DE216630C

DE216630C -

Info

Publication number: DE216630C
Application number: DE1907216630D
Authority: DE
Priority date: 1907-11-10
Filing date: 1907-11-10
Publication date: 1909-11-29

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- te 216630 KLASSE 47h. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. November 1907 ab.

Es sind bereits Wechselgetriebe bekannt geworden, deren Gehäuse als Kraftmaschinenschwungrad dient, und bei welchen die Drehung der Kraftwelle mittels auf festliegenden Zahnkränzen abrollender Planetenräder auf die zu treibende Welle" übertragen wird. Gegenstand der Erfindung ist ein Wechselgetriebe dieser Art, bei welchem die Zahnräder, auf deren Kränzen die Abrollung der

ίο Planetenräder erfolgt, auf einem um die zu treibende Welle angeordneten Maschinenteil, z. B. auf einer Hülse, angeordnet sind, welche zwecks Einstellung auf verschiedene Geschwindigkeiten in der Achsrichtung ver-

.15 schiebbar und zum Zwecke der Abrollung der Planetenräder auf deren Zahnrädern gegen Drehung sperrbar ist, wobei die zum Übergang von einer Geschwindigkeit auf eine andere erforderliche Stillsetzung des Umlaufgetriebes stets durch ein und dasselbe Organ erfolgt.

,Auf der Zeichnung sind durch Fig. 1 und 3 zwei verschiedene Ausfülirungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt.

Fig. 2 ist ein Querschnitt nach Linie A-B in Fig. i. . ■

Fig. 4 zeigt die Verbindung der verschiebbaren Hülse mit dem dieselbe steuernden Hebel.

Das als Schwungrad dienende, das Wechselgetriebe enthaltende Gehäuse (Fig. 1) ist als Kegelkupplung ausgebildet, deren treibende . Kupplungshälfte 2 mit der treibenden Welle 1 fest verbunden, deren getriebene Kupplungshälfte 3 dagegen auf der getriebenen Welle 7 aclisial verschiebbar angeordnet ist. Die Mitnahme erfolgt durch Anpressung des Kegelkranzes der verschiebbaren Kupplungshälfte 3 an den Hohlkegelkranz der Kupplungshälfte 2. Die Drehbewegung der Kupplungshälfte 3 wird auf eine Hohlscheibe 4 übertragen, ·. welche sich lose um die Achse der zu treibenden Welle 7 dreht. Die Mitnahme erfolgt mittels an der Innenseite der Kupplungshälfte 3 vorspringender Rippen 5/ welche in Einschnitte 6 von am Umfang der Hohlscheibe 4 vorgesehenen Armen 4' so eingreifen, daß das Ein- und Ausrücken des Kegelkranzes ungehindert stattfinden kann, um so nach Belieben die Drehbewegung des treibenden Hohlkegelkranzes 2 auf die Hohlscheibe 4 zu übertragen oder diese Scheibe stillzusetzen.

In der Ruhelage wird der Kegelkranz der Kupplungshälfte 3 durch Federn 17 von regelbarer Spannkraft in den Hohlkranz der treibenden Kupplungshälfte 2 angepreßt. In der Hohlscheibe 4 sind parallel zur Welle 7 zwei Achsen 8 fest gelagert, um welche sich, die auf einer gemeinsamen Nabe befestigten'Planetenräder 9, 10, 11, 12 drehen, von welchen das kleinste, , nämlich das Zahnrad 9, in eine mit der getriebenen Welle 7 fest verbundene Innenverzahnung 14 eingreift. Die Hohlscheibe 4 sowie die Kupplungshälfte 3 haben für gewöhnlich keinen festen Zusammenhang mit der getriebenen Welle 7. Es sind aber in der die Innenverzahnung 14 tragenden Scheibe 13 zwei Löcher 15 vorgesehen, in welche die

Enden einer an der Welle 7 geführten Gabel 16 eingerückt werden können, wodurch die Hohlscheibe 4 mit der getriebenen Welle 7 fest ge- ' kuppelt und die Drehbewegung der treibenden Welle 1 direkt auf die Welle 7 übertragen wird. Die an der Kupplungshälfte 2 befestigten Winkelstücke 18 verhindern die ach'siale Verschiebung der Hohlscheibe 4, ohne dere,n Drehung zu beeinträchtigen.

Auf der Welle 7 sind zwei ineinandersteckende Hülsen 19 und 20 undrehbar, aber achsial verschiebbar angeordnet. Durch Verstellung der äußeren Hülse 19 kann der mit ihr fest verbundene Zahnkranz 21 mit dem Zahn-. 15 rad 11 in Eingriff gebracht werden. In ähnlicher Weise können durch Verstellung der Hülse 20 die mit ihr fest verbundenen Zahnkränze 22 und 23 in die entsprechenden PIanetenräder 9 und 10 eingerückt werden. Die Hülsen 19 und 20 werden durch besondere Hebel verschoben und sind gegen Drehung gesperrt.

Soll sich nun die Welle 1 drehen und die Welle 7 dabei unbeweglich bleiben, so muß . die Kupplungshälfte 3 ausgerückt sein, oder es darf keines der Planetenräder 9, 10, 11 und 12 mit einem der auf den verschiebbaren Hülsen 19 und 20 befestigten Zahnkränze in Eingriff stehen.

Will man aber die Bewegung der treibenden Welle ι auf die Welle 7 übertragen, so wird bei ausgerückter Kupplungshälfte 3 durch Verschiebung der Hülse 19 zunächst der Zahnkranz 21 mit den Planetenrädern 11 in Eingriff gebracht. Dann preßt man die Kupplungshälfte 3 an den Hohlkegelkranz 2 an, was durch die Federn 17 selbsttätig erfolgt, wodurch die Hohlscheibe 4 und mit dieser die Achse 8 mit den darauf sitzenden Planetenrädern gedreht werden.

Da nun der Zahnkranz 21 gegen Drehung gesperrt ist, so werden die in denselben eingreifenden Planetenräder 11 und infolgedessen auch die Planetenräder 9, 10 und 12 auch noch um ihre eigenen Achsen gedreht, so daß die Bewegung des Rades 9 auf die Innenverzahnung 14 übertragen wird, welche mittels der Scheibe 13 die Welle 7 mit einer Geschwindigkeit dreht, die von dem Übersetzungsverhältnis der in Eingriff stehenden Zahnräder ab- . hängt. · _% _

Es ist ersichtlich, daß durch passende Verstellung der Hülsen 19 und 20 die Räder 11 und 21 oder 23 und 10 oder 22 und 9 nach Belieben miteinander in Eingriff gebracht werden können, wodurch drei verschiedene Geschwindigkeiten erzielbar sind. Selbstverständlich kann auch die Hülse 19 wegfallen und dafür die Hülse 20 mit entsprechend mehr Zahnkränzen versehen sein.

Um die Bewegung der treibenden Welle 1 direkt auf die Welle 7 zu übertragen, verschiebt man die Hülse 20 nach links, wodurch die Gabel 16 in die Löcher 15 der auf der Welle 7 festsitzenden'Scheibe 13 eindringt, so daß die Welle 7 nunmehr mit der gleichen Geschwindigkeit gedreht wird wie die Welle 1.

Um beim Übergang von einer Geschwindigkeit auf eine andere jede Bruchgefahr der Getriebeteile zu vermeiden, wird, bevor die Hülse 19 bzw. 20 verschoben wird, die Kupplungshälfte 3 stets ausgerückt, wodurch die Planetenräder stillgesetzt werden.

Will man die Welle 7 nach der entgegengesetzten Richtung drehen, so verschiebt man das Zahnrad 21 im Sinne des Pfeiles a, bis es zwischen die Zahnräder 11 und 12 gelangt. Wird das Zahnrad 21 dann noch weiter im Sinne des Pfeiles α verstellt, so kommt es in Eingriff mit einem Zwischenrad 43 (Fig. 1 und 2), welches ebenfalls in der Hohlscheibe 4 drehbar gelagert ist und sich mit ihr um die Welle 7 dreht. Es ist ohne weiteres verständlich, daß durch dieses in das Zahnrad 12 eingreifende Zwischenrad 43 die Drehung der Planetenräder9, 10, 11 und 12 umgekehrt wird, so daß auch die Bewegung der Innenverzahnung 14 und demnach der Welle 7 nach entgegengesetztem Sinne erfolgen muß.

Diese Bewegungsumkehrung kann auch ohne Vermittlung" des Zahnrades 43 erfolgen. Wie dies geschieht, geht aus der Beschreibung der Ausführungsform nach Fig. 3 hervor.

Bei dieser Ausführungsform ist das Schwungrad nicht als ein- und ausrückbare Kegelkupplung, sondern als geschlossenes Gehäuse 73 ausgebildet, in welchem die auf gemeinsamen Achsen 74 festsitzenden Planetenrädergruppen 75, 76, 77 und 78 drehbar gelagert sind.

Auf der getriebenen Welle 7 ist ebenfalls eine achsial verschiebbare Hülse 79 vorgesehen, auf welcher die Zahnkränze 80, 81 und 82 befestigt sind, die zwecks Erzielung verschiedener Geschwindigkeiten mit den Pianetenrädern 76, J'j und 78 in Eingriff gebracht werden können.

Damit die Planetenräder auf den Zahnkränzen der verschiebbaren Hülse 79 abrollen können, müssen diese Zahnkränze ebenso wie no bei der Ausführungsform nach Fig. 1 festgestellt werden, damit sie sich nicht drehen können. Hierzu trägt die Hülse 79, deren äußere Fläche nicht zylindrisch, sondern als Vierkant ausgebildet ist, eine an ihrer Drehimg teilnehmende, aber ihre achsiale Verschiebung nicht hindernde Scheibe 83, durch deren Bremsung die verschiebbare Hülse und somit die auf ihr festsitzenden Zahnräder festgestellt werden, während bei Lösung der Bremsung keine Kraftübertragung auf die zu treibende Welle stattfindet, so daß die Einstellung auf

eine andere Geschwindigkeit durch Verschiebung der Hülse vorgenommen werden kann.

Der mit den Planetenrädern 78 zusammenarbeitende Zahnkranz 82 greift nicht direkt in die Zähne dieser Planetenräder ein. Er dient vielmehr zur Feststellung eines auf der nach innen verlängerten Nabe 83' der Bremsscheibe 83 angeordneten, mit den Zahnrädern 78 in Eingriff stehenden Zahnkranzes 82', welcher für gewöhnlich lose um diese Nabe drehbar ist. Wird der Zahnkranz 82 in eine ihm entsprechende Innenverzahnung des Zahnkranzes 82' eingerückt, so wird dieser hierdurch festgestellt, und die Planetenräder 78 können nun

!5 auf ihm abrollen. Die Planetenräder 75 werden hierbei mitgedreht und übertragen ihre Bewegung auf das mit der getriebenen Welle 7 fest verbundene Zahnrad 86. Diese Einrichtung ermöglicht das Vorbeibewegen des Zahnkranzes 82 am Zahnrad J¹J und ist daher nicht nötig, wenn die Getriebeteile so eingerichtet sind, daß bei der Verschiebung der Hülse 79 die Zahnräder ungehindert aneinander vorbeibewegt werden können.

Um die Welle 7 mit gleicher Geschwindigkeit wie die Kraftwelle drehen zu können, ist auf der verschiebbaren Hülse 79 ein auf ihr achsial gleitbarer Teil 84 angeordnet, der mit der Bremsscheibe 83 zusammen umläuft und durch geeignete Verstellung mit dem Schwungrad 73 zusammengekuppelt werden kann, wodurch die Drehung der Kraftwelle unmittelbar auf die zu treibende Welle übertragen wird.
Soll die Welle 7 im entgegengesetzten Sinne gedreht werden, so läßt sich dies auch ohne Zwischenrad, einfach durch passende Wahl der Übersetzungsverhältnisse der für diesen Zweck in Eingriff zu bringenden Zahnkränze, z. B. der Zahnkränze 80 und 76, erreichen.

. Hat z. B. das Zahnrad 80 20 Zähne, das Zahnrad 76 dagegen 15, so wird bei einer Umdrehung des Schwungrades das Zahnrad 76 ²⁰/iö Umdrehungen um seine eigene Achse vollführen. Die gleiche Anzahl Umdrehungen muß nun das Rad 75 mitmachen, und hat dieses Rad z. B. 30 Zähne, während das Rad 86 nur 25 besitzt, so müssen bei einer Umdrehung des Schwungrades ²⁰/₁₅ X 30, das sind 40 Zähne des Zahnrades 75 auf dem Zahnkranz -86 abgewickelt werden. Da dieser nur 25 Zähne besitzt, so muß sich das Rad 75 von ihm 15 Zähne hervorholen, so daß eine Umkehrung der Bewegung dieses Zahnrades und somit der Welle 7 stattfindet, und zwar beträgt der Wert dieser Bewegung" für jede Umdrehung des Schwungrades 15 Zähne oder ⁸/₅ Umdrehung. Aus den gleichen Gründen ist erklärlich, daß die Welle 7 sich gar nicht drehen würde, wenn bei unverändert bleibendem Übersetzungsverhältnis der Räder 80 und 76 das Zahnrad 75 z. B. 20 Zähne, das Zahnrad 86 dagegen nur hätte, und daß die Welle 7 im Drehsinn des Schwungrades mitgenommen wird, sobald für eine Umdrehung des Schwungrades das Rad auf dem Rad 86 weniger Zähne abwickelt, als dieses selbst besitzt.

Die bei den Ausführungsformen nach Fig. 1 und 3 verwendeten Stirnräder können auch durch Kegelräder ersetzt werden. Das Wechselgetriebe muß dann entsprechend abgeändert werden, der Erfindungsgedanke als solcher bleibt aber hierdurch unberührt.

Die zur Hülsenverstellung dienenden Hebel sind zweckmäßig in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise mit den Hülsen verbunden. In ⁷S jedem Schenkel b des gegabelten Hebels c ist eine Gabel d drehbar gelagert, und in jeder Gabel d ist ein Bogenstück e eingespannt, welches in einen entsprechenden, in den Ansätzen der Hülse 20 vorgesehenen Einschnitt eingreift, um so die achsiale Verstellung der Hülse 20 zu ermöglichen. Auf beiden Seiten der Ansätze 11 sind um die Bogenstücke e Schraubenfedern gewickelt, so daß die im Augenblick des Einrückens bzw. Ausrückens etwa auftretenden Stöße durch diese Federn aufgefangen werden, wodurch ein ruhiges Ein- und Ausrücken in allen Fällen gewährleistet wird.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Wechselgetriebe, dessen Gehäuse als Kraftmaschinenschwungrad dient, und bei welchem die Drehung der Kraftwelle mittels auf festliegenden Zahnkränzen abrollender Planetenräder auf die zu treibende Welle übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß Zahnräder, auf deren Kränzen die Abrollung der Planetenräder erfolgt, auf einem um die zu treibende W^Telle angeordneten Maschinenteil, z. B. auf einer Hülse, angeordnet sind, welche zwecks Einstellung auf verschiedene Geschwindigkeiten in der Achsrichtung verschiebbar und zum Zweck der Abrollung der Planetenräder auf deren Zahnrädern gegen Drehung sperrbar ist.

2. Ausführungsform des Wechselgetriebes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- net, daß die bei jedem Übergang von einer Geschwindigkeit auf eine andere erforderliche Stillsetzung des Umlaufgetriebes stets durch ein und dasselbe Organ, z. B. durch eine ausrückbare, auf der zu treiben- ¹¹S den Welle bzw. auf der verschiebbaren Hülse lose angeordnete Kegelscheibe erfolgt, welche in eingerücktem Zustand mit dem als Hohlkegelkranz ausgebildeten Schwungrad fest gekuppelt ist und die Be- ¹²Q wegung des letzteren auf die die Planetenräder tragenden Achsen überträgt.

3· Ausführungsform des Wechselgetriebes nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der zu treibenden Welle verschiebbare Hülse eine an ihrer Drehung teilnehmende, aber ihre achsiale Verschiebung nicht hindernde Scheibe trägt, durch deren Bremsung die verschiebbare Hülse und somit die auf dieser festsitzenden Zahnräder unbeweglich gehalten werden, während bei Lösung der Bremsung keine Kraftübertragung auf die zu treibende Welle stattfindet, so daß die Einstellung" auf eine andere Geschwindigkeit vorgenommen werden kann.

4. Ausführungsform des Wechselgetriebes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiebbare Hülse einen auf ihr achsial gleitbaren Teil trägt, welcher mit der Bremsscheibe zusammen umläuft und durch geeignete Verstellung mit dem als Schwungrad dienenden Gehäuse zusammengekuppelt werden kann, wodurch die Drehung der Kraftwelle unmittelbar auf die zu treibende Welle übertragen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.