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Wendegetriebe mit einer Doppelkegel-Kupplung Den Gegenstand der Erfindung
bildet ein Wendegetriebe, insbesondere für Schiffsmotoren. Das Getriebe zählt zu
der bekannten Gruppe, bei welcher für den Vorwärtsgang die treibende und die getriebene
Welle durch eine Reibungskupplung unmittelbar miteinander gekuppelt werden, während
für den Rückwärtsgang die auf der getriebenen Welle sitzende Kupplungshälfte am
äußeren Getriebegehäuse festgebremst wird und dadurch ein bei Varwärusgang mitumlaufendes,
von der Kupplungshälfte umschlossenes Gehäuse eines -Planetenrädergetrieb.es zum
Stillstand bringt und demzufolge die Abwälzung der Planetenräder hervorruft derart,
daß eine Rückwärtsdrehung der getriebenen Welle erfolgt.
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Bei derartigen Getrieben benutzte man bisher Druck- oder Zugfedern
zum Gegeneinanderpressen der Kupplungshälften, oder man ließ, dies sogar durch Handkraft
geschehen. Dabei ergab sich der übelstand, daß bei Abnutzung der Reibungskupplungen
die Kraft der Federn nachließ und die Kupplungen ins Schlüpfen gerieten. Oder es
ergab sich die Notwendigkeit, den Schalthebel dauernd in der Hand zu halten.
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Man hat auch bereits versucht, in einseitiger Weise die Kupplungen
bei Vorwärtsgang durch Klemmungen mittels schraubenartig wirkender Teile aneinander
festzuklemmen. Indessen konnten auch diese Bauarten eine Feder nicht entbehren,
und Rückwärtsgang war überhaupt nicht oder nur durch dauernde Wirkung der Handkraft
zu erlangen. Der Fortschritt gemäß der Erfindung besteht demgegenüber darin, daß
die Benutzung einer Feder überhaupt entbehrlich gemacht wird und daß sowohl bei
Vorwärtsals auch bei Rückwärtsgang eine selbsttätige Aaspressung der Kupplungshälften
gegeneinander erfolgt, so daß der Umschalthebel nach erfolgter Umschaltung losgelassen
werden kann und der Maschinist andere Verrichtungen vorzunehmen in der Lage ist.
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Merkwurdigerweise gelingt dies dadurch, daß. ein und dieselben Teile,
nämlich die verschiebbare zweiseitige Kupplungshälfte und ,das Gehäuse des Planetenrädergetriebes,
in beiden Fällen miteinander verspannt werden.
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Als Mittel zur gegenseitigen Verspannung dieser Teile werden vorzugsweise
Stahlkugeln, deren Benutzung für ähnliche Zwecke bereits bekannt ist, verwendet,
welche zwischen schraubenförmig angeordneten Flächen vorgesehen sind. Die Anordnung
dieser erfolgt gemäß der Erfindung am ,äußeren Umfange des ?lanetennädergetriebegeh;äuses,
also in einem möglichst großen Abstand von `$er Mittelachse des Gesamtgetriebes.
Dadurch werden die auftretenden Umfangskräfte gering, und die Einrichtung arbeitet
dauernd zur Zufriedenheit. Gleichzeitig erspart man durch diese Einrichtung die
sonst für die Verbindung der beweglichen Kupplungshälfte mit -der getriebenen Welle
notwendigen- Federn oder Keile. Die letztere Art der Verbindung der beweglichen
Kupplungshälfte mit
der getriebenen Welle hatte meist nur eine kurze
Lebensdauer, weil die Umfangskräfte in der Nähe der Welle sehr groß und die Beanspruchung
beim Vorwärts- oder Rückwärtsschalten des Getriebes eine stoßweise 5
ist.
Durch die Anordnung gemäß der Erfindung kann diese zu Störungen Anlaß, gebende Verbindung
überhaupt in Fortfall kommen.
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Die Abb. i bis 3 zeigen eine Ausführungsform ,des Gegenstandes der
Erfindung. Abb. r stellt einen Längsschnitt durch das Getriebe dar. Abb. 2 zeigt
-Einzelheiten, und zwar Schnitte nach den Linien C'z-F und D-E in Abb. 3. Abb. 3
zeigt die Kupplungseinrichtungen, von der Seite gesehen.
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Die treibende Welle i und die getriebene Welle 2 sind in einem gemeinsamen
Gehäuse 3 gelagert. Auf die Welle i aufgekeilt ist die Hälfte q. einer Kegelkupplung.
Auf den Wellen i und 2 drehbar, aber gegen seitliche Verschiebung gesichert, ist
das Gehäuse 5 eines Planetenrädergetriebes mit den Sonnenrädern 6, 8 und den Planetenrädern
7. Über den zylindrischen Schaft 9 und das Gehäuse 5 ist .die Hülse io geschoben,
welche sich sowohl. seitlich verschieben als auch drehen kann. Die Hülse io trägt
mit Hilfe der Arme i i den Doppelkegel 12,13, welcher in der gezeichneten Lage gegen
den am Gehäuse 3 befindlichen Hohlkegel 14 gedrückt ist. Wird der Doppelkegel 12-,
13 aus dieser Lage verschoben, so gelangt er zunächst in eine Mittellage, in welcher
weder der Kegel 12 noch :der Kegel 13 Berührung hat. Bei weiterer Verschiebung kommt
jedoch der Kegel 12 mit der Kupplungshälfte q. in Eingriff. Zur seitlichen Verschiebung
der Hülse io dient in bekannter Weise ein Handhebel 15,
der in einem Zapfen
i6 schwingbar gelagert ist und auf einen Zapfen 17 einwirkt. Der Zapfen 17 ist in
dem Halsring 18 befestigt, der auf der Hülse io drehbar, aber nicht seitlich verschiebbar'
gelagert ist. Bei Hinund, herbewegung des Handhebels 15 wird infolgedessen auch
.eine entsprechende seitliche Verschiebung der Kegel 12 und 13 bewirkt.
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Das drehbare Gehäuse 5 ist mit einer abgedrehten Fläche i9 versehen,
gegen die sich eine Anzahl vorspringenderKnaggen 2o legen, welche an dem Doppelkegel
12, 13 befestigt sind (vgl. hierzu auch Abb.3, welche eine Aufsicht auf den Kegel
12 mit dem darin befindlichen Gehäuse 5 gibt).
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An .dem Gehäuse 5 sind .ferner eine Anzahl Taschen 21 und 22 paarweise
angeordnet, in welchen die Stahlkugeln 23 und 24 ruhen. Die Anordnung ist besonders
ersichtlich aus Abb. 2.
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Den Kugeln 23 und 24 gegenüber stehen schräg gestellte Knaggen 25
und 26, die an dem inneren Rande des Kegels 12 befestigt sind.
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Die Anordnung ist also der4rt getroffen, 65
daß bei Verdrehung
des Gehäuses 5 gegen den Doppelkegel 12,13 entweder die Kugelreihe 23 oder die Kugelreihe
24 einerseits gegen nie schräg gestellten Knaggen 25 oder 26 und andererseits gegen
die entsprechend 70 ausgebildete Wandung der Taschen 21- oder 22 gepreßt wird. Die
Wirkung ist in beiden Fällen derartig, daß das Gehäuse 5 und der Doppelkegel 12,
13 in axialer Richtung auseinandergetreben werden. Es ist bereits 75 erwähnt, daß
das Gehäuse 5 in axialer Richtung unverschiebbar ist. Die Verschiebung findet also
an dem Doppelkegel 12, 13 statt. Die Anordnung der die Stahlkugeln tragenden Taschen
gegenüber den schräg gestellten Knaggen ist nun aber so getroffen, daß die eine
Reihe Taschen auf der Innenseite der Knaggen, die andere Reihe auf deren Außenseite
angeordnet ist, wie dies insbesondere aus Abb. 2 ersichtlich ist. Deshalb erfolgt,
je nachdem ob die eine oder die andere Kugelreihe in Wirkung tritt, eine Anpressung
ges Doppelkegels 12, 13 nach rechts oder nach links hin, Die Verschiebung kann natürlich
nur so weit stattfinden, bis die betreffende Kupplungshälfte kur vollständigen Anlage
kommt, alsdann -wirkt die in Tätigkeit befindliche. Kugelreihe sperrend zwischen
dein Gehäuse 5 und dem Doppelkegel 12, 13.
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Es ist aus Abb, 2 ohne weiteres ersichtlich, daß durch die getroffene
Anordnung immer nur die eine Kugelreihe in Tätigkeit ist, während die zweite sich
außer Betrieb befindet.
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Es findet ,also sowohl bei Vorwärts- wie bei Rückwärtsgang letzten
Endes eine Kupplung des Gehäuses 5 mit dem Doppelkegel 12, 13 statt. Diese Verspannung
bewirkt jedoch einmal Vorwärtsgang, das andere Mal Rückwärtsgang der getriebenen
Welle.
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Bei Vorwärtsgang wird der Handhebel 15
nach links gedrückt,
dabei wird der Kegel 12 in die Kupplungsb#lfte q. hineingedrückt und beginnt infolgedessen
an der Drehung der letzteren teilzunehmen. Die Knaggen,25 nähern sich dabei den
Taschen 21, die Kugeln 23 treten in Wirksamkeit und drücken den Kegel 12 immer fester
in die Schale ,q. hinein. Dadurch wird auch das Gehäuse 5 gezwungen; an der Drehung
des Kegels 12 teilzunehmen. Die Zahnräder 6, 7, 8 des Planetenrädergetriebes wirken
infolgedessen als starre Kupplung, und die Welle 2 wird im gleichen Sinne angetrieben,
wie die Welle i umläuft.
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Wird der - Hebel 15 in die Mittelstellung gebracht, so daß,
weder der Kegel 12 noch der Kegel 13 schleift, so treten beide Kugelreihen
23
und 2q. außer Tätigkeit, und die Welle 2 steht still.
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Beim Weiterdrehen des Hebels 15 nach rechts legt sich der Kegel 13
an die Gehäusewand 14. Durch die Trägheit der getriebenen Welle veranlaßt, läuft
das Gehäuse 5 um. Da der Doppelkegel 12, 13 an dieser Bewegung nicht mehr teilzunehmen
vermag, findet eine Verdrehung des Gehäuses 5 bzw. der Taschen 22 gegenüber den
Knaggen 26 statt, und die Kugeln 2¢ gelangen zur Wirkung und drücken den Kegel 13
immer fester gegen die Gehäusewand 14, bis schließlich das Gehäuse 5 mit dem Doppelkegel
12,13 gekuppelt ist.
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Nunmehr tritt das Planetengetriebe 6, ;, 8 in Tätigkeit, und die getriebene
Welle dreht sich rückwärts.