-
Die Erfindung bezieht sich auf ein Planetengetriebe mit Belastungsausgleich
durch selbsttätig einstellbare und dazu nachgiebig gelagerte Getriebeglieder.
-
Bei Planetengetrieben kämmen im allgemeine#g- drei Getriebeglieder
miteinander, nämlich ein zentrales Sonnenrad mit den auf einem Planetenträger gelagerten
Planetenrädern und diese, mit einem zweiten Zentralrad, das z. B. ein innenverzahntes
Ringrad ist. Es ist bekanntlich schwer, mehr als zwei Maschinenelemente auf einwandfreie
Anlage zu bringen, so auch die Verzahnungeg von PlanetengetriebenE5. ist bekannt,
aus diesem Grunde- ein oder zwel .-Getn'di#eL-# glieder eines dreigliedrigeu Plan-etenrad#äi#es
'nachgiebig-oder einstellbar zu lagern und in..der Verzahnung des dritten-qetriebegliedes
zu zentrieren. So kann z.B. das als-Pingtad ausgebildet&-Zentrat#ad radial unnachgiebig,
gelagert werdeg, während der die Sonnenrad mitteW einer -Zahnkupplung oder Kreuzscheibenkupplung
radial nachgiebig gelagert sein können; diese stützen sich dann radial in der Verzahnung
des Gegenrads oder der Gegenräder ab und werden während des Laufes dort zentriert.
Diese Bauart hat den Nachteil, daß eine einwandfreie Zentrierung nur dann vorhanden
ist, wenn das Getriebe läuft und dabei eine Umfangskraft auf die Zähne wirkt, die
die betreffenden Getriebeelemente zentriert. Im Stand ist keine Umfangskraft vorhanden,
die die Getriebeglieder zentrieren könnte. Die Getriebeglieder, z. B. der Planetenträger
mit den Planetenrädern senkt sich infolge der Schwerkraft so weit herab, daß die
Verzahnung der Planetenräder (mindestens eines der Planetenräder) sich.4elfrei in
die Zahnlücke oder die Zahnlücken legt. Diese Art der ruhenden Belastung ist sehr
schädlich, -weil sich dadurch, daßkeinerlei Bewegung vorhanden ist, Fläche in Gegenfläche
einhämmert. Dieses Einhämmern kann bereits beim Liegen im Magazin durch die Gebäudeschwingung
erfolgen. Viel durchgreifender ist die Gefahr in einem fahrenden Fahrzeug, wenn
das betreffende Getriebe während der Fahrt steht.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden,
d. h. zu vermeiden, daß sich die Verzahnung bei ruhendem Getriebe einhämmern
kann.
-
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß
mindestens ein einstellbares Getriebeglied durch Elemente mit Spiel geführt wird,
das kleiner ist als die radiale Komponente des Spiels der Verzahnung des Getriebeglieds
in der Gegenverzahnung.
-
Bei Planetengetrieben mit zusätzlicher Schubbeanspruchung eines einstellbaren
Getriebeglieds, z. B. durch einen Schiffspropeller, ist eine solche Ausgestaltung
der Erfindiing vorteilhaft, daß das einstellbare schubbeanspruchte Getriebeglied
über ein Lager abgestützt wird, das sich radial unter axialem Druck einstellt.
-
Besondere Bedeutung hat die Erfindung daher für Schiffsgetriebe, insbesondere
für Ruderpropeller.
-
Die Erfindung ist an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert.
-
F i g. 1 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch ein Getriebe
nach der Erfindung; F i g. 2 zeigt schematisch einen Querschnitt entlang
der Linie 3-3 in F i g. 1, wobei der Körper des Planetenträgers- fortgelassen
ist, und von diesem Getriebeglied nur die Planetenräder und die entsprecb ende Welle
eingezeichnet sind,- -
F i g. 3 zeigt als Detail einen Zahn und eine
Zahnlücke Zur- V-rläut erunig d , er-. Erk-ndÜn'g.':":,'-.- # i Fig.
1 zeigt einen-Schnitt durch den für die Erfindung wesentlichen. Teil eines
Planetengetriebes. Der Antrieb erfolgt von einer Welle 30, die beispielsweise
die zentrale Welle eines Ruderpropellers sein kann. Diese Welle ist mit einem Kegelritzel
31 versehen. Das Kegelritzel kämmt mit einem Kegelrad. 32,
das auf
einer Hohlwelle 33 befestigt ist. Diese Hohlwelle bzw. das Kegelrad ist zweifach
gelagert. Eines dieser Lager ist gezeichnet und mit 34 bezeielibet. Die Rohlw#Ile,
33 -#tÜingibt im wesentlichen konzentrisch eine #Abtriebswelle, z. B. eine Propellerwelle
25, die gemäß F i g. 1 am linken Ende einen nicht gezeichneten Propeller
trägt. Am rechten Ende # ist die Propellerwelle im. Getriebegehäuse mittels eines
Doppelkegelrollenlagers 35 gelagert. Das Doppelkegelrollenlager besteht aus
zwei einzelnen Kegelrollenlagem 36, 37, deren Innenringe 38, 39 auf
einem Zapfen 40 der Propellerwelle sitzen. Sie werden von einer Buchse 41 auf Abstand
gehalten. Nut einer Scheibe 53 und Schrauben 54 werden die beiden -Innenringe
rauf - -deni, Zapfen festgehalten. Die Außenringe 42, 43 liegen axial gegen
einen zwischen ihnen angeordneten Bund 44 an, der mit dem Gehäuse 22 eine Einheit
bildet. Auf den Außenringen sind Schrtimpfringe 45-, 46 - aufgeschrumpft,
die geschlitzt sind. In diese Schlitzen greift ein oder mehrere Stifte 47 ein, die
so die Außen-ringe am Drehen hindem' Zwischen dem Getriebegehäuse bzw. dem die Lager'
aufnehmendeln Hals 22 a -und den Außenringen bzw. den Schrumpfringen ist -jeweils
ein Spiel 48, 49 vorgesehen. Die Außenringe bzw. die Schrumpfringe sindmit Sprengringe'n-50,
51 a-iial gesichert. In dem Bund 44 sind starke axial auf die Außenringe
wirkende Federn 52 vorgesehen, die das Bestreben haben, die Kegelrollenlager
vom Bund abzuheben, was aber durch die Scheibe,53 und die Schrauben 54 verhindert
wird. Die axialen Federn bewirken aber, daß der Anlagedruck zwischen den Außenringen
und dem Bund bei unbelastetem Doppelkegellager 35 herabgesetzt wird, so daß
sich die Kegelrollenlager - wenn keine axiale Belastung vorhanden ist
- das Spiel 48, 49 benutzend, radial bewegen können. Zwischen Lager und Bund
können noch Scheiben 55, 56
eingelegt sein.
-
Im Getriebegehäuse 22 ist ein innenverzahntes, ringförmiges Zentralrad
60 zentriert und verschraubt. Mit der Innenverzahnung dieses Zentralrades
kämmen eine Anzahl Planetenräder 61, 62, 63, die mittels Zapfen 64 und gegebenenfalls
Lagern 65 in einem Planetenträger 66 drehbar aber nicht längsverschiebbar
gelagert sind. -Der -Planetenträger 66 ist auf der Abtriebswelle, z. B. der
Propellerwelle 25, mit einer Kupplungsverzahnung 67 gegen Drehung
und mit geeigneten Mitteln gegen Axialverschiebung gesichert. Das dritte Getriebeglied
des Planetengetriebes ist ein außenverzahntes Sonnenrad 68, das mit den Planetenrädern
kämmt. Das Sonnenrad ist mit einem Hals 69 versehen, der an seinem freien
Ende mit einer Kupplungsverzahnung 70 versehen ist. Diese Kupplungsverzahnung
greift in -eine Innenverzahnung ein, mit der das vorher beschriebene Kegelrad
32 versehen ist. Mit der Verzahnung ist das Sonnenrad ungelagert gewissermaßen
aufgehängt und wird lediglich radial durch die Verzahnung geführt. Axial ist das
Sonnenrad mit geeigneten Mitteln, z. B. mit einem Sprengring 71 gehalten.
Dadurch,
daß das Doppelke g elrollenlager radial nachgiebig ausgebildet ist, werden
die Planetenräder bzw. ihr Planetenträger und indirekt auch das Sonnenrad69 von
der kämmenden Verzahnung am Zentralrad 60 aeführt.
-
Wenn auf die Zahnräder eine Umfangskraft aus-,eübt [F wird, sind sie
geneigt sich auf die Betriebswälzkreise einzustellen. Ist aber keine zentrierende
Umfangskraft vorhanden, dann fallen die Zahnräder durch die Schwerkraft so weit
herunter wie das Zahnspiel es zuläßt. Das ist schematisch in F ig. dargestellt.
Vom ringförmigen Zentralrad 60 ist nur eine Lücke 72 zezeichnet. Ohne
Anwendung der Erfindung rutscht der Planetenträ-er mit den Planetenrädern so weit
nach unten, bis beispielsweise ein Zahn 73 spielfrei in der entsprechenden
Lücke 72
liegt (strichpunktierte Linie 74). Im Betrieb würde sich der Planetenträger
infolge der auf die Verzahnungen wirkenden Umfangskräfte wieder aufrichten und sich
die Verzahnunaen der Planetenräder auf die Bet-iebswälzkreise einstellen, so daß
- abgesehen von radial ablenkenden crrößeren Kräften - das Getriebe
normal laufen würde. Wenn das Getriebe aber län-ere Zeit in dem beschriebenen Ruhezustand
verharrt, hämmert sich die Zahnflanke in die Lückenflanke ein.- besonders, wenn
das Getriebe in einem beweaten hahrzeu- außer Betrieb ist, wie es bei Ruderpropellern
häufig der Fall sein kann.
-
Um diesem Mangel abzuhelfen ist die Hohlwelle 33
mit einer Buchse
75 versehen, die die Planetenträguerwelle mit cerin-em Spiel 76 umgibt.
Jetzt ruhen nicht mehr Zahn auf Lücke, sondern die Planetenträgerwelle
35 auf der Buchse 75, so daß der Zahn 71 etwa die in F i g.
3 ausgezogen gezeichnete Stellung einnimmt, so daß zwischen den Zahnflanken
ein Spiel 77, 78 vorhanden ist. Dabei liegt der Planetenträger mit den Planetenrädern
und somit auch die Planetenträuerwelle mit dem Doppelkegellag r 35 etwas
unterc ge halb der Achse des Zentralrades.
-
Wenn der Propeller in Betrieb gesetzt wird. hat er 0 -
zu Beginn
noch nicht sein volles Drehmoment und vor allem noch nicht die volle Schubkraft,
die von dem Keu Irollenlag r 36 aufzufangen ist. So ist es ge Ce möglich,
daß sich die Verzahnungen der Planetenzz räder-infolge der Umfangskräfte auf die
Betriebswälzgerwelle (Propellerkreise also auch die Planetenträg welle
25) zentrisch einstellen können (Verzahnung 73
etwas oberhalb der gezeichneten
Stelle und an einer Lückenflanke anliegend). Die Lagerung 35 folgt
C C
veaun, dieser zentrierenden Bev g a weil zunächst noch eine verhältnismäßig
kleine Axialkraft vorhanden ist. Inzwischen hat sich dann die volle Schubkraft des
Propellers aufgebaut, die die Lagerung 35 in der C
zentrischen Lage
festhält.
-
Das verhältnismäßia kleine Sonnenrad 68 hat ein C
kleines
Gewicht und benötigt im Beispiel keine besonderen Maßnahmen. Im Bedarfsfalle kann
die Erfindung natürlich auch auf das Sonnenrad oder Zentralrad an-ewendet werden.
-
C
Wird der Propeller abgeschaltet, legt sich die Ab-C
C
triebswelle (Propellerwelle 25) wieder auf die Buchse 75,
so daß die Planetenräder mit Spiel- in der Zentralrad-Verzahnunz hänaen.