DE270552C

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Publication number: DE270552C
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Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVi 270552 KLASSE 47h. GRUPPE

Umlaufräder-Wechselgetriebe für vier Geschwindigkeiten. Patentiert im Deutschen Reiche vom '29. April 1911 ab.

Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Umlaufräder-Wechselgetriebe mit drei verschiedenen Sätzen von Umlaufrädern, die in einem gemeinsamenTräger gelagert sind. Zwei dieser Umlaufrädersätze sind mit Innenverzahnungen in Eingriff, die am treibenden bzw. am getriebenen Körper vorgesehen sind. Bei. eier neuen Anordnung des Getriebes sind ferner zwei der Umlaufrädersätze von verschiedenem Durchmesser als Stufensatz miteinander starr verbunden. Jeder der einzelnen Umlaufrädersätze ist mit einem besonderen Sonnenradi von entsprechendem Durchmesser in Eingriff; diese Sonnenräder sind voneinander unabhängig und auf der Achse des Getriebes frei drehbar vorgesehen, jedoch können sie derart mit anderen Teilen gekuppelt werden, daß sie entweder undrehbar festgestellt werden, oder die Umlauf räder unmittelbar mit ihrem Träger relativ nicht drehbar verbinden oder aber in manchen Schaltungen frei umlaufen können, je nachdem die verschiedenen Geschwindigkeiten gewünscht werden. Die Einschaltung der vier verschiedenen Geschwindigkeiten erfolgt hierbei ausschließlich durch die verschiedene Kupplung der einzelnen Sonnenräder oder der entsprechenden umlaufenden Teile, wobei einzelne oder sämtliche Umlaufrädersätze außer Wirkung gesetzt bzw. die Umlaufrädersätze . in verschiedenen Zusammenstellungen zum Zusammenarbeiten gebracht werden können. Die Einstellung sämtlicher Kupplungen erfolgt mit Hilfe einer einzigen, in der Achse des Getriebes verschiebbaren Steuerstange, die vier verschiedene Stellungen einnehmen kann. Die Verbindung der voneinander unabhängigen Sonnenräder mit der Steuerstange erfolgt durch nachgiebige Verbindungsmittel, die zum Teil an sich bekannt sind.

Auf der Zeichnung ist das Umlaufrädergetriebe in zwei Ausführungsformen beispiels-Aveise dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt und Fig. 2 einen Querschnitt des Getriebes nach der Linie A-B der Fig. 1; Fig. 3, 4 und 5 veranschaulichen einige Teile, insbesondere die Umlauf- und die Sonnenräder in ihren verschiedenen Stellungen bei der Einschaltung des Getriebes für drei verschiedene Geschwindigkeiten; Fig. 6 und 7 zeigen einen Längs- bzw. einen Querschnitt durch die zweite Ausführungsform und Fig. 8 bis 10 veranschaulichen die verschiedenen Stellungen der Umschaltvorrichtung zur Einstellung von drei verschiedenen Geschwindigkeiten.

In der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 5 ist an dem treibenden Körper 8 ein Innenzahnkranz 10 vorgesehen, der mit den größeren Zahnrädern 6 zweier starr miteinander verbundenen Umlaufrädersätze 5 und 6 standig in Eingriff ist. Am getriebenen Körper 9 ist ein ähnlicher Innenzahnkranz 30 ausgebildet, der mit Umlauf rädern 31m Eingriff steht, die mit den Zahnrädern 5 und 6 auf denselben Drehbolzen 7 gelagert sind, die mit ihren Enden in den beiden Seitenwangen 29 eines Umlaufräderträgers auf geeignete Weise befestigt sind. Auf der Achse 11 sind drei

verschiedene Sonnenräder für die einzelnen Umlaufrädersätze verschiebbar gelagert, und die Anordnung ist so getroffen, daß die Sonnenräder durch eine in der Bohrung der Achse it verschiebbare Zugstange 20 sämtlich in die erforderlichen Stellungen gebracht werden können, um die vier verschiedenen Geschwindigkeiten einzustellen. Das zu den Planetenrädern 31 gehörige Sonnenrad 32 kann entweder mit einer auf der stillstehenden Achse 11 festen Zahnkupplung 33 (Fig. 1) durch an seiner Stirnseite ausgebildete Kupplungszähne oder mit einem am Umlaufradträger 29 vorgesehenen Zahnkranz 34 gekuppelt werden

*5 (Fig. 3 bis 5). Das mit den Umlauf rädern 5 in Eingriff stehende Sonnenrad 12 ist entweder auf der Achse frei drehbar (Fig. 1 bis 4) oder es kann mit der Zahnkupplung 33 in Eingriff gebracht und damit undrehbar festgestellt werden (Fig. 5)"....Das Sonnenrad 13 der Umlaufräder 6 kann in seiner äußersten rechten Stellung mit dem Umlauf radträger 29 durch einen an diesem vorhandenen Zahnkranz 35 gekuppelt werden (Fig. 1) oder in einer Mittelstellung durch Eingriff einer an seinem äußeren Ende vorgesehenen Kupplung 36 mit einer Kupplung 37 an dem fest-.,. stehenden Lagerkegel 25 verbunden werden (Fig. 4) oder es kann in seiner äußersten linken Stellung auf der Achse frei drehbar sein (Fig. 5).

Zur Steuerung der verschiedenen Sonnenräder sind auf der Zugstange 20 mehrere Anschläge und Keile, letztere auf ihr verschiebbar und unter dem Einfluß von Federn stehend, angeordnet. Das Sonnenrad 32 wird von einem Keil 38, das Sonnenrad 12 von einem Keil 39 und das Sonnenrad 13 von einem Keil 40 beeinflußt. Die Keile ragen durch Schlitze der Achse 11 hindurch und greifen mit ihren Enden in Umfangsnuten in den Bohrungen der Sonnenräder, so daß ■ letztere zwar frei umlaufen können, jedoch ach si al von den Keilen zwangläufig bewegt Averden. Die Keile 38 und 39 werden durch eine Feder 41 ständig auseinandergedrückt, und in ähnlicher Weise wird der Keil 40 durch eine sich gegen einen Bund 43 der Stange 20 stützende Feder 42 ständig nach rechts gedrückt, so daß die verschiedenen Keile sich entweder gegen das Ende des betreffenden Schlitzes der Achse oder in gewissen Stellungen sich gegen einen Absatz der Stange 20 legen.

Das Getriebe wird für die verschiedenen Geschwindigkeiten in folgender Weise eingestellt: -Wenn die Umlaufräder 6 durch das Sonnenrad 13 und die Kupplung 35 mit dem Umlauf radträger 29 undrehbar verbunden sind, während das Sonnenrad 32 durch die Zahnkupplung: 3 3 auf der Achse undrehbar festge stellt ist (Fig. 1), so ist eine Verdrehung zwischen dem treibenden Körper 8 und dem Umlaufradträger 29 nicht möglich, während die von den in letzterem g-elagerten Drehbolzen 7 angetriebenen Umlauf räder 31 sich an dem feststehenden Zahnrad 32 und dem Zahnkranz 30 abwickeln und dem getriebenen Körper 9 eine Voreilung erteilen. Diese Schaltung ergibt die Übersetzung auf höchste Geschwindigkeit. Wenn die Zugvorrichtung 22 der Steuerstange 20 um ein gewisses Maß freig'cgeben wird, so wird diese durch die Feder 21 nach links bewegt, worauf das Sonnenrad 32 die Umlaufräder 31 mit dem Umlauf rad-' träger 29 durch die Verzahung 34 kuppelt. In diesem Falle sind sämtliche Umlaufräder auf den Bolzen 7 undrehbar festgestellt (Fig. 3) und das Getriebe ist vollständig starr, weshalb der treibende Körper 8 und der getriebene. Körper 9 dieselbe Geschwindigkeit haben.

Dies ist die normale Geschwindigkeit. Wird

! die Zugstange um die nächste Stufe freigegeben und von der Feder 21 in die Stellung nach Fig. 4 bewegt, so tritt eine Veränderung

j insofern ein, als das Sonnenrad 13 die Kupplung der Planetenräder 6 mit dem Umlaufradträger 29 aufhebt und durch seinen Zahnkranz 36 mit dem Zahnkranz 37 des feststehenden Lagerkegels 25 gekuppelt wird (Fig. 4). Die Planetenräder 6 wickeln sich deshalb beim Antrieb an dem undrehbar fest- ·

ι gestellten Sonnenrad 13 und am Zahnkranz 10 ,des treibenden Körpers 8 ab, was eine Übersetzung ins Langsame ergibt, wobei der Umlaufradträger 29 und die mit ihm starr ge-·

j kuppelten Umlauf räder 31 ihre Drehung auf den getriebenen Körper 9 mit derselben Geschwindigkeit übertragen. Wenn die Stange ■ 20 sich in ihrer äußersten linken Stellung befindet (Fig. 5), wird das Sonnenrad 13 von

_: der Kupplung 37 frei und ist dann auf der Achse drehbar. Hingegen wird das bei den übrigen Schaltungen auf der Achse frei umlaufende Sonnenrad 12 durch den Bund 43 und den Keil 39 so weit nach links bewegt, daß es mit entsprechenden Zähnen in die Ver-

[ zahnung 33 eingreift. Jetzt rollt sich das Zahnrad 6 an dem Zahnkranz 10 ab, während die Umlaufräder 5 sich an dem feststehenden Sonnenrad 12 abwickeln, wodurch die kleinste Übersetzung erhalten wird. Die bei den einzelnen Schaltungen eintretende Änderung der Stellung der verschiedenen Keile in bezug· auf die Anschläge auf der Steuerstange und die durch die Enden der Schlitze gebildeten Widerlager ist aus den verschiedenen Fig*. 1 ' bis 5 zu erkennen.

In der Ausführungsform nach Fig. 6 bis 10 ist die Einrichtung derart getroffen, claß der Zahnkranz 10 mit den kleineren Planetenrädern 5 in Eingriff steht, was aber nur auf

die Größe der Übersetzung von Einfluß ist. Die Umschaltvorrichtung ist jedoch so ausge- i führt, daß die Kupplung nicht durch die Sonnenräder allein, sondern noch durch ver- ' schiedene Kupplungshülsen geschieht, . von denen die eine von einer Feder 62 beeinflußte Kupplungshülse 50 die Verbindung des Umlaufradträgers.29 mit dem getriebenen Körper 9 herstellt, während die zweite, auf der Achse verschiebbare Hülse 59 dazu dient, die ^: einzelnen Sonnenräder 32, 13 und 12 entweder miteinander oder mit dem Lagerkegel 25 zu verbinden, zu welchem Zweck an letzterem zwei innere Verzahnungen 51 und 52 und auf der Kupplungshülse 59 Zahnkränze 53, 54 und 55 (Fi&-8). vorgesehen sind, denen in der ; Bohrung der Sonnenräder 12, 13 und 32 ausgebildete A^erzahnungen 56, 57 und 58 entsprechen. In der Stellung nach Fig. 8 wird ; durch die Hülse 50 der getriebene Körper 9 mit dem Umlaufradträger 29. unverdrehbar verbunden, während die Sonnenräder 12 und 32 durch die Verzahnungen 54, 56 bzw. 55, 58 mit der Hülse 59 gekuppelt sind. Infolgedessen ist das Getriebe vollständig' starr und ί es findet keine Änderung der Geschwindigkeit bei der Übertragung' der Kraft vom treiben- \ den auf den getriebenen Körper statt. Wird die Steuerstange 20 nach rechts gezogen, so kommen die Verzahnungen 51 und 53 in Eingriff, während die nun stillstehende Hülse 59 ! durch die Verzahnungen 55 und 57 das Sonnenrad 13 feststellt. (Fig. 9). Bei der Abwicklung der Umlaufräder 5 am Zahnkranz 10 i

und der Umlaufräder 6 am Sonnenrad 13 er- ! gibt sich eine Übersetzung ins Langsame. In der Stellung nach.Fig. 10 ist das Sonnenrad 12 mit dem Lagerkegel 25 ,undrehbar gekuppelt,' und es findet deshalb nur eine Abwicklung innerhalb dieses Umlaufrädergetriebes an den Zahnrädern 10, 5 und 12 statte was die kleinste Geschwindigkeit ergibt. Wird die Steuerstange 20 freigegeben, so verschiebt sie sich unter dem Einfluß der Feder 21 ganz nach links, wobei die Hülse 59 die Kupplungshülse 50 derart verschiebt, daß sie den Umlaufradträger 29 freigibt (Fig. 6). Anderseits werden durch die Hülse 59 und die Kupplung 52 die Sonnenräder 32 und 13 am Kegel 25 festgestellt, so daß bei der Drehung der beiden Umlauf rädersätze 6 und 31 "eine Übersetzung ins Schnelle erhalten.wird.

In den Zeichnungen ist das Umlaufrädergetriebe bei einem Fahrradantrieb angewendet dargestellt. Selbstverständlich kann es auch für andere Zwecke dienen, z. B. als Getriebe bei Motorwagen, als Vorgelege bei Werkzeugmaschinen und unter Umständen auch als Ersatz der Wechselrädergetriebe bei LeIt-Spindeldrehbänken.

Die besondere Anordnung des Getriebes hat den Vorteil sehr gedrängter Bauart, da die verschiedenen Umlaufräder in demselben Umlaufradträger eingebaut sind, der zwischen dem treibenden und dem getriebenen Körper gelagert ist. Man kann mit Hilfe der verschiedenen Umlaufrädersätze die Geschwindigkeit leicht und stufenweise ändern, ohne daß die einzelnen Zahnräder außer Eingriff. kommen. Wichtig ist ferner, daß die Steuerung sämtlicher Teile mit Hilfe einer einzigen Steuerstange ermöglicht ist, auf der die verschiedenen Bewegung&vorrichtungen der Kupplungen sich selbsttätig einstellen.

Claims

75 Patent-Ansprüche: '

ι. Umlauf räder-AVechselgetriebe für vier Geschwindigkeiten mit drei in einem gemeinsamen Umlaufradträger gelagerten Umlaufrädersätzen, von denen zwei mit Innenverzahnungen des treibenden und des getriebenen Körpers dauernd in Eingriff stehen, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere und ein äußerer Umlauf rädersatz (5, 6) als starr miteinander vereinigte 85 Stufenzahnräder, ausgebildet sind und daß alle Umlaufrädersätze mit besonderen Sonnenrädern (12, 13, 32) in Eingriff stehen, die unabhängig voneinander drehbar sind und je nach den eingestellten Übersetzungen entweder frei umlaufen oder mit feststehenden Teilen mittelbar oder unmittelbar gekuppelt werden können, oder die Verbindung der Umlaufrädersätze miteinander bzw. mit dem Umlaufradträger vermitteln.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche drei Sonnenräder (12, 13, 32) gegeneinander verschiebbar sind, so daß je nach der Schaltung durch Anschläge der Steuerstange ein oder gleichzeitig' zwei Sonnenräder be- \vegt werden können.
3. Getriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden äußeren Sonnenräder (13, 32) zwei Einstellungen erfahren können, bei denen sie sich unabhängig voneinander verschieben lassen, während das eine dieser Sonnenräder (13) noch eine dritte Stellung einnehmen kann, bei der das mittlere Sonnenrad (12) gleichzeitig verschoben wird.
4. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei unverschiebbar, aber frei drehbar angeordneten Sonnenrädern (32, 13, 12) Kupplungen in ihren Bohrungen vorgesehen sind und in ihnen eine mit der Steuerstange (20) starr verbundene, auf ihrem Umfange .mit mehreren entsprechenden Kupplungskränzen (55. 54, 53) versehene Hülse (59) verschiebbar ist, welche die drei Sonnenräder

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untereinander bzw. mit feststehenden Teilen des Getriebes zu kuppeln gestattet.
5. Getriebe nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die starre Kupplung des Getriebes durch Kupplung der Sonnenräder (32, 12) miteinander und die Ausschaltung des einen Umlaufrädergetriebes (30, 31, 32) durch eine entgegen der Wirkung einer Feder (62) von der Stcuervorrichtung· verschiebbare zweite Kupplungshülse (50) erfolgt, die den Umlaufradträger (29) mit dem den Innenzahnkranz (30) tragenden, anzutreibenden Teil (9) kuppelt. .

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.