DE1216645C2 - Planetenraedergetriebe mit doppelten Schraegverzahnungen und hydraulischem Axialdruckausgleich an den Planetenraedern - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Int. CL:

Nummer:

Aktenzeichen:

Anmeldetag:

F 16 h

Deutsche KL: 47 h - 7

V 23623 XII/47 h

8. Februar 1963

12. Mai 1966

8. Dezember 1966

Auslegetag:

Ausgabetag:

Patentschrift stimmt mit der Auslegeschrift überein

Die Erfindung betrifft ein Planetenrädergetriebe mit doppelten Schrägverzahnungen und hydraulischem Axialdruckausgleich an den Planetenrädern.

Es sind Verzweigungsgetriebe bekannt, bei denen die eine Stufe Schräg- und die andere Stufe Geradverzahnung besitzt und bei welchen der axiale Druck der schrägverzahnten Räder mit Hilfe einer eingeschlossenen Flüssigkeit ausgeglichen wird. Damit soll eine einwandfreie Anlage an den Zahnflanken und somit eine gleichmäßige Verteilung des zu übertragenden Drehmomentes stattfinden. Nachteilig ist hierbei, daß die Axialkräfte sowohl des Sonnenrades als auch der Zwischenräder von Lagern aufgenommen werden müssen, in welchen eine große Reibung entsteht. Außerdem ist durch die Verwendung einer Geradverzahnung das Getriebe sehr geräuschvoll. Die Anwendung nur von Schrägverzahnung ist hierbei nicht möglich.

Weiterhin ist ein Planetengetriebe mit Pfeilverzah-Planetenrädergetriebe mit doppelten Schrägverzahnungen und hydraulischem Axialdruckausgleich an den Planetenrädern

Patentiert für:

VEB Gasturbinenbau und

Energiemaschinenentwicklung Pirna, Pirna/Elbe-Sonnenstein

Als Erfinder benannt:
Heinrich Enderlen, Pirna/Elbe

selnde Kräfte übertragen werden, die ein hochfrequentes Schwingen dieses Rades zur Folge haben.

Es ist demnach bisher bei keiner Konstruktion von nung bekannt, bei dem mindestens eines der Zentral- 20 Verzweigungsgetrieben, insbesondere Planetengetrieräder in der Weise unterteilt ist, daß sich zwei schräg- ben, gelungen, einen einwandfreien Ausgleich der aus verzahnte Räder mit gegeneinander gerichteten Zahnschrägen ergeben und daß diese Verzahnungshälften der Pfeilverzahnung gelenkig oder elastisch mitein-

ander und mit dem das Drehmoment, des Zentralrades aufnehmenden Teil verbunden sind. Die gelenkige Verbindung wird über Kuppelverzahnungen erreicht.

Infolge dieser Getriebeausführung soll durch radiale 'Einstellung der gelenkig verbundenen Zentralräder auf die Planetenräder auf den drei Umlaufachsen ebenfalls ein Lastdruckausgleich erreicht werden, so daß praktisch eine Arbeitsweise des Getriebes ermöglicht wird, als wären keine Verzahnungsfehler vorhanden.

Theoretisch und zum größten Teil auch praktisch wird hierbei zwar ein Lastdruckausgleich erzielt, aber dieser Ausgleich ist durch die Reibung in den Kuppelverzahnungen, die manchmal sehr groß sein kann, nicht garantiert und nicht nachweisbar.

Bei diesem Getriebe ist nur die Anordnung von maximal drei Umlaufachsen möglich, da bei vier Umlaufachsen die Lage des Zent,ralrades überbestimmt ist und praktisch aus Gründen der Herstellungsgenauigkeit nicht alle Planetenräder auf den vier Umlaufachsen gleichmäßig tragend zur Anlage gebracht werden können. Deshalb sind der Drehmomentübertragung enge Grenzen gesetzt. Die Kuppelverzahnungen sind aufwendig in der Herstellung. Außerdem sind diese Getriebe relativ geräuschvoll, da durch den radialen Ausgleich der Planetenräder auf das äußere Zentralrad dynamische, stark wech-Herstellungsfehlern resultierenden Lastdruckunterschiede bei gleichzeitiger Erfüllung der Forderung an Geräuscharmut zu schaffen.

Der Zweck der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Umlaufrädergetriebe mit Lastdruckausgleich, insbesondere für große Drehmomente bei hohen Drehzahlen, zu schaffen, um . eine hohe Lebensdauer dieser Getriebe zu erzielen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lastdruckausgleich durch Verdoppelung und gegenseitige hydraulische Abstützung auf einer Umlaufachse beweglicher Planetenräder herbeizuführen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Kombination folgender Merkmale gelost:

' a) je zwei mit gegenläufiger Schrägverzahnung versehene, fest verbundene Einzelräder des inneren und des äußeren Zentralrades kämmen in symmetrischer Anordnung jedes mit einem besonderen schrägverzahnten Planetenrad;

b) je zwei nebeneinanderliegende Planetenräder mit entgegengesetzter Schrägverzahnung, von denen das eine mit dem inneren und das andere mit dem äußeren Zentralrad im Eingriff steht, sind als Planetenräderpaare fest miteinander verbunden und gemeinsam axial und in Umfangsrichtung beweglich;

c) die miteinander verbundenen Planetenräderpaare sind hydraulisch gegeneinander abgestützt.

Durch die Anordnung der schrägverzahnten Räder entsteht immer eine freie Axialkraft, die je nach der Richtung der Zahnschrägen und der Umfangskraft

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nach innen oder außen gerichtet sein kann. Diese Axialkräfte werden durch entsprechend angeordnete kraftausgleichende Mittel kompensiert. Trifft nun beispielsweise eine Zahnflanke des inneren Zentralrades mit einer nicht genau in der Teilung sitzenden Zahnflanke eines Planetenrades zusammen, so verschiebt sich das Planetenrad infolge der Axialkraft des Zahneingrifles oder des ausgleichenden Mittels, bis die Anlage einwandfrei ist, d. h. bis alle Planetenräder an-

gen Verzahnungen ausgeglichen werden. Diese Montagefehler wirken sich ebenso wie Verdrehungen, z. B. der inneren Welle zwischen den beiden festyerbundenen schrägverzahnten Zahnrädern, lediglich 25 in einer dauernden, nicht schwingenden Längsverschiebung der Planetenräderpaare aus.

Es ist auch möglich, ohne Änderung des Getriebeaufbaues einen wesentlich größeren Bereich von

einerseits durch Passungsspalte von Laufflächen begrenzt werden, die zwar unter hoher Radiallast stehen, sich aber schnell gegeneinander drehen, andererseits durch Passungsspalte von Dichtflächen, die 5 sich zwar nicht gegeneinander drehen, aber überhaupt keine Radiallast übertragen.

Die Ausgleichbewegungen finden also so gut wie keinen Widerstand, so daß der Ausgleich der Axial- und damit auch der Tangentialkräfte bis auf die liegen. In dieser Art und Weise kann sich jedes der 10 dynamischen Wechselkräfte, die bei jedem Ausgleich Planetenräder einstellen und einen Lastdruckaus- auftreten, ganz besonders gut ist. gleich herbeiführen, so daß ohne weiteres auch vier Die Fliehkraft des Drückmediums, die durch die

und mehr Umlaüfachsen angeordnet sein können, Eigendrehung der Planeten und die Drehung des was natürlich eine größere Drehmomentübertragung Planetenträgers entsteht, kann fast vollständig ausgegewährleistet. Wegen der zentrischen Lagerung der 15 glichen werden, wenn der ringförmige Ansatz des Zentralräder können auch weniger als drei Umlauf- einen Planetenrades als flanschförmiger, an der Nabe achsen angeordnet sein. des Planetenrades angebrachter Kolben ausgebildet

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, wird, der Ansatz des anderen Planetenrades diesen daß durch die axiale Verschiebung der Planeten- Kolben übergreift, so daß das an der Dichtstelle ausräderpaare nicht nur Fehler der Verzahnung, sondern 20 tretende Druckmedium den durch das Übergreifen auch Fehler in der Koppelung der zusammengehöri- gebildeten zweiten Raum ausfüllt und auf möglichst

kleinem Radius durch einen Spalt oder eine Bohrung ausfließt. Die Fliehkraft des überfließenden Druckmediums wirkt dann auf die Rückseite des Kolbens und hält die Fliehkraft des Druckmediums im Druckraum das Gleichgewicht. Es kann dann nicht vorkommen, daß bei hoher Drehzahl und geringer Belastung der Fliehkraftdruck höher ist als die Axialkraft. Der Kolben und der übergreifende Ansatz bzw. Zylinder

Untersetzungen zu erfassen, weil ohnehin in Einzel- 30 können auch als besondere Bauteile zwischen den räder geteilte, meist gestufte Planeten notwendig sind. Planetenhälften auf der Achse gelagert sein. Diese Teilung ist auch deshalb vorteilhaft, weil durch Weiterhin ist eine größere Laufruhe zu verzeich-

die Stufung für manche Getriebe der Außendurch- nen, da die auftretenden Geräusche durch die hymesser wesentlich kleiner wird als mit einfachen Pia- draulische Aufnahme eines Teiles der Kräfte abgeneten. Ebenso können jeweils mehrere Getriebe- 35 schwächt werden. Ferner kann das übertragene Drehtypen so gebaut werden, daß sie sich nur durch das moment bei Bedarf aus dem gemessenen Druck des innere Zentralrad und die damit kämmenden Einzel- Druckmediums errechnet werden. Es entfallen auch räder der Planetenräderpaare unterscheiden. Für Ge- große Ringe einschließlich ihrer Kuppelverzahnungen, triebe, bei denen die Zahnbiegung ausschlaggebend I_n weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind bei

ist, braucht man nur mit Schwellast, nicht aber mit 40 Lastdruckausgleich für zwei Drehrichtungen zwei Wechsellast zu rechnen, weil jede Verzahnung nur Druckdosenräume vorgesehen, wovon der eine einen Eingriff hat. Druckdosenraum zwischen den Planetenräderpaaren

Weiterhin ist es möglich, ein Getriebe, bei dem die von den ringförmigen Ansätzen eingeschlossen ist Schrägverzahnungen der jeweils äußeren und inneren und der zweite Druckdosenraum an der äußeren Einzelräder der Planeten- bzw. Zwischenräder gegen- 45 Stirnseite eines der beiden Planetenräderpaare durch einander gerichtete Axialkräfte ergebend verlaufen, einen zwischen der Umlaufachse und der Verzahnung in der Weise mit einem hydraulischen Axialkraftaus- befindlichen Hohlraum gebildet ist, welcher mittels gleich zu versehen, daß alle innen befindlichen Ein- eines ringförmigen Kolbens abgeschlossen ist, der zelräder der Planeten- bzw. Zwischenräderpaare an durch Bolzen mit dem anderen Planetenräderpaar ihren inneren Stirnseiten übereinandergreifende ring- 5° fest verbunden ist, wobei die Bolzen durch den Steg förmige Ansätze aufweisen, die aus Hohlräumen in des den zweiten Druckdosenraum aufweisenden Planetenräderpaares mit Spiel hindurchgeführt sind und jeder der beiden gegeneinander abgedichteten Druckdpsenräume mit einer Zulaufleitung über einen 55 Steuerschlitz und eine Ablaufleitung in den Druekmittelkreislauf je nach Drehrichtung eingeschaltet ist. Es ist auch möglich, daß beide Druckdosenräume in einem der Planetenräderpaare an der Stirnseite des innen befindlichen Einzelrades in dem zwischen der wirken wie Steuerschlitze von Meßdosen, wobei der 60 Umlaufachse und der Verzahnung befindlichen Hohl-Druck sich jeweils nach den auftretenden Last- raum gebildet sind, welcher durch einen Kolben in drücken einstellt und die axiale Verschiebung be- die beiden Druckdosenräume unterteilt und durch grenzt wird. einen Deckel gegenüber dem Innenraum des Ge-

Dieser hydraulische Axialkraftausgleich bringt eine triebegehäuses abgeschlossen und durch gewellte Reihe von besonderen Vorteilen mit sich. Die Ver- 65 Metallschläuche abgedichtet ist. Schiebung der Planetenradpaare gegeneinander wird Werden die Lastdrücke plötzlich sehr klein, dann

nicht, wie bei einer Kuppelverzahnung, durch würde verhältnismäßig viel Druckmedium überströruhende Reibung behindert, weil die Druckräume men, auf die Verzahnung gelangen und zu große

den Einzelrädern bestehende Druckräume einschließen, die mit einer gemeinsamen Zulaufleitung, über Steuerschlitze und eine Ablaufleitung in einen Druckmittelkreislauf geschaltet sind.

Die übereinandergreifenden ringförmigen Ansätze an den Räderpaaren sind im Bereich der gemeinsamen Überdeckung in an sich bekannter Weise abgedichtet. Die Steuerschlitze in den Druckräumen

Wärme erzeugen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch verhindert, daß in der Zulaufleitung des Druckmittelkreislaufes ein Drosselelement vorgesehen ist, das die Druckmittelzufuhr über ein Überströmventil beeinflußt.

Schließlich besteht eine weitere Ausführungsmöglichkeit der Erfindung bei einem als Standgetriebe ausgebildeten Umlaufrädergetriebe darin, daß bei zwei inneren Zentralräderpaaren die Einzelräder des einen Zwischenräderpaares auf den Enden einer Zwischenwelle angeordnet sind, die zwischen den Einzelrädern von einer mehrfach gelagerten Hohlwelle konzentrisch umgeben ist, mit der die Einzelräder des anderen Zwischenräderpaares verbunden sind, wobei die Einzelräder paarweise verschieden groß sind, und die Hohlwelle an einem Ende einen Kolben aufweist, der gegenüber einem Hohlraum auf der inneren Stirnseite eines auf der inneren Zwischen welle befestigten Einzelrades abgedichtet ist und der Hohlraum mit einer Zulaufleitung über einen Steuerschlitz und eine ao Ablaufleitung in den Druckmittelkreislauf eingeschaltet ist. .

Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, Planetenräder bzw. Zwischenräder beliebiger Größe vorzusehen, unabhängig von der Fertigungsmöglichkeit des innenverzahnten Rades. Außerdem können alle Einzelräder der Planeten- bzw. Zwischenräder beiderseits gelagert werden.

Es sind natürlich außer den hier angeführten Beispielen noch eine Vielzahl von anderen Ausführungsmöglichkeiten gegeben, die sich im Rahmen der Erfindung verwirklichen lassen. So könnte eine Anordnung mit zwei äußeren Zentralrädern oder einem inneren und einem äußeren Zentralrad und konzentrischer Anordnung der Planetenradachsen ausgeführt werden. Auch andere Ausführungsarten der Druckdosenräume sind durchaus im Rahmen der Erfindung noch möglich. Für die Einzelmerkmale des Anspruchs 1 und der Unteransprüche gilt der Patentschutz nur im Rahmen der Kombination der Merkmale des Anspruchs 1.

Die Erfindung soll nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigt

Fig. 1 ein Planetenrädergetriebe für nur eine Drehrichtung mit hydraulischem Axialkraftausgleich in schematischer Schnittdarstellung,

F i g. 2 ein Planetenrädergetriebe für zwei Drehrichtungen mit zwei Einbauvarianten von Druckraumdosen in der unteren und oberen Getriebehälfte in schematischer Schnittdarstellung,

Fig. 3 ein als Standgetriebe ausgebildetes Planetenrädergetriebe für nur eine Drehrichtung mit zwei inneren Zentralrädern.

Das in Fig. 1 dargestellte Planetenrädergetriebe ist in der Weise aufgebaut, daß das mittels der Pratzen 2 zu befestigende Getriebegehäuse 1 von den beiden symmetrischen Lagerdeckeln 3, 4 und dem ringförmigen, innenverzahnten äußeren Zentralrad 10 gebildet wird, welche Einzelteile an dafür vorgese'hene Flansche 5, 6 bzw. 13, 14 mittels Schraubbolzen 15,16 zusammengehalten werden. Das äußere Zentralrad 10 besteht aus den beiden mit gegenläufiger Schrägverzahnung versehenen und in einem bestimmten Abstand voneinander angeordneten Einzelrädern 11,12. Durch den Einbau des Zentralrades 10 wird das Gehäuseinnere in drei Räume la, Ib, Ic unterteilt. In den Naben 7, 8 der Lagerdeckel 3, 4 ist in den festen Lagerschalen 17, 18 der umlaufende Planetenträger 20, der aus den beiden scheibenförmigen Teilen 21, 22 besteht, die durch Stege 25 miteinander verbunden sind und dadurch eine bauliche Einheit bilden, mittels der Lagerzapfen 23, 24 axial und radial starr drehbar gelagert. In den festen Lagerschalen 26, 27 in den Planetenträgerteilen 21, 22 ist die umlaufende Antriebswelle 30 ebenfalls axial und radial starr gelagert, auf der das außenverzahnte innere Zentralrad befestigt ist, das aus den beiden mit gegenläufiger Schrägverzahnung versehenen und in einem bestimmten Abstand voneinander angeordneten Einzelrädern 31, 32 besteht. Die Abtriebwelle 35 wird von dem verlängerten Lagerzapfen 24 des Teiles 22 des Planetenträgers 20 gebildet. Die Nuten 38, 39 dienen zum Einlegen von Nutfedern für den drehfesten Anschluß der entsprechenden Kraft- bzw. Arbeitsmaschinen. Zwischen den Stegen 25 befinden sich in den Planetenträgerteilen 21, 22 die Umlaufachsen 40, die durch Schraubenbolzen 28 gegen Drehung gesichert sind. Auf jeder der Planetenachsen 40 sind vier abwechselnd schrägverzahnte Planetenräder 41, 42, 43, 44 drehbar angeordnet, die zwei zur Umlaufachse der Planeten quer geteilte Planetenräderpaare 41, 42 und 43, 44 bilden. Die Planetenräderpaare 41, 42 und 43, 44 sind mit den Zentralrädern in der Weise im Eingriff, daß die äußeren Planetenräder 41, 44 mit den Einzelrädern 31, 32 des inneren Zentralrades und die mittleren Planetenräder 42, 43 mit den Einzelrädern 11, 12 des äußeren Zentralrades kämmen. An den inneren Seitenflächen der Planetenräderpaare 41, 42 und 43, 44 sind ringförmige nabenartige Ansätze 45, 46 angebracht, die teleskopartig übereinandergreifen und einen eine Druckdose bildenden Raum 50 einschließen. In den Druckdosenraum 50 wird aus einem Pumpenaggregat 51 Druckflüssigkeit, z. B. Getriebeöl, geliefert. In diesem Pumpenaggregat 51 wird die Druckflüssigkeit aus einem Vorratsbehälter 52 von einer Umwälzpumpe 53 einem Drosselventil 60 zugeführt. Das Drosselventil 60 besteht aus den beiden Räumen 61, 62. denen die Druckflüssigkeit über die Leitungen 54 bzw. 55 zugeführt wird. In dem Raum 61 ist ein Doppelkolben 63 mit den Drosselbohrungen 63 a, 63 b axial verschiebbar, dessen Kolbenstange 64 in den Raum 62 hineinragt und an deren freiem Ende ein Ventilkegel 65 befestigt ist, der die Öffnung der Leitung 55 unter dem Einfluß einer Druckfeder 66 verschließt. Der Vorratsbehälter 52 und der Drosselkolbenraum 61 des Drosselventils 60 sind durch den Deckel 56 verschlossen, der mittels Schrauben 57 am Pumpenaggregat 51 befestigt ist. -Aus dem Drosselkolbenraum 61 wird die Druckflüssigkeit über die im Pumpenaggregat 51 befindliche Leitung 58, über die Rohrleitung 70, über die in der Nabe 7 des Gehäusedeckeds 3 befindliche Bohrung 71, über die in der Lagerschale 17 befindliche Ringnut 72, über die in der Nabe 23 des Planetenträgerteiles 21 bzw. in diesem selbst befindlichen Bohrungen 73, 74, 75 sowie über die in den Planetenachsen 40 befindlichen Bohrungen 76, 77, 78 dem Druckdosenraum 50 zugeführt. Aus dem Druckdosenraum 50 tritt die' Druckflüssigkeit über den Steuerschlitz 50 a und die Bohrung 79 wieder aus, gelingt in den Raum Ic des Getriebegehäuses 1 und aus diesem über die Bohrung 80 in der Wand des Gehäuses 1, über die Rohrleitung 81 und über die Bohrung 82 im Deckel 56 des Pumpenaggregates 51 in

den Vorratsbehälter 52 zurück. Die Öffnungen 83, 84 in den Stegen der Einzelräder 11, 12 des äußeren Zentralrades 10 dienen dem Ablauf des Schmiermittels und der Druckflüssigkeit aus den Räumen la, Ib des Getriebegehäuses 1 in den Raum 1 c und aus diesem auf dem beschriebenen Wege ebenfalls in den Vorratsbehälter 52.

Das in F i g. 2 dargestellte Getriebe ist grundsätzlich in gleicher Weise wie das Getriebe nach F i g. 1 aufgebaut und gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Das in F i g. 2 dargestellte Getriebe unterscheidet sich von dem in F i g. 1 dargestellten Getriebe lediglich durch die Anordnung eines weiteren Druckraumes, in welchem für die entgegengesetzte Drehrichtung der Antriebswelle 30 ein entgegengesetzt wirkender Druck herrscht. Für die Anordnung des zweiten Druckraumes sind in F i g. 2 zwei Varianten dargestellt. Entsprechend der einen in der unteren Hälfte dargestellten Variante ist der eine Druckraum 50 ebenfalls zwischen den Planetenräderhälften 41, 42 und 43, 44 und der zweite Druckraum 90 in der Planetenräderhälfte 41, 42 untergebracht. Der zweite Druckraum 90 ist gegenüber dem Gehäuseinneren mittels eines ringförmigen Kolbens 91 abgeschlossen, der durch mehrere, durch den Steg des Planetenräderpaares 41, 42 hindurchgeführte Bolzen 92 mit dem Planetenräderpaar 43, 44 fest verbunden ist, so daß zwischen dem Planeten räderpaar 41, 42 und dem Kolben 91 Relativbewegungen stattfinden können. Zwischen den Druckräumen 50, 90 sind Dichtungselemente 93 in Form gewellter Metallschläuche angeordnet.

Bei der in der unteren Hälfte von F i g. 2 dargestellten Bauvariante ist die Anordnung für die Zuführung der Druckflüssigkeit so getroffen, daß der im Zusammenhang mit Fig. 1 im Leitungstrakt für die Versorgung des Druckraumes 50 den zweiten Druckraum 90 mit Druckflüssigkeit versorgt, während das Druckmittel dem zwischen den Planetenräderpaaren 41, 42 und 43, 44 befindlichen Druckraum 50 über eine Leitungsabzweigung zugeführt wird, die im Pumpenaggregat 51 hinter der Leitung 58 angebracht ist. Zu diesem Zweck ist in dem Deckel 56 des Pumpenaggregates 51 ein Dreiwegehahn 95 angebracht, in dessen Hahnküken 96 ein winkelförmiger Kanal 97 vorgesehen ist, an welchen Dreiwegehahn 95 einerseits die Rohrleitung 70 und eine Rohrleitung 100 angeschlossen sind, die über die Bohrungen 98 bzw. 99 und über die Bohrung 94 im Dreiwegehahn 95 sowie über die Leitung 58 im Pumpenaggregat 51 mit dem Drosselkolbenraum 61 in Verbindung stehen. In Fortsetzung der Rohrleitung 100 wird die Druckflüssigkeit über die in der Nabe 8 des Gehäusedeckels 4 befindliche Bohrung 101, über die in der Lagerschale 18 befindliche Ringnut 102, über die im Planetenträgerteil 22, 24 befindlichen Bohrungen 103, 104, 105 sowie über die in den Planetenachsen 40 befindlichen Bohrungen 106,107,108 dem Druckdosenraum 50 zugeführt. Aus dem Druckdosenraum 50 tritt die Druckflüssigkeit über den Steuerschlitz 50 a und die Bohrung 79' wieder aus, gelangt in den Raum Ic des Getriebegehäuses 1 und aus diesem über die Bohrung 80 in der Wand des Gehäuses 1, über die Rohrleitung 81 und über die Bohrung 82 im Deckel des Pumpen aggregates 51 in den Vorratsbehälter 52 zurück. Aus dem Druckdosenraum 90 tritt die Druckflüssigkeit über den Steuerschlitz 90 a und die Bohrung 109 wieder aus, gelangt in den Raum la des Getriebegehäuses 1 und aus diesem über die öffnung 83 im Steg des Einzelrades 11 des äußeren Zentralrades 10 zusammen mit dem Schmiermittel aus diediesem Raum 1 α ebenfalls in den Raum 1 c des Getriebegehäuses 1. Über die öffnung 84 im Steg des Einzelrades 12 des äußeren Zentralrades 10 gelangt das Schmiermittel aus dem Raum 1 b gleichfalls in den Raum 1 c des Getriebegehäuses 1.

Entsprechend der anderen in der oberen Hälfte in

ίο F i g. 2 dargestellten Variante sind sowohl der Druckraum 50' als auch der Druckraum 90' in der Planetenräderhälfte 41,42 untergebracht, wobei gleiche Bauteile aus F i g. 1 ebenfalls mit gleichen Bezugszeichen und äquivalente Bauteile der ersten Variante aus F i g. 2 mit einem hochgestellten Strich versehen sind. Die zweite Bäuvariante ist in der Weise ausgeführt, daß der durch die Bolzen 92' mit dem Planetenräderpaar 43, 44 fest verbundene ringförmige Kolben 91 zwischen den beiden Druckräumen 50' gegenüber dem Raum 1 c des Gehäuses 1 durch einen Deckel 110 abgeschlossen und durch Dichtungselemente 93' in Form gewellter Metallschläuche abgedichtet ist. Die Anordnung für die Zuführung der Druckflüssigkeit zu den Druckdosenräumen 50', 90' ist bei dieser Bauvariante analog der Anordnung bei der ersten in Fig. 2, unteren Hälfte, dargestellten Bauvariante ausgeführt. Aus dem Druckdosenraum 50' tritt die Druckflüssigkeit über den Steuerschlitz 50 a' und die Bohrung 111 und aus dem Druckdosenraum 90' über den Steuerschlitz 90a' und die Bohrung 109' in den Planetenachsen 40 wieder aus, gelangt über eine gemeinsame Abführbohrung 112 in den Raum la des Getriebegehäuses und aus diesem über die öffnung 83 im Steg des Einzelrades 11 des äußeren Zentralrades 10 zusammen mit dem Schmiermittel aus diesem Raum la in den Raum Ic des Getriebegehäuses 1. Über die Öffnung 84 im Steg des Einzelrades 12 des äußeren Zejitralrades 10 gelangt das Schmiermittel aus dem Raum 1 b ebenfalls in den Raum 1 c des Getriebegehäuses 1. Aus dem Raum Ic gelangen Schmiermittel und Druckflüssigkeit über die Bohrung

80 in der Wand des Gehäuses 1, über die Rohrleitung

81 und über die Bohrung 82 im Deckel 56 des Pumpenaggregates 51 in den Vorratsbehälter 52 zurück.

Bei dem in F i g. 3 dargestellten als Standgetriebe ausgebildeten Stirnradverzweigungsgetriebe für nur eine Drehrichtung sowohl der Antriebswelle als auch der Abtriebswelle handelt es sich um eine solche Bauart, deren Besonderheit in asymmetrisch ausgebildeten Planeten- bzw. Zwischenrädersätzen und in einer asymmetrisch zwischen den Planetenräderpaaren bzw. Zwischenräderpaaren · angeordneter Druckdose für die Einrichtung zum Ausgleich der Axialkomponente der Lastdrücke mittels einer Druckflüssigkeit besteht sowie in einem vereinfachten Pumpenaggregat durch Fehlen des Drosselventils zur gesonderten Abführung der in Abhängigkeit von der Größe der Axialkomponenten der Lastdrücke jeweils überschüssigen Druckmittelmenge. Für die in F i g. 3 dargestellte Bauvariante ist der Steuerschlitz infolge des Fehlens des Drosselventils zum Abführen der in Abhängigkeit von der Größe der Axialkomponenten der Lastdrücke jeweils überschüssigen Druckmittelmenge derart bemessen, daß die gesamte von der Pumpe umzuwälzende Druckmittelmenge über den Steuerschlitz abströmen kann. Das Getriebe entspricht in seinem grundsätzlichen Aufbau dem in F i g. 1 und 2 .dargestellten Getriebeaufbau. Zur Unterscheidung

sind jedoch die Bezugszeichen gleicher und äquivalenter Bauteile um den Summanden 100 erhöht. Das in F i g. 3 dargestellte als Standgetriebe ausgebildete Verzweigungsgetriebe ist in der Weise aufgebaut, daß das mittels der Pratzen 102 zu befestigende Getriebe- s gehäuse 101 von zwei Lagerschildern 103, 104 und dem zylinderförmigen Mantel 221 des Planetenträgers bzw. Zwischenräderträgers 120 gebildet wird, welche Einzelteile an dafür vorgesehene Flansche 105, 106 bzw. 222, 223 mittels Schraubenbolzen 115, 116 zusammengehalten werden. In dem zylinderförmigen Mantel 221 sind drei weitere Lagerscheiben 224, 225, 226 angeordnet, die mittels der Distanzbüchsen 227, 228, 229 230 in einem bestimmten Abstand sowohl untereinander als auch gegenüber den Lagerschildern 103, 104 gehalten werden und welche Lagerscheiben mittels der Schraubenbolzen 231, 232, 233 gegen Drehung gesichert und am Mantel 221 des Zwischenradträgers befestigt sind. Durch den Einbau der Lagerscheiben 224, 225, 226 wird das Gehäuseinnere in vier Räume 101 a, 101 b, 101 d, 101 e unterteilt. Bei diesem Getriebe ist an Stelle eines innenverzahnten äußeren Zentralrades ein weiteres außenverzahntes inneres Zentralrad angeordnet. In den Lagerschildern 103, 104 und Lagerscheiben 224, 225, 226 sind in starren Lagerschalen 234, 235, 236 bzw. 237, 238, 239 die Antriebswelle 130 und die Abtriebswelle 135 axial und radial unverschieblich drehbar fluchtend gelagert. Auf der Antriebswelle 130 ist gegenseitig keinen passungsgerechten Formschluß. Bei größeren Zahnbreiten besteht somit die Möglichkeit, die konzentrisch angeordneten Wellen 250 mit den Einzelzwischenrädern 143, 144 auch in ihrer Mitte gegenüber den Wellen 140 mit den beiden Einzelzwischenrädern 141, 142 mittels der Büchse 260 zu lagern. Die Zwischenräderpaare 141, 142 bzw. 143, 144 sind mit den beiden inneren Zentralrädern in der Weise im Eingriff, daß von den beiden Zwischenräderpaaren die rechten Einzelzwischenräder 141, 143 mit den Einzelrädern 131, 132 des antreibenden inneren Zentralrades und die linken Einzelzwischenräder 142, 144 mit den Einzelrädern 136, 137 des angetriebenen inneren Zentralrades kämmen, wobei die Teilkreisdurchmesser der Verzahnungen entsprechend dem Untersetzungsverhältnis bemessen sind. Zwischen den Zwischenräderpaaren 141, 142 bzw. 143, 144 befindet sich ein eine Druckdose bildender Raum 150, und zwar ist dieser Raum wegen der asymmetrischen Anordnung der beiden Zwischenräderpaare zueinander ebenfalls asymmetrisch zwischen den letzteren angeordnet. Der Druekdosenraum 150 wird dadurch gebildet, daß an jeder der hohlen Wellen 250 ein Kolben 261 vorgesehen ist, der in eine entsprechend zylindrische Ausnehmung 262 des Einzelzwischenrades 141 eingeschoben ist, und der mittels der Dichtelemente 263 den Druckdosenraum 150 gegenüber dem Raum 101 α des Getriebegehäuses 101 flüssigkeitsdicht abschließt. In den

das eine innere Zentralrad angeordnet, das aus den ₃₀ Druckdosenraum 150 wird aus dem Pumpenaggregat

151 Druckflüssigkeit, z. B. Getriebeöl, geliefert, und zwar wird diese mittels der Umwälzpumpe 153 aus dem Vorratsbehälter 152 angesaugt und über die im Pumpenaggregat 151 befindliche Leitung 154, über die Rohrleitung 170, über die im Lagerschild 103 befindliche Bohrung 171, die Ringnut 171 a, die Bohrung 171 b und die Ringnut 171c, über die in dem Lagerzapfen 255 der Wellen 140 bzw. in diesen selbst befindlichen Bohrungen 176, 177, 178 dem Druckdosenraum 150 zugeführt wird. Aus dem Druckdosenraum 150 tritt die Druckflüssigkeit über den Steuerschlitz 150 a und die Bohrung 179 wieder aus, gelangt in den Raum 101 α des Getriebegehäuses 101, aus diesem über die Öffnung 265 in der Lagerscheibe 224 in den Raum 101 d und aus diesem zusammen mit dem Schmiermittel aus den Räumen 101 a, 101 d über die Bohrung 264 in der Distanzbüchse 228, die Bohrung 180 in der Wand des Gehäuses 101, über die Rohrleitung 181 und über die Bohrung 182 im

beiden mit gegensinniger Schrägverzahnung versehenen und auf der Welle 130 mittels der Spannmuttern 240, 241 befestigten Einzelrädern 131, 132 besteht, während das andere Zentralrad, das aus den beiden ebenfalls mit gegensinniger Schrägverzahnung versehenen Einzelrädern 136, 137 besteht, die mittels der Spannmuttern 242, 243 auf der Abtriebswelle 135 befestigt sind. Die Nuten 138, 139 dienen zum Einlegen von Nutfedern für den drehfesten Anschluß der entsprechenden Kraft- bzw. Arbeitsmaschinen. In den Lagerschildern 103,104 sind in den festen Lagerschalen 244, 245 ebenfalls die Wellen 140 mit den beiden Einzelzwischenrädern 141, 142 drehbar und axial verschieblich gelagert, die hier beide an den Enden der Welle 140 angeordnet sind. In den im Gehäuse 101 befestigten Lagerscheiben 224, 225, 226 sind in den festen Lagerschalen 246, 247, 248 die hohlen Wellen 250 mit den beiden Einzelzwischenrädern 143, 144 konzentrisch zu den Wellen 140

35

₄o

ebenfalls drehbar und axial verschieblich gelagert. _5o Deckel 156 des Pumpenaggregates 151 in den Vor-

~ " ' ' " ' "~ ratsbehälter 152 zurück. Die Öffnungen 266, 267 in

den Lagerscheiben 225, 226 dienen dem Ablauf des Schmiermittelsl aus den Räumen 101 b, 101 e des Getriebegehäuses 101 ebenfalls in den Raum 101 d, aus welchem es in der beschriebenen Weise ebenfalls in den Vorratsbehälter 152 zurückgelangt.

Die in der vorstehenden Beschreibung in bezug auf die "zwischen den Zentralrädern angeordneten Räder und ihre Halter verwendeten üblichen Bezeichnungen Planeten, Planetenräder und Planetenträger treffen sowohl für Planetengetriebe mit umlaufendem als auch mit nicht umlaufendem Planetenträger zu.

Das Einzelzwischenrad 141 bildet mit der Welle 140 ein Stück, die Einzelzwischenräder 142, 143, 144 sind mittels Nutfedern 251, 252, 253 auf den Wellen bzw. 250 gegen Drehung gesichert, wobei das Einzelzwischenrad 142 noch zusätzlich mittels Spannmutter 254 gegen Axialverschiebung gesichert ist. Die beiden Einzelzwischenräder 143, 144 werden unter der Wirkung der an den beiden Zwischenräderpaaren gegeneinander gerichteten axialen Kraftkomponenten gegen je einen Bund der Welle 250 gedrückt. Die Einzelzwischenräder 141, 142 bzw. 143, sind im Durchmesser paarweise verschieden groß und abwechselnd mit gegensinniger Schrägverzahnung versehen. Die aus den Lagerschildern 103, 104 hervorstehenden Lagerzapfen 255, 256 der Wellen sind durch Schutzdeckel 257, 258 verkleidet, die mittels Schrauben 259 an den Lagerschildern 103, befestigt sind. Beide Wellen 140, 250 haben

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Planetenrädergetriebe mit doppelten Schrägverzahnungen und hydraulischem Axialdruckausgleich an den Planetenrädern, gekenn-

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zeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) je zwei mit gegenläufiger Schrägverzahnung versehene, festverbundene Einzelräder des inneren und des äußeren Zentralrades (31, 32; 12,13 bzw. 131,132,136,137) kämmen in symmetrische Anordnung jedes mit einem besonderen schrägverzahnten Planetenrad (41, 44, 42, 43 bzw. 141,143; 142,144),

b) je zwei nebeneinanderliegende Planetenräder mit entgegengesetzter Schrägverzahnung, von denen das eine mit dem inneren und das andere mit dem äußeren Zentralrad im Eingriff steht, sind als Planetenräderpaare fest miteinander verbunden und gemeinsam axial und im Ümfangsrichtung beweglich;

c) die Planetenräderpaare sind hydraulisch gegeneinander abgestützt.

2. Getriebe nach Anspruch 1, bei dem die Schrägverzahnungen der jeweils äußeren und inneren Einzelräder der Planeten- bzw. Zwischenräder gegeneinander gerichtete Axialkräfte ergebend verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß alle innen befindlichen Einzelräder der Planetenräderpaare (42, 43) an ihren inneren Stirnseiten übereinandergreifende, ringförmige Ansätze (45, 46) aufweisen, die Hohlräume (50) einschließen, die mit einer gemeinsamen Zulaufleitung (70) über Steuerschlitze (50 a) und eine AbI auf leitung (81) in einen Druckmittelkreislauf geschaltet sind.

3. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Lastdruckausgleich für zwei Drehrichtungen zwei Druckdosenräume vorgesehen sind, wovon der eine Druckdosenraum (50) zwischen den Planetenräderpaaren von den ringförmigen Ansätzen (45, 46) eingeschlossen ist und der zweite Druckdosenraum (90) an der äußeren Stirnseite eines der beiden Planetenräderpaare durch einen zwischen der Umlauf achse (40) und der Verzahnung befindlichen Hohlraum gebildet ist, welcher mittels eines ringförmigen Kolbens (91) abgeschlossen ist, der durch Bolzen (92) mit dem anderen Planetenräderpaar (43, 44) fest verbunden ist, wotfei die Bolzen durch den Steg des den zweiten Druckdosenraum aufweisenden Pianetenräderpaares (41, 42) mit Spiel hindurchgeführt sind und jeder der beiden gegeneinander abgedichteten Druckdosenräume mit einer Zulaufleitung (70, 100) über einen Steuerschlitz (5Öd, 90 a) und eine Ablaufleiturig (81) in den Drucicmittelkreislauf je nach Dre'hrichtung eingeschaltet ist.

4. Getriebe nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Druckdösenräume (50', 90') in einem der Planetenräderpääre (41, 42 oder 43, 44) an der inneren Stirnseite in dem zwischen der Umlaufachse (40) und der Verzahnung befindlichen Hohlraum gebildet sind, welcher durch einen Kolben (91') in die beiden Druckdosenräume unterteilt und durch einen Dekkel (110) gegenüber dem Innenraum (Ic) des Getriebegehäuses (1) abgeschlossen und durch gewellte Metallschläuche (93') abgedichtet ist.

5. Getriebe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zulaufleitung (70) des Druckmittelkreislaufes ein Drosselelement (63) vorgesehen ist, das die Druckmittelzufuhr über ein Überdruckventil beeinflußt.

6. Als Standgetriebe ausgebildetes Planetenrädergetriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei inneren Zentralpaaren (131, 132 und 136, 137) die Einzelräder (141, 142) des einen Zwischenräderpaares auf den Enden einer Zwischenwelle (140) angeordnet sind, die zwischen den Einzelrädern von einer mehrfach gelagerten Hohlwelle (250) konzentrisch umgeben ist, mit der die Einzelräder (143, 144) des anderen Zwischenräderpaares verbunden sind, wobei die Einzelräder paarweise verschieden groß sind und die Hohlwelle an einem Ende einen Kolben (261) aufweist, der gegenüber einem Hohlraum (150) auf der inneren Stirnseite eines auf der inneren Zwischenwelle (140) befestigten Einzelrades abgedichtet ist und der Hohlraum mit einer Zulaufleitung (170) über einen Steuerschlitz (150 a) und einer Ablaufleitung (181) in den Druckmittelkreislauf eingeschaltet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 483 026, 814 981;
britische Patentschrift Nr. 186 908;
französische Patentschrift Nr. 1 312 628;
USA.-Patentschrift Nr. 2 496 857.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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