DE254133C

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Publication number: DE254133C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 47h. GRUPPE 13..

Umlauf räder-Wechselgetriebe. Patentiert im Deutschen Reiche vom 4. Februar 1911 ab.

Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Planetenrädergetriebe für mehrere Übersetzungen mit einer entsprechenden Anzahl Planetenrädersätzen, die dadurch miteinander in Verbindung stehen, daß die verschiedene Durchmesser aufweisenden Planetenrädchen der Getriebe starr vereinigt sind, so daß die Übertragung der Kraft von einem Satz auf einen anderen durch die Planetenräder selbst erfolgt.

ίο Die Sonnenräder und der Innenzahnkranz des Getriebes sind mit je einer Stufe der Planetenräder in Eingriff. Wesentlich bei der Erfindung ist die besondere Anordnung der Vorrichtung zur Einschaltung der verschiedenen Übersetzungen mit Hilfe einer innerhalb der Sonnenräder verschiebbaren Kupplungshülse, die in einer Mittelstellung in entsprechende Gegenkupplungen der Sonnenräder gleichzeitig eingreift und diese unmittelbar miteinander

ao kuppelt, während die Kupplungshülse in diesem Falle frei umlaufend ist. In den Endstellungen der Kupplungsvorrichtung kommen dagegen besondere, mit der verschiebbaren Hülse vereinigte Kupplungen zur Wirkung, durch die eines oder das andere Sonnenrad auf der Achse undrehbar festgestellt wird, während das entkuppelte Sonnenrad sich frei drehen kann. Die für diesen Zweck erforderlichen Kupplungsglieder können sämtlich oder nur zum Teil auf der verschiebbaren Kupplungshülse vorgesehen sein.

Auf der Zeichnung ist das Planetenrädergetriebe in zwei Ausführungsformen beispielsweise dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt und Fig. 2 einen Querschnitt des Getriebes nach der Linie A-B der Fig. 1; Fig. 3 und 4 zeigen entsprechende Schnitte durch die zweite Ausführungsform des Getriebes.

In der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 besteht das Planetenrädergetriebe aus einer geeigneten Anzahl Stufenzahnrädchen 5 und 6, deren Drehbolzen 7 an dem treibenden Körper 8 befestigt sind, ferner aus einem am getriebenen Körper 9 vorgesehenen Innenzahnkranz 10, mit dem die größeren Planetenrädchen 6 in Eingriff sind, und aus zwei auf der Achse 11 gelagerten Sonnenrädchen 12 und 13 von verschiedenen Durchmessern, so daß sie mit den Planetenrädchen 5 und 6 in Eingriff stehen können. Die Vorrichtung zum Umschalten des Getriebes zwecks Erzielung verschiedener Übersetzungen besteht aus zwei auf der Achse 11 verschiebbaren, aber undrehbaren Kupplungsscheiben 14 und 15 mit Zähnen, die mit auf den gegenüberstehenden Stirnflächen der Sonnenrädchen 12 bzw. 13 vorgesehenen entsprechenden Zähnen in Eingriff gebracht werden können, und aus einer zwischen diesen Scheiben geführten, auf der Achse frei drehbaren Hülse 16 mit einem Kupplungszahnkranz 17, während in der Bohrung der Sonnenrädchen diesem Zahnkranz entsprechende Kupplungszähne vorgesehen sind. Die Achse 11 ist längsdurchbohrt und an zwei Stellen quergeschlitzt, um Keile 18 und 19 hindurchtreten zu lassen, die die Kupplungsscheiben 14 bzw. 15 undrehbar festhalten und gleichzeitig mit einer Stange 20 verbinden, die

in der Bohrung der Achse ii verschiebbar ist und unter dem Einfluß einer Feder 21 steht, die sie nach links zu ziehen strebt. Das entgegengesetzte Ende der Stange ist mit einer Zugkette 22 in Verbindung, mittels deren sie unter Zusammendrückung der Feder 21 nach rechts gezogen werden kann. Die Einrichtung zur Verschiebung der Stange kann auch anders ausgeführt sein, da ihre Bauart nebensächlich ist. Das Planetenrädergetriebe ist in . dem Ausführungsbeispiel bei einem Fahrzeugantrieb dargestellt, indessen kann das Getriebe, auf das es hier allein ankommt, für beliebige Zwecke benutzt werden.

Die Wirkungsweise des Getriebes ist folgende: Wenn durch Zug an der Kette 22 die Umschaltevorrichtung so eingestellt wird, daß der Zahnkranz 17 in die innere Verzahnung beider Sonnenrädchen 12 und 13 zur Hälfte eingreift, so sind diese miteinander undrehbar gekuppelt. Da auch die beiden Stufen 5 und 6 der Planetenrädchen, die aus einem Stück bestehen, eine Relativdrehung nicht ausführen können, so ist das Getriebe in seinen beiden Planetenrädersätzen nun starr, und die Übertragung der Kraft vom Antriebskörper 8 auf den getriebenen Körper 9 erfolgt mit derselben Winkelgeschwindigkeit. Wird die Kupplungsvorrichtung noch weiter nach rechts verschoben, bis das Sonnenrädchen 13 mit der undrehbaren Kupplungsscheibe 15 gekuppelt wird, so wickeln sich die Stirnrädchen 6 bei der Drehung des treibenden Körpers 8, indem sie sich um ihre Zapfen 7 drehen, an dem nun feststehenden Sonnenrädchen 13 und ebenso am Innenzahnkranz 10 des getriebenen Körpers 9 ab, der hierbei eine gewisse Voreilung erfährt. Da die Kupplungshülse 16 auf der Achse drehbar ist, so kann das Sonnenrädchen 12 in diesem Fall frei umlaufen. Diese Stellung des Getriebes ergibt die mittlere Übersetzung. Wird die, Kette 22 freigegeben, so daß die Feder 21 die Umschalte vorrichtung in die gezeichnete Stellung (Fig. 1) nach links einstellen kann, wobei das Sonnenrädchen 12 mit der Kupplungsscheibe 14 gekuppelt wird und nun undrehbar ist, so wickelt sich die kleinere Stufe 5 der Planetenrädchen an dem größeren Sonnenrad 12 ab, während das größere Planetenrädchen 6 auch in diesem Falle den getriebenen Körper 9 in Drehung versetzt. Das Sonnenrädchen 13 ist nur mit der Hülse 16 gekuppelt und kann sich deshalb frei drehen. Diese Schaltung ergibt die größte

Übersetzung.

In der Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 ist die Anordnung dergestalt umgekehrt, daß die kleinere Stufe 5 der Planetenrädchen mit dem hier am treibenden Körper 8 vorgesehenen Innenzahnkranz 10 in Eingriff ist, wogegen die Drehzapfen 7 am getriebenen Körper 9 angebracht sind. In der Umschaltevorrichtung fehlen die Kupplungsscheiben, und die zwischen den Keilen 18 und 19 geführte Hülse 16 ist dafür außer mit dem Zahnkranz 17 mit einem Zahnkranz 24 ausgerüstet, der in den beiden Endstellungen der Hülse mit an einem auf der Achse 11 festen Körper 25 vorgesehenen entsprechenden Gegenkupplungen in Gestalt von Innenverzahnungen 14 bzw. 15 in Eingriff gebracht werden kann, infolgedessen die Hülse 16 entweder in der gezeichneten Mittelstellung frei drehbar ist und durch den Zahnkranz 17 die beiden Sonnenräder 12 und 13 unmittelbar miteinander kuppelt oder in ihren Endstellungen einerseits das Sonnenrad 12 mit Hilfe der Kupplungen 17, 24 und 14 bzw. anderseits das Sonnenrad 13 mittels der Kupplungen 17, 24 und 15 undrehbar feststellt.

Die Wirkungsweise des Planetenrädergetriebes nach dieser Ausführung ist folgende. Wenn die beiden Sonnenräder 12 und 13 durch den Zahnkranz 17 miteinander gekuppelt sind, so erfolgt keine Geschwindigkeitsänderung, weil in dem Getriebe keine Relativdrehung auftreten kann, sondern der treibende Teil 8 nimmt den getriebenen Teil 9 mit derselben Geschwindigkeit mit, wobei die Hülse 16 ebenfalls umläuft (Fig. 3). Hierbei wird die größte Geschwindigkeit erhalten. Wird durch Zug an der Kette 22 die Hülse 16 nach rechts in ihre Endstellung verschoben, so kommt der Zahnkranz 24 mit der Verzahnung 14 in Eingriff, wodurch die Hülse 16 und von dieser mittels des Zahnkranzes 17 das Sonnenrad 12 undrehbar festgestellt werden. Wenn nun der treibende Körper 8 in Drehung versetzt wird, so rollen sich in dem an ihm vorgesehenen Innenzahnkranz 10 die kleineren Planetenrädchen 5 im Sinne der Rückwärtsdrehung ab, indem sie sich um ihre Drehzapfen 7 drehen und gleichzeitig an dem feststehenden Sonnenrad 12 abwickeln. Infolgedessen wird der den Planetenträger bildende getriebene Körper 9 mit kleinerer Geschwindigkeit umlaufen als der Antriebskörper 8. Diese Schaltung veranlaßt die kleinste Geschwindigkeit. Wird mittels der Umschaltvorrichtung das Sonnenrad 13 undrehbar festgestellt, indem die Kupplungen 15 und 24 in Eingriff kommen, so wickeln sich wie vorher die Rädchen 5 an dem Innenzahnkranz 10 ab, während die größeren Planetenrädchen 6 an dem Sonnenrad 13 sich abrollen. Das Sonnenrad 12 ist hierbei frei drehbar. Bei dieser Schaltung wird die mittlere Übersetzung erhalten.

Die Anordnung des Getriebes hat den Vorteil, daß sämtliche Zahnräder dauernd an ihrer bestimmten Stelle verbleiben und nur eine Umschaltehülse achsial verschoben zu werden braucht, um die Kupplung der Sonnenräder entsprechend den verschiedenen Wir-

klingen des Getriebes einzustellen. Bei der normalen Geschwindigkeit ist das Getriebe vollkommen ausgeschaltet, da sämtliche Teile starr miteinander verbunden sind, so daß Reibung im Getriebe möglichst verhütet ist. Dadurch, daß die beiden Sätze durch die beiden Stufen der Planetenrädchen fest miteinander verbunden sind, ist es möglich, durch die verschiedene Kupplung lediglich der Sonnenräder die drei verschiedenen Übersetzungen mit Hilfe einer einzigen gemeinsamen Vorrichtung und unter Benutzung weniger Kupplungen einzuschalten.

Claims

*5 Patent-Ansprüche:

i. Umlauf räder-Wechselgetriebe, dessen stufenförmige, am getriebenen oder treibenden Körper drehbar gelagerte Planetenräder starr miteinander verbunden sind und mit besonderen unverschiebbaren Sonnenrädern in Eingriff sind, wobei die eine Stufe der Planetenräder mit einem am treibenden oder am getriebenen Körper vorgesehenen Innenzahnkranz in Eingriff ist, während die Kupplung der Sonnenräder miteinander bzw. mit anderen Teilen zwecks Einschaltung der verschiedenen Geschwindigkeiten durch in ihren Bohrungen verschiebbare Glieder erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiebbaren Kupplungsteile in einer Mittelstellung durch gleichzeitigen Eingriff in die Innenverzahnungen der Sonnenräder eine unmittelbare Kupplung herstellen, während in den anderen Stellungen immer nur das eine Sonnenrad durch eine besondere Kupplung mit der Achse oder anderen stillstehenden Teilen verbunden wird, das andere Sonnenrad jedoch frei umlaufen kann.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kupplung der Sonnenräder eine auf der Achse frei drehbare und verschiebbare Hülse dient, die mittels auf ihr vorgesehener Kupplungszähne mit entsprechenden Kupplungen beider Sonnenräder gleichzeitig oder abwechselnd in Eingriff gebracht werden kann, während die Verschiebung der Kupplungshülse durch zwei ihre Enden umfassende, auf der Achse undrehbare Kupplungsscheiben o. dgl. erfolgt, die in den Endstellungen der Vorrichtung das eine bzw. das andere Sonnenrad in beiden Drehrichtungen feststellen.
3. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine drehbare Kupplungshülse auf ihrem Umfange zwei Kupplungszahnkränze enthält, von denen je nach ihrer Stellung der eine mit den Kupplungszähnen beider Sonnenräder oder nur eines von ihnen in Eingriff kommt, wobei der andere Kupplungszahnkranz im ersteren Falle frei ist, so daß die Kupplungshülse umlaufen kann, im anderen Fall aber mit einer von zwei an einem auf der Achse festen Körper vorgesehenen Gegenkupplungen in Eingriff kommt.
4. Getriebe nach Anspruch 1 bis 3, bei welchem die achsiale Bewegung der Kupplungshülse von einer in der hohlen Achse beweglichen Steuerstange aus mit Hilfe von durch Längsschlitze der Achse ragenden Keilen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Keile die Hülse an ihren Enden umfassen, ohne ihre freie Drehung zu hindern, und gegebenenfalls auch zur Sicherung der Kupplungen dienen, durch die die Sonnenräder undrehbar festgestellt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.