Nachgiebige Kupplung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine torsionselastische Kupplung, z.B. in einem Planetengetriebe.
Wegen ihrer innern Kompliziertheit sind Planetengetriebe im allgemeinen wenig wider standsfähig gegen Stösse und Spannungen infolge von Drehmomentschwankungen als die gebräuchlicheren Arten von Getrieben. Eine elastische Kupplung kann zwischen die Antriebsmaschine und das Getriebe und/oder zwischen das Getriebe und die getriebene Welle eingeschaltet werden, aber die mo dernen Konstruktionen für hohe Geschwin digkeiten benötigen einen höheren Grad des innern Schutzes gegen Stösse und Dreh- momentpendelungen.
Ist die vorliegende nachgiebige Kupplung entsprechend in einem Zahnrad-Planeten- getriebe eingebaut, so schützt sie die Ge triebezähne.
Die Erfindung betrifft eine nachgiebige Kupplung mit zwei Elementen, die j e aus mindestens einem kreisförmigen Ring be stehen, und mit elastischen Mitteln zwischen den Elementen, um ein Drehmoment zwi schen den Elementen elastisch übertragen zu können.
Zweckmässig wird eines der Elemente durch einen kreisförmigen Ring mit T-förmi- gem Querschnitt gebildet, dessen Steg nach aussen gerichtet ist, während das andere Ele- ment hierbei aus zwei flachen, plattenähn lichen Ringen besteht, die auf beiden Seiten des Steges des<B>T</B> angeordnet sind, wobei die beiden Elemente mit aufeinander ausgerich teten Schlitzen versehen sind, die je zur Auf nahme eines Paares von Anschlaggliedern und mindestens einer Schraubenfeder ein gerichtet sind.
Bei einer Kupplung, wie im vorstehenden Abschnitt beschrieben, kann eines der Ele mente am Getriebegehäuse eines Planeten getriebes befestigt öder als Teil dieses Gehäu ses ausgebildet sein, während das andere Ele ment an einem Reaktionsteil des Getriebes befestigt oder als Teil eines solchen ausgebil det oder mit einem solchen einrückbar an geordnet sein kann, wodurch dieser Reak tionsteil um einen begrenzten Winkel ver dreht werden kann.
Es ist für viele Formen von Planeten getrieben kennzeichnend, dass Bremsen vor handen sind, um mindestens eines der drei wesentlichen Elemente des Getriebes, d. h. das Sonnenrad, den Planetenträger oder das Ringrad, zu steuern. Eine Kupplung gemäss der vorliegenden Erfindung kann entweder zwischen einer Bremse und dem Rahmen oder Gehäuse des Getriebes oder zwischen einer Bremse und einem der drei oben er wähnten wesentlichen Elemente des Ge triebes angeordnet sein, je nach den Um- ständen. Eine solche Anordnung ergibt eine Verlagerung einer nachgiebigen Kupplung von ausserhalb des Getriebes in dasselbe hinein.
Die nachgiebige Kupplung gemäss der vorliegenden Erfindung ist besonders geeig net zur Verwendung mit der hydraulisch oder pneumatisch betätigten Reibungsbremse, die im Schweizer Patent Nr. 332 602 beschrieben ist und bei der die Bremse von derjenigen Art ist, welche einrückbare Reibungsglieder ent hält, wie dort beschrieben.
Da die Kupplung oder Bremse entspre chend dem Schweizer Patent Nr. 332 602 und die elastische Kupplung entsprechend der vorliegenden Erfindung beide kreisring förmige Hauptelemente haben, können sie Seite an Seite oder die eine in der andern an geordnet werden.
Wo im Falle eines zweistufigen Planeten getriebes ein Glied vorhanden ist, welches als zusätzlicher Ring oder zusätzliches Reak tionsglied bezeichnet werden kann, und wel ches sonst starr am Gehäuse befestigt wäre, kann ein elastisches Glied eingeführt werden, welches eine beschränkte Drehbewegung des Reaktionsgliedes gegenüber den elastischen Gliedern der Kupplung ermöglicht.
Bei einer Konstruktionsform eines zweistufigen Pla netengetriebes weist die erste Stufe zwei Bremsringe auf, von denen der eine zur Er zeugung der Vorwärtsrichtung der Drehung dient und der andere zur Erzeugung der Rückwärtsrichtung. Die gewünschte Dreh richtung wird durch Anlegen der entsprechen den Bremse eingestellt.
Die Ausgangswelle der zweiten Stufe ist mit einem Träger ver bunden, auf welchem zusammengesetzte Pla netenräder montiert sind, deren grössere Ritzel mit einem Sonnenrad auf der Aus gangswelle der ersten Stufe in Eingriff stehen, und deren kleinere Ritzel in Eingriff stehen mit einem Ring, welcher über eine torsions- elastische Kupplung entsprechend der vor liegenden Erfindung am Gehäuse befestigt ist.
Die elastische Kupplung enthält zweck mässig einen innern, @gezahnten Ring von T-förmigem Querschnitt, wobei die Zähne auf dem Steg des<B>T</B> angebracht sind, während das andere Glied ein Paar von flachen Ringen auf weist, von denen je einer zu jeder Seite des Steges des<B>T</B> liegt, wobei zwischen dem Steg und den Ringen eine Anzahl von axial auf einander ausgerichteten Schlitzen ausgebildet sind, die halbkreisförmige Enden aufweisen, in welche halbkreisförmige Anschlagglieder eingreifen, zwischen denen die elastischen Glieder oder Federn angeordnet sind.
Das eine der Anschlagglieder kann mit einem zy- linderförmigen hohlen Rohr versehen sein, während das andere mit einem Stössel versehen ist, welcher im Rohr arbeitet und koaxial zur Feder verläuft und so die Glieder ausgerichtet hält. Der Zylinder mit dem Stössel kann als hydraulisches Dämpfungsmittel ausgebildet werden.
Die elastischen Einheiten werden vorzugs weise in der Mittelebene der kreisförmigen Ringe der Kupplung montiert, während die Anzahl und Steifigkeit der Einheiten ent sprechend den erwünschten Torsionscharak- teristiken verändert werden können.
Die elastischeKiipplung kann vorund(oder nach der Übersetzung in verschiedenen alter nativen Stellungen montiert werden, je nach dem Verwendungszweck des einzelnen Ge triebes.
Wie bereits angedeutet, kann die elastische Kupplung gemäss der vorliegenden Erfindung auf praktisch alle Formen von Planeten getrieben sowohl bei einer als auch bei zwei Stufen angewandt werden. Ebenso kann sie angewandt werden in einfachstem Falle, näm lich bei einem einfachen Planetengetriebe ohne Bremse, welches mit konstantem Ein griff arbeitet. In diesem Falle kann die elastische Kupplung-die auf das Reaktions glied arbeitet, welches vom Ring, vom Träger oder vom Sonnenrad gebildet werden kann, die dem Getriebe zugeführten Vibrationen verringern oder unterdrücken.
In der beiliegenden Zeichnung sind Aus führungsbeispiele der Kupplung nach der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einem Planetengetriebe dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 einen Axialschnitt durch das Pla netengetriebe und Fig. ? einen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.
Die erste Stufe des gezeichneten Getriebes weist auf einer Eingangswelle 1 ein Sonnenrad auf, das mit dem Planetenrad 3 in Eingriff steht, welches auf einem Zapfen 4 auf dem Planetenträger 5 drehbar ist. Das Planeten rad 3 steht in Eingriff mit den Zähnen am innern Umfang des kreisringförmigen Reak tionsringes 6 einer Bremse, welcher mit V-förmigen Kreisrinnen 7 versehen ist, die mit entsprechenden Rippen 8 am kreisringförmi gen Glied 9 dieser Bremse in Eingriff treten können, welches im Gehäuse 10 des Getriebes mittels Keil 16 nachgiebig in Umfangsrich tung gelagert ist. Beim Einrücken dieser Bremse wird der Reaktionsring 6 elastisch stationär gehalten und der Planetenträger dreht in einer Richtung und treibt die Welle 11.
Der Planetenträger ist ferner mit Pla netenrädern 12 versehen, welche mit einem weiteren kreisförmigen Reaktionsring 13 in Eingriff stehen, welcher mit einem Teil 14 einer Bremse elastisch verbunden ist, wäh rend der Teil 15 der Bremse mittels Keil 17 am Gehäuse 10 undrehbar befestigt ist. Axiale Verschiebung der beweglichen Glieder 9 und 15 ist zum Einrücken der Bremsen möglich. Wenn die zweite Bremse an Stelle der zuerst erwähnten Bremse eingerückt ist, wird die Welle 11 über nicht näher gezeigte Mittel in der andern Richtung gedreht.
Es sind also in der ersten Stufe des Getriebes zwei Reak tionsringe 6 und 13 vorhanden, um Vorwärts und Rückwärtsrichtung des Antriebes durch alternatives Einrücken der beiden Bremsen zu erhalten, deren eines Glied 9 bzw. 14 mit tels einer erfindungsgemässen Kupplung elastisch (in Umfangsrichtung) montiert ist. Die Welle 11 trägt das Sonnenrad 18, welches mit Planetenrädern 19 in Eingriff steht, die je mit einem Ritzel 20 auf dem Zapfen 21 am Träger 22 frei drehbar montiert sind, um einen zusammengesetzten<B>Typ</B> eines Planeten getriebes zu bilden.
Die Zähne auf dem Ritzel 20 stehen in Eingriff mit Zähnen auf dem kreisförmigen Reaktionsring 23, der einen T-förmigen Querschnitt hat und zwischen den äussern Ringgliedern 24 und 25 angeordnet ist. Das Glied 23 kann eine begrenzte, ela stische Drehbewegung relativ zu den starr am Gehäuse befestigten Gliedern 24 und 25 ausführen.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass die kreis förmigen gleichachsigen Ringglieder 23, 24 und 25 mit axial aufeinander ausgerichteten Schlitzen mit halbkreisförmigen Enden ver sehen sind, in welche halbkreisförmige An schlagglieder 26 eingreifen, zwischen denen Federn 27 angeordnet sind. Von den An schlaggliedern 26 ist das eine eines jeden Paares mit einem zylinderförnügen, hohlen Rohr 28 versehen, während das andere einen Stössel 29 aufweist, welcher im Rohr 28 ko axial zur Feder arbeitet und so die Teile aus gerichtet hält. Der Zylinder und der Stössel können als hydraulisches Dämpfungsmittel ausgebildet sein.
Wenn sich das mittlere Glied 23 in einer Richtung gegenüber den äusseren Gliedern 24 und 25 bewegt, wird die gemeinsame Länge der Schlitze verkürzt und die Federn werden zusammengedrückt.
Der Planetenträger 22 arbeitet auf die Ausgangswelle 30.
Die Anzahl und Steifigkeit der elastischen Einheiten können entsprechend den Eigen schaften des zu übertragenden Drehmomen tes verändert werden.
Es ist klar, dass die beschriebenen Aus führungsformen nur Beispiele sind und dass Details bei der Verwirklichung der Erfindung verändert werden können, ohne die Grund idee der Erfindung zu verlassen.