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Planetenreibradgetriebe
Die Erfindung betrifft ein Planetenreibradgetriebe mit einem Satz Planetenrädern, deren Achsen in einem Abtriebskörper radial verschieblich gelagert sind und die, von der Antriebswelle über Reibkörper mitgenommen, sich an Sonnenrädern abwälzen, die ihrerseits zum Zwecke der Änderung der Drehmomentenwandlung axial verschieblich sind.
Bei einem bekannten Getriebe dieser Art ist eine starre Abstützung der Sonnenräder vorgesehen, wodurch ein harter Betrieb des Getriebes, verbunden mit dem Nachteil eines raschen Verschleisses desselben gegeben ist.
Um diesem Mangel abzuhelfen, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, bei dem eingangs beschriebenen Getriebe die Sonnenräder hydraulisch abzustützen.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Planetenreibradgetriebes dargestellt. Es zeigen Fig. l einen axialen Längsschnitt des Getriebes mit einer Gruppe von Planetenrädern, Fig. 2 eine Seitenansicht des Getriebes bei weggelassenem Gehäuse und Sonnenrad, Fig. 3 einen axialen Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform des Getriebes mit zwei Gruppen von Planetenrädern.
Bei der Ausführungsform des Planetenreibradgetriebes nach den Fig. 1 und 2 sind in einem im Querschnitt ringförmigen Gehäuse 1 die Antriebswelle 2 und die Abtriebswelle 3 gelagert, wobei die Antriebswelle 2 mit ihrem in einen Zapfen 4 auslaufenden Ende in einer axialen Bohrung 5 der Abtriebswelle drehbar gelagert ist. Auf der Antriebswelle 2 ist ein aus zwei spiegelbildlichen Teilen 6', 6" bestehender Reibkörper 6 axial verschieblich gelagert und mit ihr durch Feder-Nut Verbindung 7 auf Drehung gekoppelt. Innerhalb des Reibkörpers 6 weist die Antriebswelle 2 eine Verdickung 8 auf, die in korrespondierenden Ausnehmungen 9 der Reibkörperteile 6', 6", wie später näher beschrieben wird, nach Art eines hydraulischen Kolbens geführt ist.
Die Reibkörperteile 6', 6" liegen mit ihren konischen oder leicht gekrümmten Abwälzflächen 10 an konischen Abwälzflächen 11 von Planetenrädern 12 an, von denen jedes aus zwei einander zugekehrten, durch einen Zylinderteil 13 miteinander verbundenen Kegeln 12', 12"besteht. Die Planetenräder 12 sind mit ihren seitlichen Zapfen 14 in Steinen 15 (Fig. 2) drehbar gelagert, die ihrerseits in radialen Schlitzen 16 eines als Abtriebskörper dienenden Planetenträgers 17 verschiebbar angeordnet sind. Der Planetenträger 17 besteht aus zwei durch Distanzbolzen 18 miteinander verbundenen scheibenförmigen Teilen 17', 17", von denen der eine 17" mit der Abtriebswelle 3 verbunden ist.
Jeder der beiden Kegel 12', 12"der Planetenräder 12 wälzt sich an einem Sonnenrad 19'bzw.
19" ab, welche Sonnenräder mit dem Mantel 20 des Gehäuses 1 einen hydraulischen Zylinderring 21 bilden, an dessen inneren Umfangsflächen ein Dichtungskörper 22 anliegt, durch den Druckflüssigkeit in den Zylinder eingeführt wird und die Sonnenräder an einer Drehung gehindert sind. Die Sonnenräder 19', 19" sind in Richtung des Pfeiles A seitlich verschiebbar und sitzen sowohl am Körper 22, als auch am Mantel 20 dicht auf.
Die Antriebswelle 2 ist mit einer axialen Bohrung 23 versehen, die einerseits über eine radiale Bohrung 24 in einen mit Druckflüssigkeit gefüllten, von einer am Gehäuse 1 befestigten Kappe 25 gebildeten Raum 26 und anderseits über radiale Bohrungen 27 und axiale Bohrungen 28 der Verdickung 8 in die Ausnehmungen 9 mündet, gegenüber denen die Verdickung 8 und die Welle 2 durch Dichtungsringe 29 bzw. 30 abgedichtet sind. Der Raum 26 ist mit dem Zylinder 21 durch eine nicht dargestellte, mit einem Steuerventil versehene Leitung verbunden, so dass bei der Drehmomen-
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tenübertragung in beiden Räumen und dadurch auch an allen Berührungsstellen der Reibkörper der gle.
Druck herrscht.
Das Getriebe arbeitet in folgender Weise. Der im Raum 26 herrschende Druck der Flüssigkeit auf die Flüssigkeit in den Ausnehmungen 9 übertragen, wodurch die beiden Körper 61, 6" an Kegel 12', 12" der Planetenräder 12 angedrückt werden. In ähnlicher Weise bewirkt der Druck Flüssigkeit im Zylinder 21 ein Andrücken der Sonnenräder 191, 19" an die Kegel 12', 12".
Soll nun eine Änderung der Drehmomentenwandlung durchgeführt werden, müssen die Planetenr 12, je nachdem, in welchem Sinne die Änderung wirksam sein soll, in radialer Richtung nach aussen c nach innen wandern. Im ersteren Falle wird in den Raum 26 Druckflüssigkeit eingeleitet, die durch Bohrungen 24, 23, 27 und 28 in die Ausnehmungen 9 gelangt und die Reibkörperteile 6', 6"a einanderdrückt. Dabei werden die Planetenräder 12 nach aussen gedrückt, wodurch die Sonnenrä 19', 19" durch die Abwälzflächen 11 gegeneinander verschoben werden. Die dabei aus dem Zylin 21 verdrängte Flüssigkeit fliesst entweder durch das früher erwähnte Steuerventil in den Raum 26 o in einen eigenen Auffangbehälter.
Bei Änderung der Drehmomentenwandlung im ändern Sinne wird Druckflüssigkeit in den Zylinder eingeführt, wodurch eine Verschiebung der Getriebeteile, wie zuvor beschrieben, nur mit verkehrtem V zeichen erzielt wird.
Die Drehmomentenübertragung erfolgt in der Weise, dass die von der Antriebswelle 2 kommet Drehung über die Reibkörperteile 61, 6" auf die Kegel 121, 12" der Planetenräder 12 übertrag wird ; diese wälzen sich an den Sonnenrädern 191, 19", die ihrerseits in Ruhe sind, ab und bewirk dadurch eine Drehung des Planetenträgers 17, der die Abtriebswelle 3 mitnimmt.
Die Ausführungsform des Getriebes nach Fig. 3 ist ähnlich ausgebildet, wie die nach Fig. l, nur n dem Unterschied, dass zur Erhöhung der Anzahl der Übertragungsflächen die Planetenräder jeweils aus se Doppelkegeln 12a, 12b bestehen, die auf der gemeinsamen Welle 131 axial verschieblich und n dieser durch einen Keil 31 auf Drehung gekoppelt sind. An jeder Kegelfläche liegt ein eigener Sonnez radteil 19a bzw. 19b bzw. 19c bzw. 19d sowie einReibkörperteil 6a bzw. Bb bzw. 6c bzw. 6d a1. wobei im vorliegenden Falle die Reibkörperteile 6b und 6c zu einem gemeinsamen Körper verbunde sind.
Die äusseren Reibkörperteile 6a und 6d stützen sich über ein Rückdruck erzeugendes Element gegen den Flansch 33 einer Hülse 34 ab, die auf der Antriebswelle 2 verschiebbar, mit dies aber über den Keil 35 auf Drehung gekoppelt ist. Das Rückdruck erzeugende Element 32 besteht al einer Vielzahl von in Winkelabständen voneinander liegenden Kugeln 36, die in kongruenten kuge1k8 lottenförmigen Ausnehmungen 37,38 der Flansche 33 und der Reibkörperteile 6a, 6d sitzen. Ei Satz Tellerfedern 39 stützt sich einerseits am Flansch 33 und anderseits am Flansch 40 einer Mut terhülse 41 ab, die auf einem Gewindeteil 42 der Antriebswelle 2 aufgeschraubt ist.
Die Sonnenräderteile 19a, 19b sind mit dem Gehäuse 1 fest verschraubt, wogegen die Teil 19b und 19c gegeneinander axial verschieblich sind und in Verbindung mit dem Fortsatz 22'des Ge häuses l, der seiner Funktion nach dem Körper 22 im ersten Ausführungsbeispiel entspricht, de hydraulischen Zylinder 21 bilden.
Das beschriebene Getriebe arbeitet ähnlich wie das nach Fig. 1, nur mit dem Unterschied, dass dit Verstellung der Planetenräder 12a, 12b sowohl in dem einen als auch im andern Sinne von der Druck' änderung im Zylinder 21 ihren Ausgang findet. Sollten beispeilsweise die Planetenräder 12a, 121 mit ihren Wellen 13'in den radialen Schlitzen 16 der Abtriebskörper 17 nach innen gegen dü Getriebeachse zu wandern, wird der Druck im Zylinder 21 erhöht, wodurch die Sonnenräderteile 191 und 19c auseinander gedrückt werden und dadurch einen Druck auf die Planetenräder in Richtung zur Ge- triebeachse zu ausüben. Die Planetenräder wandern in Richtung des auf sie ausgeübten Druckes und drükken die Reibkörperteile 6a und 6d entgegen der Kraft der Federn 39 nach auswärts.
Sobald die Kraft der Federn 39 mit dem Druck im Zylinder 21 im Gleichgewicht steht, hat das Getriebe die angestrebte Arbeitsstellung eingenommen, in welcher infolge der axialen Verschiebbarkeit des Reibkörpers 6b, 6c an allen Übertragungsstellen der Kegelkörper der gleiche Druck herrscht.
Eine Verstellung des Getriebes im entgegengesetzten Sinne wird durch Entlastung des Zylinders 21 erzielt.
Die Drehmomentenübertragung erfolgt in analoger Weise wie beim Getriebe nach den Fig. 1 und 2.
Die Antriebswelle 2 treibt über die Hülse 34 und die Kugeln 36 die Reibkörperteile 6a und 6d an. Gleichzeitig nimmt die Welle 2 auch den Reibkörperteil 6b, 6c mit. Die Reibkörperteile 6a, 6b, 6c und 6d versetzen die Planetenräder 12a, 12b in Drehung, die sich ihrerseits auf den Sonnenrädern 19a, 19b, 19c und 19d abwälzen und den Abtriebskörper 17 zur Rotation bringen. Dabei sind
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die Sonnenräder 19b und 19c durch die Nutenverzahnung 44 an einer Drehung gehindert.
Während die Planetenkörper in allen Fällen gerade Erzeugende haben, können die Sonnenräder auch ballige Abwälzflächen aufweisen. Die Berührungsstelle zwischen den Planetenrädern und den Reibrädern sowie die zwischen den Planetenrädern und den Sonnenrädern kann daher entweder Punkt- oder Linienform aufweisen.
An Stelle der hydraulischen Steuerung kann auch eine pneumatische gewählt werden. Auch kann die Verstellung der Sonnenräder und damit auch der Reibkörper auf mechanischem Wege erfolgen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Planetenreibradgetriebe mit einem Satz Planetenrädern, deren Achsen in einem Abtriebskörper radial verschieblich gelagert sind und welche, von der Antriebswelle über Reibkörper mitgenommen, sich an Sonnenrädern abwälzen, die ihrerseits zum Zwecke der Änderung der Drehmomentenwandlung axial verschieblich sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Sonnenräder hydraulisch abgestützt sind.