DE19750239A1 - Planetary gear with high and low gear ratios - Google Patents

Planetary gear with high and low gear ratios

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DE19750239A1
DE19750239A1 DE1997150239 DE19750239A DE19750239A1 DE 19750239 A1 DE19750239 A1 DE 19750239A1 DE 1997150239 DE1997150239 DE 1997150239 DE 19750239 A DE19750239 A DE 19750239A DE 19750239 A1 DE19750239 A1 DE 19750239A1
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gear
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Michael Dr Ing Butsch
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Wittenstein Motion Control GmbH
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/62—Gearings having three or more central gears

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Abstract

Planetary pinions (5) mesh with two outer gear rings (6,15), having slightly different number of teeth. Axial movement of the planet carrier (7,8,9) and the action of springs (19,31,32) engage either toothed ring (23 with 24) or (25 with 26) to give low and high gear ratios between the input (2) and output (12). A planetary gear arrangement which can be switched between normal functional and differential operation includes two outer gear rings (6,15) having differing number of teeth. Toothed rings (23,24) are engaged through axial movement of planet carriers (7-9) and springs (19,31,32), and when engaged the planet carrier is locked to an output (12) and the gear arrangement acts as a simple planetary gear with low gear ratio. In this position the second outer gear ring (15) is idle. When subsequent toothed rings (24,25) are engaged, the drive actuates the second outer gear ring (15) to give a very high gear ratio.

Description

Die Erfindung betrifft ein schaltbares Planetenzahnradge­ triebe.The invention relates to a switchable planet gear drives.

Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, mit ein und demselben Planetenzahnradgetriebe wahlweise zwei unter­ schiedliche Übersetzungsverhältnisse erreichen zu können. Die Übersetzungsverhältnisse sollen erheblich unterschied­ lich sein können. In einer Schaltstellung ist ein geringes Massenträgheitsmoment erwünscht, um hohe Beschleunigungen erreichen zu können.The invention deals with the problem with and same planetary gearbox optionally two under to be able to achieve different gear ratios. The gear ratios are said to differ significantly can be. In a switch position is a small one Mass moment of inertia desired to high accelerations to be able to achieve.

Eine Lösung für diesen Problemkomplex zeigt ein Planeten­ zahnradgetriebe mit sämtlichen Merkmalen des Anspruchs 1 auf.A planet shows a solution to this complex of problems Gear transmission with all the features of claim 1 on.

Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, ein Planetengetriebe wahlweise als einfaches Planetengetriebe und als Wolfromge­ triebe betreiben zu können, um im ersten Fall mit relativ hohen Abtriebsdrehzahlen und bei damit verbundenen kleinen Abtriebsmomenten und im zweiten Fall mit relativ niedrigen Abtriebsdrehzahlen bei damit verbundenen hohen Abtriebsmo­ menten arbeiten zu können.The invention is based on the idea of a planetary gear optionally as a simple planetary gear and as a Wolfromge drives to be able to operate in the first case with relative high output speeds and associated small Output torques and in the second case with relatively low ones  Output speeds with the associated high output mo ment to be able to work.

Unter einem einfachen Planetengetriebe wird ein solches ver­ standen, bei dem die einzelnen Planetenräder jeweils nur in einem einzigen Hohlrad kämmen, das je nach Aufbau des Plane­ tengetriebes entweder gehäusefest angeordnet ist (bei ab­ treibendem Hohlrad) oder als abtreibend drehbar ausgebildet ist (bei feststehendem Umlaufträger).Such is ver under a simple planetary gear stood, in which the individual planet gears only in Comb a single ring gear, depending on the structure of the tarpaulin Tengetriebes is either fixed to the housing (at ab driving ring gear) or rotatable as an abortive is (with fixed circulation carrier).

Unter Wolfrom-Getriebe wird ein solches verstanden, bei dem zwei sich relativ zueinander bewegende Hohlräder mit unter­ schiedlichen, insbesondere geringfügig unterschiedlichen, Zähnezahlen an der Drehmomentübertragung beteiligt sind.Wolfrom gearbox is understood to mean one in which two relatively moving ring gears with under different, especially slightly different, Number of teeth are involved in the torque transmission.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of subclaims.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung, anhand der die in den Unteransprüchen enthaltenen Ausgestaltungen der Erfin­ dung noch näher erläutert werden, sind in der Zeichnung dar­ gestellt.Two embodiments of the invention, based on the in Refinements of the Erfin contained in the subclaims tion are explained in more detail in the drawing posed.

In dieser zeigenIn this show

Fig. 1 eine erste Ausführungsvariante eines Planetenzahn­ rad-Schaltgetriebes in einem Längsschnitt, Fig. 1 shows a first embodiment of a planetary gear wheel transmission in a longitudinal section;

Fig. 2 eine zweite Ausführungsvariante eines Planetenzahn­ rad-Schaltgetriebes wiederum in einem Längsschnitt ohne eine konkrete Darstellung der Schaltmittel. Fig. 2 shows a second embodiment of a planetary gear wheel transmission again in a longitudinal section without a concrete representation of the switching means.

Ausführungsvariante nach Fig. 1Design variant according to FIG. 1

In einem Gehäuse 1 treibt ein Ritzel 2, dessen Lagerung in dem Gehäuse 1 nicht gezeichnet ist, in einem Umlaufträger 4 gelagerte Planetenräder 5 zusammen mit diesem an. Das Ritzel 2 kämmt dabei in lediglich einem axialen ersten Teil-Bereich 3 der Planetenräder 5. Die ersten Bereiche 3 der Planetenrä­ der 5 kämmen zusätzlich in einem innerhalb des Gehäuses 1 feststehenden äußeren Hohlrad 6. Der Umlaufträger 4 setzt sich aus fest miteinander verbundenen Teilen 7, 8 und 9 zu­ sammen. Auf dem Teil 9 des Umlaufträgers 4 ist ein Gleitkör­ per 10 axial verschiebbar drehbar gelagert. Dieser Gleitkör­ per 10 ist im übrigen noch über parallel zur Achse des Um­ laufträgers 4 verlaufende Bolzen 11 axial verschiebbar, je­ doch drehfest in einem Abtriebskörper 12 des Planetengetrie­ bes gelagert. Dieser Abtriebskörper 12 ist wiederum axial fixiert drehbar über ein Lager 13 in dem Gehäuse 1 gelagert.In a housing 1 , a pinion 2 , the storage of which is not shown in the housing 1 , drives planet gears 5 , which are mounted in a rotating carrier 4 , together with the latter. The pinion 2 meshes in only one axial first partial region 3 of the planet gears 5. The first regions 3 of the planet gears 5 also mesh in an outer ring gear 6 fixed within the housing 1. The rotating carrier 4 is composed of parts 7 which are firmly connected to one another , 8 and 9 together . On the part 9 of the rotating carrier 4 , a sliding body is rotatably supported by 10 axially displaceable. This Gleitkör by 10 is still axially displaceable about parallel to the axis of the order to 4 carrier bolt 11 , but non-rotatably mounted in an output body 12 of the planetary gear bes. This output body 12 is in turn axially fixed rotatably mounted in the housing 1 via a bearing 13 .

Die Planetenräder 5 besitzen axial beabstandet von den er­ sten Bereichen 3 zweite Bereiche 14, die in einem drehbaren Hohlrad 15 kämmen. Dieses drehbare Hohlrad 15 ist über ein Lager 16 drehbar, jedoch axial fixiert in dem Gehäuse 1 ge­ lagert.The planet gears 5 have axially spaced from the most areas 3 he second areas 14 which mesh in a rotatable ring gear 15 . This rotatable ring gear 15 is rotatable via a bearing 16 , but axially fixed in the housing 1 ge.

Der Umlaufträger 4 mit den Teilen 7, 8 und 9 ist innerhalb des Gehäuses 1 axial verschiebbar gelagert.The circulating carrier 4 with the parts 7 , 8 and 9 is mounted axially displaceably within the housing 1 .

Zum axialen Verschieben des Umlaufträgers 4 dient ein elek­ tromagnetischer Stellantrieb 17, der sich zusammensetzt aus einer elektrisch beaufschlagbaren Magnetspule 18, die fest in dem Gehäuse 1 angebracht ist, sowie einem mit einer Rück­ stellfeder 19 beaufschlagten Stellkörper 20 in der Form ei­ ner radial gestuften Scheibe. An dem Stellkörper 20 ist über Axiallager 21 ein von dem Teil 7 des Umlaufträgers 4 ausge­ hender Ringflansch 22 drehbar, jedoch axial fixiert gela­ gert.For the axial displacement of the rotating carrier 4 is an elec tromagnetic actuator 17 , which is composed of an electrically loadable solenoid 18 , which is fixed in the housing 1 , and an actuating spring 20 acted upon with a return spring 19 in the form of a radially stepped disc . On the actuating body 20 is from the part 7 of the rotating carrier 4 out ring flange 22 is rotatable via axial bearing 21 , but axially fixed gela gert.

In der gezeichneten Lage des Stellkörpers 20 ist der elek­ tromagnetischer Stellantrieb 17 elektromagnetisch inaktiv. Hierdurch bestimmt die Rückstellfeder 19 die axiale Lage des Stellkörpers 20 und mit diesem die hiervon abhängige Lage des Umlaufträgers 4. Diese Lage entspricht der ersten Schaltstellung des Planetenzahnradgetriebes. In dieser er­ sten Schaltstellung besteht eine verdrehfeste, jedoch axial verschiebbare Verbindung zwischen dem Umlaufträger 4 und dem Gleitkörper 10. Diese Verbindung ist gegeben durch ineinan­ dergreifende Zahnkränze, von denen ein Zahnkranz 23 an dem Gleitkörper 10 und ein diesem zugeordneter Zahnkranz 24 an dem Umlaufträger vorgesehen ist. In the drawn position of the actuator 20 , the elec tromagnetic actuator 17 is electromagnetically inactive. In this way, the return spring 19 determines the axial position of the actuating body 20 and with it the position of the circulating carrier 4 which is dependent on this . This position corresponds to the first switching position of the planetary gear transmission. In this he most switching position there is a torsion-proof, but axially displaceable connection between the circulating carrier 4 and the sliding body 10. This connection is provided by intermeshing ring gears, of which a ring gear 23 is provided on the sliding body 10 and an associated ring gear 24 on the rotating carrier is.

In einer zweiten Schaltstellung, in der die Magnetspule 18 den Stellkörper 20 in dessen zweite Endstellung zieht, die nicht bezeichnet ist, befinden sich die beiden Zahnkränze 23 und 24 des Gleitkörpers 10 bzw. des Umlaufträgers 4 außer Eingriff. In dieser Schaltstellung ist eine verdrehfeste, jedoch axial verschiebbare Verbindung zwischen dem drehbaren Hohlrad 15 und dem Gleitkörper 10 gegeben. Diese Verbindung besteht ebenfalls über den Eingriff zweier Zahnkränze, von denen der eine 25 an dem drehbaren Hohlrad 15 und der andere 26 an dem Gleitkörper 10 vorgesehen ist.In a second switching position, in which the magnetic coil 18 pulls the actuating body 20 into its second end position, which is not designated, the two ring gears 23 and 24 of the sliding body 10 and the rotating carrier 4 are disengaged. In this switching position there is a torsion-proof but axially displaceable connection between the rotatable ring gear 15 and the sliding body 10 . This connection also exists through the engagement of two toothed rings, one 25 of which is provided on the rotatable ring gear 15 and the other 26 on the sliding body 10 .

An dem Umlaufträger 4 ist der Gleitkörper 10 drehbar und axial verschiebbar gelagert über ein Radiallager 27 sowie zwei diesen Gleitkörper 10 axial einschließende Axiallager 28. Die Axiallager 28 stützen sich jeweils an Trägerscheiben 29 und 30 ab, die wiederum von sich in dem Umlaufträger 4 abstützenden Federn 31 und 32 axial in Richtung auf die je­ weils an ihnen anliegende Axiallager 28 angedrückt werden.On the rotating carrier 4 , the sliding body 10 is rotatably and axially displaceably supported by a radial bearing 27 and two axial bearings 28 axially enclosing this sliding body 10. The axial bearings 28 are each supported on carrier disks 29 and 30 , which in turn are supported by springs in the rotating carrier 4 31 and 32 are pressed axially in the direction of the axial bearings 28 which are in contact with them each.

Die Zähnezahl des drehbaren Hohlrades 15 weicht geringfügig von derjenigen des feststehenden Hohlrades 6 ab (Wolfromprinzip).The number of teeth of the rotatable ring gear 15 deviates slightly from that of the fixed ring gear 6 (Wolfrom principle).

Die Funktion des erfindungsgemäß schaltbaren Planetenzahn­ radgetriebes ist wie folgt. The function of the switchable planet tooth according to the invention wheel transmission is as follows.  

In einer ersten, in der Zeichnung dargestellten Schaltstel­ lung, greifen die Zahnkränze 24 und 23 des Umlaufträgers 4 bzw. des Gleitkörpers 10 drehfest ineinander. Die Zahnkränze 25 und 26 des drehbaren Hohlrades 15 bzw. des Gleitkörpers 10 stehen außer Eingriff. In dieser Schaltstellung ist der Umlaufträger drehfest mit dem Abtriebskörper 12 verbunden. Das Getriebe arbeitet damit als ein einfaches, einstufiges Planetengetriebe. In dieser Schaltstellung rotiert das dreh­ bare Hohlrad 15 abtriebsfrei lose in dem Gehäuse 1, das heißt, das drehbare Hohlrad 15 ist in dieser Schaltstellung funktionslos bzw. abtriebsfrei.In a first switching position shown in the drawing, the ring gears 24 and 23 of the rotating carrier 4 and the sliding body 10 engage in one another in a rotationally fixed manner. The ring gears 25 and 26 of the rotatable ring gear 15 and the sliding body 10 are disengaged. In this switching position, the rotating carrier is connected to the driven body 12 in a rotationally fixed manner. The gearbox works as a simple, single-stage planetary gearbox. In this switching position the rotating face gear 15 rotates freely driven loose in the housing 1, that is, the rotatable ring gear 15 has no function in this switching position, or driven freely.

In der zweiten Schaltstellung ist die Magnetspule 18 des elektromagnetischen Stellantriebes 17 aktiv und zieht den Stellkörper 20 kraftschlüssig gegen die Kraft der Rückstell­ feder 19 an die axiale Innenfläche 33 des Gehäuses 1. In dieser Schaltstellung befinden sich die Zahnkränze 24 und 23 des Umlaufträgers 4 bzw. des Gleitkörpers 10 außer Eingriff, während die Zahnkränze 25 und 26 des drehbaren Hohlrades 15 bzw. des Gleitkörpers 10 drehfest ineinander greifen. In der zweiten Schaltstellung sorgt die axiale Federbeaufschlagung des Gleitkörpers 10 für den gegenseitigen Eingriff der Zahn­ kränze 25 und 26, indem von der Feder 32 eine größere Axial­ kraft als von der dieser entgegenwirkenden Feder 31 ausgeht. Bei dem Schaltvorgang gleitet der Gleitkörper 10 axial auf den Bolzen 11. In der zweiten Schaltstellung besitzt der Gleitkörper 10 einen axialen Abstand gegenüber dem Abtriebs­ körper 12, gegenüber dem er lediglich verdrehfest, aber axial über die Bolzen 11 verschiebbar gelagert ist.In the second switching position, the solenoid 18 of the electromagnetic actuator 17 is active and pulls the actuator 20 non-positively against the force of the return spring 19 to the axial inner surface 33 of the housing 1. In this switching position, the sprockets 24 and 23 of the rotating carrier 4 or of the sliding body 10 out of engagement, while the ring gears 25 and 26 of the rotatable ring gear 15 and the sliding body 10 engage in one another in a rotationally fixed manner. In the second switching position, the axial spring loading of the sliding body 10 ensures the mutual engagement of the toothed rings 25 and 26 by a greater axial force from the spring 32 than from the spring 31 counteracting this. In the switching process, the sliding body 10 slides axially on the pin 11. In the second switching position, the sliding body 10 has an axial distance from the output body 12 , against which it is only rotatably but axially displaceably mounted on the pin 11 .

In der zweiten Stellung arbeitet das Planetenzahnradgetriebe nach dem sogenannten Wolfrom-Prinzip, das ein hohes Überset­ zungsverhältnis ermöglicht. Die Eingangsdrehzahl an dem Rit­ zel 2 kann in der Schaltstellung 2 daher von sehr hohen auf sehr niedrige Werte ins Langsame übersetzt werden, wodurch bei hohen Eingangsdrehzahlen mit hochdrehenden, drehmoment­ schwachen Motoren hohe Abtriebsdrehmomente mit geringen Drehzahlen möglich sind.In the second position, the planetary gear works on the so-called Wolfrom principle, which enables a high gear ratio. The input speed at the Rit zel 2 can therefore be translated from very high to very low values in the switch position 2 , which means that high output torques at low speeds are possible at high input speeds with high-speed, low-torque motors.

Das Getriebe in der Ausführungsvariante nach Fig. 1 ist je­ weils ausschließlich im Stillstand schaltbar.The transmission in the embodiment of FIG. 1 can only be switched at standstill.

Zweite Ausführungsvariante nach Fig. 2Second embodiment variant according to FIG. 2

Bei dieser Ausführungsform ist der Stellantrieb für das Schaltmittel nicht im einzelnen dargestellt. Es kann jedoch jeder beliebige Stellantrieb verwendet werden, mit dem Schiebebewegungen erzeugt werden können.In this embodiment, the actuator for Switching means not shown in detail. However, it can any actuator can be used with the Sliding movements can be generated.

Der Antrieb erfolgt wiederum über ein Ritzel 102, das in ei­ nen ersten axialen Bereich 103 von Planetenrädern 105 ein­ greift, die in einem Umlaufträger 104 gelagert sind. The drive in turn takes place via a pinion 102 , which engages in a first axial region 103 of planet wheels 105 , which are mounted in a rotating carrier 104 .

Der Abtrieb erfolgt über einen Abtriebskörper 112, der über Wälzlager einerseits in dem Gehäuse 101 des Getriebes und andererseits an dem Umlaufträger 104 gelagert ist. Der Ab­ triebskörper 112 ist mit einem Hohlrad 106 versehen, in das zweite Bereiche 114 der Planetenräder 105 eingreifen.The output takes place via an output body 112 which is mounted on the one hand in the housing 101 of the transmission and on the other hand on the rotating carrier 104 via roller bearings. From the drive body 112 is provided with a ring gear 106 , engage in the second regions 114 of the planet gears 105 .

Die ersten Bereiche 103 der Planetenräder 105 kämmen außer in dem Ritzel 102 in einem schaltbaren Hohlrad 115, das über ein Wälzlager 116 drehbar in dem Gehäuse 101 des Getriebes gelagert ist. Durch die vorgenannte Lagerung innerhalb des Gehäuses 101 ist das schaltbare Hohlrad 115 axial fixiert.The first regions 103 of the planet gears 105 mesh except in the pinion 102 in a switchable ring gear 115 , which is rotatably mounted in the housing 101 of the transmission via a roller bearing 116 . The switchable ring gear 115 is axially fixed by the aforementioned storage within the housing 101 .

Ein Schaltmittel in der Form einer Schiebehülse 150 ist axial verschiebbar in dem Getriebe-Gehäuse 101 gelagert. Durch eine Feder 151 in einer Verschiebenut 152 des Gehäuses 101 ist die Schiebehülse 150 verdrehfest arretiert.A switching means in the form of a sliding sleeve 150 is axially displaceably mounted in the gear housing 101 . The sliding sleeve 150 is locked against rotation by a spring 151 in a displacement groove 152 of the housing 101 .

Die Verschiebehülse 150 besitzt an ihrem dem schaltbaren Hohlrad 115 zugewandten Ende einen nach radial innen ange­ formten Kragen 153. An diesem Kragen befindet sich minde­ stens ein axial zu beiden Seiten dieses Kragens 153 heraus­ ragender Stift 126. Die diesem mindestens einen Stift zuge­ wandte Stirnseite des schaltbaren Hohlrades 115 ist mit min­ destens einer Bohrung 125 zur Aufnahme des Stiftes 126 ver­ sehen. In gleicher Weise ist in einer an dem Umlaufträger 105 vorgesehenen Ringscheibe 154 mindestens eine Bohrung zur Aufnahme des gleichen Stiftes 126 vorgesehen. In die Aufnah­ me-Bohrung der Ringscheibe 154 ist dabei von dem Stift 126 dasjenige Ende einführbar, das demjenigen gegenüberliegt, das in die Bohrung 125 des schaltbaren Hohlrades 115 ein­ setzbar ist.The sliding sleeve 150 has at its end facing the switchable ring gear 115 a radially inwardly shaped collar 153. At least one axially protruding pin 126 projecting axially on both sides of this collar 153 is located on this collar. The end face of the at least one pin facing this Switchable ring gear 115 is seen with at least one bore 125 for receiving the pin 126 ver. In the same way, at least one bore for receiving the same pin 126 is provided in an annular disk 154 provided on the rotating carrier 105 . In the Aufnah me-bore of the washer 154 , the end of the pin 126 can be inserted, which is opposite to that which can be placed in the bore 125 of the switchable ring gear 115 .

Das in seinem Aufbau vorstehend beschriebene Schaltgetriebe funktioniert wie folgt.The manual transmission described above in its construction works like this.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Schaltzustand arbei­ tet das Getriebe als einfaches Planetengetriebe, das heißt das schaltbare Hohlrad 150 befindet sich in diesem Schaltzu­ stand in Freilaufposition. Der Umlaufträger 104 ist in die­ sem Schaltzustand über das Schaltmittel 150 fest mit dem Ge­ triebe-Gehäuse 101 verbunden.In the switching state shown in the drawing, the gear works as a simple planetary gear, that is, the switchable ring gear 150 is in this Schaltzu state in the freewheeling position. The circulation carrier 104 is in this switching state via the switching means 150 fixed to the Ge gear housing 101 .

Der Schaltzustand, in dem das Getriebe nach dem Wolfrom- Prinzip arbeitet, wird dadurch erreicht, daß mit Hilfe eines Verschiebens der Schiebehülse 150 das schaltbare Hohlrad 115 gegenüber dem Getriebe-Gehäuse 101 arretiert wird. In diesem Schaltzustand ist der Umlaufträger 104 frei drehbar, das heißt der Stift 126 der Verschiebehülse 150 greift in diesem Zustand nicht arretierend in die Ringscheibe 154 des Umlauf­ trägers ein.The switching state in which the transmission works according to the Wolfrom principle is achieved in that the shiftable ring gear 115 is locked with respect to the transmission housing 101 with the aid of a displacement of the sliding sleeve 150 . In this switching state, the circulating carrier 104 is freely rotatable, that is to say the pin 126 of the sliding sleeve 150 does not engage in a locking manner in the annular disk 154 of the circulating carrier in this state.

Die Verschiebehülse 150 mit dem Stift 126 kann in eine Ver­ schiebeposition gebracht werden, in der der Stift 126 weder in die Ringscheibe 154 noch in das schaltbare Hohlrad 115 arretierend eingreift. Dieser Zustand entspricht einem Leer­ laufzustand des Getriebes. In der zweiten Ausführungsform kann ein Schalten somit über einen zwischengeschalteten Leerlaufzustand erfolgen.The sliding sleeve 150 with the pin 126 can be brought into a sliding position, in which the pin 126 engages neither in the ring disk 154 nor in the switchable ring gear 115 in a locking manner. This state corresponds to an idle state of the transmission. In the second embodiment, switching can thus take place via an intermediate idle state.

In der in der Zeichnung dargestellten Schaltstellung ist folgendes Übersetzungsverhältnis zwischen Getriebeein- und -ausgang gegeben.
In the shift position shown in the drawing, the following transmission ratio between the transmission input and output is given.

wobei z102, z103, z114 und z115 die Zähnezahlen der entsprechen­ den Teile 102, 103, 106 und 114 sind. Die Bohrungen 125 in dem schaltbaren Hohlrad 115 und die Bohrungen in der Ringscheibe 154 sind zweckmäßigerweise jeweils über den Um­ fang des betreffenden Teiles verteilt. Hierdurch handelt es sich bei der Ringscheibe 154 insbesondere um eine Art Loch­ scheibe.where z 102 , z 103 , z 114 and z 115 are the number of teeth of the corresponding parts 102 , 103 , 106 and 114 . The bores 125 in the switchable ring gear 115 and the bores in the annular disc 154 are expediently distributed over the order of the part in question. As a result, the washer 154 is in particular a type of perforated disk.

Ein erfindungsgemäß schaltbares Getriebe eignet sich für An­ wendungszwecke, in denen abtriebsseitig in bestimmten Be­ triebszuständen hohe Drehzahlen mit geringen Drehmomenten und in anderen Betriebszuständen hohe Drehmomente mit gerin­ gen Drehzahlen notwendig bzw. erwünscht sind. Ein solcher Anwendungsfall liegt beispielsweise bei Schließeinheiten von Kunststoff-Spritzgießmaschinen oder Pressen vor. In diesen Fällen kann das erfindungsgemäße Getriebe in Verbindung mit einem an die Abtriebsseite angeschlossenen Linearantrieb ein schnelles Schließen der Form der Spritzgießmaschine in der ersten Schaltstellung ermöglichen und ein Nachpressen unter hohem Druck in der zweiten Schaltstellung gewährleisten.A switchable transmission according to the invention is suitable for An applications in which on the output side in certain Be drive states high speeds with low torques and in other operating states high torques with low speeds are necessary or desirable. Such a Use case is, for example, with clamping units from Plastic injection molding machines or presses. In these The transmission according to the invention can be used in conjunction with a linear drive connected to the output side  rapid closing of the mold of the injection molding machine in the enable first switching position and a re-pressing under ensure high pressure in the second switching position.

Das erfindungsgemäße Schaltgetriebe eignet sich für eine Kombination mit einem der Linearantriebe nach DE-A 196 25 761, DE-A 196 00 238 oder DE 197 13 351.The manual transmission according to the invention is suitable for a Combination with one of the linear drives according to DE-A 196 25 761, DE-A 196 00 238 or DE 197 13 351.

Claims (13)

1. Schaltbares Planetenzahnradgetriebe mit einem An- und einem Abtriebskörper (2; 102 bzw. 12; 112) einem Umlaufträ­ ger (4; 104) mit Planetenrädern (5; 105), einem von dem An­ triebskörper (2; 102) aus in die Planetenräder (5; 105) ein­ greifenden Ritzel sowie folgenden weiteren Merkmalen,
  • - es sind zwei axial benachbarte Hohlräder (6, 15; 106, 115) mit einer unterschiedlichen Zähnezahl (Wolfrom- Getriebe-Prinzip) vorgesehen,
  • - die Planetenräder (5; 105) kämmen gleichzeitig in beiden Hohlrädern (6, 15; 106, 115),
  • - eines der beiden Hohlräder (15; 115) (schaltbares Hohl­ rad) ist in eine Freilaufposition schaltbar,
  • - Schaltmittel zum Schalten des schaltbaren Hohlrades (15; 115) und des Umlaufträgers (4; 104).
1. Switchable planetary gear with an input and an output body ( 2 ; 102 or 12 ; 112 ) a Umlaufträ ger ( 4 ; 104 ) with planet wheels ( 5 ; 105 ), one of the drive body ( 2 ; 102 ) from in Planet gears ( 5 ; 105 ) a gripping pinion and the following further features,
  • two axially adjacent ring gears ( 6 , 15 ; 106 , 115 ) with a different number of teeth (Wolfrom gear principle) are provided,
  • - The planet gears ( 5 ; 105 ) mesh simultaneously in both ring gears ( 6 , 15 ; 106 , 115 ),
  • - One of the two ring gears ( 15 ; 115 ) (switchable hollow wheel) can be switched into a freewheel position,
  • - Switching means for switching the switchable ring gear ( 15 ; 115 ) and the circulation carrier ( 4 ; 104 ).
2. Getriebe nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch die Merkmale
  • - innerhalb des Getriebe-Gehäuses (1; 101) ist eines der beiden Hohlräder fest (6) und das andere (15) drehbar gelagert,
  • - in einer ersten Schaltstellung ist der Umlaufträger (4) bei einer Freilaufposition des schaltbaren Hohlrades (15) mit dem Abtriebskörper (12) verbunden,
  • - in einer zweiten Schaltstellung ist das schaltbare Hohl­ rad (15) fest mit dem Abtriebskörper (12) verbunden,
  • - in der zweiten Schaltstellung sind der Umlaufträger (4) und der Abtriebskörper (12) gegeneinander drehbar.
2. Transmission according to claim 1,
characterized by the characteristics
  • - One of the two ring gears is fixed ( 6 ) and the other ( 15 ) rotatably mounted within the gear housing ( 1 ; 101 ),
  • - In a first switching position, the rotating carrier ( 4 ) is connected to the driven body ( 12 ) when the switchable ring gear ( 15 ) is in a freewheeling position,
  • - In a second switching position, the switchable hollow wheel ( 15 ) is firmly connected to the output body ( 12 ),
  • - In the second switching position, the rotating carrier ( 4 ) and the driven body ( 12 ) can be rotated relative to one another.
3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel aus einem gegenüber dem schaltbaren Hohlrad (15) und dem Abtriebskörper (12) axial verschiebba­ ren Umlaufträger (4) und einem in gleicher Achsrichtung ver­ schiebbaren, verdrehfest in dem Abtriebskörper (12) gelager­ ten Gleitkörper (10) bestehen, wobei der Gleitkörper (10) zur Erzielung der beiden Schaltstellungen jeweils verdreh­ fest alternativ mit dem schaltbaren Hohlrad (15) oder dem Umlaufträger (4) verbindbar ist.3. Gearbox according to claim 2, characterized in that the switching means from an opposite the switchable ring gear ( 15 ) and the output body ( 12 ) axially displaceable ren rotating carrier ( 4 ) and a ver in the same axial direction slidably, non-rotatably in the output body ( 12 ) gelager th sliding body ( 10 ) exist, the sliding body ( 10 ) to achieve the two switching positions each twist fixed alternatively with the switchable ring gear ( 15 ) or the rotating carrier ( 4 ) can be connected. 4. Getriebe nach Anspruch 2 oder 3,
gekennzeichnet durch die Merkmale
  • - der Gleitkörper (10) ist mit zwei getrennten Zahnkränzen (23, 26) versehen,
  • - einem ersten (23) der beiden Zahnkränze (23, 26) des Gleitkörpers (10) ist ein Zahnkranz (24) an dem Umlauf­ träger (4) und dem zweiten Zahnkranz (26) des Gleitkör­ pers (10) ist ein Zahnkranz (25) an dem schaltbaren Hohlrad (15) für einen jeweils gegenseitigen Eingriff zugeordnet,
  • - in der ersten oder zweiten Schaltstellung greifen entwe­ der die Zahnkränze (23 und 24) des Gleitkörpers (10) bzw. des Umlaufträgers (4; 1. Schaltstellung) oder die Zahnkränze (26 und 25) des Gleitkörpers (10) bzw. des schaltbaren Hohlrades (15; 2. Schaltstellung) verdreh­ fest ineinander.
4. Transmission according to claim 2 or 3,
characterized by the characteristics
  • - The sliding body ( 10 ) is provided with two separate toothed rings ( 23 , 26 ),
  • - A first ( 23 ) of the two ring gears ( 23 , 26 ) of the sliding body ( 10 ) is a ring gear ( 24 ) on the circulation carrier ( 4 ) and the second ring gear ( 26 ) of the sliding body pers ( 10 ) is a ring gear ( 25 ) on the switchable ring gear ( 15 ) for a respective mutual engagement,
  • - In the first or second switching position, either the gear rings ( 23 and 24 ) of the sliding body ( 10 ) or the circulating carrier ( 4 ; 1st switching position) or the gear rings ( 26 and 25 ) of the sliding body ( 10 ) or the switchable Ring gear ( 15 ; 2nd switching position) twist into each other.
5. Getriebe nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitkörper (10) axial beidseitig federbelastet auf dem Umlaufträger (4) gelagert ist und daß eine Auslegung der Federkraft und -wege vorliegt, bei der der Gleitkörper (10) der ersten Schaltstellung mit Bezug auf das drehbare Hohlrad (15) eingriffslösend federbeaufschlagt ist und bei der in der zweiten Schaltstellung die Kraft der dem Gleitkörper (10) an das Hohlrad (15) andrückenden Feder (32) größer ist als diejenige der in entgegengesetzter Richtung wirkenden Feder (31).5. Transmission according to one of claims 2 to 4, characterized in that the sliding body ( 10 ) is axially spring-loaded on both sides on the rotating carrier ( 4 ) and that there is an interpretation of the spring force and travel, in which the sliding body ( 10 ) the first switching position with respect to the rotatable ring gear ( 15 ) is spring-loaded in an engagement-releasing manner, and in the second switching position the force of the spring ( 32 ) pressing the sliding body ( 10 ) against the ring gear ( 15 ) is greater than that of the spring acting in the opposite direction ( 31 ). 6. Getriebe nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlaufträger (4) mittels eines elektromagnetischen, pneumatischen oder hydraulischen Stellantriebes (17) ge­ schaltet wird.6. Transmission according to one of claims 2 to 5, characterized in that the rotating carrier ( 4 ) by means of an electromagnetic, pneumatic or hydraulic actuator ( 17 ) is switched GE. 7. Getriebe mit einem Stellantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb mit einer Rückstellfeder (21) für den Umlaufträger (4) kombiniert ist.7. Transmission with an actuator according to claim 6, characterized in that the actuator is combined with a return spring ( 21 ) for the rotating carrier ( 4 ). 8. Getriebe nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch die Merkmale
  • - das nicht schaltbare Hohlrad (106) ist fest mit dem Ab­ triebskörper (12) verbunden,
  • - das schaltbare Hohlrad (115) ist zwischen einer frei­ lauf- und einer gehäusefesten Position schaltbar,
  • - in der gehäusefesten Position des schaltbaren Hohlrades (115) ist der Umlaufträger (104) frei drehbar,
  • - in der Freilaufposition des schaltbaren Hohlrades (115) ist der Umlaufträger (104) gehäusefest arretiert.
8. Transmission according to claim 1,
characterized by the characteristics
  • - The non-switchable ring gear ( 106 ) is firmly connected to the drive body ( 12 ),
  • - The switchable ring gear ( 115 ) can be switched between a freely running and a housing-fixed position,
  • - In the housing-fixed position of the switchable ring gear ( 115 ), the rotating carrier ( 104 ) is freely rotatable,
  • - In the freewheel position of the switchable ring gear ( 115 ), the circulating carrier ( 104 ) is locked in place on the housing.
9. Getriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein in der Getriebeachse des Getriebe-Gehäuses (101) verschiebbares, verdrehfest in dem Getriebegehäuse (101) ge­ lagertes Schaltmittel (150) vorgesehen ist, das in seinen Schiebe-Endpositionen mit jeweils ausschließlich dem schalt­ baren Hohlrad (115) oder dem Umlaufträger (104) form- und/oder kraftschlüssig verbunden ist.That one is rotationally fixed in the transmission housing (101) ge layered switching means (150) is provided 9. A transmission according to claim 8, characterized in that displaceable in the gear axis of the gear housing (101) in its sliding end positions, each with only the switchable ring gear ( 115 ) or the rotating carrier ( 104 ) is positively and / or non-positively connected. 10. Getriebe nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltmittel (150) eine Schiebehülse mit Arretier­ mitteln (126) für einerseits den Umlaufträger (104) und an­ dererseits das schaltbare Hohlrad (115) ist.10. Transmission according to one of claims 8 to 9, characterized in that the switching means ( 150 ) is a sliding sleeve with locking means ( 126 ) for the one hand the circulating carrier ( 104 ) and on the other hand the switchable ring gear ( 115 ). 11. Getriebe nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltmittel (150) mit einer Lamellenkupplung verse­ hen ist, bei der von dem Schaltmittel ausgehende Lamellen mit einerseits an dem Umlaufträger (104) und andererseits an dem schaltbaren Hohlrad (115) vorgesehenen Gegenlamellen wechselseitig form- und/oder kraftschlüssig verbindbar sind.11. Transmission according to one of claims 8 to 9, characterized in that the switching means ( 150 ) with a multi-plate clutch is hen, in which the starting plates from the switching means on the one hand on the rotating carrier ( 104 ) and on the other hand on the switchable ring gear ( 115 ) provided counter slats are mutually positively and / or non-positively connected. 12. Getriebe nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Endpositionen des Schaltmittels (150) eine Zwischenposition existiert, in der sich das schaltbare Hohlrad (115) in seiner Freilaufposition befindet und in der der Umlaufträger (104) innerhalb des Getriebe- Gehäuses (101) drehbar ist.12. Transmission according to one of claims 8 to 11, characterized in that between the two end positions of the switching means ( 150 ) there is an intermediate position in which the switchable ring gear ( 115 ) is in its freewheeling position and in which the rotating carrier ( 104 ) within the gear housing ( 101 ) is rotatable. 13. Getriebe nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltmittel (150) mit einem elektromagnetischen, pneumatischen oder hydraulischen Stellantrieb versehen ist.13. Transmission according to one of claims 8 to 12, characterized in that the switching means ( 150 ) is provided with an electromagnetic, pneumatic or hydraulic actuator.
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