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Planetenräderwechselgetriebe für Entwässerungs- und Bewässerungs-Pumpenanlagen
Die Erfindung betrifft ein von dem Wasserstand aus umschaltbares Wechselgetriebe
für Entwässerungs- und Bewässerungs-Pumpenanlagen (sogenannte Schöpfwerke), welches,
als Planetenwechselgetriebe ausgebildet, zwischen den Motor und die Pumpe (Propeller
usw.) eingebaut wird.
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Es sind an sich Planetengetriebe bekannt, bei denen ein Gangwechsel
durch wahlweises Abbremsen des Planetenachsenträgers oder eines Zentralrades und
der Leerlauf durch Lösen sämtlicher Bremsen erfolgt, zu welchem Zwecke ein Bremsbetätigungsorgan
(Hebel) etwa von Hand umgestellt wird. Andererseits sind Wechselgetriebe für Schöpfwerke
bekannt, die aber von Hand bedient werden müssen und das Stilllegen des Antriebsmotors
während der Umschaltung auf andere Geschwindigkeiten erfordern.
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Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine selbsttätige
Umschaltung der Gänge während des Betriebes in Abhängigkeit von dem Stand des unteren
Wasserspiegels herbeizuführen. Erfindungsgemäß geschieht dieses dadurch, daß das
Bremsbetätigungsorgan des für den Pumpenantrieb verwandten Planetengetriebes mit
einem auf dem unteren Wasserspiegel angeordneten Schwimmer verbunden ist, so daß
es je nach Wasserstand umgestellt wird, wobei bei, höherem Wasserstand der schnellere
und bei niedrigerem der langsame Gang selbsttätig eingeschaltet werden kann.
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Um das Schleifen der Bremsen während des Umschaltvorganges zu vermeiden,
wird erfindungsgemäß vorteilhaft die Auftriebskraft bzw. die Schwere des Schwimmers
nicht unmittelbar zur Beeinflussung der Bremsen benutzt, sondern sie wirkt vermittels
eines durch äußere Kraft - Federn, Gewichte - belasteten Zwischengliedes, welches
über eine labile Gleichgewichtslage nach beiden Seiten frei beweglich ist. Die Beeinflussung
der Bremsen geschieht durch die Kraft der Federn, die dieses Zwischenglied belasten.-
Letzteres wird durch die Kraft des Schwimmers bis zur labilen Gleichgewichtslage
gebracht und bewegt sich dann unter der Wirkung der sie belastenden Feder weiter
bis zur Endstellung, wobei es äuf diesem Wege die nötige Beeinflussung der Bremsen
vollzieht. Das unmittelbar die Bremsen beeinflussende Organ wird dann nur in der
Periode des Umschlagens des Zwischengliedes aus der Lage des labilen Gleichgewichts
in seine Endlage bewegt und bleibt dann in seiner Endstellung infolge etwa Übertotpunktsperrung
oder beliebig andersartiger Arretierung so lange, bis es durch das umkippende Zwischenglied
in die entgegengesetzte Endstellung gelangt. Es kann hier auch ein Kraftverteiler
für die Bremskräfte, der den Leerlauf und das Festbremsen des Getriebes
verhindert,
in an sich bekannter Weise Anwendung finden. Um das Anlassen des Motors ohne Last
zu ermöglichen, kann er_finduPgsgemäß ein zweites Bremsbetätigungsorgan vorgesehen
sein, welches die Lüftung der Bremsen unabhängig vom Stand des Schwimmers von Hand
gestattet. Bei federbelasteten Lüftungsbremsen kann es etwa ein zweites Lüftungsorgan
sein, oder es kann ein Organ zur Verstellung der Anlenkungsbolzen der Bremsorgane
an das Gehäuse sein usw. In den Fällen, wo vollautomatische Regelung, d. h. auch
das Ein- und Ausschalten des Motors und die Lüftung aller Bremsen, bei Erreichen
gewisser Wasserstände gewünscht wird, kann der vorhandene oder ein weiterer Schwimmer
mit den elektrischen Schaltorganen und mit einem Bremslüftorgan in einer dem Beschriebenen
analogen Weise verbunden werden.
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In den Fig. i bis 3 ist ein Beispiel für die Erfindung dargestellt.
In der Fig, i ist die gesamte Schöpfwerksanlage mit dem zur Anmeldung gelangenden
Getriebe dargestellt, in Fig. 2 und 3 die Vorrichtung mit dem Zwischenglied nach
Anspruch 2.
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In Fig. i bedeutet i den Antriebsmotor, der mit dem Planetengetriebe
2 gekuppelt ist. Das Getriebe 2 enthält die Bremsen 3 und 4, durch deren wahlweises
Anziehen verschiedene Gänge geschaltet werden können. Es bedeutet 31 das Antriebszentralrad,
32 das Abtriebszentralrad, 33, 34, 35 Planetenräder, 36 ein festlegbares Zentralrad,
37 den abbremsbaren Planetenachsen--träger, 38 eine Bremstrommel, welche mit dem
Zentralrad 36 fest verbunden ist. Der Planeten achsenträger 37 kann durch die Bremse
3 und die Bremstrommel 38 durch die Bremse 4 festgelegt werden. Das Umschalten dieser
Bremsen geschieht durch das Bremsbetätigungsorgan (Hebel) 5, welches durch die Auftriebskraft
bzw. Schwere des Schwimmers 6, mit dem es durch- die Strebe 7 verbunden ist, geschieht.
8 und g sind Querzapfen, mit deren Hilfe der Anschlag io den Hub des Schwimmers
begrenzt. 1i ist die Propellerwelle, die mit der austreibenden Welle des Getriebes
verbunden ist, und 12 der Pumpenpropeller. 13 ist der untere Wasserstand, 14 der
obere Wasserstand. Die Wirkungsweise ist folgende: Wenn beim Steigen des unteren
Wasserspiegels von dem abgebildeten Zustand aus der Sch@vimmer gehoben wird, dreht
er langsam den Hebel s. In bestimmter Stellung dieses Hebels geschieht plötzlich
(gegebenenfalls mit vorgeschriebener Dämpfung) die Umschaltung der Bremsen. Der
Bewegungsbereich des Hebels 5 ist durch den Anschlag io begrenzt. Soll nach einer
Stillstandspause des Motors das Aggregrat wieder in Tätigkeit gesetzt werden, so
kann durch den Handhebel 15 ein gleichzeitiges Lösen der beiden Bremsen erfolgen,
wodurch das Getriebe auf Leerlauf eingestellt wird. Nach dem Einrücken des Hebels
15 wird dann derjenige Gang des Gtriebes eingeschaltet sein, welcher durch die jeweilige
Lage des Hebels 5 bestimmt ist. In der Fig. 2 bedeutet wieder 6 den Schwimmer, 7
die Strebe des Schwimmers, 5 den Bremsbetätigungshebel, 3 und 4 die Bremsen. 16
bedeutet das im Anspruch 2 beschriebene Zwischenstück, 17 und 18 zwei Schieber,
welche die keilartigen Nocken 1g, 2o, "i unda2 tragen, durch deren Einschieben zwischen
die Bremsbacken 3 und 4 das Lösen der durch die Federn 3o belasteten Bremsen 3 und
q. geschieht. Von den abgebildeten vier Nocken ist der Nocken2o in der Arbeitslage.
Die anderen befinden sich außerhalb der Bremsbacken. In Fig. 3 ist der Grundriß
der Bremsen 4 dargestellt. Die Wirkungsweise ist folgende: Wird der Schwimmer 6
gehoben, so dreht sich der Hebel 5 um dem am Gehäuse 5 festen Zapfen 23 und bewegt
allmählich das Zwischenstück 16, welches auf dem am Gehäuse festen Zapfen 24 drehbar
gelagert ist, im Sinne gegen den Uhrzeiger. Dabei wird die Feder 75 gedehnt,
und das Zwischenstück 16 kommt allmählich in die -labile Gleichgewichtslage, wobei
der Anhängepunkt 26 der Feder 25 am Gehäuse, der Anhängepunkt 27 derselben Feder
auf dem Zwischenstück und der Mittelpunkt des Zapfens 24 auf einer Achse liegen.
Bei geringer Bewegung darüber hinaus fällt das Zwischenstück 16, durch die Feder
25 gezogen, in die entgegengesetzte Stellung um, wirkt dabei auf den Zapfen 28,
der auf dem Schieber 17 befestigt ist, und bewegt dabei plötzlich diesen Schieber
in die entgegengesetzte Lage, bei der der Nocken 1g sich zwischen die Bremsbacken
3 schiebt und auf diese Weise die Bremse 3 löst. Der Nocken 2o schiebt sich dabei
aus den Bremsbacken 4 heraus, und die Bremsbacken 4 werden durch die sie belastende
Kraft der Federn 3o angezogen. Der Schieber 18 kann von Hand - etwa vermittels einer
Zahnstange, die an ihm angebracht ist, und eines Ritzels, welches sich auf der Welle
29 des Hebels 15 in Fig. i befindet - in seiner Längsrichtung verschoben werden.
Dabei schieben sich gleichzeitig die Nocken 21 und 22 zwischen die Bremsbacken 3
und 4. Die beiden Bremsen werden auf diese Weise gelöst und das Getriebe auf Leerlauf
gestellt. Anstatt der Schieber 17 und 18 können sinngemäß auch Nockenwellen o. dgl.
Verwendung finden.