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Planetenräderwechsel- und -wendegetriebe. Man kennt bereits Planetenräderwechsel-und
-wendegetriebe, bei denen auf den einander zugekehrten Enden der treibenden und
der getriebenen Welle befestigte Zahnräder in Planetenräder eingreifen, deren Drehachsen
in einer um die treibende und die getriebene Welle umlaufenden abbremsbaren Trommel
drehbar gelagert sind und außerhalb dieser Trommel weitere Planetenräder tragen,
die mit auf der treibenden und auf der getriebenen Welle lose gelagerten Zahnrädern
kämmen, von denen ein jedes mit einer abbremsbaren Scheibe fest zusammenhängt.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Planetenräderwechsel- und -wendegetriebe
dieser Art, desen Besonderheit darin besteht, daß die eine der Trommeln eine zusätzliche
Scheibe trägt, durch deren Abbremsung mittels eines besonderen Bremsbandes, unter
Mitwirkung der Planetenräder und der Zahnkränze, auf denen diese sich abwälzen,
sämtliche Trommeln miteinander derart gekuppelt werden, daß sich das ganze Planetenräderwechselgetriebe
als ein Block dreht und dadurch die getriebene Welle mit gleicher Geschwindigkeit
gedreht wird wie die treibende.
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Weitere :Merkmale der Erfindung bestehen in der besonderen Ausbildung
der Bremsbänder und der zu ihrem Anziehen vorgesehenen Mittel sowie in der Anordnung
eines durch eine Nockenscheibe steuerbaren Bolzens zum Anziehen des die zusätzliche
Bremsscheibe der einen Bremstrommel festsetzenden Bremsbandes.
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Die Zeichnung veranschaulicht eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes.
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Abb. i ist ein Schema der Anordnung der Räder, Abb. 2 ein Längsschnitt
durch ein nach diesem Schema ausgeführtes Wechselgetriebe nach Linie II-II der Abb.
3.
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Abb. 3 ist ein Querschnitt nach Linie III-III der Abb. 2, Abb. q.
ein durch die zum Spannen der Bremsbänder dienende Vorkehrung geführter Horizontalschnitt
nach Linie IV-IV der Abb. 3. Abb.5 ist ein Querschnitt durch die die Schaltung des
direkten Eingriffs bewirkende Gabel nach Linie V-V der Abb. q..
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Auf dem Ende der treibenden Welle i sitzt ein Zahnrad 2 und auf dem
Ende der getriebenen Welle 3 ein Zahnrad 4. (Abb. i), das einen größeren Durchmesser
besitzt als das Zahnrad 2. Diametral einander entgegengesetzt und parallel zu den
Wellen i, 3 sind die Achsen 5 und 5' der Planetenräder 6, 7 und 6', 7' gelagert,
die mit den Zahnrädern q und :2 kämmen. Diese Planetenräder dienen zur Übersetzung
der Bewegung der treibenden Welle ins Langsame. Die eben erwähnten Räder sind in
einer Trommel 8 eingeschlossen, deren Seitenwände die Kugellager der treibenden
Welle i und der getriebenen Welle 3 tragen. Auf den Enden der Achsen 5, 5' sitzen
außerhalb der Trommel 8 weitere Zahnräder 9, =o und g', io'.
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Der Deutlichkeit halber sind in. Abb. i die Achse 5' sowie die Planetenräder
6', 7', 9', =o' nicht eingezeichnet. Die Zahnräder 9, 9' kämmen mit einem auf der
getriebenen Welle gelagerten Zahnrad =i, während die Räder =o, =o' mit einem Zahnrad
12 in Eingriff stehen, das auf der treibenden Welle gelagert ist. Diese Zahnräder
=i, 12 tragen beziehentlich zwei Scheiben 13 und i4., deren Durchmesser gleich ist
dem der Trommel 8. Durch Festbremsen der Trommel 8 und der Scheiben 1.3,
14 ist es möglich, die Planetenräder stillzusetzen oder nach Belieben die Übersetzung
zu wechseln bzw. auf Rückwärtsgang zu schalten.
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Abb. 2, 3, q. und 5 veranschaulichen eine Ausführungsform des in Abb.
i schematisch dargestellten Wechselgetriebes. Dieses besteht, kurz wiederholt, aus
folgenden Teilen: Auf den Enden der treibenden Welle i und der getriebenen Welle
3 sitzen die Zahnräder 2 und q.. Die die Planetenräder 6, 7 und 6', 7' tragenden
Achsen 5, 5' sind in der Trommel 8 auf Kugeln gelagert und tragen auf ihren aus
der Trommel herausragenden Enden die Räder 9, =o und 9', =o'.
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Die Räder 9, g' kämmen ihrerseits mit dem
auf der
getriebenen Welle 3 lose sitzenden Zahnrad ii und die Räder io,- io' mit dem auf
der treibenden Welle i ebenfalls lose sitzenden Rade 12. An diesen Stirnrädern ii,
i2 befinden sich die abbremsbaren Scheiben 13, 14..
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Das Ganze ist in einem Gehäuse i5 enthalten, welches zugleich die
Mittel zum Schalten der einzelnen Geschwindigkeiten enthält. Alle umlaufenden Teile
sind auf Kugeln gelagert.
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Die Stillsetzung der scheibenartigen Trommel 8 und der Scheiben 13,
1.1. geschieht durch Anziehen der Bremsbänder 16, 17 und 18, welche in gleicher
Weise angeordnet sind und in gleicher Weise bedient werden. Die Enden dieser Bremsbänder
sind mit Verstärkungen 16', 16"', 1T, 17"', 18', 18"' versehen, von denen die eine,
16', i7', 18', mittels der Spitze einer einstellbaren Schraube 16", i7", i8" an
einem bestimmten Punkte unverrückbar festgehalten wird, während die andere, 16"',
17"', 18"', frei ist und so verstellt werden kann, daß dabei das Festspannen oder
Entspannen des betreffenden Bremsbandes stattfindet.
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Die Verstellung der freien Bremsbandenden 16"', 17"', 18"' erfolgt
durch Stößel 20', 20", 20"', welche in einer parallel zu den Wellen 1, 3 angeordneten
Schiene i9 geführt sind.
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Diese drei Stößel werden durch eine Nockenscheibe 21 gegen die freien
Bremsbandenden 16"', 17"', 18"' gedrängt. Die Nockenscheibe 21 sitzt auf einer im
Querschnitt vielkantigen Welle 22, die parallel zur Führungsschiene i9 verläuft
und an einem Ende als Ritzel 22' ausgebildet ist. Mittels einer in die Ringnut 21'
eingreifenden, auf der Zeichnung nicht dargestellten Gabel kann die Nockenscheibe
21 auf der Welle 22 längsverstellt werden.
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Der auf die Gabel einwirkende Hebel läßt sich vom Führersitz aus bewegen.
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Die Nockenscheibe 21 dient auch zur Schaltung des direkten Eingriffs.
Hierzu wird sie gegenüber einem weiteren Stößel 2o eingestellt, bei dessen Vorstoß
ein kleiner Hebel 24 geschwungen wird. Dieser dreht eine in Augen 25' gelagerte
Achse 25, welche in ihrer Mitte eine Gabel 26 trägt, deren Schenkel in die Ringnut
27 einer Kegelmuffe 28 eingreifen. Diese Kegelmuffe ist gleitbar auf der zu diesem
Zwecke einseitig verlängerten Nabe des Zahnrades ii gelagert. Beim Ausschwingen
der Gabel 26 von links nach rechts wird die Kegelmuffe 28 nach rechts geschoben
und dadurch ein mittels Rolle 29 auf ihrer Umfläche ruhendes Gleitstück 3o angehoben.
Das obere Ende dieses Gleitstückes ist mittels eines Zapfens 31 an einen Schwingarm
32 angelenkt, an dessen freies Ende dauernd eine Schraubenfeder 36 zieht, während
das andere Ende mittels eines Zapfens 33 an der Seitenwandung der Scheibe 13 drehbar
ist. Dieser in den Innenraum der Scheibe 13 hineinragende Zapfen 33 trägt einen
eizentrierten Zahnbogen 3.4, der in die am freien Ende eines vierten Bremsbandes
35 vorgesehene Verzahnung eingreift. Das Bremsband 35 umspannt einen mit der Trommel
8 fest zusammenhängenden Kranz 8', der in den Innenraum der Scheibe 13 hineinragt
(Abb. 2). Das andere Ende des Bremsbandes 35 ist an einem mit der Scheibe 13 fest
zusammenhängenden und konzentrisch zu ihr angeordneten Ring 13' befestigt.
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Durch Ausschwingen des Schwingarmes 32 wird sonach der Zahnbogen 34
geschwungen und dadurch das Bremsband gegen den Kranz 8' gedrückt, der hierdurch
gebremst und somit stillgesetzt wird.
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Durch die Feder 36 wird die auf den Arm 32 einwirkende Schleuderkraft
ausgeglichen und dadurch jede unbeabsichtigte Drehung des Zahnbogens 34. verhütet.
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Das Ritzel22' kämmt mit einem anderen Zahnrad, das durch Zwischenglieder
mittels eines vom Führersitz aus bedienbaren Handgriffs bewegt wird.
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Die vorzunehmenden Hantierungen zur Schaltung der verschiedenen Gänge
sind für jeden Gang die gleichen und beschränken sich auf die Verstellung zweier
nebeneinander angeordneter Hebel. Der eine dieser Hebel kann vier verschiedene Lagen
einnehmen, denen die Einstellung der Nockenscheibe 21 gegenüber den einzelnen Stößeln
2o, 20', 20", 2o"' entspricht. Der andere Hebel dagegen steuert die Drehbewegungen
der Welle 22 und somit der Nockenscheibe 21, welche hierbei mit ihrem Nocken den
ihr jeweils vorgelagerten Stößel vortreibt.
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Die Arbeitsweise des Getriebes ist folgende Direkter Eingriff oder
dritte Geschwindigkeit : Die Nockenscheibe a= wird in die aus Abb. 4. ersichtliche
Lage übergeführt und dann so gedreht, daß sie den Stößel 2o vortreibt und dadurch
mittels des Bremsbandes 35 die Bremsung des Kranzes 8' und damit der Trommel 8 bewirkt.
Da das Bremsband 32 mit seinem anderen Ende an der Scheibe 13 befestigt ist, auf
der Zahnrad ii festsitzt, wird mit Trommel 8 auch Zahnrad i r festgestellt. Die
Folge hiervon ist, daß sich das Zahnrad i= den Planetenrädern 9, 9' gegenüber sperrend
verhält und die Achsen 5, 5' sowie die Zahnräder 6, 7, 6', 7' sich auf den Zahnrädern
¢, 2 nicht mehr abwälzen können, so daß sich das Ganze also nach Welle 3 als zusammenhängender
Block mit der Geschwindigkeit der treibenden Welle i dreht.
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Zweite Geschwindigkeit: Die Nockenscheibe 21 wird gegenüber dem Stößel
2o" eingestellt und treibt diesen vor, wodurch das Bremsband 16 festgespannt und
die Trommel 8 stillgesetzt wird. Die Folge hiervon ist, daß die Wellen 5, 5' und
somit die Planetenräder 6, 7 und 6', 7' sich nur noch bei einer dem Übersetzungsverhältnis
der
Räder :z und 7, 7' entsprechenden Geschwindigkeit um ihre eigenen Achsen drehen
können, ohne um die Welle i, 3 herumzukreisen. Diese Bewegung der Räder 7, 7' wird
mit einer dem Übersetzungsverhältnis der Räder 6, 6' und 4 entsprechenden Geschwindigkeit
auf die getriebene Welle 3 übertragen.
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Erste Geschwindigkeit: Die Nockenscheibe ai wird zwecks Abbremsung
der Scheibe x3 dem Stößel 2o' gegenübergestellt. Durch dessen Vortreiben wird das
Bremsband 17 angezogen und die Scheibe 13 festgestellt. Damit steht auch das Zahnrad
ii fest. Die Welle i dreht mittels des Zahnrades 2 die Räder 6, 7 und 6', T, so
daß die Wellen 5 und 5' um die Weilen i, 3 kreisen, sich mit den Rudern g, g' auf
dem festgestellten Zahnrad ii abwälzen. Die Welle 3 wird mit noch geringerer Geschwindigkeit
als im vorbetrachteten Falle angetrieben.
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Rückwärtsgang: Die Verhältnisse spielen sich hier in ähnlicher Weise
ab wie hinsichtlich der ersten Geschwindigkeit, jedoch mit dem Unterschied, daß
in diesem Falle durch Vortreiben der Nockenscheibe 21 gegen den Stößel 2o"' die
Scheibe 14 und damit Zahnrad 12 gebremst wird und infolge der Übersetzungsverhältnisse
der in Betracht kommenden Räder, bei einer Umdrehung der Trommel 8, die Planetenräder
6, 6' so viel Zähne auf dem Umfang des Rades 4 abwälzen müssen, daß dieses entgegengesetzt
dem Drehsinn der Welle i getrieben wird.
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Die Hauptvorteile des beschriebenen Planetenradwechselgetriebes gegenüber
den bereits bekannten ähnlicher Bauart sind folgende i. Wegfall der Kränze mit Innenverzahnungen.
2. Von den' vier Planetenradachsen, die bisher nötig waren, fallen zwei weg; ferner
braucht man an Stelle von vierzehn Zahnrädern nur zwölf Stück.
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3. Die Drehgeschwindigkeit sämtlicher Zahnräder ist stets geringer
als die der treibenden ZVelle.
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.4. Die Zahnräder ii und i2 drehen sich in gleichem Sinne wie die
Wellen 3 und i, auf welchen sie lose sitzen, wodurch diese Zahnräder relative Geschwindigkeiten
erhalten, die sehr gering sind.
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5. Vereinfachungen der Gestalt der Seitenwandungen, der Scheiben und
der Trommel. 6. Vereinfachung der Ausführung und des Zusammenbauens und somit Herabsetzung
der Gestehungskosten.
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7. Beseitigung der Stöße, die bei Wechselgetrieben mit verschieblichen
Räderzügen auftreten. Dient das beschriebene Getriebe in erster Linie dem Antrieb
von Kraftfahrzeugen, so kann es doch natürlich auch bei Arbeitsmaschinen verwendet
werden.