DE612795C - Umlaufraedergetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung· betrifft ein Umlaufrädergetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei welchem der Umlaufräderträger und ein Zentralrad mit je einem Treibrade in Verbindung stehen. Erfindungsgemäß ist zwischen diesen beiden Getriebegliedern und ihrem Treibrade je eine Freilaufeinrichtung eingeschaltet, und beide Getriebeglieder sind einzeln bremsbar und miteinander kuppelbar ausgebildet.

Es ist bekannt, daß ein Umlaufrädergetriebe, bei welchem ein Zentralrad angetrieben wird und der Umlaufräderträger und ein innenverzahntes Zentralrad je mit einer getriebenen Welle verbunden sind, als Aus· gleichgetriebe yerwendet werden kann. Eine solche Antriebeinrichtung mit Ausgleichwirkung ist im Patent 345 187 für Kraftfahrzeuge in Vorschlag gebracht.

Es ist ferner bekannt, den Unterschied im Übersetzungsverhältnis vom Innenrad zum Außenrad einerseits und zum Umlaufrad anderseits zur Herstellung von Geschwindigkeits- oder Schaltstufen und die Gegenläufigkeit der umlaufenden Räder zur Drehrichtungsänderung zu verwenden.

Die Erfindung bezweckt die gleichzeitige Verwendung des Umlaufrädergetriebes als Ausgleichgetriebe und als Mittel für die Gangschaltung unter der an sich bei Umlauf rädergetrieben bekannten Zuhilfenahme von Freiläufen. Eine Antriebseinrichtung dieser Art für ein Kraftfahrzeug ist in den Zeichnungen beispielsweise dargestellt. Es zeigen:

Fig. ι die Gesamtanordnung der Antriebs-Vorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 bis 4 andere Ausführungsformen der Antriebsvorrichtung.

In der schematischen Anordnung in Fig. 1 bedeuten: 1 das von der Motorwelle angetriebene Zentralrad, 2 das Umlaufrad, das auch mehrfach 2-2' .angeordnet sein kann, 3 das äußere Zentralrad. Über den Umlaufräderträger 4, die Innenwelle 5 und das Kegelräderpaar 6,7 wird das eine Treibrad angetrieben, während das andere Treibrad seinen Antrieb über das äußere Zentralrad 3, die Hohlwelle 8 und das Kegelräderpaar 9, ι ο erhält. Da die Räder 2 und 3 unabhängig voneinander gegenläufig umlaufen können, sind auch die angetriebenen Wagenräder in ihrer Umlaufgeschwindigkeit voneinander unabhängig, was für die Kurvenfahrt notwendig ist. Soweit ist das Umlaufrädergetriebe als Ausgleichgetriebe bekannt. Entsprechend der Erfindung kommen noch folgende Einrichtungen dazu: Das innenverzahnte Zentralrad 3 ist als Bremsscheibe ausgebildet mit dem dazugehörigen Bremsband 11. Die verlängerten Achsbolzen der Umlauf räder 2-2' tragen ebenfalls eine Bremsscheibe 12 mit Bremsband 13, und beide Bremsscheiben 3 und 12 lassen sich durch eine Kupplung 20 fest miteinander verbinden. Endlich sind die Treibrädernaben mit für den Rückwärtsgang sperrbaren Freilauf einrichtungen 14 und 15 ausgestattet. Diese Anordnung ermöglicht vier Schaltstufen:

ι. Bei gelösten Bf emsbändern 11 · und 13 werden das umlaufende Rad 2 und das Zentralrad 3 in gegenläufigem Sinne, die Wagenräder infolge der Spiegelanordnung der Kegelräder in gleichem Sinne angetrieben. Das Umlaufgetriebe wirkt hierbei gleichzeitig als Ausgleichgetriebe. Ist das Übersetzungsverhältnis zwischen Antriebsrad 1 und Zentralrad 3 :—, so ist bei gleichem Übersetzungsverhältnis in den beiden Kegelräderpaaren 6, 7 und 9, 10 das Übersetzungsverhältnis von Antriebsrad ι zu den beiden mit gleicher Drehzahl umlaufenden Kegelradwellen 5 und 8: ι

zn -\- 1

2. Bei gebremstem Zentralrad 3, also feststehenden Kegelrädern 9 und 10, ist die Übersetzung auf die getriebene innere Kegelrad-

welle S : . Der Antrieb wird über das

n+ 1

Kegelräderpaar 6, 7 auf das mit Freilauf 14 versehene Wagenrad übertragen, während das mit Freilauf 15 versehene Rad leer mitläuft.

3. Bei Feststellen des Umlaufräderträgers 4 durch die Bremse 12, 13 ist die Übersetzung auf die nunmehr durch Zentralrad 3 angetriebene Hohlwelle 8': —. das Wagenrad mit

η ' _ °

Freilauf 15 wird durch die Kegelräder 9,10 angetrieben, während bei feststehendem Kegelräderpaar 6, 7 das Rad mit Freilauf 14 leer mitläuft.

4. Ein vierter, direkter Gang wird dadurch erzielt, daß man den Umlaufräderträger 4 mit dem Zentralrad 3 bei gelösten Bremsbändern durch die Kupplung 20 miteinander kuppelt. Sie laufen dann beide mit der Drehzahl des Antriebsrades 1 um, von dem sie mitgenommen werden. Das Übersetzungsverhältnis ist

also: —. Der Antrieb des Wagens kann dann

nur über den Umlaufräderträger 4 und die Kegelräder 6, 7 erfolgen, während Rad 3 seinem ursprünglichen Drehsinn entgegengesetzt umlaufend mit dem Kegelräderpaar 9, 10 leer mitläuft. Der Leerlauf des letzteren kann vermieden werden durch einen zwischen Zentralrad 3 und Kegelrad 9 eingeschalteten weiteren Freilauf.

Bei den Übersetzungsverhältnissen ——,

—:—, — und — ist das Verhältnis der 55" + in ι

Schaltstufen untereinander bedingt durch die Wahl von ti. Das Gesamtübersetzungsverhältnis auf die Wagenräder wird aber außerdem beeinflußt durch die Übersetzung in den Kegelräderpaaren, das, durchaus nicht für beide die gleiche zu sein braucht. Durch passende Wahl kann daher jedem praktischen Bedürfnis in der Größe und Abstufung der Übersetzung genügt werden.

Der in der 2., 3. und 4. Stufe nur einseitige Antrieb macht die Anordnung nur geeignet für Kleinkraftwagen, bei denen der Einradantrieb mit Rücksicht auf Billigkeit manchmal Verwendung findet. Die Erfindung bietet aber den Vorteil, daß gerade in der untersten Stufe beim Anfahren und in Steigungen, also wenn hohes Antriebsmoment erforderlich ist, der Antrieb auf zwei Räder erfolgt, und daß durch geeignete Wahl des 2. oder 3. Ganges in Kurven stets das Außenrad angetrieben wird. Für den Rückwärtsgang ist zweckmäßig ein Wendegetriebe in die Motorwelle einzuschalten und mit dem Schalthebel des Umlaufgetriebes zwangsläufig so zu kuppeln, daß die Rückwärtsschaltung nur bei gelösten beiden Bremsen, also bei größter Übersetzung und beiderseitigem Antrieb und gleichzeitig bei gesperrten Freiläufen möglich ist.

Die beschriebene Anordnung hat neben ihrer Einfachheit den Vorteil, daß in keinem der Vorwärtsgänge Zahnräder zu schalten sind, die Umschaltung also geräuschlos und beim langsamen Anziehen der Bremsen sanft und stoßfrei erfolgt. Anstatt der Bremsbänder 11 und 13 können auch Bremsbacken, Reibungskupplungen oder ähnlich wirkende Feststellvorrichtungen verwendet werden, wie auch die schematisch angedeutete Kupplung 20 in beliebiger zweckentsprechender' Weise ausgebildet sein kann. Ferner kann auch die örtliche Anordnung der Bremsen und der Kupplung eine andere wie die in Fig. 1 dargestellte sein, wenn nur die beschriebene Wirkung damit erzielt wird.

Für größere Wagen ist unbedingt zu fordem, daß in sämtlichen Gängen beide Räder gleichzeitig angetrieben werden. Auch diese Forderung kann durch die Erfindung mit den gleichen Mitteln erfüllt werden, ohne die Einfachheit und Wirksamkeit der Schaltung zu beeinträchtigen. Der Antrieb muß in diesem Falle statt auf zwei getrennte Wagenräder auf ein einzelnes Glied erfolgen, das seinerseits den Antrieb· auf die Wagenräder überträgt. Dieses Glied kann z. B. ein Aus- no gleichgetriebe oder eine Welle sein, welche die Antriebskraft dem Ausgleichgetriebe zuführt.

In Fig. 2 ist beispielsweise der Antriebeines Ausgleichgetriebes mit den vier Schaltstufen dargestellt. Die Anordnung des Umlaufrädergetriebes mit Bremsen und Kupplung ist die gleiche wie in Fig. 1. Die Kegelräder 6 und 9 treiben über die Gegenräder 16 und 17 ein Gehäuse 18 mit dem Ausgleichgetriebe 19 an, das seinerseits in bekannter Weise den Antrieb auf beide Wagenräder überträgt. Die

sperrbaren Freiläufe 14', 15' sind zweckmäßig in die Kegelräder 16 und 17 oder an eine sonst geeignete Stelle zwischen Umlaufgetriebe und Gehäuse zu verlegen. Die vier Schaltstufen werden in gleicher Weise wie im ersten Falle hergestellt.

In Fig. 3 ist als weiteres Beispiel der Antrieb einer Welle durch ein Umlaufrädergetriebe mit den vier Schaltstufen dargestellt.

ίο Diese Welle kann als Kardanwelle zum Ausgleichgetriebe führen oder zum Antrieb für irgendwelche andere Zwecke dienen. Die Anordnung ist folgende:

Die Wellen 5 und 8 tragen statt der Kegelräder die Stirnräder 6' und 9'. Die Gegenräder 16' und 17' befinden sich auf der Vorgelegewelle 20. Zwischen 6' und 16' ist das-Zwischenrad 21 eingeschaltet, um den gegenläufigen Drehsinn der Welle 8 in denjenigen

ao der Welle 5 umzuwandeln. Damit bei feststehender Welle S der Antrieb der Kardanwelle 25 durch die Welle 8 ungehindert über die Vorgelegewelle 20 erfolgen kann, ist zwischen Zahnrad 6', das mit der Kardanwelle 2 5 fest verbunden ist, und Welle 5 ein Freilauf 23 eingeschaltet. Aus dem gleichen Grunde ist Zahnrad 9' mit Freilauf 22 versehen für den Fall, daß die Welle 8 festgestellt ist. Um endlich im 2. und 4. Gang ein leeres Mitlaufen der Räder 17', 16' und 21 zu vermeiden, kann ein dritter Freilauf 24 in Rad 21 oder 16' eingeschaltet werden. Die Weiterleitung des Triebes kann auch über die Vorgelegewelle 20 erfolgen, wie in Fig. 4 dargestellt ist.

In gleicher Weise wie für Kraftwagen aller Art läßt sich die beschriebene Antriebsvorrichtung auch anwenden für den Antrieb von Hebezeugen und Förderanlagen, von Arbeitsund Werkzeugmaschinen, also überall, wo zur Überwindung von Bewegungswiderständen wechselnder Größe Geschwindigkeits- oder Schaltstufen erforderlich sind. Der Vorzug der beschriebenen Einrichtung besteht dabei darin, daß beim Schalten von einer Stufe zur anderen die Zahnräder niemals außer Eingriff kommen, so daß der S ehalt Vorgang geräuschlos erfolgt, und daß selbst beim Schalten während des Arbeitsganges ohne Entkuppeln des Motors ein Durchgehen des Motors oder ein Absacken der Last infolge augenblicklicher Unterbrechung des Zahneingriffs nicht möglich ist. Da die Schaltung sanft und stoßfrei erfolgt, ist damit auch die größte Schonung des Materials verbunden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Umlaufrädergetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei welchem der Umla-ufräderträger und ein Zentralrad mit je einem Treibrade in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Getriebegliedern (3, 4) und ihrem Treibrad je eine Freilauf einrichtung (15, 14) eingeschaltet ist und beide Getriebeglieder (3, 4) einzeln bremsbar und miteinander kuppelbar sind.

2. Umlauf rädergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden mit den getriebenen Teilen in Verbindung stehenden Getriebeglieder (3, 4) des Umlaufrädergetriebes unter Einschaltung je einer Freilaufeinrichtung auf ein und dasselbe Glied (z. B. ein Ausgleichgetriebe 18, 19 in Fig. 2 oder eine Welle 25 in Fig. 3 bzw. 20 in Fig. 4) einwirken.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen