DE421802C

DE421802C - Stirnradgetriebe fuer Hebevorrichtungen

Info

Publication number: DE421802C
Application number: DESCH60001D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1920-11-26
Filing date: 1920-11-26
Publication date: 1925-11-19

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 19. N OVEMB ER 1925

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVi 421802 KLASSE 35 c GRUPPE 1

(SLVz 60001 XV35 c)

Franz Schenk in Altona, Elbe.

Stirnradgetriebe für Hebevorrichtungen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. November 1920 ab.

Gegenstand der Erfindung ist ein. Stirnradgetriebe für Hebevorrichtungen u. dgl., bei welchem die zvveckenlsprechende Verbindung eines Mehrradumlaufgetriebes a, b, d mit einem feststehenden Rädergetriebe g, f das Getriebe von der Lastseite aus sperrt, wodurch sich die Anwendung jeglicher Bremsen erübrigt sowie die Möglichkeit geschaffen... wird, die hierbei völlig entlastete Antriebswelle auf beliebige Schaltwerke während der Belastung to zu schalten.

Bei allen bisher bekannt gewordenen Hebe-

vorrichtungen läßt sich Selbsthemmung nur erreichen, wenn durch hohe Übersetzungen große Eigenwiderstände erzeugt werdenj die auch bei beschleunigtem Lastfieren genügen, um ein selbsttätiges Weiterablaufen der Last zu verhüten. Hierzu dienen entweder Schnekkengetriebe oder die bekannten Differentialräder, bei denen entweder die Innenräder schwingend angeordnet sind und durch ihr ίο keilschubartiges Verzahnen die Bewegung verursachen oder mit Außenzahnkränzen, deren Zähnezahl um ein geringes gegenseitig abweicht, gemeinschaftlich kämmen.

Die dabei mit Rücksicht auf den Ablauf erforderliche große Reibungsarbeit belastet die Hubarbeit außerordentlich, so daß alle ebengenannten Getriebe einen schlechten Wirkungsgrad besitzen.

Bei dem Gegenstande der Erfindung wird dagegen in erster Linie durch statischen Ausgleich der Drehmomente eine Hemmwirkung erzielt, die dem Getriebe beim Abstellen der Antriebskraft sofort eine so große Verzögerung erteilt, daß dadurch die in dem Getriebe jeweils vorhandene, wenn auch noch so geringe Reibung eine der Geschwindigkeitsminderung entsprechende Vergrößerung erfährt, bis schließlich — da auch gleichzeitig die resultierende Drehkraft um diese Beträge abnimmt — ein vollkommener Ausgleich und damit die Sicherung gegen Rücklauf des Getriebes entsteht.

Zu diesem Zwecke wird ein Mehrradümlaufgetriebe a, b, c, d, e mit einem festen Stirnradgetriebe /, g. k verbunden und die Tätigkeit der beiden Getriebe zueinander so geregelt, daß das Umlaufgetriebe von dem festen Stirnradgetriebe durch die inneren und äußeren Steuerräder c, g, f bewegt wird. Hierbei kämmen die Umlauf ritzel b und d, von denen immer mindestens je zwei gekuppelt sind, einmal mit den Steuerrädern ϋ und /, das andere Mal mit dem Lastrade e. Die Verkämmung der Umlaufritzel d mit dem' ! Lastrade e geschieht entweder durch Innenoder durch Außenverzahnung. In der dargestellten Ausführung ist die Außenverzahnung¹ gewählt. Die Abb. 1 bis 7 stellen das Getriebe dar, und zwar ist in den beiden Abb. 1 und 2 das ganze Getriebe auseinandergezogen, um die Eingriffe der ; einzelnen Zahnräder deutlich zu zeigen. Abb. ι bringt eine perspektivische Darstellung. Die Abb. 3 bis 6 zeigen dasselbe Getriebe zu- : sammengezogen, also in Betriebsstellung. Abb. 5 und 6 sind Schnitte durch' das Getriebe, während in Abb. 7 der Kräfte- und Bewegungsplan des Getriebes schematisch dargestellt ist. Wie aus den Abbildungen ersicht-Hch, trägt das Gehäuse /, welches im Anwendungsfalle durch den feststehenden Teil des Hebezeuges usw. gebildet wird, die hier nicht drehbare Welle s. Um diese Welle, welche bei Anwendung als Antriebswelle natürlich gleichfalls drehbar ist, gruppiert sich vorn das feststehende Stirnradgetriebe /, g, k. Der Antrieb kann von allen Rädern erfolgen, je nachdem der Verwendungszweck es erwünscht sein läßt. Bei dem Ausführungsbeispiel ist Rad k als Antriebsrad benutzt. Auf dem hinteren Teile der Welle s ist das Umlaufgetriebe angeordnet. Es besteht aus . dem Dreharm oder der Drehscheibe a, auf deren Zwischenwelle a¹ je die beiden Umlaufritzel b und d fest aufgekeilt sind. Die Kraftverbindung oder der Kraftschluß dieses Umlaufgetriebes mit dem obengenannten Stirnradgetriebe erfolgt außen durch das : äußere Steuerrad /, das entweder als breites Zahnrad sowohl in Rad b wie in Rad k eingreift (s. Abb. 4) oder unterteilt wird, um : durch verschiedene Abmessungen den Konstruktionsverhältnissen Rechnung tragen zu können. Innen wird das Umlaufgetriebe ι durch das Doppelrad g-c gesteuert.

Um nun die Last zu heben, wird das Rad k mittels der Kurbel K. in der in Abb. 6 (rechte Seite) durch einen Pfeil bezeichneten Rich- ^: tung in Umdrehung versetzt. Die beiden

Räder g und / drehen sich deshalb mit glei- : Cher Umfangsgeschwindigkeit in entgegengesetzten Richtungen. Das in das Planetenrad & ι eingreifende Rad c, das mit dem Zahnrad g ι fest verbunden ist, dreht sich in der gleichen Richtung wie dieses mit der seinem kleine-■ ren Durchmesser entsprechenden geringeren Umlaufgeschwindigkeit. Der außen in das Planetenrad b eingreifende Zahnkranz, der ! mit dem in das Antriebsrad k außen eingreifenden Zahnkranz fest verbunden ist und . beim Ausführungsbeispiel den gleichen Durch- : messer wie dieser hat, dreh't sich demnach in umgekehrter Richtung wie das Rad c und mit wesentlich größerer Umfangsgeschwindigkeit. Infolgedessen rollt sich das Zahnrad b, indem es sich in der in Abb. 6 eingezeichneten Pfeilrichtung dreht, auf dem Rade c ab. Die Achse des Planetenrades b kreist demnach in derselben Drehrichtung wie das Rad / um die Achse s des ganzen Getriebes. Da das auf der Planetenradachse fest aufgekeilte Rad d mit dem an der Windentrommel usw. befestigten Zahnrad e in Eingriff steht, wird dieses mit der Geschwindigkeit der Planetenradachse abzüglich der Umdrehungsgeschwindigkeit des Rades d mitgenommen.

Wird die gehobene Last sich selbst überlassen, so wirkt der Zahndruck des Trommelrades e einmal auf Bewegung der Planetenachse entgegengesetzt zu ihrer Bewegungsrichtung um die Getriebeachse s beim Heben und dann auf Drehung der Planetenräder in

dem gleichen Drehsinne wie beim Heben. Die auf die Bewegung der Planetenradachse wirkende Kraft ist bestrebt, die Räder € und / und damit .die Räder g und / in der gleichen Drehrichtung zu bewegen. Eine solche Bewegung wird durch das festgelagerte Antriebsrad k verhindert.

Die auf Drehung der Planetenräder wirkende Kraft könnte nun bei im Räume stillstehender Planetenradachse die Räder c und / mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit in entgegengesetzter Drehrichtung bewegen, wenn die Möglichkeit vorhanden wäre, daß sich die Räder / und g mit verschiedenen Um-

iS fangsgeschwindigkeiten drehen könnten. Da das aber wiederum durch Rad k, welches ja in beide Räder eingreift, ausgeschlossen wird, so bleibt nur übrig ein Abwälzen der Planetenräder auf dem Rade e — ähnlich:

wie beim Heben —■, was jedoch, da die Last einer solchen gegenläufigen Bewegung entgegenwirkt, nur schwer oder bei geeigneter Wahl der Räderabmessungen und entsprechender Berücksichtigung der jeweiligen Getriebereibung gar nicht möglich ist. Es findet nämlich infolge der geschilderten eigentümlichen kinematischen Verhältnisse eine Bildung zweier sich gegenüberstehender Kraftströme statt, die sich bis zu einem gewissen Grade ausgleichen und sofort eine Hemmwirkung auf die sich selbst überlassene Last ausüben, dabei einen raschen Übergang vom dynamischen in den statischen Zustand des Getriebes schaffen und durch die sich hierbei steigernde Reibung einmal den inneren Bewegungswiderstand erhöhen und auf der anderen Seite das resultierende Drehmoment verringern, bis ein vollkommener Ausgleich geschaffen ist und jede Bewegung aufhört; es findet Selbstsperrung statt.

Aus dem Schema in Abb. 7 ist die Fortbewegung des Lastrades e ersichtlich, und zwar bewegt sich dasselbe infolge der Einwirkung der inneren und äußeren Steuergeschwindigkeit s² oder s¹ um das Stück s³. Durch diese Bewegungsgleichheit verlegt sich die Drehachse A, des Planetenrades nach der Linie B, die als die geometrische Schwingungsachse bezeichnet werden soll.

In dem Ausführungsbeispiel ist der Radius des Ritzels d kleiner als der Abstand A-B, weshalb die Bewegungen in dem oben beschriebenen Drehsinne ausfallen. Ist der Radius jedoch größer, dann wird der Drehsinn des Trommelrades e umgekehrt, und Gegenläufigkeit besteht dann zwischen der Verkämmung des Rades b und der des Rades e. Die oben erwähnten Kraftströme wirken dann im entgegengesetzten Sinne.

Bei der Anwendung des Getriebes gemäß der Erfindung, z. B. bei Winden oder sonstigen Verkehrsgeräten usw., läßt sich das äußere Steuerrad / glockenartig ausbilden und schafft so einen Behälter, der allen übrigen Getriebsteilen als Ölkammer dient. Dem festen Stirnradgetriebe /, g, k können beliebige Rädergruppen vorgeschaltet werden, die wahlfrei mit dem Antrieb in Verbindung gebracht werden und so die eingangs -erwähnte Möglichkeit schaffen, infolge der entlasteten Antriebswelle bald diese, bald jene Geschwindigkeit, und zwar bei voller Belastung e, zu schalten.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Stirnradgetriebe für Hebevorrichtungen u. dgl., dadurch gekennzeichne;-, daß ein Mehrradumlaufgetriebe (a, b, (V), das mit der Lasttrommel o. dgl. in Eingriff steht, durch ein Innen- (e) und ein Außenrad (/) von ungleicher Umfangsgeschwindigkeit und entgegengesetzter Drehrichtung angetrieben wird, und daß das Innen und Außenrad je mit einem Zahnrad (g>/) verbunden sind, die durch ein in beide eingreifendes festgelagertes Ritzel (k) mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit in entgegengesetzter Drehrichtung angetrieben werden, so daß bei geeigneter Wahl der Hebelverhältnisse Selbstsperrung von der Lastseite erzielt wird.

2. Stirnradgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsritzel (k) in außen und innen mit ihm kämmende Zahnräder (/, g) eingreift, die mit den die Bewegung des Umlaufgetriebes (a, b, d) veranlassenden Außen- und Innenrädem (/, e) fest verbunden sind.

3. Stirnradgetriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das. mit dem Antriebsritzel (£) und den Planetenrädern (ö) außen kämmende Rad (/) glockenartig das ganze Getriebe umschließt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.