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Umlaufrädergetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge. Die Erfindung
bezieht sich auf ein Umlaufrädergetriebe, namentlich für Kraftfahrzeuge, bei welchem
an dem Gehäuse des Differentialgetriebes gelagerte Umlaufräder in einen Innenzahnkranz
des zu den Differentialwellen gleichachsigen Antriebskegelrades und in ein mit dem
Gehäuse des Differentialgetriebes kuppelbares oder festzustellendes Zentralrad eingreifen.
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Das neue Kennzeichen des Umlaufräder-
Betriebes besteht
darin, daß mit dem Zentralrade zwei zu ihm gleichachsige, verschieden große Stirnräder
verbunden sind, von denen das kleinere in ein Zwischenrad eingreifen kann, das,
auf feststehender Achse verschiebbar gelagert, mit einem in das größere Stirnrad
einrückbareri Stirnrad starr verbunden ist und mit einem anderen, mit dem Antriebskegelrad
starr verbundenen Innenzahnkranz dauernd in Eingriff steht. Hierdurch wird ein Rücklauf
und ein langsamerer Vorwärtsgang des Uiinlaufrädergetriebes erzielt.
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Der Erfindungsgegenstand ist in einer Ausführungsform beispielsweise
in der Zeichnung dargestellt.
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Abb. i zeigt das Getriebe im Grundriß, zur Hälfte in Ansicht und zur
Hälfte im Längsschnitt.
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Abb. 2 ist ein Querschnitt nach Linie 2-2 und Abb. 3 nach Linie 3-3
der Abb. i.
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Abb. 4 ist eine Ansicht mit teilweisem Schnitt des Getriebes in einer
solchen Arbeitsstellung, bei welcher die verschiebbaren Räder eine langsame Vorwärtsbewegung
einleiten.
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i und 2 sind die inneren Teile von Differentialwellen, beispielsweise
der rückwärtigen Welle eines Kraftfahrzeuges. Die Wellenstücke werden durch ein
ihre einander zugekehrten Enden verbindendes Differentialgetriebe bekannter Bauart
angetrieben, das aus zwei einander gegenüber befindlichen Kegelrädern 3,4 besteht,
die auf die Enden der `Fellen i, 2 aufgekeilt sind, und Zwischenkegelrädern 5, die
sich frei um ihre im Gehäuse 7 festgelagerte Welle 6 drehen können und mit den Rädern
3, 4 in Eingriff stehen. Vorteilhaft besteht das Gehäuse 7 aus Halbkugelschalen
je mit Wanddurchbohrungen zur Bildung von Lagern für die Welle 6 und Lagerbüchsen
8 an den Außenseiten, die sich um die Naben der Räder 3, 4 drehen können, wodurch
das Gehäuse in Stellung gehalten wird. Seitlich am Gehäuse 7 steht eine Reihe von
Bolzen io vor, die darin fest verankert sind und Zahnräder i1 tragen. Im dargestellten
Beispiel sind drei solcher Ritzel Ir vorgesehen, die die Zwischenräder des Planetengetriebes
bilden. 12 ist das Haupt-oder Umlaufsrad des Planetengetriebes und 13 das Hauptantriebsrad
der ganzen Einrichtung. Die beiden Räder 12, 13 bilden ein einziges Gußstück, das
mittels Schrauben 17 auf Rippen 15, 16 befestigt ist, so daß die beiden Räder 12,
13 sich gleichachsig mit den Wellen i, 2 drehen. Die Rippen 15, 16 bilden zusammen
ein Gehäuse, das die beiden Räderwerke umschließt. Seine Lagerbüchsen 18, i9 laufen
in Kugellagern 2o, die von Auslegern 28, 29 getragen werden. Das Zentralrad 22 des
Planetenräderwerks sitzt am inneren Ende einer um die Welle i drehbaren und längs
derselben verschiebbaren Hülse 23, mit der es zweckmäßig aus einem Stück gegossen
ist. Das Gegenende der Hülse 23 steckt in einer mit ihr durch Keil fest verbundenen
Hülse 24, die ihrerseits an ihrem inneren Ende ein Zahnrad 25 trägt. Dieses Zahnrad
kann durch Längsverschiebung der Hülse 24 außer oder in Eingriff mit einem Innenzahnkranz
26 gebracht werden, der in dem Gehäuse des Differentialgetriebes am Ausleger 28
starr befestigt ist. Auf den freien Enden der Bolzen io ist ebenfalls ein Innenzahnkranz
27 befestigt, in den das Zahnrad 22 eingreift, wenn die Hülse 23 auf ihrer Welle
längsverschoben wird. Die verschiedenen Räder sind so angeordnet, daß, wenn das
Rad 25 mit dem Zahnkranz 26 kämmt, auch das Rad 22 mit den Ritzeln ii in Eingriff
ist, aber keine Berührung mit den Zähnen des Kranzes 27 hat, wie auch bei Eingriff
des Rades 22 in den Kranz 27 das Rad 25 den Kranz 26 vollständig verlassen hat.
In der in Abb. i dargestellten Lage der Hülse 23 befinden sich die Räder 22, 25
in einer »neutralen« Stellung, d. h. einer solchen, in welcher sie weder mit dem
Zahnkranz 26 noch mit demjenigen 27 in Eingriff stehen, so daß die Hülse 23 sich
frei drehen kann.
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Aus dem Vorhergesagten ergibt sich, daß durch Verschiebung der Hülse
23 nach rechts derart, daß die Zähne des Rades 25 mit denjenigen des feststehenden
Kranzes z6 und das Rad 22 lediglich mit den Ritzeln ii in Eingriff kommen, die Hülse
a3 gegen Verdrehung gesperrt ist. Infolgedessen werden bei Umdrehung des Getriebes
das Hauptantriebsrad 13 und die Wellen i, 2 mit verschiedenen Geschwindigkeiten
laufen. Und zwar ist die der Wellen geringer als diejenige des Hauptrades 13 entsprechend
dem Übersetzungsverhältnis oder dem Durchmesser der Räder. Wird hingegen die Hülse
23 so eingestellt, daß das Rad 25 außer Eingriff mit der Zahnung des Kranzes 26
kommt und die Zähne des Rades 22 sowohl mit den Ritzeln ii als auch mit den Zähnen
des Kranzes 27 kämmen, dann sind die Ritzel gegen Drehung gesichert, so daß das
Gehäuse 7 ebenfalls festgehalten ist, also mit dem Hauptrad z3 umläuft, und die
Wellen i, 2 werden dann unmittelbar angetrieben, so daß sie ihre sogenannte »Höchstgeschwindigkeit«
erreichen.
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Bis hierher ist die Vorrichtung, die nur für Vorwärtsgang bestimmt
ist, bekannt. Neu hingegen ist die Einrichtung, mittels deren ein Rückwärtsgang
und eine zusätzliche, langsamere Vorwärtsbewegung erreicht wird. Hierzu ist sie
wie folgt gestaltet.
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Die Rippen 16 haben einen mit ihnen aus einem Stück bestehenden, schalenf6rmig
ausgebildeten Flansch 3o in Richtung mit der Welle i und konzentrisch zu ihr. Der
Flansch 3o hat auf seiner Innenseite einen Zahnkranz
3r, der als
Innenkranz für ein Getriebe und bei dem das Rad 25 auf der Hülse 24 als Mittelrad
dient. Ein Zahnrad 32 am äußersten - in der Zeichnung - rechten Ende einer Hülse
3 , die auf einer im Gehäuse parallel zur Welle r starr befestigten Achse 34 gleiten
kann, dient hierbei als Zwischenrad.
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Es sei angenommen, daß sich die verschiedenen Teile der Einrichtung
in der in Abb. r gezeichneten Stellung befinden und das Hauptantriebsrad 13 sich
in Vorwärtsrichtung drehe, dann dreht sich der Zahnkranz 31 mit diesem, wodurch
die verschiedenen Räder in den in Abb. 2 und g eingetragenen Pfeilrichtungen umlaufen.
Da das Zahnrad 32 kleiner ist als der Innenzahnkranz 3r, so hat es eine größere
Winkelgeschwindigkeit und treibt das Zahnrad 25, das- die Hülse 23 und das Rad 22
in Pfeilrichtung dreht. Es- ist ersichtlich, daß das Rad 22 nunmehr mit einer größeren
Umfangsgeschwindigkeit und in entgegengesetzter Richtung zu dem Hauptrad 13 und
Zahnkranz 12 läuft, infolgedessen werden die Ritzel xr und das sie tragende Gehäuse
7 gezwungen, sich in der Drehrichtung der Hülse 23 zu drehen, wodurch sie einen
Rücklauf der Wellen r, 2 hervorrufen, obwohl das Hauptrad die gleiche Drehrichtung
wie beim Vorwärtsgang beibehält.
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Um der obenerwähnten Vorwärtsgeschwindigkeit noch eine zusätzliche
Geschwindigkeit erteilen zu können, sitzt an dem äußersten Ende der Hülse 33 ein
kleines Rad 35, das durch eine von außen her bewirkte Verschiebung der Hülse 33
mit einem verhältnismäßig. großen Rad 36 in Eingriff gebracht werden kann, das am
äußeren Ende der Hülse 24 sitzt. Die Entfernung zwischen den Rädern 25 und 36 und
den Rädern 32 und 35 ist so gewählt und der Zahnkranz 31 ist derart zu den Rädern
25 und 32 angeordnet, daß, wenn die Hülse 23 sich in ihrer neutralen Stellung befindet,
die Hülse 33 nach außen in eine neutrale Stellung übergeführt werden kann (strichpunktiert
Abb. r). Hierbei besteht keine treibende Verbindung zwischen dem Zahnkranz 31 und
der Hülse 23. Oder aber die Hülse 33 wird noch weiter verschoben (Abb. 4), so daß
durch die Vermittlung des Rades 32, die Hülse 23, Räder 35 und 36 eine Antriebsbewegung
erfolgt. In diesem Fall dreht sich das Rad 22 langsamer als das Hauptrad 12, und
zwar in entgegengesetzter Richtung zu, wodurch die Wellen r, 2 sich langsam vorwärts
drehen. Die hierbei auftretende Geschwindigkeit hängt indessen von den Übersetzungsverhältnissen
der dabei in Betracht kommenden Zahnräder ab, die derart gewählt sein müssen, daß
die Umfangsgeschwindigkeit der Hülse 23 beim Rückwärtsgang geringer ist als diejenige
des Zahnkranzes 12 beim Vorwärtsgang, damit das Gehäuse 7 in Vorwärtsrichtung läuft.
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Zum Verstellen der Hülse 23 zwecks Geschwindigkeitswechsels mit Hilfe
des Planetengetriebes dient eine Gabel 40. Die Gabel umfaßt die Hülse 24 und greift
mit Stiften 42 in eine Rille zwischen Bunden 43 am äußeren Ende der Hülse (Abb.
r). Ebenso wird die Hülse 33 von einer Gabel 46 verstellt.
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Die vorbeschriebene Einrichtung kann in jedes Kraftfahrzeug eingebaut
werden, und zwar wird das Hauptantriebsrad 13 mittels Zwischenrades 52 am Ende der
Antriebswelle 53 (Abb. 3) unmittelbar von der Maschine aus gedreht.
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Es leuchtet ein, daß die neue Einrichtung jede Transmission, wie sie
sonst bei Antriebsmaschinen für Kraftfahrzeuge üblich sind, entbehrlich macht und
sowohl einen Vorwärtsals Rückwärtsgang der Achsen ohne Richtungswechsel der Antriebswelle
ermöglicht.