der Drehachse
der Scheiben versetzt "wird und daß die Achse der zweiten Rolle des Paares nach
der anderen Seite der gleichen Achse der Scheiben zersetzt wird.
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Ebenso kann die Ebene, welche immer die Achsen der Rollen eines Paares
enthält. sich in jeder Richtung verlagern, so daß schließlich eine der Achsen tdes
Rollenpaares nach einer Seite und die andere Achse nach der anderen Seite der Achse
der Scheiben versetzt ist. In einem besonderen Falle wird diese Ebene um die Berührungsgerade
der beiden Rollendes Paares gedreht. In einem anderen besonderen Falle wird sie
um den Mittelpunkt der Berührungsgeraden der beiden Rollen in solcher Weise gedreht,
daß diese Gerade, die in dieser Ebene liegt, einen Kegel erzeugt, dessen Spitze
dieser Mitelpunkt ist. Jedoch sind auch andere Fälle möglich.
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Im allgemeinen wird es z. I3. genügen, die Anordnung so zu treffen,
daß die beweglichen Träger der Paare von Rollen bei einer Cbersetzungsänderung sich
um zwei getrennte Achsen drehen können, von denen wenigstens eine Achse durch den
Mittelpunkt der Berührungsgeraden der Rollen des Paiares geht und von denen wenigstens
eine Achse senkrecht zu dieser Berührungsgeraden steht.
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Diesen beiden Achsen sind im allgemeinen besondere Teile zugeordnet,
die den eigentlichen beweglichen Träger bilden: Die eine Achse gehört beispielsw=eise
zu einem Bügel, der die Achsen der Rollenpaare unmittelbar trägt; .die andere Achse
gehört beispielsweise zu einem Antriebsorgan, das Lager aufweist, in welchen sich
die Zapfen abstützen,
die die vorerwähnte Achse des Bügels bilden.
Zur genauen I:dustellung dieser beiden Achsen des beweglichen Trägers kann man eine
nicht umkehrbare oder eine umkehrbare Vorrichtung wählen. I?in solches Geschwindigkeitswechselgetriebe
mit uinkelirbarein .Antrieb kann einfach dadurch hergestellt werden, daß man die
beiden Drehachsen durch den -Mittelpunkt der Berührungsgeraden zwischen den beiden
Rollen des Paares hindurchführt und elaß man außerdem die Drehachse des Bügels senkrecht
zu dieser Berührungsgeraden stellt. In der gleichen Weise und praktisch mit den
gleichen Elementen kann man ein Geschwindigkeitswechselgetriebe mit nicht umkehrbarem
_lntriel> ausführen, indem man gleichfalls die beiden Drehachsen durch den Mittelpunkt
der Berührungslinie zwischen den Rollen hindurchführt, die Drehachse des Antriebsorgans
jedoch senkrecht zu der Berührungsgeraden stellt.
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Man kann offensichtlich auch noch andere Änderungen dieser beiden
Drehachsen treffen, indem man sich an die hier gegebenen Lehren hält.
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Beispielsweise kann man noch einen anderen umkehrbaren Antrieb herstellen,
indem man die eine der beiden Drehachsen der beweglichen Träger der Rollen durch
den 'Mittelpunkt der Berührungsgeraden derselben führt, zu welcher Geraden die Achse
senkrecht steht, während die andere Drehachse zusammenlaufend mit der Drehachse
der Scheiben liegt.
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In allen diesen Antrieben bleiben die Achsen der Rollen jedes Paares
immer derart zueinander geneigt, daß bei allen Bewegungen der Rollen die Rollen
immer vollkommen aufeinander abrollen, und zwar nach einer vollkommen kreisförmigen
Spur. Man könnte in gleicher Weise das Übersetzungsverhältnis dadurch erzielen,
daß man die Achse der beiden Rollen zueinander in jedem Paar verlagert, um sie zueinander
zu versetzen. Diese :Mittel ist aber uneeignet, da die aufeinander ab-Z, rollenden
Rollen dann nachteiligen Gleitbewegungen unterliegen.
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In den weiteren Abbildungen sind verschiedene Ausführungsformen des
Getriebes dargestellt.
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Fig. 3 bis 7 zeigen einen nicht umkehrbaren Antrieb; Fig. 8 und 9
zeigen einen umkehrbaren Antrieb. Fig. io und i i zeigen eine technische Ausführungsform,
die besonders vorteilhaft bei Spinn-und Zwirnmaschinen verwendbar ist; Fig. 12 bis
i 5 sind Darstellungen, die die charakteristischen Stellungen der Aiitriel>st:ile
der Vorrichtung nach den Fig. io und 11 zeigen.
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Gemäß den Fig. 3 bis 7, in denen zur Verdeutlichung der Darstellung
nur ein einziges Rollenpaar dargestellt ist, liegen die Rollen 3, 4 des in Frage
stehenden Paares zwischen den Scheiben i bzw. 2, die die Antriebsscheibe lizw. die
Abtriebssrheibe darstellen. I)i-e Achsen 5, 6 der Rollen sitzen fest an einer gemeinsamen
Schwingwelle 7. Die Achse G-H der Lagerzapfen 17, 18 geht durch den Punkt m, den
Mittelpunkt der Berührungslinie zwischen den beiden Rollen, und liegt geneigt mit
Bezug auf eine Ebene, die durch die Achsen 5, 6 der Rollen und die Achse C-D geht,
um die sich die Scheiben i, 2 drehen. Die Zapfen 17, 18 stützen sich in Kurbeln
@ig bzw. 2o ab, die in Zapfen 21, 22 eines gemeinsamen Bügels 23 enden, an welchem
der Handgriff 24 fest ist. Die Zapfen 21, 22 stützen sich in Lagern 25 bzw. 26 ab,
die in Verlängerung voneinander liegen und deren gemeinsame Achse E-F ebenfalls
durch den Punkt m geht und senkrecht zur Berührungsgeraden zwischen den Rollen steht.
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Wenn man sich zum leichteren Verständnis des Arbeitens des Getriebes
beispielsweise vorstellt, daß die Zapfen 17, 18 in ihren zugehörigen Kurbeln 19,
20 festsitzen und d@aß unter diesen Umständen eine Verlagerung des Hebels 2,4 beispielsweise
in Richtung des Pfeiles f erfolgt, so würde dies ein direkter Antrieb sein. Denn,
die Achsen 5, 6 der Rollen verlagern sich durch die Drehung der Zapfen 21, 22, die
sich in ihren Lagern25, 26 drehen und deren Achse E-F durch den Punkt
m geht, so daß sich die Achsen 5, 6 deshalb um den Punkt rre drehen. Da ferner
die Achse E-F senkrecht zur Achse C-D der Antriebsscheibe i bzw. der Antriebsscheibe
2 steht, verlagern sich die Achsen 5, 6 der Rollen, indem sie sieh in einer Ebene
halten, die durch die Achse C-D der Scheiben gNAt. Man hat also in diesem Falle
einen direkten. Antrieb. Bei der Bewegung dies Antriebshebels 24 und der Bewegung
des Bügels 23 drehen sich jethoch die Zapfen 17, 18 leicht in ihren Kurbeln i9 bzw.
20 infolge des beträchtlichen Druckes, der an den Berührungsstellen zwischen den
Rollen und ihren Scheiben besteht. Daraus ergibt sich, diaß die Schwingstange 7,
die in entgegengesetzten Richtungen an diesen beiden Enden durch die Kurbeln 19,
20 Mitgenommen wird, sich schräg mit Bezug auf die Achse C-D einstellt und bei dieser
Bewegung die Achsen 5, 6 der Rollen mitnimmt, die sich immer um den Punkt m drehen
und dabei konvergent bleiben. Diese Achsen der Rollen sind also hinsichtlich der
Achse C-D der Scheiben um einen Winkel versetzt, liegen aber zu beiden Seiten der
Achse.
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Wie gesondert in den Fig. 5 und 6 schematisch dargestellt, verlagert
sich eine der Rollen, z. B. Rolle 3, derart, daß ihre Achse 5 einen Versatz a bildet,
so daß die Rolle, unter Berücksichtigung der Dreihrichtung der Scheibe i und der
Rolle 3, hinsichtlich der Scheibe i in einer spiralförmigen Bahn sich verlagert,
indem sie sich allmählich der Achse C-D der Seheiben nähert. Es folgt daraus, daß
durch die vorhergehende Einstellung in Versatz diese Rolle sich der Achse C-D nähert.
Was die zweite Rolle 4 des gleichen Paares anbetrifft, so verlagert sich die Achse
6 ebenfalls auf Grund der erwähnten Umstände und wird um den gleichen Wert s versetzt.
Aber auf Grund der Umlaufrichtung der Scheibe 2 und dier Rolle verlagert sich d,i°
Rolle hinsichtlich der Scheibe 2 nach einer aufsteigenden spiralförmigen Bahn, d.
41. die Rolle entfernt sieh von der Achse C-D der Scheibe. Es folgt also aus dieser
Bewegungskombination, daß durch eine Winkelverstellung des Antriebshebels 24 die
Rollen jedes Paares, die immer konvergent bleiben,
in eine Versatzstellung
auf beide Seiten der Achse C-D der Scheiben gebracht werden. Diese Bewegung erfordert
nur eine kleine Kraft. Als Folge .dieses Versatzmustandes entfernt sieh die eine
Rolle von der Achse C-D, während die andere Rolle sich ihr im gleichen Ausmaß nähert.
Diese Bewegungen erfolgen, solange der Versatz zwischen den Achsen 5, 6 und der
Achse C-D der Scheiben besteht. Um diese Radialbewegungen der Rollen zu unterbrechen,
genügt es, den Versatz aufzuheben oder dies automatisch durchzuführen, sobald das
Geschwindigkeitsverhältnis, das der Stellung des Antriebsorgans entspricht, erreicht
ist. Bei ihrer Annäherungsbewegung und ihrer Absetzbewegung mit Bezug auf die Achse
C-D werden sich schließlich die Rollen um dem, Punkt m gedreht und werden bei ihrer
Bewegung den Schwinghebel 7 mitgenommen haben, der sich schließlich gegenüber dem
Bügel 23 einstellen wird, derart, daß ihre Ebenen vollständig ineinanderfallen,
wie dies der Fall bei der Ausgangsstellung war. Auf diese Weise vermindert sich
der Versatz selbständig und allmählich auf Null. Dieser letzterwähnte Punkt ist
die Ursache für die Nichtumkeh:rbarkeit des Aufbaues, denn wenn man die Drehrichtung
der Geschwindigkeitswechselvorrichtung ändert, ergibt sich, daß bei einem Versatz-
nicht eine automatische Ausschaltung erfolgt, sondern daß im Gegenteil der Versatz
allmählich vergrößert und die Gesahwindigkeitswedhselvorrichtung zerstört wird.
Diese Ausführungsform kann also nur für eine bestimmte Umlaufrichtung verwendet
werden.
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Andererseits wenden die auf Grund des Widerstandsmomentes auftretenden
Gegendruckkräfte indirekt von der Achse E-F des Anrtriebs.bügels unter Zwischenschaltung
der Achse G-H und der Kurbeln i9, 2o aufgenommen.
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Auf Grund dieser Tatsache wird der Antriebsteil also beaufschlagt,
und diese Beaufschlagung wird beeinflußt durch das Widerstandsmoment des Bewegungssystems.
Wenn der Antriebsteil beispielsweise auf einem entsprechend abgestimmten Teil sich
abstützt, kann man erreichen, daß der Antriebsteil die Stellung im Verhältnis zu
den Schwankungen der Gegendruckkräfte, d. h. des Widerstandsmomentes der Abtriebsscheibe,
ändert. Man erhält infolgedessen eine Vorrichtung, in welcher die Stellung,der Rollen,
d. h. das Geschwindigkeitsverhältnis, direkt und dauernd 'durch das Widerstandsmoment
.der Abtriebsscheibe gesteuert wird. Man hat auf diese Weise die Möglichkeit, ein
Geschwindigkeitsgetriebe mit automatischem Antrieb auszuführen.
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Um die-Nachteile derNichtumkehrbarkeit des Antriebes zu beheben, kann
man diesen auch umkehrbar ausführen, wie dies in den Fig. 8 und 9 schematisch dargestellt
ist.
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Bei dieser Ausführung sind die Rollen 3 und 4, die zwischen die Antriebsscheibe
i und die Abtriebsscheibe 2 geklemmt sind, mit einem Schwinghebel 7 fest verbunden,
dessen Zapfen 17, 18 eine gemeinsame Drehachse G-H haben, die durch den Punkt m
geht und senkrecht zu der Ebene liegt, die durch die Achse 5, 6 der Rollen und durch
die Achse C-D der Scheiben gelegt ist. Diese Zapfen 17, 18 sind in Kurbeln i9, 2o
gelagert, die einander entgegengesetzt liegen und von -denen jede in einem Zapfen
21, 22 des gemeinsamen Bügels 23 endet, mit dem ,der Verstellhebel 24 fest ist.
Die Zapfen 211, 22 stützen sich in zwei festen Lagern 25, 26 ab, deren gemeinsame
Achse E-F gleichfalls durch den Punkt m geht und hinsichtlich der schon erwähnten
Ebene geneigt liegt, die durch die Achsen 5, 6 der Rollen und Achse C-D der Scheiben
geht.
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Wenn man zum Einlegen dieses Bewegungssystems den Handgriff 24 um
einen bestimmten Winkel bewegt oder dreht, erzielt man auf Grund des beträchtlichen
Druckes, der an den Berührungsstellen zwischen den Rollen und ihren zugeordneten
Scheiben besteht, sowie auf Grund der besonderen Stellung der ,Achsen E-F und G-H
den Umlauf der Achsen 5, 6 der Rollen um eine Achse 0-N, die identisch mit :der
Berührungslinie der beiden Rollen ist, da sie durch (den Punkt m und durch den Konvergenzpunkt
.der beiden Achsen 5, 6 geht.
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Aus diesem Grunde werden die Achsen der Rollen mit Bezug auf die Achse
C-D der Scheiben um eine gleiche Größe versetzt, jedoch zu beiden Seiten der erwähnten
Achse.
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Wie im vorerwähnten Falle wird dieser vorhergehende Versatz schließlich
einen Umlauf der :beiden Rollen um den Punkt m mit sich bringen und auf diese Weise
eine Änderung in dem Geschwindigkeitsverhältnis bewirken.
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Man kann noch den Antrieb so ausbilden, daß er allen anderen Bedingungen
genügt, die also dann in ,der Hauptsache von der Relativstellung der Drehachsen
der Rollenachsen bzw. der Träger dieser Achsen um den Schwingpunkt herum abhängen
werden. Die technische Ausführung dieser Antriebe bietet keine Schwierigkeiten.
Als Beispiel einer besonders günstigen ,Ausführungsform ist in den Fig. io bis '15
ein umkehrbares Geschwindigkeitswechselgetriebe -dargestellt, in welchem die Vorrichtung
ebenfalls drei Rollenpaare 3, 4 mit zueinander geneigten, sich schneidenden Achsen
aufweist, die zwischen die Antriebsscheibe i und die Abtriebsscheibe 2 eingelegt
sind, von denen beide gewölbte Wälzflächen als Berührungsflächen haben.
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Um den Versatz der Rollen aufzuheben, genügt es in diesem Falle, den
Antriebsbügel durch eine beliebige Einrichtung in seine Ausgangsstellung wieder
zurückzuführen.
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Jedes der drei Rollenpaare 3, 4 ist fest verbunden mit einem gemeinsamen
Bügel 29, 30 und 31. Jeder Bügel endet auf beiden Seiten in kugelförmigen
Zapfen 32, 33 bzw. 34, 35 bzw. 36, 37. In jedem Bügel geht die diesen Zapfen gemeinsame
Achse G-H durch den Mittelpunkt m der Berührungslinie zwischen den Rollen
und steht senkrecht zu dieser Berührungslinie.
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Die drei Bügel liegen in der Gestalteines Dreiecks, so daß die Zapfen
37, 3r2:, 33, 34 und 35, 36 die Spitzen eines gleichseitigen Dreiecks bilden und
je zwei Zapfen sich in Lagern 38, 39, 4'o abstützen, die auf Kugellagern laufen
und in denen zwei zylindrisclie
Il@:hruiigen vorfeschen sind, die
ztt beiden Seiten der Drehachse dieser Lager liegen.
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Jeder der 13iigel 29, 30 und 31 trägt an seinem Innenteil einen
Zapfen 41, dessen Kugelteil in eine zylindrische l@olirung eingreift, die in radialerRichtung
in einer -NIittelmutte 42 vorgesehen ist, die in axialer 1Zichtung auf der Achse
43 der Antriebsscheiben zu gleiten vermag. Jede Drehbewegung dieser Muffe wird durch
eine Gabel 4-4 verhindert, die mit der Muffe fest verbunden ist und auf einer Stange
45 reitet, die fest am Gehäuse und parallel zur Achse der Muffe liegt.
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Das Lager 38 ist fest verbunden mit einer Kurbel 46, deren Kurbelzapfen
4; durch einen Schlitten 48 angetrieben wird, dessen Querverschiebung auf zwei parallelen
Führungsstangen 49 und 5o erfolgt.
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Der Schlitten 48 trägt den Zapfen 51 eines Schwinghebels 52. Einer
der Arme dieses Schwinghebels endet in eine Gabel und wird durch einen Kugelzapfen
53 mitgenommen, der fest auf dem Bügel 29 sitzt. Dieser Schwinghebel ist an seinem
oberenTeil mit einer Längsnut versehen, in welcher ein Gleitstein 54 zu gleiten
vermag, in den ein Zapfen 55 eingreift, der an seinem anderen Ende einen zweiten
Gleitstein 56 trägt, der in einer zweiten mit zu gleiten vermag, die über der ersten
Nut liegt und in einem Hebel 57 vorgesehen ist. Dieser Hebel kann durch seinen Kopf
58 in einem in dem (#eliättse vorgesehenen Lager schwingen. 'Der Hebel 57 trägt
zwei Zahnsektoren 59, 6o. Der erste Zahnsektor steht mit einer Schnecke in Verbindung,
die durch die Handgriffe 61 oder 62 betätigt wird, und der andere Zahnsektor steht
mit der Achse 63 der Anzeigevorrichtung für das Geschwindigkeitswechselgetriebe
in Eingriff.
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Der Zapfen 5.5 ist auch fest mit einer Kulisse 64, die in der Nut
eines zweiten Schwinghebels 65 liegt. Dieser Schwinghebel .65 kann um eine Achse
66 schwingen, die fest am Gehäuse sitzt. Er trägt an seinem Ende einen Finger 67,
der in der einen oder in Gier anderen Richtung durch eine Trommel 68
mit Stuften
69 angetrieben wird.
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Alle diese Teile sind in einem dichten Gehäuse 70 eingeschlossen mit
Ölkammern. Vervollständigt wird die Anlage durch eine Pumpe und durch eine unter
Druck stehende Schmieranlage und ferner durcli:Xusriistungsteile, wieKugellager,
Knöpfe usw.
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Das in der Zeichnung dargestellte Wechselgetriel>e kann entweder durch
Mehrfachriemenscheiben getrieben oder direkt mit einem Elektromotor gekuppelt oder
in einer anderen Weise in Umdrehung gesetzt werden.
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Die Arbeitsweise des Getriebes ist folgende: Es sei angenommen, daß
das System der beweglichen Teile sich im Gleichgewicht befindet. Die Kurbel 46 wird
dann um einen kleinen Winkel in der einen Richtung oder in der anderen Richtung
bewegt.
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Durch diese Bewegung werden die zu den Bügeln 29 und 31 gehörenden
Zapfen 32 und 37 einer Drehung um die .-lchse des Lagers 38 unterworfen,
was zur Folge hat, daß die beiden Bügel 29 und 3 r um die Berührungslinien ihrer
zugehörigen Rollen sich drehen. Diese Drehung zwingt die Zapfen 33 lizw . 36 der
l@üel 29 bzw. 31, ihren ztigeliörigen Lagern 39 bzw. 4o eine Drehung um die Lagerachsen
zu erteilen, die ähnlich der dem Lager 38 gegebenen Drehung ist. Infolgedessen
nehmen die Zapfen 35 und 34, die durch ihre zugehörigen Lager beaufschlagt werden,
den dritten B.iigel 3,0 mit, der alse@ die gleiche Drehung ausführt wie diie durch
die beiden ersten Bügel ausgeführte Drehung.
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Die svrichrone Drehung dieser drei Bügel hat zur Folge, daß die Achsen
ihrer Rollen mit Bezug auf die Achsen der Reibscheiben versetzt werden. Wie bereits
dargelegt, verlassen die Rollen unter dem Einfluß dieses Vorsatzes und unter Berücksichtigung
ihrer Umlaufrichtung ihren Gleichgewichtszustand und fiilii-en zusammen mit ihrem
Bügel eine Drehung um eine .\chse aus, die, durch den Punkt m (kn ist der
Berührungsmittelpunkt zwischen .den Rollen) gehend, senkrecht zur Ebene steht, die
durch die 21,chsen dieser lZollen gebildet wird, und zwar in der Weise, daß die
Berührungspunkte zwischen den Scheiben und den Rollen jedes Paares entweder der
Achse der Reibscheiben genähert oder von der Achse entfernt werden. Auf diese Weise
ändert sich das Geschwindigkeitsverhältnis, wobei diese Änderung solange anhält,
wie der Versatzzustand aufrechterhalten wird.
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Um den Umlauf der Bügel anzuhalten und den Gleichgewichtszustand des
Systems wieder herzustellen, sobald einmal das gewünschte Übersetzungsverhältnis
erreicht ist,genügt es,-den Versatz aufzuheben, d. h. die Kurbel 46 in ihre Anfangsstellung
zurückzuführen.
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Ein in dieser Weise aufgebautes Geschwindigkeitswechselgetriebe wird
jedoch im Betrieb große Unbequemlichkeiten verursachen. Um nun den Versatz der Rollen
jedesmal dann, wenn das gewünschte Geschwindigkeitsverhältnis erreicht ist, selbsttätig
aufzuheben, wird gemäß der Erfindung die Kurbel 46 indirekt unter Zwischenschaltung
des Schlittens 46 verschoben, dem eine geradlinige Querverschiebung erteilt wird,
indem dem Schwinghebel 52 eine Winkeldrehung um d'en Zapfen 53, kurzzeitig unbew-eglich,gegeben
wird. Diese letzterwähnteDrehung wird -durch die Winkeldrehung des Hebels 5, -erhalten,
dessen Drehachse mit der Schwingachse 51 zusammenfällt, sobald der Schlitten 48
sich in seiner Ausgangsstellung befindet, und der den Schwinghebel 52 unter Zwischenschaltung
des Zapfens 55 und der Gleitsteine 56 und 54 antreibt. Die Übersetzungsverhältnisse
aller dieser Teile sind so berechnet, daß bei Geschwindigkeitsärrderung des Geschwindigkeitsverhältnisses
der Zapfen 53, der fest mit dem Bügel 29 ist, diesem Bügel in seinen Verlagerungen
folgt und die Gabel des Schwinghebels 52 mitnimmt, wodurch eine Drehung des Schwinghebels
um den Zapfen 55 erfolgt, der in diesem Zeitpunkt unbeweglich ist. Diese Drehung
des SchNv inghebels erteilt dem Schlitten eine Verschiebung in der Richtung seiner
Ausgangsstellung, die zur gleichen Zeit erreicht sein wird wie das gewünschte Geschwindigkeitsverhältnis.
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Die Fig. 12, 13 und 14 zeigen schematisch die verschiedenen Phasen,
die für eine Änderung des
Geschwindigkeitsverhältnisses kennzeichnend
sind. F'ig. 12 zeigt die Stellung der Zapfen 51, 55, 53, sobald das Geschwindigkeitsverhältnis
i :@ i ist.
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Fig. 13 zeigt eine Stellung, bei der der Zapfen 55 um die Achse des
Zapfens 51 gedreht ist, wodurch der Schwinghebel 52 zur Ausführung einer Drehung
um die Achse des Zapfens 53 herum gezwungen wird, so daß der Schlitten 48 sich verschiebt,
bis der Zapfen 51 in 51a ankommt. In dieseln Augenblick bewirkt der Versatz die
Drehung der Bügel, und der Zapfen 53 verlagert sich in der in Fig. i4 durch den
Pfeil dargestellten Richtung. Infolgedessen nimmt der Zapfen 53 den Schwillgliebel
52 mit, der um die Achse 55a ausschwingt, und führt auf diese Weise den Zapfen 51
und zu gleicher Zeit den Schlitten 48 in seine Ausgangsstellung zurück, d'ie erreicht
sein wird, sobald der Zapfen 53 in 53a ankommt und,der Zapfen 51a von neuem in 51
steht.
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Es ist erkenntlich, daß mittels dieser Einrichtung der Versatz automatisch
aufgehoben wird, sobald das gewünschte Geschwindigkeitsverhältnis erreicht ist.
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Bekanntlich hängt die Umlaufrichtung -der Biig(21 bei einer Übersetzungsänderung
unter anderem von der Umlaufrichtung des Geschwindigkeitswechselgetriebes all. Wenn
man also die Fig. 12 betrachtet und annimmt, daß man das Geschwindigkeitswechselgetriebe
in der umgekehrten Richtung umlaufen läßt, wird der Zapfen 53, anstatt nach unten
sich zu bewegen, sich alsdann nach oben verschieben (Fig. 1)5), und wenn man bei
dieser Verlagerung den Schlitten 48 sowie den Zapfen 51 in seine Ausgangsstellung
zurückführen wollte, müßte der Zapfen 55 auf die andere Seite.des Zapfens 51, wie
in Fig. 15 dargestellt, gesetzt werden.
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Diese je nach der Drehrichtung erforderlichen verschiedenen Stellungen
des Zapfens 55 werden auf mechanischem Wege wie folgt erhalten: Stifttrommel 69
wird unter Zwischenschaltung eines Untersetzungsgetriebes derart angetrieben, daß
der Trommel eine langsame Bewegung erteilt wird. Die Stifte berühren den Schwinghebel
6,5 unter Zwischenschaltungeines federnd gelagertenFingers 67. Je nach der
Umlaufrichtung wird der Sc@hwingliebel einer Ablenkung in der einen Richtung oder
in der anderen Richtung unterworfen und nimmt den Zapfen 55 unter Zwischenschaltung
der Kulisse 64 mit, so daß der Zapfen 55 sich auf die eine oder die andere Seite
des Zapfens 51 stellt und auf diese Weise die notwendigen Bedingungen erfüllt, damit
die Antriebsteile des Geschwindigkeitswechselgetriebes unabhängig von der Umlaufrichtung
des Geschwindigkeitswechselgetriebes arbeiten können. Das System i.st also umkehrbar.
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Die Vorrichtung 'kann selbstverständlich durch die Einrichtungen und
Ausrüstungsteile ergänzt werden, die beim Aufbau von Maschinen üblicherweise zur
Verwendung gelangen.