Mehrstufiges Getriebe Die Erfindung bezieht sich auf ein mehrstufiges Getriebe, das aus wenigstens zwei <B>je</B> eine Stufe des Getriebes bildenden, miteinander :gekuppelten Ge triebeaggregaten zusammengesetzt ist.
Ein solches Getriebe kann beispielsweise bei Werkzeugmaschinen verwendet wenden.
Bisher war eis beim Bau. von Werkzeugmaschinen üblich, für jede Bauart und jede Grösse einer Werk zeugmaschine ein besonderes Getriebe zu konstruie ren.
,Demgegenüber stellt seich die Erfindung,die Auf gabe, ein Getriebe zu schaffen, das aus wenigstens zwei, vorzugsweise mehreren, Getriebeaggregaten zu sammengesetzt ist.
Es ist dann möglich, aus einer begrenzten Zahl verschiedener, genormter Getriebe aggregate mehrstufige Getriebe aufzubauen, deren Eigenschaften in weiten Grenzen verschieden sein können und die sehr verschiedenen Forderungen ge nügen können.
Das erfindungsgemässe mehrstufige Getriebe ist dadurch gekennzeichnet, :dass jedes Aggregat ein Gehäuse aufweist, wobei die Gehäuse aller Aggre gate in, einer Reihe aneinander anliegend gehalten sind, dass ferner jedes Aggregat ein Planetengetriebe enthält, welches mehrere Reaktionsglieder aufweist, die im Gehäuse drehbar angeordnet und wahlweise einzeln bremsbar sind, um verschiedene Überset zungsverhältnisse zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle des Planetengetriebes zu erhal ten,
und dass zur Kupplung je zweier benachbarter Aggregate je eine Kupplungswelle vorgesehen ist, welche die Abtriebswelle :des ersten und :die Antriebs welle des zweiten .dieser Aggregate bildet und die Planetengetriebe beider Aggregate drehmomentüber tragend miteinander verbindet und welsche ohne di- rekle Unterstützung durch die Gehäuse von den: Pla netengetrieben beider Aggregate, gehalten ist.
Mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungs gegenstandes werden nachstehend anhand der Zeich nung beschrieben: Fig. 1 und 2 zeigen insgesamt einen: Längsschnitt durch ein dreiteiliges Getriebe.
Fig. 1A ist eine Stirnansicht des Getriebes nach Fig. 1 und 2 .bei Betrachtung desselben von der Linie 1A-1A in Fig. 2 aus.
Fig. 3 ist eine schematische Darstellung des drei teiligen Getriebes nach Fig. 1 und 2.
Fig. 4 zeigt in einem schematischen Querschnitt die Beziehung zwischen dem Sonnenrad, den Pla netenrädern und dem Zahnkranz beim ersten Teil des dreiteiligen Getriebes nach Fig. 1 und 2, wobei der Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3 verläuft.
Fig. 5 ist ein schematisches Querschnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 3 und zeigt die Anordnung der Zahnräder des zweiten Teils des dreiteiligen Getrie- bes nach Fig. 1 und 2.
Fig. 6 zeigt schematisch :das Getriebe nach Fig. 1 und 2 einschliesslich des zugehörigen Steuersystems. Fig. 7 ist ein Längsschnitt ,durch ein zweigängiges Getriebeaggregat, das .anstelle des ersten Teils des mehrteiligen Getriebes nach Fig. 1 und 2 oder als Er gänzung bei einem :
dreiteiligen Getriebe verwendet werden kann;, so dass stich ein vierteiliges Getriebe er gibt.
Fig. 8 ist eine schematische Darstellung des Ge triebeaggregats nach Fig. 7.
Fig. 9 zeigt schematisch .ein dreiteiliges Getriebe mit dem zugehörigen Steuersystem.
Fig. <B>1</B>0 ist ein Längsschnitt durch ein fünfgängiges Getriebeaggregat, das gegenüber dem zweigängigen Aggregat des dreiteiligen Getriebes nach Fig. 1 und 2 austauschbar ist.
Fig. 11 zeigt das fünfgängige Getriebe nach Fig. 10 in schematischer Darstellung.
Fig. 11A ist ein schematischer Querschnitt längs der Linie 11A-11A f r Fig. 11 und zeigt die Anord nung der Zahnräder bei dem; Aggregat nach Fig. 11.
Fig. 12 ist eine schematische Darstellung eines dreiteiligen Getriebes und des zugehörigen Steuer systems.
Fig. 13 ist ein Längsschnitt durch ein zweigängi ges Getriebeaggregat, das .anstellte :des .ersten Teils des Getriebes nach Fig. 1 und 2 verwendet werden oder bei einem ,dreiteiligen Aggregat benutzt wenden kann, um ein vierteiliges Aggregat zu. schaffen.
Fig. 14 ist eine schematische Darstellung des Getriebeaggregats nach; Fig. 13.
Fig. 15 zeigt schematisch ein vierteiliges Getriebe mit dem zugehörigen Steuersystem.
Fig. 16 ist eine schematische Darstellung eines weiteren vierteiligen Getriebes und ,des zugehörigen Steuersystems.
Fig. 17 ist eine schematische Darstellung eines zweiteiligen Getriebes mit dem; zugehörigen Steuer system.
Nachstehend wird zunächst ein bevorzugtes Aus führungsbeispiel .der Erfindung in Gestalt eines mehr stufigen Getriebes mit drei Stufen oder Teilaggrega ten beschrieben. In Fig. 1 und 2 erkennt man. ein mehrstufiges Planetenradgetriebe, das sich aus :drei Aggregaten zusammensetzt. Diese Aggregate sind gleichachsig angeordnet und bilden zusammen die drei Teile des Getriebes.
Im vorliegenden Falle be wirkt das erste Teilaggregat den Antrieb in der Vor- würtsrichtung oder in der Rückwärtsrichtung, das zweite Aggregat liefert vier verschiedene Überset zungsverhältnisse, und das dritte Aggregat liefert vier weitere Übersetzungsverhältnisse, so dass bei die sem dreistufigen Getriebe sechzehn: verschiedene Übersetzungsverhältnisse zur Verfügung stehen und der Antrieb sowohl in .der Vorwärtsrichtung als auch in der Rückwärtsrichtung .erfolgen kann.
Bei dem dreistufigen Getriebe nach Fig. 1 bis 3 kann man die Antriebswelle, welche sich in Fig. 1 vom linken Ende des Getriebes aus erstreckt, und die sich gemäss Fig. 2 vom rechten Ende des Getriebes aus erstreckende Antriebswelle auf beliebige geeignete Weise mit Teilen,
einer Werkzeugmaschine oder mit Antriebsmitteln kuppeln. Jedes Aggregat .des Ge triebes umfasst einen Satz von Planetenzahnrädern, die in einem langgestreckten unterteilten Gehäuse gelagert sind. Kupplungswellen zwischen den Aggre gaten verbinden. die Planetenradsätze so, dass die Übertragung eines Drehmoments möglich ist.
Jedem Planetenradsatz sind. mehrere wahlweise zu betäti- gende Bremsen zugeordnet. Mit Hilfe (dieser Bremsen kann man die Reaktionsglieder jedes Planetenrad satzes, d. h. die Sonnenräder oder die Zahnkränze, wahlweise betätigen, um einen; direkten Antrieb oder einen Antrieb mit einem, bestimmten gewählten Über- setzungsverhältnis über den betreffenden Planeten- rads-atz zu erzielen.
Im vorliegenden Falle ist die den Vorwärts- bzw. Rückwärtsantrieb vermittelnde erste Stufe mit zwei Bremsen ausgerüstet, die getrennten Reaktionszahn- rädern: :so zugeordnet sind, dass bei der Betätigung .der Vorwärtsbremse der Antrieb in der Vorwärts richtung und bei der Betätigung der Rückwärts bremse der Antrieb in der Rückwärtsrichtung ein geschaltet wird.
Die in Fig. 1 .gezeigte zweite Stufe mit vier Über- setzungsverhältnissen ist ein; Beispiel für ein Planeten rad-Eingangsgetriebe, das für den Betrieb mit ziem lich: hohen Drehzahlen von 1500 bis 4000 U/min ausgelegt ist, wie sie gewöhnlich auf der Eingangs seite des Getriebes ,gegeben sind. Dieses Aggregat umfasst vier Bremsen, die Reaktionsgliedern zuge- ordnet sind und wahlweise betätigt werden können, so dass man: vier verschiedene Übersetzungsverhält nisse erhält.
Die dritte Stufe ist ein Beispiel für ein Planetenrad-Ausgangsgetriebe, das für etwas niedri gere Drehzahlen, und entsprechend grössere Dreh momente konstruiert ,ist. Auch dieses Aggregat um- fasst vier wahlweise zu betätigende Bremsen, die vier verschiedenen Übersetzungsverhältnissen zugeordnet sind..
Die Gehäuse aller drei Stufen bestehen aus zu einem Stapel vereinigten ringförmigen Abschnitten, die durch Längsbolzen miteinander verbunden sind, welche sich durch miteinander fluchtende Öffnungen der Gehäuseabschnitte erstrecken.
Wenn man die Gehäuse benachbarter Aggregate in gegenseitige Anlage (bringt, wird eine gemeinsame Kupplungswelle in Antriebsverbindung mit den Pla netenradsätzen beider Aggregate gebracht, um die Planetenwadsätze so zu kuppeln, dass zwischen ihnen ein, Drehmoment übertragen werden kann.
Gemäss Fig. 1 und 2 ist diese Kupplungswelle in jedem Falle nicht direkt in einem der beiden Gehäuse gelagert, d. h. sie wird durch beide Getriebsuggr.egate schwim mend unterstützt, so dass sie sich für ,der erforderlichen Weise ausrichten kann, und so,dass eine Belastungs- verteilung erzielt wird.
Wie nachstehend. erläutert, sind ausserdem Mittel vorgesehen, um benachbarte Aggregate gleichachsig auszurichten.
Im folgznden wind das Getriebeaggregat für den Antrieb in der Vorwärts- bzw. der Rückwürtsrichtung beschrieben. Gemäss Fig. 1, wo das Getriebeaggregat 20 in, seinen Einzelheiten dargestellt ist, und gemäss der schematischen Darstellung in Fig. 3 und,
4 um- fasst das Aggregat 20 einen Satz von Planetenzahn- rädern mit einem. Sonnenzahnrad, 21, das als An- triebszahnrad für die Planetenräder fest .auf, der An triebswelle 22 sitzt, und einen Träger 24, der fest mit der Antriebswelle 26 verbunden ist und das angetrie bene Bauteil des Aggregats bildet. DerTräger 24 trägt zwei Sätze von Planetenzahnrädern 28 und 30.
Der erste Satz von Planetenrädern 28 kämmt mit dem zum Antreiben dienenden Sonnenrad 21 sowie mit den Planetenrädern 30 des anderen Satzes, wie es in Fig. 4 schematisch dargestellt ist.
Der letztere Satz von; Planetenrädern: 3,0 kämmt ausserdem mit einem als Reaktionsglied wirkenden Sonnenrad 32, das gegenüber dem Gehäuse mit Hilfe einer hydraulisch zu betätigenden Bremse I abgebremst werden kann, die hier als die .erste Bremse bezeichnet wird, da sie im Gehäuse des ersten Aggregats angeordnet ist.
Der Satz von Planetenrädern umfasst ferner ein als Reak- tionsglied wirkendes ringförmiges Zahnrad bzw. einen Zahnkranz 36, der gegenüber dem Gehäuse wahl weise mit Hilfeeiner ringförmigen, hydraulisch zu betätigenden Bremse II abgebremst werden kann, die hier als zweite Bremse bezeichnet wird; der Zahn kranz 36 kämmt mit denn Planetenrädern 30 des zwei ten Satzes.
Wenn ,das Sonnenrad 32 abgebremst ist, um als Reaktionsglied für die Planetenrächer zu wirken, zu welchem Zweck,die erste Bremse bzw. die Vorwärts bremse I betätigt wird, treiben die Planetenräder die Abtriebswelle 26 in der Vorwärtsrichtung mit einem Untersetzungsverhältnis vom 2:1. Ist das Sonnenrad 32 nicht gebremst, und wird der Zahnkranz 36 mit Hilfe der zweiten Bremse bzw. der Rückwärtsbremse II abgebremst, so ;dass der Zahnkranz als Reaktions glied wirkt, wird die Abtriebswelle 26 in der Rück wärtsrichtung mit dem gleichen Untersetzungsverhält nis von 2:1 angetrieben.
Diese Untersetzungsverhält nisse sind. in der nachstehenden Tabelle aufgeführt.
EMI0003.0031
<I>Tabelle <SEP> 1</I>
<tb> Bremse <SEP> Drehzahlverhältnis
<tb> I <SEP> 2:1 <SEP> vorwärts
<tb> II <SEP> 2:1 <SEP> rückwärts Das soeben beschriebene Aggregat kann jedoch auch spiegelbildlich zu Fig. 1 angeordnet werden; so dass sie Antriebswelle als Abtriebswelle wirkt, oder umgekehrt. Hierbei erhält man eine Übersetzung ins Schnulle von 2:1 'm der Vorwärtsrichtung und von 2:1 in der Rückwärtsrichtung in Fällen, in: denen eine solche Übersetzung gegenüber den Untersetzungsver hältnissen nach Tabelle 1 vorgezogen, wird.
,Das Gehäuse des Vorwärts- und Rückwärts antriebsaggregats 20 gemäss Fig. 1 ist aus Schichten oder Abschnitten zusammengesetzt, und es umfasst zwei ringförmige Teile 40 und 41, die einen Haupt hohlraum 42 für die Planetenzahnräder abgrenzen. Das Gehäuse ist auf der Antriebsseite .durch eine Stirnplatte 44 abgeschlossen. In :dem ersten. ring förmigen.
Gehäuseteil 40 ist auf dessen der Platte 44 zugewandten Seite eine Ringnut 46 ausgebildet, die gegenüber der Umfangsfläche dieses Gehäuseteils radial etwas nach innen; versetzt ist. Die Ringnut 46 bildet einen hydraulischen Zylinder, der einen Ring kolben 48 enthält, welcher an zwei Bremsringen 50 und 50-1 .angreift.
Der vom dem Ringkolben 48 wei ter entfernte Bremsring 50-1 ist frei drehbar und trägt an seinem inneren Rand eine Verzahnung 51, die mit einer Verzahnung am äusseren Rand eines ringförmigen Bremsorgans 52 für das Reaktions sonnenrad 32 eingreift.
Der andere Bremsring 50 ist gegen Drehbewegungen durch Zähne 53 gesichert, ,die in eine Verzahnung .des Gehäuseteils 40 ein greifen, doch kann sich der Bremsring 50 axial be wegen, wobei er nicht nur den Ringkolben gegen Drehbewegungen sichert, sondern auch als Brems backe wirkt.
Gemäss Fig. 1A umfasst jedes Bremsaggregat des Getriebes einen, Satz von Blattfedern 54, die in Schlit zen 55 der Gehäuseteile befestigt sind und sich an einem dem Bremsring 50 entsprechenden Bremsring 56 in einer solchen Richtung abstützen:, dass der zu -eh, Bremskolben beim Absinken .des Drucks .des Betätigungsmittels zurückgeführt wird, um die Bremse zu lösen.
Die Bremswirkung wird durch Einleiten eines Bremsmittels in den Raum hinter dem Kolben 48 hervorgerufen; hierbei werden die Bremsringe zur gegenseitigen Anlage gebracht, und der :drehbare Bremsring 50-1 wird festgehalten, so dass er sich nicht mehr drehen kann.
Bei der Betätigung der Bremse I wird jede Dre heng des zugehörigen Reaktionssonnenrades 32 ver hindert. Um die Bremse I mit dem Sonnenrad 32 zu verbinden, ist das Sonnenrad mit einer Buchse 32' verbunden, die einen nach aussen vorspringenden ringförmigen Flansch trägt, welche den Bremsring 52 bildet. Der Bremsring 52, :die Buchse 32' und das Reaktionssonnenrad 32 bilden ein.
Aggregat, durch das hindurch die Antriebswelle 22 eingeführt werden kann; wenn: die Vorwärtsbremse I betätigt worden ist, dreht sich die Antriebswelle in dem gebremsten Teilen, Die Antriebswelle 22 läuft in einem in die Ab- schlussplatte 44 eingebauten hager 57 und wird aus serdem durch das Sonnenrad 21 unterstützt.
Der das angetriebene Organ des Planetenradsatzes bildende Träger 24 ist im Gehäuse gelagert. Der Träger 24 ist durch eine Keilverzahnung mit der Abtriebswelle 26 verbunden, welche die Planetenräder der ersten Ge triebestufe mit denjenigen der zweiten Stufe verbin det und somit die. Kupplungswelle zwischen diesen beiden Stufen bildet.
Bei dier aus. Schichten oder Abschnitten aufgebau ten Konstruktion :des Gehäuses für das Aggregat 20 für den Vorwärts- und Rückwärtsantrieb ist die zweite Bremse bzw. die Rückwürtsbremse 1I zwischen ringförmigen Gehäuseteilen 40 und 41 angeordnet, und sie umfasst wie die erste Bremse einen Ring kolben 60, der axial verschiebbar in einer Ringnut 62 unigeordnet ist, welche zwischen den beiden Ge- häusteilen einen Zylinder bildet;
bei der Betätigung des Ringkolbens 60 werden zwei Bremsringe 64 und 64-1 gegeneinander gedrückt. Die Bremsringe 64 und 64-1 können aus einem beliebigen geeigneten Material hergestellt sein und bestehen vorzugsweise aus einem Lagermaterial, z.
B. .aus Bronze; :sie sind sowohl am äusseren als auch am inneren Rand mit Zähnen 65 bzw. 66 versehen, die in; einte Verzahnung des Ge häuseteils 40 bzw. des Reaktionszahnkranzes 36 ein greifen. Der Zahnkranz 36 kämmt seinerseits mit den Planetenzahnrädern 30 des zweiten .Satzes und bildet hei der Betätigung der zweiten Bremse II ein Reak tionsglied, für die Planetenzahnräder.
Gemäss Fig. 1A erstrecken; .sich in der Längsrich tung angeordnete Spannschrauben 68 durch sich deckende Öffnungen, 69 in den; Gehäuseteilen, um die Gehäuseteile fest miteinander zu verbinden.
Nachstehend wind das vier Übersetzungsverhält nisse liefernde Antriebsaggregat beschrieben. Gemäss Fig. 1 ist das Aggregat 20 für den Vorwärts- und Rückwärtsantrieb mit einem. Getriebeaggregat gekup pelt, ;das die zweite Stufe des dreistufigen; Getriebes bildet;
bei dieser zweiten Stufe handelt es sich im vor liegenden Falle um ein, vier Übersetzungsverhältnisse lieferndes Antriebsaggregat 70, das diese Bezeichnung deshalb trägt, weil es auf ,der Antriebsseite des Ge- triebeaggregats mit relativ hohen Antriebsdrehzahlen bei einem kleineren Drehmoment arbeiten kann.
Es sei jedoch bemerkt, dass das Aggregat 70 .mit vier Gängen nicht nur in der hier beschriebenen Weise verwendbar ist, sondern auch anderes Zwecken die nen kann;
einer der Hauptvorteile der (beschriebenen Aggregate besteht darin, dass sich .die einzelnen Ge- triebeaggregate jeweils in Verbindung mit verschie denen andienen Aggregaten als Bestandteile mehr- stufiger Getriebe verwenden <RTI
ID="0004.0055"> lassen; ein: weiterer Vor teil liegt in der Austauschbarkeit der,e einzelnen Aggre gate, aus der sich eine grosse Anpassungsfähigkeit bei der Konstruktion von Getriebene fair die verschie densten Zwecke ergibt.
Das die zweite Stufe 70 bildende Aggregat ist nach ,den gleichen Grundsätzen konstruiert wie das vorstehend beschriebene Aggregat 20 der ersten Stufe für den Vorwärts- und Rückwärtsantrieb.
Es umfasst gemäss Fig. 1 ein Gehäuse, das sich aus aufeinander liegenden, Abschnitten: 71, 72, 73 und 74 zusammen- setzt, welche einem Haupthohlraum 76 zum Aufneh men eines Satzes von Planetenzahnrädern abgrenzen. Die Gehäuseteile werden durch die schon erwähnten, in Umfangsabständen verteilten langen Spannschrau ben 68, die sich durch gleichachsige Öffnungen 69 der Gehäuseteile erstrecken, in ihrer Lage gehalten.
Die Spann- oder Halteschrauben erstrecken sich über die ganze Länge des Getriebes durch: die Gehäuse teile aller drei Stufen und tragen an beiden Enden geeignete Mittel, z. B. gemäss Fig. 1A Muttern, so dass man die Gehäuseteile fest miteinander verbinden kann.
Gemäss der nachstehenden Tabelle liefert das viergängige Getriebeaggregat 70 nach Feg. 1, das die Stufe 2 bildet und vier Bremsen, I, II, III und IV um fasst, bei der angegebenen Betätigung der Bremsen die, verschiedenen angegebenen Untersetzungsverhält nisse zwischen der Antriebsdrehzahl und, der Ab- triebsdr' hzahl.
EMI0004.0100
<I><U>Tabelle <SEP> 2</U></I>
<tb> Bremse <SEP> Drehzahlverhältnis
<tb> I <SEP> + <SEP> IV <SEP> 1 <SEP> :l
<tb> II <SEP> + <SEP> IV <SEP> 1,5:1
<tb> I <SEP> + <SEP> III <SEP> 2 <SEP> :
1
<tb> II <SEP> + <SEP> 111 <SEP> 3 <SEP> :l Jede Bremse ist zwischen zwei ringförmigen Gehäuseteilen angeordnet. Die als Beispiel gewählte erste Bremse I umfasst gemäss Fig. 1 einen Ring kolben 78, der axial beweglich in einem Zylinder angeordnet ist, welcher durch eine Ringnut 79 zwi schen dem ersten Gehäuseteil 71 und dem zweiten Gehäuseteil 72 gebildet wird. Wenn der Kolben 78 betätigt wird, drückt er die verzahnten Bremsringe 80 und 80-1 aufeinander,
.so dass dass Reaktionsglied 82 des Planetenradsatzes gegen jede Drehung ge sichert ist. Entsprechend bewirkt die Betätigung der Bremsens II, III und IV, dass andere Reaktionsglieder abgebremst werden:, bei denen es sich hier um die Zahnkränze 83 und 84 sowie ein Sonnenrad 85 .des Planetengetriebes handelt. Die Rückführfedern 54 lach Fig. 1A sind entsprechend bei jedem dieser Bremsaggregate vorgesehen;.
Gemäss der schematischen Darstellung in Fig. 3 und 5 verbindet die Welle 26 bei dem Planetenrad getriebe der zweiten Stufe diese Stufe 2 bzw. das Aggregat 70 auf seiner Antriebsseite mit der vor geschalteten Stufe 1 bzw.
dem Aggregat 2,0 für den Vorwärts- und Rückwärtsantrieb, und diese Welle trägt gleichachsig angeordnete Sonnenräder 86 und 87, von denen jeweils eines als Antriebsglied des Planetenradsatzes winkt, und zwar je nachdem, ob die erste oder die zweite Bremse betätigt worden ist.
Die Stufe 2 bzw. das Aggregat 70 ist mit der dritten Stufe durch eine zwischen, der zweiten und der drit ter: Stufe des Getriebes .angeordnete Kupplungswelle 88 verbunden.
Der Planetenradsatz des. Aggregats 70 umfasst einen, gemeinsamen Träger 89 für mehrere Sätze von Planetenzahnrädern 90, 91, 92 .und 93, die jeweils den Reaktionsgliedern 82, 83, 84 und 85 zugeordnet sind.
Diese Sätze von Planetenzahnrädern umfassen im vorliegenden Falle drei Planetenradsätze 90, 91 und 92, die jeweils auf dem gleichere Bolzen 96 an geordnet sind, und mit den. beiden Antriebssonnen rädern 86 bzw. 87 bzw. einem angetriebenen Sonnen rad 98 kämmen, wobei das Sonnenrad 98 fest auf der Kupplungswelle 88 sitzt. Die Zahnräder des vierte PYanetenradsabzes 93 kämmen mit denn als Reaktions- glied wirkenden Sonnenrad 85.
Die als Reaktionsglieider wirkenden Zahnkränze 82, 8-3 und 84 können; mit Hilfe der ersten Bremse I bzw. der zweiten, Bremse II bzw. der dritten Bremse III abgebremst bzw. festgelegt werden.
Zum Abbremsen des als Reaktionsglied wirkenden Sonnen rades 85 gegenüber dem Gehäuse dient die vierte Bremse IV, ,die gemäss Fig. 1 dem rechten Ende, d.h. dem vorderen Ende des Aggregats 70 benachbart und mit dem als Reaktionsglied wirkenden Sonnenrad durch eine Buchse 102 verbunden ist, an der das Sonnenrad 85 befestigt ist;
ausserdem ist zu diesem Zweck eine ringförmige Platte 104 vorgesehen, die sich von der Buchse aus radial nach: aussen erstreckt und an ihrem äusseren Rand Zähne 106 trägt, :die in die Verzahnung 108 des Bremsrings eingreifen.
Der Träger 89 des Planetenradgetriebes ist im Gehäuse der zweiten Stufe nahe beiden Enden in Kugellagern 110 gelagert. Die Antriebssonnenräder 86 und 87 auf der Welle 26, welche die erste Stufe bzw. ;das Aggregat 20 für den Vorwärts- und Rück- wärtsantrieb mit der zweiten Stufe 70 kuppelt, käm men mit zwei der Planetenradsätze auf dem Träger, nämlich den Planetenrädern 90 und 91, wodurch die Kupplungswelle 26 unterstützt wird,
die im Gehäuse der zweiten Stufe nicht direkt gelagert ist und sich daher schwimmend bewegen und sich selbsttätig aus richten kann. Entsprechend kämmt das angetriebene Sonnenrad 98, das fest auf :
der Welle 88 sitzt, welche die Kupplung zwischen der zweiten und der dritten Stufe bildet, mit einem, Satz von Planetenzahnrädern 92 auf dem Träger 89 der zweiten Stufe, so dass die Kupplungswelle schwimmend unterstützt wird und daher im Gehäuse der zweiten Stufe nicht direkt ge lagert ist.
Die Gehäuse der ersten, und der zweiten Stufe sind durch die Haltebolzen 68 mechanisch fest mitein ander, verbunden und weiden dadurch in der rich tigen Winkellage gehalten, dass sich die Haltebolzen :durch gleichachsige Öffnungen der Gehäuseteile er strecken.
Die axiale Ausrichtung wird im vorliegen den Falle ;durch geeignete Mittel an den Stossflächen der Gehäuseteile bewirkt; hierbei handelt es sich im vorliegenden Falle um eine ringförmige Lippe 112, die gegenüber der Vorderseite des Gehäuses der ersten Stufe axial vorspringt und von einer Ringnut 114 auf der Rückseite des Gehäuses der zweiten Stufe aufgenommen wird. Ähnliche Lagebestimmungsmittel sind zwischen den benachbarten Gehäuseteilen sämt licher Aggregate vorgesehen, d. h.
ein Gehäuseteil trägt eine Lippe, während das zugehörige Gehäuseteil mit einer dazu passenden Nut versehen ist, wie es soeben anhand von Fig. 1 beschrieben wurde.
Im folgenden wird das viergängige Abtriebsaggre gat beschrieben. Die in Fig. 2 gezeigte dritte Stufe des hier als Ausführungsbeispiel beschriebenen Getriebes wird durch ein viergängiges Aggregat 120 gebildet, das ebenso wie die die beiden ersten Stufen bildenden Aggregate ein Gehäuse umfasst,, welches sich aus ringförmigen Gehäuseteilen 121, 122, 123, 124 und 125 sowie einer vorderen,
Deckplatte 126 zusammen- setzt, die durch die axial angeordneten Haltebolzen 68, die sich über die ganze Länge des Getriebes er strecken, zusammengehalten werden. Das dritte Aggregat 120 umfasst vier Bremsen I, II, III und IV, die wahlweise betätigt werden können, um einen der als Reaktionsglieder wirkenden Zahnkränze 127, 128, 129 und 130 abzubremsen;
die Bremsgen sind wiederum in ringförmigen Hohlräumen zwischen den Gehäuseteilen untergebracht. Der durch die ringför migen Gehäuseteile abgegrenzte Haupthohlraum 131 steht gemäss Fig. 2 am linken Ende dies Aggregats 120 mit dem zentralen Haupthohlraum 76 des die zweite Stufe bildenden Aggregats 70 in Verbindung.
Die Kupplungswelle<B>88</B> erstreckt sich ohne direkte Lagerung in den Gehäuseteilen von der zweiten zur dritten Stufe und wird durch das mit dieser Welle verbundene Sonnenrad 98 sowie durch die in axialen Abständen angeordneten Sonnenräder 132 und 134 unterstützt, die ebenfalls mit der Welle 88 fest ver bunden sind, durch; die Planetenradsätze beider Stufen schwimmend unterstützt werden und so die Kupp- lungswelle 88 tragen.
Hierdurch wird eine :autorna- tische Ausrichtung der Welle und eine gleichmässige Verteilung der Last auf die Planetenräder erzielt. Eines der Sonnenräder 132 und 134 dient je nach & m,, obdie erste Bremse I oder die zweigte Bremse II der Stufe<B>111</B> betätigt wunde, als Antriebsorgan für die Planetenräder dieser Stufe.
Die Stufe 3 umfasst die Abtrieibswelle 136 des Getriebes, die ein Sonnenzahnrad 138 trägt und mit einem Träger 140 durch .eine Keilverzahnung ver bunden ist. Je nachdem, ob die dritte Bremse III oder die vierte Bremse IV der Stufe 3 gemäss Fig. 3 be tätigt wurde, wirkt das Sonnenrad 138 oder der mit der Abtriebswelle verbundene Träger 140 als an getriebenes Organ der dritten Stufe des Planeten getriebes.
Die allgemeine Konstruktion ;des Getriebes geht am deutlichsten aus Fig. 3 hervor, wo man erkennt, dass das erste antreibende Sonnenrad 132 mit einem Satz von Planetenrädern 142 auf einem ersten, Trä ger 144 kämmt. Die Planetenräder 142 kämmen ihrer seits mit dem das erste Reaktionsglied bildenden Zahnkranz 127.
Wenn die Bremse 1 betätigt wurde, ist der Zahnkranz festgelegt, so dass,das Drehmoment über die Zahnräder übertragen und der Träger 144 gedreht wird.
Der Planetenträger 144 trägt ein antreibendes Sonnenrad 148, das bei der Betätigung der ersten Bremse I als antreibendes Zahnrad für einen zweiten Träger 150 wirkt. Der zweite Träger 150 bildet einen gemeinsamen Träger für drei weitere Sätze von Pla netenrädern 152, 153 und 154.
Der erste Satz von Planetenrädern 152 auf dem Träger<B><I>150</I></B><I> kämmt</I> mit dem antreibenden Sonnenrad 148, ,das fest in den Träger 144 für den vorangehenden Satz von Pla netenrädern 142 eingebaut ist, und .ausserdem käm men die Planetenräder 152 mit einem; fest in das Gehäuse eingebauten Zahnkranz 156.
Die Planeten- räder 153 des zweiten Satzes auf dem, gemeinsamen Träger 150 arbeiten mit dem antreibenden Sonnenrad 134 auf der Kupplungswelle 88 zusammen, und wenn die erste Bremse betätigt wird, um den als Reaktions glied wirkenden Zahnkranz 127 gegenüber dem Ge häuse festzulegen, wird der gemeinsame Träger 150 über glas Sonnenrad 148 mit einer relativ niedrigen Drehzahl angetrieben.
Das ,antreibende Sonnenrad 134 auf der Kupplungswelle dreht dden Träger 150 direkt über die mit dem Zahnrad 134 kämmenden Planetenräder 153, wenn die erste Bremse I gelöst und die zweite Bremse Il betätigt ist, damit der zweite Zahnkranz 128 als Reaktionsglied wirkt.
Während die erste Bremse I der Stufe III ebenso wie die Bremsen der schon beschriebenen Stufen zwei Bremsringe 155 und 155-1 umfasst, sind die übrigen Bremsen II, III und, IV der Stufe III jeweils mit vier Bremsringen 156 bis 156-3 versehen. Dia in den ge nannten Fällen eine grösere Zahl von Bremsringen vorgesehen ist, ergibt sich jeweils ein;
Bremsaggregat, das die stärkeren Drehmomente aufnehmen kann, welche am Abtriebsende des Getriebes auftreten. Wenn ,der Träger 150 gedreht wind, wird die Ab- triebsiwelle 13,6 entweder über das Sonnenrad 138 oder die Planetenräder <B>157</B> auf dem, Träger 140 an getrieben, und zwar je nachdem" ob die :dritte Bremse III oder die vierte Bremse IV betätigt wurde.
Die Wirkungsweise der Planetenräder alter dritten Getriebestufe 120 geht aus Fig. 3 in Verbindung mit der folgenden Tabelle hervor, in: der die Unterset zungsverhaltnisse zwischen der Antriebswelle und der Abtriesbwelle für die verschiedenen;
Kombinationen der Bremsern der dritten Stufe angegeben sind.
EMI0006.0041
<I>Tabelle <SEP> 3</I>
<tb> ;Bremse <SEP> _ <SEP> Drehzahlverhältnis
<tb> I <SEP> + <SEP> IV <SEP> 64:1
<tb> <B>il</B> <SEP> + <SEP> IV <SEP> 16:1
<tb> I <SEP> + <SEP> III <SEP> 4:1
<tb> II <SEP> + <SEP> III <SEP> 1:1 Die Kupplungswelle 88 wird nicht direkt vom Gehäuse der dritten. Stufe aus unterstützt.
Die Son- nenräder, 132 und 134 auf der Kupplungswelle 88 sind in den! Planetenradsätzen schwimmend .gelagert, sodass .die Belastung verteilt wird. Die Abtriebswelle 136 ist mit dem Träger 140 durch eine Keilverzah nung verbunden; der Träger läuft meinem in die Deckplatte 126 eingebauten Kugellager 158.
Das linke Ende der Abtriebswelle ist einem erheblichen Abstand von Odem ortsfest gelagerten rechten, Ende schwim- mend: gelagert und wird dadurch unterstützt, dass die Planetenräder 154 mit dem angetriebenen Sonnen rad 138 kämmen, so dass das Antriebsdrehmoment auf die verschiedenen Planetenräder verteilt wird.
Die verschiedenen Gehäuseteile 121 bis 125 sind unter sich; dadurch .ausgerichtet, dass sie mit ihren Stirnflächen aufeinander liegen, und dass. ebenso wie bei den ersten Gehäuseteilen 121 und. 122 jeweils eine ringförmige Lippe<B>160</B> vorgesehen ist,,
die von einer Ringnut 162 im: benachbarten Gehäuseteil auf genommen wird. Die Gehäuseteile der zweiten und ,der dritten Stufe werden .auf ähnliche Weise in ihrer gleichachsigen Lage gehalten.
Die Sicherung gegen Drehbewegungen erfolgt durch die sich in der Längs richtung erstreckenden Haltebolzen 68, die über die ganze Länge des Getriebegehäuses durch dessen. ver- schiedene Abschnitte ragen.
Nachstehend wind die Steuereinrichtung für das dreistufige Getriebe beschrieben. Das dreistufige Ge triebe nach Fig. 1 bis 3 umfasst zehn Bremsen, und zwar vier Bremsen beider, zweiten Stufe, vier Brem sen bei der dritten Stufe und zwei Bremsen bei der ersten Stufe; diese Bremsen können wahlweise be tätigt werden, um eines von 16 möglichen Überset zungsverhältnissen :sowie den Antrieb in der Vor wärts- oder Rückwärtsrichtung zu wählten.
Die Ver hältnisse zwischen der Antreibsdrehzahl und der Ab- triebsdrehzahl gehen. aus der folgenden Tabelle her vor, in der auch die Bremsen aufgeführt sind, welche betätigt werden- müssen, um ein bestimmtes Dreh- zahlverhiältnis zu erzielen. In dieser Tabelle sind die Bezeichnungen für die Bremsen;
der ersten Stufe fort- gelassen, denn bei jedem der verschiedenen Unter- sIetzungsvenhältnIsse wind in der schont erwähnten Weise für die Vorwärtsdrehrichtung die erste Bremse I und für die Rückwärtsdrehrichtung .die zweite Bremse II betätigt.
Ferner sei :bemerkt, dass bei den in der Tabelle angegebenen Untersetzungsverhält nissen die Herabsetzung der Drehzahl durch die erste Stufe im Verhältnis 2:1 berücksichtigt ist.
EMI0006.0144
<I><U>Tabe</U>lle <SEP> 4</I>
<tb> Bremsen
<tb> Stufe <SEP> 2 <SEP> Stufe <SEP> 3 <SEP> Drehzahlverhältnis
<tb> I <SEP> + <SEP> III <SEP> II <SEP> + <SEP> III <SEP> 2:1
<tb> il <SEP> + <SEP> III <SEP> II <SEP> + <SEP> III <SEP> 3:1
<tb> I+IV <SEP> II+III <SEP> 4:1
<tb> II+IV <SEP> II+III <SEP> 6:1
<tb> I+III <SEP> I+III <SEP> 8:1
<tb> II <SEP> + <SEP> IH <SEP> I <SEP> + <SEP> III <SEP> 12:1
<tb> I+IV <SEP> I+III <SEP> 16:1
<tb> il <SEP> +IV <SEP> I+III <SEP> 24:1
<tb> I+III <SEP> II+IV <SEP> 32:1
<tb> II+III <SEP> II+IV <SEP> 48:1
<tb> I+IV <SEP> II+IV <SEP> 64:1
<tb> II+IV <SEP> II+IV <SEP> 96:
1
<tb> I+III <SEP> I+IV <SEP> l28:1
<tb> II+III <SEP> I+IV <SEP> 196:1
<tb> I+IV <SEP> I+IV <SEP> 256:1
<tb> <B>il</B> <SEP> + <SEP> IV <SEP> I <SEP> + <SEP> IV <SEP> 384:1 Gemäss Fig. 6 werden die Bremsen; :des Getriebes durch Elektromagnetventile SVl bis SV10 gesteuert, die in einem Verteiler <B>165</B> angeordnet sind, welche .auch Kanäle umfasst, .die von einer Druckmittel- quelle P zu den verschiedenen Bremszylindern führen.
Die Vorwärts- und Rückwärtsbremsen der ersten Stufe 1 bzw. des Aggregats <B>20</B> sind i über Verteiler kanäle 167 und 167-1 mit ebnem Vierwegeventil 168 mit zwei Betriebsstellungen verbunden;
dieses Ventil umfasst gemäss Fig. 6 die Elektromagnete SV1 und SV2. Wenn der Vorwärts-Elektromagnet SVl ein geschaltet wird, während .der Rückwärts-Elektro- magnet SV2 stromlos bleibt, befindet sich das Ventil 168 gemäss Fig.
6 in einer solchen Stellung, dass das Druckmittel der Vorwärtsbremse I zugeführt wird, um diese Bremse zu betätigen;,, während die Rück- wärtsbremse Il wirkungslos bleibt, dpa sie mit dem Behälter verbunden ist. Die Rückwärtsbremse wird durch Abschalten des Elektromagneten SV1 und Ein schalten des Rückwärtselektromagneten SV2 betätigt.
Gemäss den vorstehenden Tabellen 2 und 3 wer den die übrigen Bremsen des Getriebes auf ähnliche Weise paarweise betätigt. Es werden z.
B. die erste Bremse I und die zweite Bremste II oder zweiten Ge triebestufe 2 durch ein Vierwegeventil mit zwei Be triebsstellungen gesteuert, das in Fig. 6 in derjenigen Stellung gezeigt ist, bei welcher der erste Brems elektromagnet SV3 eingeschaltet isst, um das Druck mittel. der ersten Bremse I zuzuführen und diese Bremse zu betätigen. Bei dieser Stellung des Ventils 169 ist die zweite Bremse II ,gelöst und deren Zylinder mit der Rückleitung zum Behälter verbunden. Die zweite Bremse II kann durch Abschalten von SV3 und Einschalten von SV4 betätigt werden.
Man er kennt, dass die dritte Bremse III und die vierte Bremse IV der zweiten Stufte 2 entsprechend an ein Vierwegeventil mit zwei Betriebsstellungen ange schlossen sind, dem die Elektromagnete SV5 und SV6 zugeordnet sind.
Ferner sind die erste Bremse I und die zweite Bremse II der dritten Stufe 3 mit ,einem Vierwegeventil mit zwei Betriebsstellungen verbunden, dem :die Elektromagnete SV7 und SV8 zugeordnet .sind; entsprechend. sind :die dritte Bremse III und .die vierte Bremse IV der Stufe 3 ,an ein wei teres ähnliches Vierwegeventil mit zwei Betriebsstel lungen angeschlossen, das mit Hilfe von Elektro magneten SV9 und SV10 betätigt wenden kann.
Bei der paarweisen Betätigung der Bremsen gemäss der vorstehenden Beschreibung ist es möglich, jeweils eine Bremse, jedoch nicht beide Bremsen, eines Paars zu betätigen, so dass man das gewünschte Unter setzungsverhältnis erzielt. Die sich: bei :den verschie denen Kombinationen von Bremsen ergebenden Untersetzungsvarhältnisse sind .aus Tabelle 4 ersicht lich.
Somit ist ein gemeinsames Steuersystem für das dreistufige Getriebe vorgesehen, das getrennte Ge triebeaggregate umfasst, welche zu einen einzigen Aggregat zusammengefasst sind, und mit Hilfe ein facher Steuereinrichtungen in Form von fünf einzeln zu betätigenden Elektromagnetventilen Nässt sich eine grosse Zahl verschiedener Untersetzungsverhältnisse erzielen,
wobei im vorliegenden Falle 16 verschiedene Drehzahlverhältnisse zur Verfügung stehlen. Die Steuereinrichtungen können jedoch an einer vom eigentlichen Getriebe entfernten Stelle angeordnet und über Leitlungen: mit dem Verteiler 165 ver- bunden sein.
Das dreistufige Getriebe nach Fig. 1 bis 3 ist ins besondere, jedoch nicht ausschliesslich,, als Spindel vorschubgetriebe bei einer Werkzeugmaschine, z. B. einem, Waagrechtbohrwerk, geeignet. In einem sol chen Anwendungsfalle liefern die in Tabelle 4 ange gebenen Drehzahlverhältnisse bei Verwendung von Leitspindeln und Zahnradvorgelegen bekannter Art Vorschubgeschwindigkeiten in der Grössenordnung von etwa 3500 mm/min bis herab zu etwa 0,3 mm/min.
Nachstehend wird die Verwendung austausch barer Aggregate .bei mehrstufigen Getrieben behan delt. Es können weitere Getriebeaggregate vorgesehen wenden, die mit ,den schon beschriebenen drei ver schiedenen Aggregaten austauschbar sind, so dass sich Getriebe ergaben, welche die bei einer bestimm ten Werkzeugmaschine benötigten Eigenschaften haben, d. h.
die eine grosse Zahl von Drehzahlver- hältnissen zwischen der Antriebswelle und der Ab- triebsweile liefern, oder bei denen die weiter oben erwähnten; Charakteristiken des Getriebes, z. B. die Antriebsleistung oder das Abtriebsdrehmoment -auf eine noch zu erläuternde Weise geändert wird.
Mit Hilfe einer kleinen Zahl verschiedener Getriebe aggregate ist es möglich, eine relativ grosse Zahl verschiedener Getriebe zusammenzustellen, :die eine bestimmte Antriebsleistung aufnehmen können oder ein bestimmtes Abtriebsdrehmome nt erzeugen oder die jeweils gewünschten Drehzahlverhältnisse liefern.
Ein Derartiges zweigängiges Austauschaggregat ist in Fig. 8 schematisch; und in Fig. 7 mit weiteren Ein zelheiten dargestellt. Im vorliegenden Falle handelt es sich um ein zwei verschiedene Drehzahlen liefern des Aggregat 18,0, das insbesondere, jedoch nicht ausschliesslich, geeignet ist, das Vorwärts- und Rück wärtsantriebsaggregat 20 nach Fig. 1 bis 3 zu erset zen, so dass man ein mehrstufiges Getriebe mit einem sehr grossen Drehzahl- bzw.
Vorschubgeschwindig keitsbereich einschliesslich einer sehr hohen Unter setzung für besonders niedrige Drehzahlen der An triebsweile erhält. Bei einem weiter unten zu beschrei benden weiteren; Beispiel kann das zweigängige, mit hoher. Untersetzung arbeitende Aggregat 180 bei einem dreistufigen Aggregat verwendet werden, so dass sich ein vierstufiges Getriebe ergibt.
,Dieses Aggregat liefert zwei verschiedene Dreh- zahlverhältnisse, und wenn man es mit der zweiten und der dritten Stufe des mehrstufigen Getriebes nach Fig. 1 bis 3 vereinigt, erhält man ein Getriebe mit 32 verschiedenen Drehzahlverhältnissen, und als beson ders wichtig sei bemerkt, dass :
der Bereich der Dreh- zahlverhältnisse sowohl höhere als auch niedrigere Drehzahlen umfasst als der Drehzahlbereich des drei stufigen Getriebes nach Fig. 1 bis 3.
Ein solches Ge triebe lässt sich in vielfältiger Weise bei Werkzeub maschinen verwenden, und es ist insbesondere geeig net, den Antrieb des Tisches und der Spindel bei einem Waagrechtbohrwerk zu vermitteln, bei dem sehr niedrige Vorschubgeschwindigkeiten benötigt werden.
Das Aggregat <B>180</B> umfasst zwei Bremsen, näm lich eine erste Bremse I und eine zweite Bremse 1I, die entsprechend ihrer Anordnung im Gehäuse be zeichnet sind und es ermöglichen, die in der nach stehenden Tabelle angegebenen Drehzahlverhältnisse zu erzielen.
EMI0008.0000
<I><U>Tabell</U>e <SEP> <U>5</U></I>
<tb> -Bremse <SEP> Drehzahlverhältnis
<tb> I <SEP> 1:4 <SEP> aufwärts
<tb> II <SEP> 16:
1 <SEP> abwärts Gemäss Fig. 7 und. 8 sind bei der Konstruktion des zweigängigen Aggregats 180 die anhand von Fig. 1 bis 3 beschriebenen Grundgedanken angewen det. Das Aggregat umfasst somit ein unterstelltes Ge häuse mit aufeinanderliegenden ringförmigen Ge häuseteilen 182 und 183, die in gleichachsiger Lage mit anderen Aggregaten, z.
B. dein zweiten Aggregat 70 und dem dritten Aggregat 120 nach Fig. 1 bis 3, in der gleichen Weise mit Hilfe von Haltebolzen 68 festgehalten werden, wie es bezüglich des Aggregats 20 für den Vorwärts- und Rückwärtsantrieb nach Fig. 1 beschrieben wurde.
Um das Gehäuse des Aggregats 180 mit Hilfe des Gehäuseteils 182 auf das .benachbarte Aggregat auszurichten, isst die der Antriebsseite zugewandte Fläche 184 des Aggregats 180 gemäss Fig. 7 mit einer Ringnut 186 versehen, die an der Umfangfläche mündet und mit einer ring förmigen Lippe an der Anlagefläche eines vorgeschal teten Getriebeaggregats zusammenarbeitet, das mit dem Aggregat 180 auf eine noch zu erläuternde Weise vereinigt werden:
kann. Die Stirnfläche 184 kann glatt ausgebildet sein, so dass sie einen gefälligen Abschluss bildet, wenn es wie im vorliegenden Falle erwünscht ist, das zweigängige Aggregat nach Fig. 7 .als Ein gangsaggregat eines Getriebes zu verwenden. Ähn liche Mittel zum Ausrichten der Gehäuseteile sind zwischen den; aufeinanderliegenden Gehäuseteilen 182 und 183 vorgesehen.
Zwischen, den Gehäuseteilen 182 und 183 sind Ringnuten zum Aufnehmen von; Bremsen vorgesehen, mittels deren Reaktionsglieder abgebremst werden können, bei denen es sich hier um einen Zahnkranz 192 und ein: Sonnenzahnrad 194 handelt.
Zu den Pla- netenrädern dieses Aggregats ;gehören zwei Sätze von Planetenzahnrädern 196 und 198, die durch einer gemeinsamen Träger 200 unterstützt werden, welcher das Antriebsorgan bildet; die Planetenträger 196 und 198 kämmen jeweils mit,den Abschnitten 192-1 und. 192-2 des Zahnkranzes 192.
Der Zahnkranz 192 trägt an seinem Umfang eine Verzahnung 202, die in die Zähne von Bremsringen 204 eingreift, so dass man die erste Bremse I betätigen kann, um den Zahn kranz 192 festzulegen,
so dass er als Reaktionsglied für die Planetenräder wirkt. Beide Bremsen sind von ähnlicher Konstruktion und umfassen Ringkolben 206 und 208 in Ringnuten 210 und 212 des Gehäuses sowie Bremsringe 204 und 216, die mit den zuge hörigen Reaktionsgliedern; 192 und 194 zusammen arbeiten!.
Gemäss Fig. 7 und 8 ist der das Antriebsorgan .des Planetengetriebes bildende Träger 200 mit der Antriebswelle 218 fest verbunden. Zum Antreiben der Planetenräder dient das Sonnenmaid 220, das mit .dem ersten Satz von Planetenrädern 196 kämmt und fest mit der Welle 222 verbunden ist, durch welche das Planetengetriebe des Aggregats <B>180</B> mit dem nach geschalteten Aggregat gekuppelt wird.
Wenn das Aggregat 180 anstelle des Vorwärts- und Rückwärts antriebsaggregats 20 als erste Stufe eines Getriebes verwendet wird, erstreckt sich die Kupplungswelle 222 in das Planetengetriebe (der zweiten Stufe und ver bindet die Zahnradsätze :der ersten und der zweiten Stufe miteinander, so dass ein Drehmoment über tragen werden kann.
Das als Reaktionsglied winkende Sonnenrad 194 ist zwischen den Planetenrädern 198 drehbar gelagert und: mit der zweiten Bremse II durch eine Buchse 223 und einen Ring oder Flansch 224 verbunden, welch letzterer an seinem äusseren Rand Zähne trägt, .die in eine Verzahnung des Bremsrings 216 eingreifen. Wenn das Sonnenrad;
194 mit Hilfe der Bremse II festgelegt ist, wird .der beiden Sätzen von Planeten rädern 196 und 198 gemeinsame Zahnkranz 192 in ,der Drehachtung -des Antriebsorgans, .d. h.
des Trä gers 200, gedreht. Wegen der zwischen den beiden Planetenradsätzen vorhandenen Übersetzungsverhält nisse wird das Sonnenrad 220 praktisch durch ein Differentialgetriebe mit einer herabgesetzten Drehzahl angetrieben. Zu diesem Zweck weisen, die beiden Ab schnitte 192-1 und 192-2 des Zahnkranzes 192 unter- schiedlichc Zähnezahlen auf, und auch die Zähnezahl der Planetenräder 196 und 198,
die mit den Zahn- kranzabschnitten kämmen und ausserdem in die Son nenräder 220 und 194 eingreifen, .sind verschieden. Beispielsweise hat der eine Zahnkranzabschnitt 192-1 54 Zähne undldasdamit kämmende Planetenrad 196 18 Zähne,
während der andere Zahnkranzabschnitt 48 Zähme besitzt und mit einem Planetenrad 198 mit<B>16</B> Zähen kämmt. Die zugehörigen; Sonnenräder 220 und 194 sind mit 18 bzw. 16 Zähnen versehen.
Auf diese Weise ergibt sich eine Untersetzung im Ver hältnis von 1:16. Mit .anderen Worten, die Drehzahl- verhältnisse der beiden Zahnradsätze sind so ge- wählt, dass die Planetenräder 196 mit der gleichen Drehzahl umlaufen wie die Planetenräder 198,
wobei jedoch das Drehzahliverhältnis zwischen den Plane tenrädern 198 und dem Reaktionsglied bzw. dem Sonnenrad 194 gleich 16:15 ist, während das Dreh zahlverhältnis zwischen den Planeträdern 196 und dem angetriebenen Sonnenrad 220 gleich 1:1 bzw.
18:18 ist, sodass die Drehzahl des angetriebenen Sonnenrades 220 bei abgebremsten Sonnenrad 194 gleich 1/16 der Drehzahl des antreibenden Trägers 200 ist.
Eine Übersetzung ins Schnelle mit einem Ver- hältnis von 1:4 wird -erzielt; wem. man die Bremse I betätigt und die Bremse 1I löst. Durch die Bremse I wird -der Zahnkranz 192 festgelegt, und hierbei er- gibt ,sich eine Übersetzung von 1:4 zwischen dem Träger 200 und denn Ritzet 220.
Gemäss der vor stehenden Tabelle 5 liefert dieses Aggregat insgesamt einen Drehzahlbereich von 64:1.
Der gemeinsame Träger 200 für die Planeten- radsätze läuft in zwei in das Gehäuse eingebauten Kugellagern 226. Die Welle 222, die das Aggregat 180 mit dem, zweiten Aggregat des Getriebes ver bindet, wenn .dieses gemäss Fig. 1 aus gebildet ist, wird :nichtdirekt vom Gehäuse aus unterstützt, son dern ist schwimmend gelagert, so dass sie sich un- gehindert.ausrichten kann.
Nachstehend wird die Steuereinrichtung für ein dreistufiges Getriebe mit einem: zweigängigen An triebsaggregat beschrieben. In Fig. 9 erkennt man in schematischer Darstellung das dreistufige Getriebe mit der zugehörigen Steureinrichtung.
Das drei- stufige Getriebe umfasst das zweigängige Aggregat 180 nach Fig. 7, das jetzt anstelle des Vorwärts- und Rückwärtsantriebsaggregats bzw. der ersten Stufe des dreistufigen Getriebes nach Fig. 1 bis 3 verwendet wird.
Wenn das zweigängige Aggregat 180 die erste Stufe eines solchen Getriebes bildet, umfasst es zwei Bremsen I und II, die durch zwei Ventile gesteuert werden, bei denen es seich, hier um ein Zweistellungs- Elektromagnetventil handelt, dessen Betätigung durch zwei Elektromagnete SV1 und SV2 erfolgt.
Wenn der zweite Elektromagnet SV2 gemäss Fig. 9 eingeschaltet wird, wird die zweite Bremse II betätigt, um das als Reaktionsglied wirkende Sonnenrad 194 festzulegen, so dass das Planetenradgetriebe eine Untersetzung von 16:1 liefert, um die Abtriebswelle mit einer niedrigen Drehzahl umlaufen zu lassen, so dass sich eine niedrige Vorschubgeschwindigkeit er gibt, wobei,die Bremsen der anderen Getriebeaggre gate so betätigt werden, dass sich insgesamt ein hohes Untersetzungsverhältnis für das Getriebe ergibt.
Eine Drehzahlerhöhung im. Verhältnis 4:1 ergibt sich na türlich bei der ersten Getriebestufe, wenn man den ersten Elektromagneten SVI einschaltet, um die erste Bremse I zu betätigen.
Die Bremsen der zweiten und der dritten Stufe werden in der anhand von! Fig. 6 beschriebenen Weise betätigt, wobei die Elektromagnete SV3 bis SV10 dien Ventilen der betreffenden Bremsen, zugeordnet sind. Ein Verteiler 228, der an einer Seite des Getriebe gehäuses befestigt ist, trägt die Ventile und enthält Kanäle, welche einte Druckmittelquelle P mit den Ventilen und den zugehörigen Bremszylindern ver binden.
In Fig. 10 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für austauschbare Betriebsaggregate dargestellt, bei dem es sich um ein fünfgängiges Getriebe bzw. ein Aggregat handelt, das z. B. anstelle der zweiten Stufe des Getriebes nach Fig. 1 bis 3 verwendet werden kann. In diesem Falle erhält man ein dreistufiges Ge triebe, wie in: Fig. 12 nebst .den zugehörigen Steuer- einrichtungen dargestellt ist.
Bei dem Getriebe ,nach Fig. 10 und 12 werden fünf Bremsen I bis V verwendet, die entsprechend ihrer Anordnung im Gehäuse numeriert sind. Dieses Aggregat liefert fünf verschiedene Drehzahlverhält nisse, wenn man die verschiedenen Bremsen ent sprechend betätigt und die Drehzahlverhältnisse sind insbesondere der :bei Gewindebohrern für Rohre er forderlichen Vorschubgeschwndigkeit angepasst.
In der folgenden Tabelle 6 sind die der Betätigung der verschiedenen Bremsen entsprechenden Drehzahl- verhältnisse angegeben.
EMI0009.0063
<I><U>Tabelle <SEP> 6</U></I>
<tb> Bremse <SEP> Drehzalverhältnis
<tb> I <SEP> 1: <SEP> 2
<tb> II <SEP> 8:23
<tb> III <SEP> 2: <SEP> 7
<tb> TV <SEP> 2:
<SEP> 9
<tb> V <SEP> 4:27 Da Gewindebohrer für Rohrgewinde eine koni sche Form haben, muss der Vorschub genlau geregelt werden, um Beschädigungen der Gewindegänge beim Herausdrehen des Gewindelbohrers ,aus der Bohrung zu vermeiden.
Das dreistufige Getriebe nach Fig. 12 ermöglicht eine solche genaue Regelung des Vor schubs, und wenn :es vom: Spindelantrieb aus mit einer geeigneten Drehzahl angetrieben wird, liefert es Vor schubgeschwindigkeiten, die, im erforderlichen Ver hältnis zur Spindeldrehzahl stehen.
Da dieses Ge triebe das erwähnte fünfgängige Aggregat der zwei ten Stufe und eine viergängige .dritte Stufe umfasst, liefert es zwanzig verschiedene Drehzahlverhältnisse, und es ermöglicht auserdem die Wahl zwischen dem Antrieb in der Vorwärtsrichtung und dem Antrieb in der Rückwärtsrichtung.
In der folgenden Tabelle 7 sind,die abgestuften Spindelvorschübe in Zoll je Um drehung der Spindel und die Zahl der hierbei je Zoll erzeugten Gewindegänge angegeben, die sich mit Hilfe der zwanzig verschiedenen Drehzahlverhältnisse ,erzielen lassen. Hierzu sei bemerkt, dass das Getriebe in diesem Falle mit der Vorschubspindel und dem Spindelantrieb über ein geeignetes Vorgelege ver bunden ist.
EMI0009.0087
Gemäss Fig. 10 umfasst das fünfgängige Aggregat 230 ein unterteiltes Gehäuse, das mit dem Gehäuse der zweiten Stufe nach Fig. 1 bis 3 .austauschbar ist und zu diesem Zweck mit seinem linken Ende zur Anlage an: der Stirnfläche des Vorwärts und Rück wärtsantriebsaggregats 20 bzw. der :ersten Stufe nach Fig. 1 gebraucht werden kann.
An seinem rechten Ende kann: das fünfgängige Aggregat 23.0 mit der dritten Stufe bzw. dem Aggregat nach Fig. 2 ver bunden werden. Eine zur Lagebestimmung dienende Lippe 232 am rechten Ende des Gehäuses für das Aggregat 230 arbeitet ebenso wie einte Ringnut 234 am linken Ende dieses Aggregats mit dazu passend geformten Abschnitten der benachbarten Gehäuse teile zusammen, um die verschiedenen Aggregate in ihrer gleichachsigen: Lage zu halben.
Das Gehäuse für das Aggregat 230 besteht aus sechs aufeinanderliegenden Gehäuseteilen; 235, 236, 237, 238, 239 und 240, die durch sich in axialer Richtung erstreckende Haltebolzen 68 zusammen gehalten werden, welche sich über die ganze Länge des Getriebes erstrecken.. Zwischen jedem Gehäuse teil, z. B. .denn Gehäuseteil 235, und dem benach barten Teil, z.
B. dem Teil 236, ist ein ringförmiger Hohlraum 242 für die betreffende Bremse vorge sehen, um die Bremsen I bis V unterzubringen, und jeder Gehäuseteil wird in der gleichen Weise gegen über dem benachbarten, Gehäuseteil in der richtigen Lage gehalten, wie es in Fig. 10.
bezüglich des Ge- häuseteils <B>235</B> dargestellt ist, das eine vorspringende Lippe 244 trägt, welche mit einer, dazu passenden Nut 246 zusammenarbeitet.
In dem von dem Gehäuse umschlossenen zen tralen Hohlraum ist ein Planetenradgetriebe unter gebracht, das sich aus fünf Planetenradsätzen zu sammensetzt, die Planetenzahnräder 247, 248, 249, 250 und 251 umfassen. Diese Planetenräder werden ,durch einen gemeinsamen Träger 252 unterstützt, der im Gehäuse in Kugellagern 254 gelagert ist und das angetriebene Organdes Planetengetriebes bildet, wel ches mit der Abtriebswelle 256 .durch eine Keilver zahnung verbunden ist,
damit die Antriebskraft zur .dritten Stufe 120 .des Getriebes übertragen werden kann.
Die Antriebswelle 258, durch welche die Stufe 1 bzw. das Aggregat 20 mit dem Aggregat 230 verbun den ist, trägt vier in axialen Abständen angeordnete Sonnenräder 260, 261, 262 und 263, die wahlweise zur Wirkung gebracht werden .können, um als An- triebszahnrad zu wirken; zu diesem Zweck wird je weils eine der Bremsen II bis V betätigt.
Die erste Bremse I dient dazu, ein weiteres Sonnenrad 2.64 festzulegen, das auf der Antriebswelle <B>258</B> drehbar ist und als Reaktionsglied wirkt. Die vier Antriebs sonnenräder 260 bis 263 kämmen jeweils mit den Planetenzahnrädern 248 bis 251, welche Aden zweiten bis fünften Planetenradsatz bilden. Der erste Pla netenradsatz 247 im linken Teil von Fig. 10 kämmt jeweils mit den benachbarten Planetenrädern 248 und dem als Reaktionsglied wirkenden Sonnenrad 264.
Letzteres ist durch einte Buchse 266 und einen Flansch 268 mit,der ersten Bremse I im Gehäuse ver bunden. Diese erste Bremse umfasst einen Ring kolben 269 und Bremsringe 270 und 270-1, die durch den Kolben 269 betätigt werden können;
eine Innen verzahnung des Bremsrings 270 greift m eine Ver zahnung am Rand des Flansches 268 des Sonnen rades 264 ein, sodass dieses Sonnenrad abgebremst werden kann. Der andere Bremsring 270-1 ist mit ,dem Gehäuseteil 235 durch Kupplungszähne ver bunden.
Die übrigen; Bremsen II bis V sind von ähnlicher Konstruktion, doch sind die Bremsringe 276 bis 279 jeweils einem der Zahnkränze 272, 273, 274 und 275 zugeordnet. Wenn der erste Zahnkranz 272 abge bremst wird, dient er .als Reaktionsglied, so dass das Drehmoment vom, ersten Sonnenrad 260 auf der Antriebswelle 258 über die ,
damit kämmenden Pla- netenräder 248 .auf dem Träger 252 übertragen wird, um den Träger anzutreiben. Wenn irgendeiner der anderen Zahnkränze 273, 274 und 275 abgebremst wird, um .als Reaktionsglied wirken zu können,
wird das Drehmoment von denn zugehörigen antreibenden Sonnenrad aus über die ihm zugeordneten Planeten räder, übertragen, um den Träger anzutreiben. Auf diese Weise lassen sich durch die Betätigung der Bremsen I bis V die verschiedenen Drehzahlverhält nisse erzielen.
Gemäss Fig. 10 wind die Antriebswelle 258 nicht direkt vom Gehäuse aus unterstützt, sondern sie wird zum Zwecke der selbstätigen Ausrichtung von den darauf angeordneten Zahnrädern getragen, die sich an .den damit zusammenarbeitenden Planetenrädern abstützen. Entsprechend ist auch die Abtriebswelle 2.56 nicht direkt im Gehäuse gelagert, sondern sie wird durch den Träger 252 unterstützt.
Nachstehend werden die Steuereinrichtungen für das dreistufige Getriebe beschrieben. Da die Bremsen bei dem fünfgängigen Aggregat 230 nach Fig. 10 einzeln betätigt werden, während die Betätigung der Bremsen bei dem weiter oben beschriebenen Aus führungsbeispiel paarweise mit Hilfe der beschriebe nen Steuereinrichtung erfolgt, ist für das dreistufige Getriebe mit dem fünfgängigen Aggregat nach Fig. 10 eine ,entsprechend ausgebildete Steuereinrichtung 296 vorgesehen, die in Fig.
12 dargestellt ist. Diese Steuereinrichtung umfasst ein elektromagnetisch zu betätigendes Vierwegeventil SVl, SV2 für die Brem sen I und II des Vorwärts- und Rückwärtsantrieb-s- aggregats bzw. der ersten Stufe, wobei diese Ventile paarweise zusammenarbeiten.
Ähnlich angeschlos sene Vierwegeventile SVl l bis SV14 sind den Brem sen I bis IV des viergängigen Aggregats der dritten Stufe zugeordnet, wobei .auch hier .die Bremsen paar weise betätigt werden. Die soeben erwähnten Ventilre sind in der üblichen Weise mit :den Bremsen .durch Kanäle in einem Verteiler <B>296</B> .auf dem Getriebe gehäuse verbunden.
Der Verteiler 296 und die Ge- häuseteile sind mit geeigneten Kanälen versehen, da mit die Druckflüssigkeit von der Pumpe P aus den Bremszylindern zugeführt und aus den Bremszylin- dern abgeleitet werden kann.
Weitere Vierwegeventile SV3 bis SV10 sind unter sich hydraulisch derart ver riegelt, dass in; jedem Zeitpunkt nur eine der fünf Bremsen I bis. V der, zweiten Stufe betätigt werden kann; dies ist aus Fig. 1.2 ersichtlich. Um die Bremse I der Stufe 2 zu betätigen, werden die Elektromagnet ventile SV9, SV7, SV5 und SV3 eingeschaltet; .der Bremse II sind entsprechend die Ventile SV9, SV7, SV5 und SV4 zugeordnet; zur Betätigung der Bremse III dienen die Ventile SV9, SV7 und SV6; die Bremse IV wird durch .die Ventile SV9 und.
SV8 betätigt; für die Bremse V ist das Ventil SV10 vorgesehen.
Als Beispiel für ein Aggregat, das bei mehrstufi gen Getrieben .dazu dienen kann, innerhalb eines Gesamtbereichs von Drehzahlverhältnissen Zwischen- stufen zu liefern, wird im folgenden anhand von Fig. 13 und 14 ein zweigängiges Aggregat 300 be schrieben. Dieses Aggregat kann gegen das Vorwärts- und Rückwärtsantriebsaggregat 20 nach Fig. 1 aus getauscht und z.
B. in Verbindung mit dem viergän gigen Antriebsaggregat 70 verwendet werden, das in Fig. 1 die zweite Stufe eines dreistufigen Getriebes bildet; zusätzlich sieht man dann ein geeignetes Ab triebs,aggregat, z. B. .das Aggregat 120, vor. Das Aggregat nach Fig. 13 liefert zwei Drehzahlverhält nisse, wie es aus .der folgenden Tabelle 8 ersichtlich ist; ,bei diesem Aggregat ist stets eine der beiden Bremsen in Betrieb.
EMI0011.0038
<I><U>Tabelle <SEP> 8</U></I>
<tb> Bremse <SEP> Drehzahlverhältnis
<tb> I <SEP> 1:4
<tb> <B>il</B> <SEP> 1:4,8 Die mit Hilfe des zweigängigen Aggregats 300 nach Fig. 13 erzielbaren Drehzahlverhältnisse stehen irr einer bestimmten Beziehung zueinander, und dies ist ein Merkmal, das auch für .alle übrigen hier be schriebenen Getriebeaggregate gilt.
Dieses Merkmal begründet die besondere Eignung aller, Aggregate zur Verwendung bei der Konstruktion einer grossen Zahl verschiedener Getriebe unter Benutzung einer relativ kleinen Zahl von Einzelaggregaten,
wobei das gesamte Getriebe jeweils durch die Verwendung eines be stimmten Aggregats besondere erwünschte Eigen schaften :erhält.
Beispielsweise liefert das Abtriebs- bzw. Ausgangsaggregat 120 nach Fig. 2 Abstufungen der Drehzahlverhältnisse, bei denen es sich um ganz- zahlige Potenten: von 2 handelt (22, 24, 26);
das An triebsaggregat 70 nach Fig. 1 liefert Drehzahlverhält nisse, deren Abstufung annähernd jeweils um 1/2 ab gestuften Potenzen von 2 entspricht (23/2, 22/2, 21i2);
das Aggregat 300 nach Fig. 13 liefert Drehzahlver- hältnisse mit einer Abstufung, die Potenzen von 2 entsprechen, bei denen der Exponent jeweils um 1/4 geändert ist (26/4, 28/4). Wenn man das Antriebs aggregat 70 und .das Abtriebsaggregat 120 mit dem Aggregat 300 kombiniert, erhält man somit ein Ge triebe mit 32 Drehzahlstufen, bei welchem die Ab- stufung der Drehzahlverhältnisse im wesentlichen geometrisch verläuft,
wobei die Abstufung durch Potenzen von: 2 gegeben ist, deren Exponent sich jeweils, um 1/4 ändert.
Bei einem Getriebe mit dem zweigängigen Aggre gat 300 nach Fig. 13 und den beiden viergängigen Aggregaten 70 und 120 nach Fig. 1 und. 2 stehen somit insgesamt 32 Drehzahlverhältnisse zur Ver fügung, die durch die Betätigung von Bremsen in verschiedenen Kombinationen gewählt werden kön nen, wobei es möglich ist, zwischen ,dien 16 Dreh zahlen der viergängigen Aggregate 7.0 und 120 nach Fig. 1 und.
2 weitere Drehzahlverhältnisse so ein zuschalten, dass der Abstufungsbetrag zwischen be- nachbarten: Drehzahlen etwa 20 % beträgt. Wie nach stehend erläutert, ist es ausserdem möglich, zusätzlich ein Vorwärts- und Rückwärtsantriebsaggregat, z. B.
das Aggregat 20 nach Fig. 1, zu verwenden, so dass man ein vierstufiges Getriebe mit 32 Drehzahlen er hält, bei dem die Abtriebswelle sowohl in der Vor wärtsrichtung als auch in der Rückwärtsrichtung an getrieben, werden kann.
Unter Berücksichtigung auf ein ,dreistufiges Getriebe mit dem zweigängigen Aggregat 300 nach Fig.10, einem viergängigen Aggregat 70 nach Fig. 1 und einem zusätzlichen vier gängigen Aggregat 120 nach Fig. 2 erhält man ein dreistufiges Getriebe mit den in der folgenden Tabelle 9 angegebenen 32 Drehzahlverhältnissen.
Gemäss Tabelle 9 erhält man die Drehzahlverhältnisse der linken Spalte durch wahlweise Betätigung der Brem sen der zweiten und oder dritten Stufe entsprechend Tabelle 4, wobei d ie erste Bremse I des zweigängigen Aggregats 300 eingeschaltet ist.
Die zweite Spalte von Tabelle 9 zeigt die 20prozentige Änderung des Dreh- zahlverhältnisses bei der Betätigung der zweiten Bremse II des zweigängigen;
Aggregats 300, wobei die erste Bremse I gelöst sein muss.
EMI0011.0150
Gemäs Fig. 13 und 14 besteht das Gehäuse des zweigängigen Aggregats 300 aus drei ringförmigen Teilen 301, 302 und 3,03, die durch sich in axialer Richtung erstreckende Bolzen 68 zusammengehalten werden.
Die Gehäuseteile umschliessen: ringförmige Hohlräume 304 und 305, welche die Bremszylinder für die erste Bremse I und die zweite Bremse II bil den. Bei den Gehäuseteilens handelt es sich wie zuvor um ringförmige Bauteile mit Lippen 306, die mit Nuten 308 zusammenarbeiten, um die Gehäuseteile in ihrer gleichachsigen Lage zu halben. Die Gehäuse teile sind mit gleichachsigen Öffnungen zum Auf nehmen der Haltebolzen versehen,
die gleichzeitig die Gehäuseteile gegen relative Drehbewegungen sichern.
In dem- zentralen Hohlraum des Gehäuses ist das Planetenradaggregat untergebracht, das in einem axialen Abstand .angeordnete, mit der Welle 314 fest verbundene Sonnenräder 310 und 312 umfasst; je- weils eines dieser Sonnenräder dienet je nachdem, welche der Bremsren;
I und, II ,betätigt wird, als An triebsorgan für die Planetenräder. Mit :den Sonnen rädern 310 und 3.12 kämmen zwei Sätze von Plane tenzahnrädern, 316 und 3,18, die auf einem gemein samen Träger 320 gelagert sind, welcher das ange triebene Organ des Planetengetriebes bildet und mit der Abtriebswelle 322 fest verbunden ist. Der Träger 320 ist irr Gehäuse in Lagern 323 und 323' gelagert.
Die Planetenräder <B>316</B> und 318 kämmten mit als Reaktionsglieder wirkenden Zahnkränzen 324 und 326, die im Gehäuse drehbar gelagert und den Brem sen I und II des zweistufigen Aggregats zugeordnet sind.
Die Zahnkränze 324 und 326 haben an ihrem äusseren Rand jeweils eine Verzahnung, .die in ent sprechende Zähne der Bremsringe 328 und 328-1 eingreift; der Bremsring 328-1 ist im Gehäuse gegen Drehbewegungen ;gesichert. Die Bremsen umfassen Ringkolben 330 und 332, die durch Einleiten eines Druckmittels in den betreffenden Bremszylinder hin ter dem zugehörigen Ringkolben zur Anlage an den benachbarten, Bremsringen gebracht werden können.
Die :die .antreibenden Sonnenräder 310 und<B>312</B> tragende Antriebswelle 314 ist im Gehäuse nicht direkt gelagert. Die .auf der Walle 314 angeordneten Sonnenräder 310 und 312 stutzen sich schwimmend an -den zugehörigen Planetenzahnrädern ab.
Auch die Abtriebswelle 322 ist im Gehäuse nicht .direkt ge- lagert, sondern am Träger 320 befestigt, und sie ragt in die benachbarte Getriebestufe hinein, um das Drehmoment auf sie zu übertragen.
Ein weiteres Beispiel eines austauschbaren Ge triebeaggregates wind im folgenden anhand der Fig. 2 erläutert. Das dort ,gezeigte Aggregat 1.20 wurde be reits als bevorzugte Ausbildungsform eines Plane tenrad-Ausgangsgetriebes beschrieben; es kann als dritte Stufe verschiedener dreistufiger Getriebe ver wendet werden, z. B. gemäss Fig. 3, 9 und 12.
Ein wichtiges Merkmal besteht darin, dass die verschie- denen: Getriebeaggregate austauschbar sind, so dass sich nicht nur unterschiedliche Drehzahlverhältnisse, sondern auch verschiedene andere Eigenschaften der Getriebe erzielen lassen.
Zu diesen Eigenschaften gehört die durch .das gesamte Getriebe übertragbare Leistung. Es ist zweck mässig, die Aggregate auf der Antriebsseite eines Getriebes entsprechend der zu übeutragenden Lei stung zu bemessen" denn ein Antriebsaggregat einer bestimmten Grösse kann bei den hier .auftretenden relativ hohen Drehzahlen von z.
B. 1500 bis 1400 U/min und bei den ,relativ kleinen Drehmomenten für den Betrieb innerhalb eines ziemlich grossen Leistungsbereichs geeignet sein. Beispielsweise wurde das viergängige Antriebsaggregat 70 nach Fig. 1 für eine zu übertragende Leistung vom 3 .bis 25 PS ent- worfen.
Während man ein Antriebsaggregat von bestimm- ten Abmessungen. bei verschiedenen Getrieben ver wenden kann, deren Leistungsaufnahme innerhalb eines solchen Bereichs liegt, ist es möglich, dass sich ein:
Abtriebsaggregat vorbestimmten Abmessungen nicht in allen Fällen: verwenden lässt, da man im oberen Teil .des Leistungsbereiches häufig ein Ab triebsaggregat von kräftigerer Konstruktion benötigt, um bei den niedrigen Abtriebsdrehzahlen die relativ grossen Drehmomente einwandfrei zu übertragen. Da her ist es üblich, solche Abtriebsaggregate entspre chend dem Abtriebsdrehmoment zu, bemessen.
Da her ist vorgesehen, das Abtriebsaggregat nach Fig. 2 in mindestens zwei Grössen verfügbar zu machen; mit anderen Warben, es wird ein Aggregat von klei neren Abmessungen vorgesehen, bei dem das Ab- tmiebsdrehnioment z.
B. etwa 9700 cmkg betragen kann; dieses Aggregat kann als dritte oder vierte Stufe, d. h. als Abtriebsaggregat, :bei Getrieben ver wendet werden, die für den unteren Teileines be- stimMten Leistungsbereichs vorgesehen sind, z. B.
für eine Leistung von 3 bis 15 PS; ferner wird ein grösseres Aggregat für ein Abtriebsdrehmonnent von. z.
B. etwa 19 500 cmkg vorgesehen, bei Odem die grundsätzliche Anordnung der Planetenräder und Bremsten die gleiche ist, wobei jedoch die Teile des Getriebes und der Bremsen grössere Abmessungen haben, damit das Drehmoment übertragen werden kann, das sich im oberen Teildes Leistungsbereichs, z.
B. zwischen 15 und 25 PS, ergibt. Innerhalb des gesamten Bereichs vom 3 bis 25 PS kann, man je weils die gleichen Antriebsaggregate verwenden.
Zwar wurden vorstehend bestimmte Leistungen und Drehmomente genannt, doch -sei bemerkt, dass es möglich ist, Getriebeaggregate der beschriebenen Art auch für höhere oder niedrigere Leistungen vor zusehen..
Es ist möglich, vielstufige Getriebe aus den vor stehend beschriebenen Getriebeaggregaten mit vier oder mehr Stufen zusammenzustellen. Als Beispiel zeigt Fig. 15 schematisch :
ein vierstufiges Getriebe mit den viergängigen Aggregaten 70 und 120 nach Fig. 1 und 2 als dritte bzw. vierte Stufe und mit den zweigängigen Aggregaten 3.00 und 180 nach Fig. 13 bzw. 7 als erste bzw. zweite Stufe.
Bei einem solchen Getriebe erhält man 32 verschiedene Drehzahlver- hältnisse mit einem Stufensprung von etwa 20 0/o; ferner liefert dieses Getriebe einen sehr grossen Ge- samtbereich der Drehzahlverhältnisse einschliesslich einer Stufe mit einer sehr grossen Untersetzung, so, dass das Getriebe besonders geeignet ist, z.
B. den Tisch eines Waagrechtbohrwerks anzutreiben, um eine sehr genaue Lagebestimmung zu ermöglichen.
Ferner erkennt man in Fig. 15 das Steuersystem für das vierstufige Getriebe, das elektromagnetisch zu betätigende Zweiwegeventil SV 1 bis SV 12 für die Bremsenpaare ,der einzelnen Aggregate umfasst.
Ein, weiteres vierstufiges Getriebe ist in Fig. 16 schematisch dargestellt. Es umfasst die drei Aggre gate 20, 70 und 120 nach Fig. 1 und 2, ferner das zweigängige Aggregat 180 nach Fig. 7, das zwischen dem Vorwärts- und Rückwärtsantriebsaggregat 20 und dem viergängigen; Antriebsaggregat 70 nach Fig. 1 angeordnet ist.
Da das Getriebe nach Fig. 1 bis 3 sechzehn verschiedene Drehzahlverhältnisse sowie die Möglichkeit des Antriebs in der einen oder anderen Drehrichtung bietet, liefert :das vierstufige Getriebe nach Fig. 16 unter Verwendung des zwei gängigen Aggregats 180 insgesamt 32 verschiedene Drehzahlverhältnisse einschliess=lich dies Vorwärts und Rückwärtsantriebs.
Das Getriebe nach Fig. 16 eignet sich besonders zum Antreiben des Spindelantriebs eines Waagrecht- bohrwerks,doch ergeben sich für den Fachmann auch Anwendungsmöglichkeiten bei anderen Werk zeugmaschinen. Da das zweigängige Aggregat 180 nach Fig. 7 einen grossen Gesamtdrehzahlbereich von 64:1 liefert, ist ersichtlich, dass ein weiterer Vorteil dieses vierstufigen Getriebes darin besteht, dass es zusätzlich zu den üblichen Abtriebsdrehzahlen sol cher Getriebe auch sehr niedrige Abtriebsdrehzahlen liefert.
Fig. 16 zeigt ferner ein geeignetes Steuersystem für ein solches vierstufiges Getriebe. Da alle Brem sen sämtlicher vier Aggregate paarweise betätigt wer- ,den, ermöglichen es die elektromagnetisch zu betä- tigenden Zweiwegventile SV 1 bis SV 12, die den Bremsenpaaren zugeordnet sind, bei der gezeigten Anordnung,
die Bremsen des Getriebes in der ge wünschten Weise zu betätigen.
In Fig. 17 ist ein zweistufiges Getriebe darge stellt, das sich aus dem Antriebsaggregat 70 und dem Abtriebsaggregat 120 nach Fig. 1 und 2 zu- sammensetzt und daher 16 verschiedene Drehzahl verhältnisse liefert. In Verbindung mit der in zig.
17 gezeigten hydraulischen Steuereinrichtung eignet sich dieses Getriebe insbesondere zur Verwendung als Spindelantrieb, wobei es .die Steuereinrichtung er- möglicht, eine Seite des Getriebes abzubremsen oder festzulegen, .sodass die Spindel in einer bestimmten Winkelstellung festgehalten wird, während die an dere Seite des Getriebes im Leerlauf arbeiten oder bis zum, Stillstand auslaufen kann.
Ferner ermög licht es die Steuereinrichtung nach Fig. 17, dien Spin delantrieb schrittweise zu drehen, wie es .erwünscht sein kann, um die Spindel oder ein Werkzeug in eine bestimmte Winkelstellung zu bringen.
Gemäss Fig 17 umfasst die Steuereinrichtung ein Ventil 400 mit einem Kolbenschieber 402, der mit Hilfe der Elektromagnetventile SV 3 bis SV 8 ver stellt wenden kann. In Fig. 17 befindet sich der Kol benschieber 402 in seiner linken Stellung, da er mit Hilfe der Elektromagnete <B>SV 5</B> und<B>SV 6</B> betätigt wunde. Bei dieser Stellung kann das Getriebe in der normalen Weise betätigt oder geschaltet werden.
Wenn, die Elektromagnete <B>SV 5</B> und<B>SV 6</B> cinge-schal- tet werden, um den Kolbenschieber 402 in: seine rechte Stellung zu bringen, kann das Druckmittel in der durch gestrichelte Linien angedeuteten Weise gleichzeitig zur ersten, Bremse I und zur zweiten Bremse II der Stufe 2 gelangen, wodurch das Ab- triebsünde des Getriebes gebremst bzw. festgestellt wird.
Gleichzeitig werden :die Kanäle 404 und 406 der Bremsen III und IV der Stufe 1 mit den Sumpf- anschlüssen S 1 und S 2 verbunden, um diese Brem sen zu lösen. Gemäss, Fig. 3 muss man eine der an deren, Bremsen III und IV betätigen, um ,ein Reak tionsglied zur Wirkung zu bringen, damit die An- triebsknaft durch, die Stufe 2 bzw. das Aggregat 70 übertragen werden kann.
Wenn keine der Bremsen III und IV betätigt wird, überträgt das Getriebe keine Kraft, und das Antriebsende des Getriebes kann im Leerlauf arbeiten oder bis zum Stillstand auslaufen.