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Planetenräderwechsel-und-wendegetriebe.
Die Erfindung bezieht sich auf Planetenräderwechsel-und wendegetriebe und bezweckt, solche Getriebe in einfacher, wirksamer und gedrängter Ausführung herzustellen, in denen die verschiedenen Geschwindigkeiten durch unbewegliche oder drehbare oder durch beide Arten elektromagnetischer Kupplungen in Wirksamkeit gebracht werden können.
Dieses Zahngetriebe bildet ein einheitliches Ganzes innerhalb eines einzigen allenfalls längs und quer gestellten Gehäuses und ist geeignet, zwei oder mehr Vorwärtsgeschwindig- keiten und eine Rücklaufgeschw'ndigkeit zu geben ; die Anzahl der Vorwärtsgeschwindig- keiten hängt von der Anzahl der Sonnenräder, der Anzahl der elektromagnetischen Kupplungen und von der Anordnung des Planetenradsystems ab, welches mit den ersteren zusammenwirkt.
Die Erfindung wird mit Beziehung auf die Zeichnungen näher beschrieben ; es kann aber die beschriebene Konstruktion in ihren Einzelheiten, ebenso die Anzahl der Vorwärtsgeschwindigkeiten beliebig geändert werden, ohne vom Wesen der Erfindung abzugehen,
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Fig. i ist ein Längsschnitt eines Getriebes nach der Erfindung. Fig. 2 ist ein Längs- schnitt nach der Linie a-b-c-d der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform des
Getriebes, Fig. 3 ein Querschnitt nach der Linie f-g der Fig. 2 und Fig. 4 ein Querschnitt nach der Linie h-i der Fig. 2. Bei der durch Fig. i versinnbildlichten Ausführungsform enthält das Getriebe zwei oder mehrere zylindrische Gehäuse 1, 2 und ein Gehäuse 3 innerhalb des Gehäuses 2 ; jedes dieser Gehäuse ist mit einem inneren Zahnkranz 4, 5 und 6 versehen und konzentrisch zu einem gezahnten Treibrad 7 und zu einer angetriebenen Welle 8 angeordnet. Die Antriebswelle 9 und die angetriebene Welle 8 sind vorzugsweise gleichachsig angeordnet und das Treibrad 7 kann mit der Antriebswelle 9 aus einem Stücke hergestellt oder auf ihr befestigt sein.
Die Gehäuse 1, 2 sind auf die Büchsen 13 bzw. 14 drehbar aufgesetzt. Die Gehäuse 1, 2 und 3 können in ihrer Bewegung durch feststehende Elektromagnete 10, 11 und 12 verzögert oder sie können festgestellt werden ; die Kupplung 10 wirkt auf das Gehäuse 1, 11 auf das Gehäuse 2 und die Kupplung 12 wirkt auf das Gehäuse 3. Das Gehäuse 1, welches von einem an der Innenseite mit Zähnen 4 versehenen Ring getragen wird, kann sich auf diesem unter dem Einflusse eines Elektromagneten 16 axial verschieben, um die Vorsprünge 17 am Gehäuse 1 mit Ausschnitten 18 des Gehäuses 2 in Eingriff zu bringen und dadurch den unmittelbaren Antrieb zu bewirken.
Die Gehäuse 1, 2 und 3 stehen mit einem oder mehreren Sätzen von gezahnten Planetenrädern19 bzw. 20 und 21 in Eingriff, welche, wie aus Fig. 1 ersichtlich, aus einem Stücke hergestellt sind ; diese Planetenräder können jedoch auch einzeln auf ihre gemeinsame Achse 22 aufgekeilt werden. Die Achsen 22 der vorzugsweise symmetrisch an entgegengesetzten Seiten der zentralen Welle angeordneten Planetenräder 19, 20, 21 werden einerseits von radialen Armen oder von einer Scheibe 23 getragen, die mit der angetriebenen Welle 8 aus einem Stücke hergestellt oder an letzterer befestigt sind, andrerseits lagern sie in radialen Armen oder in einer Scheibe 24, die von der Büchse 13 ausgehen ; diese wird von einer Büchse 25 getragen.
Die Büchse 25 ist mit einem Sonnenrad 30 verbunden und kann durch einen Elektromagneten 31 verzögert oder unbeweglich erhalten werden, dessen Anker 27 mittels Bolzen 28 verschiebbar mit der zu einer Flansche oder Scheibe 2. 9 ausgebildeten Büchse 25 verbunden ist.
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Elektromagneten 10 bildet, wogegen die Scheibe 33 den Anker für die elektromagnetische Kupplung 16 bildet. Der Anker 33 wird, sobald der Magnet 16 erregt ist, vorzugsweise entgegen der Wirkung von Federn, welche gewöhnlich diesen Anker in ausgerückter Stellung halten, angezogen. 35 und 36 sind die Anker der Elektromagneten 11 und 12.
Das innere Gehäuse 3 ist auf die angetriebene Welle 8 drehbar aufgesetzt und ist durch Keil und Nut mit dem Anker 36 der betreffenden elektromagnetischen Kupplung in starrer Verbindung. Um die Drehungsrichtung der angetriebenen Welle umzukehren, wird
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das Sonnenrad 30 verwendet, welches vorzugsweise an der Maschinenseite des treibenden Rades 7 angeordnet ist, wie in der Zeichnung dargestellt. Dieses Rad 30 sitzt lose auf der treibenden Welle 9.
Die Magnete sämtlicher elektromagnetischer Kupplungen 7, 31 ; 10, 32 ; 16, 33 ; 11, 35 und 12, 36 sind unbeweglich ; der Strom wird ihnen auf beliebige Weise und von einer beliebigen Kraftquelle zugeführt.
Die'Wirkungsweise des Getriebes ist folgende :
Um die erste, d. i. die kleinste Geschwindigkeit zu erhalten, wird der Magnet-M erregt, wodurch die Drehung die Ankers 36 und dadurch des Gehäuses 3 verhindert wird ; der Antrieb erfolgt dann durch die Räder 7, 20, 21 und durch das innen gezahnte, nun feststehende Gehäuse 6 auf die angetriebene Welle 8. Die zweite Geschwindigkeit erhält man, durch Erregung des Magneten 10, wodurch das Gehäuse 1 festgestellt wird. Der Antrieb wird dann von dem Rad 7 durch die Räder 20 und 19 über das unbewegliche, innen gezahnte Gehäuse 1 auf die Scheibe 23 der Welle 8 übertragen.
Die dritte Geschwindigkeit wird durch Eiregung des Magneten 11 erhalten, wodurch die Drehung des Gehäuses 2 verhindert wird ; der Antrieb erfolgt dann über die Räder 7,20 und das innen gezahnte Gehäuse 2 auf die Welle 8. Die vierte Geschwindigkeit erhält man durch Erregung des Magneten 16, demzufolge das Gehäuse 1 mit 2 in Eingriff tritt, wodurch ein direkter Antlieb erhalten wird. Der Antrieb in entgegengesetzter Richtung wird bewirkt durch Erregung des Magneten 31. zwecks Verhinderung der Drehung des Rades 30 ; die Bewegung
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übertragen, die sich somit entgegengesetzt zu der antreibenden Welle dreht.
Für grössere Unterschiede in den Geschwindigkeitsstufen nach vorwärts dient die in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellte Ausführungsform. In dieser sind drehbare und unbewegliche elektromagnetische Kupplungen vorhanden ; die unbeweglichen Kupplungen, welche mit den Gehäusen zusammenwirken, sind gleich oder ähnlich den elektromagnetischen Kupplungen 16,. 33 und 12, 36, wie sie mit Bezug auf Fig. I beschrieben wurden. Die drehbaren elektromagnetischen Kupplungen sind mit 37,27 und 38, 32 bezeichnet ; sie werden von einem Ring 89 getragen, der mit der Treibwelle 9 aus einem Stücke hergestellt oder an letzterer befestigt ist. 27, der Anker der einen Kupplung, ist an dem Treibrad 7 befestigt und dreht sich, wenn der Magnet 37 erregt wird.
Das Gehäuse 1 (Fig. 2) kann durch den Magneten 16 an- oder festgehalten oder durch jenen Magneten gedreht werden, welcher auf den Scheibenanker 32 wirkt.
Das in Fig. 2 dargestellte Planetensystem enthält die Triebe 39, 40, 41, 42, 43 44 und 45, von denen die folgenden Paare entweder aus einem Stück hergestellt oder aneinander befestigt sind, um sich als Ganzes zu drehen : 39 und 40, 41 und 42, 44 und 45 ; der Trieb 43 ist auf die Spindel 22 aufgekeilt oder in sonstiger Weise darauf befestigt ; gleichfalls fest auf der Spindel 22 sind die Treibräderpaare 39, 40 und 41, 42. Die Planetentriebe sind symmetrisch zur Antriebswelle angeordnet. Jeder Satz befindet sich diametral gegenüber dem anderen Satz, wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt. Der Trieb 39 steht mit dem Treibrad 7 und mit dem innen gezahnten Gehäuse 1 in Eingriff.
Auf einer Zwischenwelle 49 sind zwei Stirnräder 46, 47 montiert, die mit den Planetentrieben 40, 41 in Eingriff stehen und auf der Zwischenwelle 49 so befestigt sind, dass sie sich mit ihr drehen. Der Trieb 42 greift in ein Stirnrad 48 ein, das auf dem Anker 57 befestigt ist ; dieses Stirnrad ist drehbar auf der angetriebenen Welle 8 montiert, welche die Zwischenwelle 49 umschliesst. Die Triebe 44 sind mit 42 in Eingriff (Fig. 4). Der Anker 57 wird durch den Magneten 58 beeinflusst. Die Triebräder 39,40, 41, 42 und 43 stecken auf den Spindeln 22 und die Triebe 44 und 45 auf Spindeln 50, die von der Scheibe oder dem Arm 23 und den Armen 51 getragen werden.
Die Triebräder 43 greifen in das Stirnrad 52 ein, welches an dem, Scheibenanker 55 befestigt ist, der durch den Magneten 56 festgestellt werden kann. Die Triebräder 45 sind stets mit dem innen gezahnten Gehäuse 2 in Eingriff.
Die Arme oder Scheiben 23, 24 bilden die Endwandungen eines Gehäuses, welches Öffnungen für die Einstellung der Triebe 39,40 und 41 hat und das mit Vorsprüngen versehen ist, um das eine Ende der Spindel 50 zu tragen.
Die erste Geschwindigkeit wird durch Erregung der Spulen 37 und 16 erhalten. wodurch das Treibrad 7 gedreht und das innen gezahnte Gehäuse 1 an-oder festgehalten wird ; der Antrieb geschieht dann durch die Räder 7,39, über das innen gezahnte Gehäuse 1, wodurch die Drehung des Planetenradrahmens 23, 24 und damit auch jene der hohlen, angetriebenen Welle 8 bewirkt wird. Die zweite Geschwindigkeit erhält man durch Erregung der Spule 38, wodurch die Drehung des Gehäuses 1 und durch dieses jene der Räder 39, 40 und 42 über die Räder 46,47 bewirkt wird.
Letztere wirken dem Rade 48 entgegen, das
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Die dritte Geschwindigkeit wird durch Erregung der Kupplungen 32, 38 und 65 56 bewirkt, wodurch das Gehäuse 1 gedreht und das Triebrad 52 unbeweglich erhalten wird, demzufolge sich die Räder 39 und 13 auf dem feststehenden Triebrad 52 abwälzen und dadurch den Planetenradlahmen 23, 24 und die angetriebene Welle 8 in Drehung versetzen.
Der direkte Antrieb wird durch Erregung der Kupplungen 28, 37 und 32, 38 erhalten, wodurch das Gehäuse 1 und die Räder 39 und 7 gegeneinander festgestellt werden, so dass sich der Planetenradrahmen mit derselben Geschwindigkeit wie die Antriebswelle dreht. Der Antrieb in entgegengesetzter Richtung wird durch Erregung der Kupplungen 32, 38 und 12, 36 erzielt, wodurch das Gehäuse 1 gedreht und das Gehäuse unbeweglich gemacht wird.
Entsprechende Kugellager können für alle umlaufenden Teile vorgesehen werden, ebenso auch Kugellager für die Aufnahme des Druckes irgendeines oder aller der innen gezahnten Gehäuse.
Wie aus dem Vorhergehenden ersichtlich, können Getriebe für veränderliche Geschwindigkeiten von der Ausführungsform nach Fig. i und der beschriebenen Abänderung derselben drei verschiedene Geschwindigkeiten in fortschreitender Richtung, einen direkten Antrieb nach vorwärts und einen Antrieb in entgegengesetzter Richtung liefern. Selbstverständlich kann aber jede beliebige Anzahl von nach vorwärts gerichteten Geschwindigkeiten erhalten werden, wenn man die Anzahl der Räder im Getriebe und auch die Anzahl der elektromagnetischen Kupplungen vermehrt.
PATENT-ANSPRÜCHE : I. Planetenräderwechsel-und-wendegetriebe mit Stirnrädern, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenradträger durch ein Rahmenwerk (23, 24) einerseits mit der angetriebenen
Welle fest verbunden ist, andrerseits auf einer in der antreibenden und getriebenen Welle gelagerten Zwischenwelle (49) drehbar sitzt.