DE102013010504A1

DE102013010504A1 - Getriebe zur Drehrichtungsumschaltung

Info

Publication number: DE102013010504A1
Application number: DE102013010504.8A
Authority: DE
Inventors: Stefan Huonker; Andy Müller
Original assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Current assignee: Rheinmetall Waffe Munition GmbH
Priority date: 2013-06-25
Filing date: 2013-06-25
Publication date: 2015-01-08
Also published as: EP3014144A1; WO2014206776A1

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Getriebe (1) mit einem koaxialen An- und Abtrieb, aufweisend wenigstens zwei sich gegenüberliegende Kegelräder (3, 4), die jeweils von einer Welle (10, 11) getragen werden. Die Wellen (10, 11) sind dabei als Hohlwellen ausgebildet. Ein erste Übertragung der Drehrichtung des einen Kegelrades (3) auf das gegenüberliegende Kegelrad (4) erfolgt über ein weiteres Kegelrad (5), das mit den beiden Kegelrädern (3, 4) kämmen kann. Das Getriebe (1) weist eine Drehrichtungsumkehr (2) auf. Diese besteht aus einem zwischen den beiden gegenüberliegenden Kegelrädern eingebundenen Zwischenteil (6), das das untere Kegelrad (5) aufnimmt, sowie einem Block (7), der das Zwischenteil (6) sperrt oder freigibt. Eine Innenwelle (8) ist ihrerseits in den Wellen (10, 11) sowie im Zwischenstück (6) verschiebbar gelagert. Der Block (7) ist funktional mit der Innenwelle (8) derart verbunden, dass ein Verschieben der Innenwelle (8) ein Verschieben des Blocks (7) bewirkt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe zur Drehrichtungsumschaltung mit koaxialem An- und Abtrieb. Das Getriebe kann beispielsweise in einem Waffensystem insbesondere für einen schaltbaren Drehrichtungswechsel einer Abtriebsachse verwendet werden.
Getriebe sind mechanische Bauteile zum Übertragen bzw. Wandeln von Drehzahlen, Drehrichtungen, Drehmomenten und Kräften. Dabei unterscheidet man Zahnradgetriebe, Reibradgetriebe, Winkelgetriebe etc. Zu den Zahnradgetrieben zählen unter anderem Stirnradgetriebe, Planentengetriebe sowie Kegelradgetriebe.
Ein stufenloses Getriebe zum Schwenken von Lafetten beschreibt die DE 802 057 C . Dabei ist zwischen einem Drehzahlvariator und einem Differential eine mehrteilige Kupplung vorgesehen. Einen Doppel-Patronen-Wechsel-Zuführer mit einem Wechselgetriebe offenbart die DE 36 27 360 C1 . Ein Stirnradgetriebe für ein Richtgetriebe für Panzertürme, Drehkranzlafetten oder dgl. Waffenanalgen ist der DE 1 952 545 A1 zu entnehmen.
Derartige Getriebe benötigen selbst einen großen Bauraum in den Systemen.
Hier stellt sich die Erfindung die Aufgabe, ein Getriebe mit einer Drehrichtungsumkehr aufzuzeigen, das einen geringen konstruktiven Aufbau aufweist und platzsparend ist.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen aufgezeigt.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, einen schaltbaren Drehrichtungswechsel einer Abtriebsachse zu realisieren. Das schaltbare, platzsparende Getriebe besteht dazu unter anderem aus zwei sich gegenüberliegenden (koaxial) Kegelrädern, einem weiteren vorzugsweise unteren Kegelrad sowie einem Zwischenteil, einem so genannten Korb. Dieses Zwischenteil ist zwischen den beiden sich gegenüberliegenden Kegelrädern platziert. Die beiden sich gegenüberliegenden Kegelräder sitzen je auf einer Welle. Diese sind als Hohlwellen ausgebildet. In der antreibenden Welle ist eine verschiebbar gelagerte Innenwelle eingebunden. Des Zwischenteil weist eine Bohrung auf, in die die Innenwelle teilweise oder ganz gelagert wird. Die Innenwelle und ein(e), das Zwischenteil festhaltender oder diesen freigebender Block oder Kante, sind funktional miteinander verknüpft. Vorteilhaft ist daher eine einteilige Konstruktion bzw. Ausführung.
In dieser ersten Drehrichtungsübertragung, wenn die Innenwelle teilweise im Zwischenstück eingreift, erfolgt die Übertragung der Drehrichtung des einen Kegelrades auf das gegenüberliegende Kegelrad durch das untere, die beiden Kegelräder kämmende Kegelrad. Dabei dreht sich das linke Kegelrad beispielsweise in Uhrzeigersinn, während das diesem gegenüberliegende Kegelrad in die andere Richtung, d. h., entgegen dem Uhrzeigersinn, gedreht wird. Das Zwischenteil wird in dieser Situation von dem oberhalb des Zwischenteils angeordneten Block/Kante festgehalten, d. h., gesperrt.
Zur Änderung Drehrichtungsübertragung, dem Drehrichtungswechsel, wird die Innenwelle in Richtung des gegenüberliegenden Kegelrades durch das Zwischenteil hindurch soweit verschoben, dass die Innenwelle in dem Kegelrad eingreift und in diesem festsitzt. Gleichzeitig wird durch Verschieben des Blocks/der Kante das Zwischenteil freigegeben, entsperrt. Durch das Verschieben der Welle sitzen nunmehr beide Kegelräder auf ein und derselben Welle. Es erfolgt eine Übertragung der Drehrichtung auf die Wellen in die gleiche Richtung. Das Zwischenteil bildet mit der sich drehenden Welle eine Einheit. Das im Zwischenteil integrierte Kegelrad ist durch die beiden Kegelräder festgesetzt und dreht sich zusammen mit dem Zwischenteil, der Welle und den anderen beiden Kegelrädern um eine gemeinsame Wellenachse.
Für eine erneute Drehrichtungsänderung kann die Innenwelle wieder in ihre ursprüngliche Position gebracht werden.
Vorgeschlagen wird vorliegend ein konstruktiv einfaches, bauraumoptimiertes schaltbares Drehrichtungswechselgetriebe, mit einer im Getriebe selbst integrierten Vorrichtung zur Drehrichtungsänderung. Dabei ist der Abtrieb koaxial mit dem Abtrieb. Die Vorrichtung zur Drehrichtungsänderung besteht aus zwei Hohlwellen, auf denen zwei sich gegenüberliegende Kegelräder sitzen, sowie einem zwischen den beiden gegenüberliegenden Kegelrädern eingebundenen Zwischenteil, das ein weiteres Kegelrad aufnimmt. Dieses Kegelrad kann in einer ersten Drehrichtungsübertragung mit den beiden sich gegenüberliegenden Kegelrädern kämmen. Des Weiteren ist ein Block oder dergleichen vorgesehen, der das Zwischenteil sperrt (festhält) oder freigibt.
Für das eigentliche Umschalten der Drehrichtung des Getriebes dient eine in der Vorrichtung verschiebbar angeordnete Innenwelle. Diese Innenwelle und der Block sind funktional derart miteinander verbunden, dass ein Verschieben der Innenwelle auch ein Verschieben des Blocks in gleiche Richtung und bevorzugt über den gleichen Weg bewirkt, wodurch ein Entsperren und damit Freigeben des Zwischenteils realisiert wird.
Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:
1 eine Darstellung eines Getriebes mit integrierter Drehrichtungsumschaltung,
2 eine Schnittdarstellung des Getriebes aus 1 für eine erste Drehrichtungsübertragung,
3 eine Schnittdarstellung des Getriebes aus 1 für eine zweite Drehrichtungsübertragung,
4 eine perspektivische Darstellung einer Einbindung des Getriebes aus 1 in einer Munitionszuführung,
5 eine seitliche Darstellung der Getriebeeinheit aus 4.
In den Figuren ist mit 1 ein Getriebe bzw. ein Teil einer Getriebeeinheit für bzw. mit einer Vorrichtung 2 zur Drehrichtungsumschaltung innerhalb des Getriebes 1 dargestellt. Das Getriebe 1 umfasst unter anderem zumindest zwei, sich direkt gegenüberliegende Kegelräder 3, 4, sowie ein unterhalb dieser Kegelräder 3, 4 und mit diesen in Eingriff stehende untere Kegelrad 5. Die Kegelräder 3, 4 sitzen ihrerseits auf Hohlwellen 10, 11. Zwischen den beiden Kegelräder 3, 4 ist ein Zwischenteil bzw. ein so genannter Korb 6 eingebunden. An dieses Zwischenteil 6 greift ein oberhalb eingebundener Block 7 oder eine Kante eines oberhalb des Zwischenteils 6 angebrachten Teils an. Das in der Fig. dargestellte linke Kegelrad 3 dient hier als Antriebsrad, das rechte Kegelrad 4 als Abtriebsrad. Das untere Kegelrad 5 ist im Korb 6 eingebunden, und kann sich um eine eigene Achse A drehen.
2 zeigt eine erste Schnittdarstellung des Getriebes 1. In der Hohlwelle 10 ist eine Innenwelle 8 integriert, die in das Zwischenteil 6 hineingreift. Das hat u. a. den Vorteil, dass der Verschiebeweg der Innenwelle 8 relativ klein gewählt werden kann. Die Innenwelle 8 ist funktional mit dem Block 7 bzw. der Kante des oberen Teils verbunden. Ein Verschieben der Innenwelle 8 bewirkt dabei auch ein Verschieben des Blocks 7 in die gleiche Richtung und den gleichen Weg. Bevorzugt sind die Innenwelle 8 und der Block 7 konstruktiv miteinander mechanisch gekoppelt (z. B. über ein L-förmiges Schubteil 21 – 4, 5). Alternativ ist auch eine einteilige Konstruktion möglich.
In dieser Position der Innenwelle 8 erfolgt eine Drehübertragung vom linken Kegelrad 3 über das untere Kegelrad 5 auf das rechte Kegelrad 4. Das Zwischenteil 6 ist in dieser Position durch den Block 7 gesperrt.
Für eine Drehrichtungsänderung innerhalb des Getriebes 1 wird die Innenwelle 8 in Richtung der rechten Kegelrades 4 um einen Weg G verschoben, zumindest soweit, dass das andere Kegelrad 4 nunmehr auch auf der Innenwelle 8 zum sitzen kommt. Der Block 7 wird um den gleichen Weg G verschoben und gibt das Zwischenteil 6 frei (3). In dieser eingenommenen Position bilden das Zwischenteil 6 und die Innenwelle 8 eine Einheit. Auf dieser Innenwelle 8 sitzen zudem die beiden Kegelräder 3, 4, so dass jetzt die beiden Wellen 10, 11 in die gleiche Richtung gedreht werden. Mit der Innenwelle 8 mitgedreht werden dabei das Zwischenteil 6 sowie das im Zwischenteil 6 integrierte untere Kegelrad 5. Die Drehung der Vorrichtung 2 erfolgt um die Wellenachse W der Innenwelle 8.
Für eine erneute Drehrichtungsänderung wird die Innenwelle 8 aus dem zweiten Kegelrad 4 herausgeführt. Der Block 7 schiebt sich dabei an/vor den oberen Bereich des Zwischenteils 6.
4 als auch 5 zeigen eine mögliche Einbindung des Getriebes 1 in einer Getriebeeinheit 20 – beispielsweise für die Umschaltung der Zuführung einer Munition, die von zwei Seiten einer Waffe zugeführt wird (nicht dargestellt). Dabei zeigen beide Fig. ihrerseits nur eine Möglichkeit der funktionalen Verknüpfung der Innenwelle 8 mit dem Block 7 und dem Zwischenteil 6, um so ein Verschieben der Innenwelle 8 auch ein Verschieben des Blocks 7 in die gleiche Richtung und den gleichen Weg zu realisieren. Dabei greift das L-förmige Teil 21 mit einem Arm 22 am hinteren Ende 8.1 der Innenwelle 8 an dieser an. Der andere Arm des L-förmigen Teils 21 weist an seinem vorderen Ende 23 einen Vorsprung 24 auf, mit dem das Teil 21 in eine Ausnehmung 6.1 des Zwischenteils 6 eingreifen und dieses freigeben oder sperren kann. Dargestellt ist die Freilaufschaltung des Zwischenteils 2.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 802057 C [0003]
DE 3627360 C1 [0003]
DE 1952545 A1 [0003]

Claims

Getriebe (1) mit einem koaxialen An- und Abtrieb, aufweisend wenigstens zwei, sich gegenüberliegende Kegelräder (3, 4), die von je einer Welle (10, 11) getragen werden, sowie ein eine Drehrichtung des einen Kegelrades (3) auf das andere Kegelrad (4) übertragendes weiteres Kegelrad (5), dadurch gekennzeichnet, dass a) die Wellen (10, 11) als Hohlwellen ausgebildet sind und b) eine Drehrichtungsumkehr (2) eingebunden ist, bestehend aus • einem zwischen den beiden gegenüberliegenden Kegelrädern eingebundenen Zwischenteil (6), das das untere Kegelrad (5) aufnimmt, • einem Block (7), der eine Funktionalität mit dem Zwischenteil (6) aufweist, und • einer innerhalb der Wellen (10, 11) und dem Zwischenteil (6) verschiebbar eingebundenen Innenwelle (8), wobei • die Innenwelle (8) und der Block (7) funktional derart miteinander verbunden ist, dass ein Verschieben der Innenwelle (8) ein Verschieben des Blocks (7) bewirkt, wodurch das Zwischenstück (6) gesperrt oder freigegeben wird.
Getriebe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Block (7) und die Innenwelle (8) in die gleiche Richtung verschoben werden.
Getriebe (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Block (7) und die Innenwelle (8) um denselben Weg (G) verschoben werden.
Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Block (7) und die Innenwelle (8) konstruktiv einteilig ausgebildet sind.
Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenteil (6) durch das Verschieben der Welle (8) in Richtung des gegenüberliegenden Kegelrades (4) eine Einheit mit der Welle (8) bildet.
Getriebeeinheit (20) mit einem Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Innenwelle (8) mit dem Zwischenteil (6) durch ein L-förmiges Teil (21) gebildet wird, wobei das Teil (21) mit seinem einen Arm (22) am hinteren Ende (8.1) der Innenwelle (8) angreift.
Getriebeeinheit (20) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Arm (22) des L-förmigen Teils (21) an seinem vorderen Ende (23) einen Vorsprung (24) aufweist, mit dem das Teil (21) in eine Ausnehmung (6.1) des Zwischenteils (6) eingreifen und dieses freigeben oder sperren kann.
Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Umschaltung einer Munitionszuführung an einer Waffe.
Getriebeeinheit (20) nach einem der Ansprüche 6 oder 7 zur Umschaltung einer Munitionszuführung an einer Waffe.
Waffe mit einem Getriebe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 bzw. mit einer Getriebeeinheit (20) nach Anspruch 6 oder 7.