DE510965C - Elektromagnetisch beeinflusstes Umlaufraederwechsel- und -wendegetriebe - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektromagnetisch beeinflußte Umlaufräderwechsel- und -Wendegetriebe nach Art des Getriebes nach Patent 367 738 mit einer oder mehreren Gruppen von Umlauf rädern, die je aus zwei auf gemeinsamer Achse an einem Drehteil gelagerten Umlaufräderblocks bestehen und stets mit den entsprechenden Gruppen der Sonnenräder kämmen, die stillgesetzt oder durch die Antriebswelle mitgenommen werden können.

Bei den bisherigen Ausführungen dieser

Art war das Drehstück entweder mit der treibenden oder der getriebenen Welle fest verbunden, so daß 'es für jede Übersetzung besonderer Zusatzräder bedurfte.

Gemäß der Erfindung drehen sich die beiden Umlaufräderblocks frei und unabhängig voneinander, wobei das eine Rad des ersten Blocks mit einem innen verzahnten Kranz in Eingriff steht und der die Räderblocks tragende Drehteil gegenüber der treibenden und der getriebenen Welle lose gelagert ist. Infolge dieser Anordnung kann jedes der durch den zweiten Räderblock erzeugten Übersetzungs- bzw. Untersetzungsverhältnisse mit der einen oder der anderen Geschwindigkeit des Drehstückes, die durch den ersten Räderblock erzeugt wird, vereinigt werden, wodurch die Anzahl der Geschwindigkeiten bedeutend erhöht werden kann.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht, wonach das Drehstück durch Verwendung des ersten Räderblocks drei verschiedene Vorwärts- und eine Rückwärtsgeschwindigkeit erhalten kann und wonach drei verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen dem Drehstück und der getriebenen Welle ermöglicht werden können. Hierdurch gelingt es ohne weiteres, neun verschiedene Vorwärts- und drei Rückwärtsgeschwindigkeiten der getriebenen Welle zu erzielen.

Abb. ι ist ein Längsschnitt,

Abb. 2 ein Teilschnitt nach der Linie A-A in Abb. i,

Abb. 3 ein Schnitt nach der Linie B~B in Abb. ι durch die Schmiervorrichtung.

Zwischen der treibenden Welle 1 und der getriebenen Welle 2 liegt ein drehbarer Teil 3, auf dem die Achsen 4, vorzugsweise deren drei, in gleichem Abstand befestigt sind. Auf jeder Achse 4 sitzen die zu zwei Blocks vereinigten Umlaufräder. Der eine Block besteht aus den Umlaufrädern 5 und 6, welche mit den entsprechenden Sonnenrädern 7 und 8 kämmen, der zweite aus den Umlaufrädern 9, 10 und 11, die mit den entsprechenden Sonnenrädern 12, 13, 14 in Eingriff stehen.

Die Umlaufräder 6 des ersten Blocks greifen in ein innen verzahntes Rad 15 ein, wel-

ches auf diese Weise zentriert. Die Zentrierung wird ferner durch Rollen 16 unterstützt, deren Achsen 17 an dem drehbaren Teil 3 befestigt sind. Das Sonnenrad 12 und ein drehbarer Elektromagnet 18 sind fest auf die getriebene Welle 2 aufgesetzt. Der Anker 19 des Elektromagneten 18 sitzt auf einer nabenförmigen Verlängerung des Sonnenrades 13 kleinsten Durchmessers. Dieses Sonnenrad ist zugleich fest verbunden mit einem Anker 20, dessen Elektromagnet 21 am Gehäuse 22 befestigt ist. Die Elektromagnete 18 und 21 sind seitlich verstellbar und können mit ihren Ankern im Augenblick ihrer Erregung zur Anlage kommen. Ein Elektromagnet 23, der im Gehäuse 22 sitzt, dient zum Feststellen des Ankers 24 des Sonnenrades 14. Ein Elektromagnet 25, der ebenfalls mit dem Gehäuse fest verbunden ist, ist mit einem Ringanker 26 versehen, der, wie Abb. 2 zeigt, aus mehreren Abschnitten 26', 26", 26'" besteht, die an halbkreisförmigen, biegsamen Segmenten 27 und 27' befestigt sind. Die Segmente 27 und 27' sind an dem einen Ende mit dem' Ring 28 verbunden. Dieser Ring ist an dem innen verzahnten Kranz 15 angebracht. In dem Augenblick, wo der Elektromagnet 25 erregt wird, wird sein Transmissionsvermögen, welches durch die magnetische Anziehungskraft hervorgerufen ist, -wesentlich verstärkt durch die Wirkung der Aufwicklung der biegsamen Segmente 27 und 27'.

Auf die treibende Welle 1 sind zwei umlaufende Elektromagnete 29 und 30 konzentrisch aufgesetzt, deren Anker 31 und 32 mit Ringrippen 3 i^a und 32« versehen sind, die in eine entsprechende Ringnut treten, welche die Wicklung des entsprechenden Magneten aufnimmt. Der Anker 31 ist zwangsläufig mit dem Sonnenrad 8 verbunden, der Anker

32 mit dem Sonnenrad 7 und so angeordnet, daß er zugleich auch den Anker eines an dem Gehäuse befestigten Elektromagneten

33 bildet. Somit kann das Sonnenrad 7 nach Wunsch abwechselnd mit der treibenden Welle durch den Elektromagneten 30 in zwangsläufige Verbindung gebracht oder durch den Elektromagneten 33 festgestellt werden. Diese Einrichtung liefert, wie in der Folge gezeigt werden wird, neun verschiedene Vorwärtsgeschwindigkeiten und verschiedene Rückwärtsgeschwindigkeiten, von denen man sich gewöhnlich auf diejenige beschränkt, die sich am besten dem vorkommenden Betriebsfalle anpaßt. Der unmittelbare Eingriff oder die neunte Geschwindigkeit kommt dadurch zu Stande, daß die Elektromagnete 29, 30 und 18 erregt werden. Die Elektromagnete 29 und 30 kuppeln durch ihre Anker 31 und 32 die Sonnenräder 7 und 8 mit der treibenden Welle, die infolgedessen gegenseitig unbeweglich sind und die aus den Umlaufrädern 5 und 6 bestehenden Räderblocks auf ihren Achsen 4 feststellen. Somit wird der umlaufende Maschinenteil 3 mit der Geschwindigkeit der treibenden Welle mitgenommen. Der Elektromagnet 18 verhindert infolge seiner Kupplung mit dem Anker 19 jede gegenseitige Bewegung zwischen dem Sonnenrad 12 der getriebenen Welle 2 und dem Sonnenrad 13, welches den Anker 19 trägt. Die Zahnräderblocks, bestehend aus den mit den Sonnenrädern in Eingriff stehenden Umlaufrädern, werden auf diese Weise auf ihren Achsen 4, die in dem Drehteil 3 sitzen, festgestellt. Die getriebene Welle 2 wird mit der Geschwindigkeit des umlaufenden Teiles 3 und der treibenden Welle 1 mitgenommen. Es liegt also unmittelbarer Eingriff vor.

Die achte Geschwindigkeit erhält man durch Erregung der drehbaren Elektromagnete 29, 30 und des feststehenden Elektromagneten 21. Wie bereits vorher beim unmittelbaren Eingriff gesehen wurde, wird der drehende Teil 3 infolge gleichzeitiger Wirkung der Elektromagnete 29 und 30 mit der Geschwindigkeit der treibenden Welle 1 mitgenommen. Der Elektromagnet 21 setzt durch seinen Anker 20 das Sonnenrad 13 still, um welches die Umlauf räder ι ο sich abwälzen, die bei ihrer Drehbewegung um die Achsen 4 die Blocks der Umlauf räder, wozu sie gehören, mitnehmen. Die Umlaufräder 9 stehen in Eingriff mit dem Sonnenrad 12 und erteilen diesem und demnach auch der getriebenen Welle eine Komponentengeschwindigkeit in entgegengesetzter Richtung zur Komponentengeschwindigkeit des die Umlaufräder tragenden Teiles 3.

Da das Sonnenrad 13 einen viel kleineren Durchmesser hat als das Sonnenrad 12, ist die rückläufige Komponentengeschwindigkeit ebenfalls sehr klein, und man erhält auf der getriebenen Welle 2 eine gleichgerichtete, jedoch etwas geringere Geschwindigkeit als die des drehbaren Teiles 3 und demnach der treibenden Welle i.

Die siebente Geschwindigkeit erhält man durch Erregung der drehbaren Elektromagnete 29, 30 und der feststehenden Elektromagnete 23. Infolge der Wirkung der Elektromagnete 29 und 30 wird der drehbare Teil 3 mit der Geschwindigkeit der treibenden Welle mitgenommen. Der Elektromagnet 23 setzt durch seinen Anker 24 das Sonnenrad 14 still, welches mit den Umlauf rädern 11 kämmt. In ähnlicher Weise, wie dies für die achte Geschwindigkeit auseinandergesetzt wurde, ergibt sich für die getriebene Welle 2 eine Geschwindigkeit in gleicher Richtung wie die der treibenden Welle 1, die jedoch

etwas Heiner ist als die achte Geschwindigkeit.

Für die sechste Geschwindigkeit erregt man die Elektromagnete 30, 25 und 18. Der Elektromagnet 30 nimmt durch seinen Anker 32 das Sonnenrad 7 mit der Geschwindigkeit der treibenden Welle 2 mit. Der Elektromagnet 25 setzt durch seinen Anker 2 6 und die Verbindungen 27 und 28 das Rad mit innerer Verzahnung 15 still, in welchem die Umlaufräder 6, die zwangsläufig mit den Umlaufrädern 5 verbunden sind, welche durch das Sonnenrad 7 angetrieben werden, sich abwälzen. Die Achsen 4 dieser Satellitenräder und damit der drehbare Teil 3 werden mit herabgesetzter Geschwindigkeit mitgenommen, und zwar im Sinne der treibenden Welle. Durch den Elektromagneten 18 erhält man, wie bei der neunten Geschwindigkeit, einen unmittelbaren Antrieb ohne Verminderung der Übersetzung zwischen dem Teil 3 und der getriebenen Welle 2. Die resultierende Geschwindigkeit der letzteren hat demnach dieselbe Richtung wie die treibende Welle. Die Durchmesser der Zahnräder sind so gewählt, daß diese Geschwindigkeit etwas kleiner ist als die siebente Geschwindigkeit.

Für die fünfte Geschwindigkeit erregt man

die Elektromagnete 30, 25 und 21, wie dies bei der sechsten Geschwindigkeit geschah. Die Elektromagnete 30 und 25 geben eine verminderte Vorwärtsgeschwindigkeit des Teiles 3. Wie bei der achten Geschwindigkeit erhält man durch den Elektromagneten 21 auf der getriebenen Welle 2 eine Geschwindigkeit gleicher Richtung, jedoch etwas geringerer Größe als die des Teiles 3. Die resultierende Vorwärtsgeschwindigkeit der Welle 2 ist somit kleiner als die, welche man im voraufgehenden Falle erhält.

Die vierte Geschwindigkeit kommt zu Stande durch Erregung der Elektromagnete 30, 25 und 23. Die Wirkung der Elektromagnete 30 und 25 ist dieselbe wie bei der sechsten Geschwindigkeit und die des Elektromagneten 23 wie die der siebenten Geschwindigkeit. Man erhält schließlich auf der getriebenen Welle 2 eine Vorwärtsgeschwindigkeit, die kleiner ist als im voraufgehenden Falle.

Die dritte Geschwindigkeit erhält man durch Erregung der Elektromagnete 29, 25 und 18. Der Elektromagnet 29 nimmt durch seinen Anker 31 das Sonnenrad 8 mit der Geschwindigkeit der treibenden Welle mit. Der Elektromagnet 25 stellt das innen gezahnte Rad fest, in welchem die Umlaufräder, die anderseits durch das Sonnenrad 8 angetrieben werden, sich abwälzen. Die Achsen 4 dieser Umlaufräder und infolgedessen der drehbare Teil 3 werden in gleichem Sinne wie das Sonnenrad 8 und demnach wie die treibende Welle 2 mitgenommen, jedoch mit ; herabgesetzter Geschwindigkeit. Durch den Elektromagneten 18 erhält man den direkten j Eingriff zwischen dem Teil 3 und der getriebenen Welle 2, die mit einer Vorwärtsgeschwindigkeit umläuft, die kleiner ist als die Geschwindigkeit im voraufgehenden Falle.

Die zweite Geschwindigkeit kommt zu Stande durch Erregung der Elektromagnete 29, 25 und 21. Die Tätigkeit der Elektromagnete 29 und 25 ist dieselbe wie bei der dritten Geschwindigkeit und desgleichen entspricht die Tätigkeit des Elektromagneten 21 der bei der achten und fünften Geschwindigkeit. Auf der getriebenen Welle erhält man eine Vorwärtsgeschwindigkeit, die kleiner ist als die dritte.

Die erste Geschwindigkeit kommt zustände durch Erregung der Elektromagnete 29, 25, 23. Der Elektromagnet 23 bewirkt eine noch größere Herabsetzung der Geschwindigkeit als der Elektromagnet 21, so daß man auf der getriebenen Welle 2 eine Vorwärtsgeschwindigkeit erhält, die kleiner ist als die voraufgehende.

Die rückläufige Bewegung erhält man durch die Erregung der Elektromagnete 29, 33 und 23. Das Sonnenrad 8 wird durch den Elektromagneten 29 mit der Geschwindigkeit der treibenden Welle mitgenommen und dreht die Achsen 4 der Umlaufräder 6 in umgekehrter Richtung. Die mit letzteren zwangsläufig verbundenen Umlaufräder 5 werden ebenfalls mitgenommen und rollen auf dem entsprechenden Sonnenrad 7 ab, welches durch den Elektromagneten 33 festgehalten wird. Die Achsen 4 dieser Umlaufräder und somit der drehbare Teil 3 werden infolge- 1°° dessen mit einer umgekehrten Geschwindigkeit zu der des Sonnenrades 8 und der treibenden Welle mitgenommen.

Infolge der Wirkung des Elektromagneten 23 nimmt die getriebene Welle 2 eine Geschwindigkeit an, die der des drehbaren Teiles 3 entgegengesetzt gerichtet ist. Auf der getriebenen Welle 2 erhält man somit eine verminderte Geschwindigkeit, die umgekehrt zu der der treibenden Welle 1 gerichtet ist. no

Es ist ohne weiteres verständlich, daß je nach Bedarf man die Anzahl der Geschwindigkeiten erhöhen oder herabsetzen kann, indem man auf der einen oder der anderen der Blockgruppen Umlaufräder sowie Sonnenräder und entsprechende Elektromagnete zufügt oder wegnimmt. In vielen Fällen kann man sogar Blöcke mit nur einem Umlaufrad verwenden, welches auf der Seite der treibenden Welle angeordnet wird. Den Rücklauf erhält man bei dieser Ausführungsform in anderer Weise als der voraufge-

nannten, und die Mitnahme des drehbaren Teiles 3 mit der Geschwindigkeit der treibenden Welle kann durch einen drehbaren Elektromagneten, der auf der treibenden Welle sitzt, erfolgen sowie durch einen entsprechenden Anker, der mit den Achsen der Umlaufräder fest verbunden ist.

Das ganze Getriebe arbeitet in einem Ölbade, und die Schmierung der unter Reibung aufeinanderliegenden Teile geschieht durch eine Pumpe, die in Abb. 3 dargestellt ist. Der Pumpenkörper ist in bezug auf das Gehäuse unbeweglich und trägt eine exzentrische Kehlung 3 5^a, in welcher eine Schaufel 3 5 zylindrischer oder anderer Gestalt drehbar angebracht ist, die quer durch die Welle 2 hindurchgeht. Diese Schaufel trägt Kanäle 3 6 und 36', die von den Enden nach dem Innern der Welle verlaufen und in eine axiale Bohrung 37 der letzteren ausmünden. Diese Kanäle liegen auf den in bezug auf die Drehrichtung vorderen Seiten der Schaufel. Dreht sich die Welle 2 in Richtung des Pfeiles, so erfährt die Schaufel infolge der exzentrisehen Kehlung einen Hinundhergang, welcher im gewünschten Augenblick die äußeren Öffnungen der Kanäle freigibt. Das in dem exzentrischen, vor den Kanälen liegenden Teil der Kehlung befindliche Öl wird durch diese Kanäle in die mittlere Bohrung der Welle gepreßt, von der es sich auf die zu schmierenden Oberflächen verteilt. Gleichzeitig entsteht in dem. Teil der Kehlung, der hinter der Schaufel liegt, ein Vakuum, welches das Öl des Gehäuses durch das Steigrohr 38 hochsaugt. Die Schmierung der getriebenen Welle wird während ihrer Umdrehung ständig aufrechterhalten.

Claims (1)

1. Patentanspruch:
   Elektromagnetisch beeinflußtes

   Umlaufräderwechsel- und -wendegetriebe mit einer oder mehreren Umlaufrädergruppen, welche je aus zwei Räderblocks bestehen, die auf einer gemeinsamen Achse sitzen, welche von einem drehbaren Teil getragen wird, wobei die Umlaufräderblodks dauernd in zwei entsprechende Gruppen von Sonnenrädern eingreifen, die stillgesetzt oder durch die treibende Welle mitgenommen werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Umlaufräderblocks (5, 6 und 9, 10, 11) sich frei und unabhängig voneinander drehen, wobei das eine Rad (6) des ersten Blocks mit einem innen verzahnten Kranz (15) in Eingriff steht und der die Umlaufräderblocks tragende Drehteil (3) gegenüber der treibenden und der getriebenen Welle lose gelagert ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen