DE6602014U - Planetengetriebe - Google Patents

Description

G a r 1 Hurth ' MiincK'en, den 2. Dez. 1968 g

Maschinen- und Zahnradfabrik 2503 Lich/Wo I

8 München 5, Holzstr. 17-27 PL 202 H 61 8^9A7h Gbm f

Planetengetriebe

~? Me Neuerung bezieht sich auf ein Planetengetriebe bestehend aus einem

* (Innen- oder außenverzahnten Sonnenrad, einem innen- oder außenverzahnten "7 eefroräxräu und auf eines« PlsKstsnträger gelagerten Planetenrädern die

* Mit dem Sonnen- und Zentra.lrad kämmen, bei dem mindestens eines der gefcannton Glieder, z.B. der Planetenträger mit den Planetenrädern, von der

f Verzahnung des Sonnen- und/oder Zentralrads beim Abwälzen geführt ist.

\ Sei Planetengetrieben kämmen im allgemeinen drei Getriebeglieder miteinl~ Ander nämlich ein zentrales Sonnenrad mit den auf einem Planetenträger

\ (gelagerten Planeteni'ädern und diese mit einem zweiten Zentralrad, das

f β.B. ein innenverzahntes Ringrad ist. Es ist bekanntlich schwer mehr als

1 Äwei Maschinenelemente auf einwandfreie Anlage zu bringen, so auch die

^c Verzahnungen von Plametengetrieben. Die Getriebeglieder z.B. der Plane-

* tenträger mit den Planetenrädern kann sich infolge der Schwerkraft so

t *eit herabsenken, daß die Verzahnung des Getriebeglieds, z.B. der Plane-

I tenräder (mindestens eines der Planetenräder) sich spielfrei in die

|s Eahnlücke oder die Zahnlücken des Gegenrads oder der Gegenrader legt.

Diese Art der ruhenden Belastung ist sehr schädlich, weil sich dadurch, daß keinerlei Bewegung vorhanden ist, Fläche in Gegenfläche einhämmert. Dieses Einhämmern kann bereits beim Liegen im Magazin durch die Gebäudeschwingung erfolgen. Viel durchgreifender ist die Gefahr in einem fahrenden Fahrzeug, wenn es von einer anderen Antriebsanlage angetrieben wird und das betreffende Getriebe während der Fahrt steht.

iBti· Im Die«.e «inmnoqe (Saschretbun- en» SchiiWrtspf-f W cfte «ifelz. eingereichte; s» «eich» «n^er iVat . ο Ak ur^irunghch e^e'aichien Untoriögäi ob. .3!* .ndiHieh» Bedewtoi« *f Ab*e>ch«nQ W n.cn) qeproft._₂_

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Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden, d.h. zu vermeiden, daß sich die Verzahnung bei ruhendem Getriebe einhämmern kann.

Die dor Neuerung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das zu führende Oetriebegliod, z.B. der die Planetenräder tragende .Planetenträger radial nachgiebig gelagert ist und daß dieses Glied, z.B. der Planetenträger odor ein mit ihm verbundenes Element, a.B. eiue Planetenträgerwelle, von einer Buchse o.dgl. umgeben ist, wobei das Spiel swisehsn der Buchse und dem umgebenen Teil kleiner ist als die radiale Komponente deo Zahnspiels zwischen der Verzahnung der führenden und der geführten Verzahnung, so daß sich das unbelastete einstellbare Getriebeglied auf der Buchse aber nicht in der Verzahnung abstützt. Die Buchse kann mit der sie umgebenden Welle auch aus einem Stück gefer tigt sedn.

Von besonderem Vorteil ist eine soche Ausgestaltung der Neuerung, daß das einstellbare und stützbare Glied, z.B. der Planetenträger, mindestens «innal mit einem radial einstellbaren und unter einem axialen Druck isich zeitrierenden Lager, z.B. Kegelrollenlager abgestützt ist. Diese vorteilhafte Ausgestaltung ist anhand eines Ausführungsbeispiels eingehend beschrieben.

Die Neuerung wird günstig dahingehend weitergebildet, daß außer dem einstellbaren und sfcützbaren Glied, z.B. dem Planetenträger, ein weiteres Glied, z.B. das Sonnenrad, radial einstellbar gelagert ist.

Von besonderer Bedeutung ist die neue Baumform dann, wenn das nach der Neuerung abzustützende Element mit einem Maschinenteil oder Antriebs-

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mittel verbunden ist, welches das Drehmoment, den Schub o.dgl. beim Anfahrsn allmählich aufbaut. Die Neuerung wird daher so ausgebaut, daß die einstellbare und »tützbare Welle den Propeller trägt,, dessen Schub das einstellbare Lagisr in-die zentrischo Lage drückt.

Eine neue und vorteilhafte Brauchbarkeit ergibt die Anwendung auf Schiff getriebe, insbesondere Getriebe für Schiffspropeller.,.

Weitere Merkmale und Vorteile gehen aus der nachfolgtjnden Beschreibung hervor.

Die Neuerung ist anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Fig.1 zeigt schematisch einen sogenannten Ruderpropeller für ein Wasserfahrzeug, auf den sich das Ausführungsbeispiel bezieht.

Fig.2 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch ein Getriebe nach der Neuerung.

Fig.3 zeigt schematisch einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 in Fig.i v/obei der Körper des Planetenträgers fortgelassen ist, unddvon diesem Getriebeglied nur die Planetenräder und die entsprechende Welle gingezeichnet sind.

Fig.k zeigt als Detail einen Zahn und eine Zahnlücke zur Erläuterung de:

Neuerung.

Fig.1 zeigt einen Ruderpropeller R der am Heck eines Schiffes 10 in bekannter Weise befestigt ist. Ruderpropeller dienen bekanntlich zum Antreiben und Steuern von Schiffen. Vom nicht gezeichneten Motor der im Schiff aufgestellt ist, wird der Propeller P über eine.JÄ.ntriebswelle 11 eine Kupplung 12, über ein in einem Oberwassergehäuse "\h untergebrachte Umlenkgetriebe, über eine im wesentlichen senkrecht stehende zentrale Welle (in Fig. 2 mit 30 bezeichnet), über ein Umlenkgetriebe das in einem unter Wasser angeordneten

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Getriebegehäuse ^g gelagert und in Fig.2 im eineelnen gezeichnet ist« und
über eine Propellerwelle ?ebenfalls ait Fig.Z beschrieben) wagetrieben.

Das Oberwassergohause 1*f iet ausaieaen mit einem Lenkgehäuse 18 u»ü einem
Schaftgehäuse 19 undrehbar am Schiff 10 befestigt. Ein Unterwassergehäuse '. trägt das bereits erwähnte Getriebegehäuse 22 und ist mit einem Schaft 21
um ©ine senkrechte Achse drehbar gelagert. Das Getriebegehäuse 32 trägt de; Propeller P. Der beschriebene drehbare Toll des Ruderpropellers liegt mind stt-äs während des Betriebs unter den Wasserspiegel W. Durch drehen des Unt vasserteilB wträ das Schiff gesteuert. Zu diesen. Zv/eck ist ein nicht gesceii netes Steuerrad vorgesehen das über eine Steuerwelle 15i eine Schnecke 16
und ein Schneckenrad 17 auf ein nicht gezeichnetes Kegelradgetriebe wirkt, das in dem Stouergehäuse 18 gelagert ist. Ein Bad des Kegelradigetriebes
sitzt mit dem Schneckenrad 17 auf einer Vfelle_t das Gegenrad ist am nicht gi seichneten Ende des Schaftes 21 befestigt. So kann durch Drehen des Steuer· rads dsr Unterwaseerteil 20, 21, «5a-, P dea Rudelpropellers geschwenkt und
das Schiff gesteuert werden.

Die Erfindung besieht sich a^ιf das ie Getriebegehäuse 22 angeordnete Getri< insbesondere auf dae in J'ig. 2 gezeigte Planetengetriebe. In Flg.2 ist das untere Ende der sentralea Welle» 30 gezeigt, das mit einem Xegelr£ts*»\ 31
versehen ist. Das Kegelrifcsel k£«mfc mit eines Kegelrad 32, das auf einer
Hohlwelle 33 befestigt ist. Diese Kohlwelle bsw, das Kegelrad ist zweifach gelagert· Eines dieser Lager ist gezeichnet und mit 3k bezeichnet. Die Höh] welle 33 wird durchdrungen von einer Propellerwalle 25,

ety gersiäB Fig»2 am linken Inde den Propeller P trägt. Am recht«

Ende ist die Propellerwelle ins. Getriebegehäuse laittela einos Doppelkbgelrollenlagers 35 gelagert. Osj3 Doppelkegelrollenlager besteht aus swei eins« nen Kegelrol.lealagern 36, 3?, derem Inneariage 38 „ 39 auf einem Zapfen kO
der Propellerwelle sitzen. Sie werden von einer Buchse 41 auf Abstand ge- · halten. Mit einer Scheibe 53 und Schrauben 5h werden die beiden

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auf deja Zapfen festjifehaltea. Die Äußamringe 42, 43 liegen axial gegen einen swischen ihnea angeordneten Bund 44 an,, der mit dea Gehäuse 22 eine Einheit bildsj?. Auf den Außenring«n sind Schnaiipfriage 45, 46 aufgeschrumpft, die geschlitzt sind. In diese Schlitze gredlft ein oder aebrere Stifte 47 ein, die so die Außenringe aa Dreiten hindern. Zwischen des Getriebegehäuse bzw. des die Lager aufnehmenden Hals 22a and den Außenringen bzw. den Schrumpf» ringen ist jeweils ein Spiel 48, 49 vorgesehen. Die Außenringe bzw. die

sind starke axial auf die Außenringe uiirkende Federn 52 vorgesehen, die das Bestreben haben, die Kegelrollenlager vom Bund absuhoben« was aber durch die Sehe.Va■> 55 und die Schrauben 54 verhindert wird. Pie axialen federn bewirken aber, daß der Anlagedruck zwischen den Außenringen unil dem Bund bei unbelasteten Z?oppelk©gellager 55 herabgea«1;st wird, ao daJS sich die Kegelrollenlager - wenn keine axiale Belastung vorhanden int - radial das Spiel 48, benutzend, radial bewegen kennen.Zwischen Lager und Bund können noch Scheiben 55, 56 eingelegt sein.

Im Getriebegehäuse 22 ist ein innonverzahnteis, ringförmiges Zentralrad 60 | zentriert und verschraubt. Mit dor Innenverzahnung diosep Zentralrades klimmen « eine Anzahl Planetenräder 61, 62, 63* die mittels Zapfen 64 und gegebenenfalls lagern 65 in eiaem Pianetentrüger 66 drohbar abor nicht längsverachiebbar gelagert sind. Der Plansteaträger 06 lot auf der Propollerwelle 25 die sieht man von dem konkreten Anwondungsfall ab - auch ale Planetonträgerwelle ^5 bcKeichaot werden kann, Eiit einer Kupplungaverzahnung —6Ϊ5 gegen Drohung' und ölt geeigaeteni Mitteln gegen Axialverschiebung gesichert. Das dritte I Glied des Planotangetrioboa iLafc ein außenverisahnt·« Sonnenrad 68, das nit

i den Planötonrädorn kciaat. Da» Sönnonrad ist mit «ine« HaIa 69 verschon, dor | as seinem freien Iünda nit einer KupplungmvoriWLhnuax 70 rtroohon iet. Diooe Kupplungsversa&aung groift in eine Innenversiüinung ein,, nit der daai vorher beschriebene Kegelrad ?2 var«ahen ist. Mit d«r Versahattng iet das Uönnenrad

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ttfif*lag*rt gewiseeruatSen aufgehitasi usS wird lediglich radial durch, die Verzahnung geführt. Axial ist das Sonnenrad nit geeigneten Mitteln, s.B. sit einem Sprengring 7* gehalten* Bis Planetenträgervelle bsw. Propellerwelle tragt an freien Snde den Propell-.· P und ist in dessen Nähe mit einem weiteren nicht gezeichneten Lager abgestützt.

Dadurch, daß das Doppe!kegelrollenlager radial nachgiebig ausgebildet ist, werden die Planeten-äder bsv. ihr Plane enträger von cUr Jcäamendea Veraahnung —» ?#?lt|*l?si UQ ^afitb·*»*: *in& -^»ui^Ttalft «geh das finnwoara^jTJ?.

Wenn auf die Verzahnungen eine Uafangskraft auegeübt wird« sind sie geneigt sich s«£ die BetriobswKiskreise (operating pitch circles) einzustellen! Ist aber keine zentrierende Ifafang&tcraft vorhanden· dann fallen die Verzahnungen durch dio Schwerkraft so weit herunter wie das Zahnspiel es suläßt. Daa ist scheaatisch in Fig. k dargestellt. Voa ringförmigen Zentralrad 60 ist nur «ine Lücke 72 gesoichiaet. Ohne Anwendung der Erfindung rutscht der Planeten» träger mit den PlanetiinrKdern so woit nach unten« bis beispielsweise ein 2ahn 75 spielfrei la der entsprechenden Lücke 72 liegt (Strichpunktierte Linie 7^)« Ia Betrieb würde oioh der PlaaetentrKger infolge der auf die Verzahnungen vdrken&eia Uwfangokräfta wiodor aufrichten und eioh di'B Versahnungen der Planetenräder auf die Betriobsvalskreiso oiseiellea_f *h> daß -abgesehen von radial ablenkenden größeren Kräften - das Getriebe normal laufen würde. Wenn das Getriebe aber lungere Zoit In dom boschrieb onen Buhe·· zustand verharrt« hämmert eich die Zahnflanke in dio Lückonflanke oln» besondere, wenn das Getriebe in einem bewegten Fahrsoug außer Botrieb ißt, wie en bei Suderpropellern häufig der Fall etin k*nn.

üe diesen Mang«! abißuhelfon itst di· Hohlwelle 33 alt «in#r Buchs· 75 vtraehea, di· di« Planiit*>ntrMg»rw»lle »it geringe! Spiel 75 umgibt, J#t*t ruhen sieht mohr Zaliii auf Lücke» ecaiSern did Plr&ote&trögerytll« 35 *<af d?r Buchse

V 75 ao daß der Zahn ?3 «twa di# in Fig· t ausgesogen ge»tiobne>tö ßt»llung

einnimmt, so daß wischen den Zahnflenken ein ßpiöl 77, 78 vorhnndisn ist.

n ein ßpiöl 771 78 vor!

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Dabei!, liegt der ?2an«t«<zrör£.ger ait den Plaaet«nrildern tiiad sOBit «ach die Plan<itenträ*geweiis alt des Itappel&efell&ger 3? etwa.» uinteriialb 4er Achse las SSestsalrsdss.

Wesis der Propeller in Bstrisb gesstst »ird, hsit er ku Begins noch nicfcit seis volloB Brehaonent snd vor alle« noch nicht äio volle Schubkraft« die von dem KegelLrollesi&ger 35 aui'sufsc^n ist. &» ist e» möglich, dai sich die Versal-= nung«rfi der Planetenräd<ir infolge der ¥afaz3gakiräfte auf die Betriebsvälskreie

a.lla ι yya^ll^g^ti»T^

könutm (Verzahnung 73 «twae oberhalb der gezeichneten, Stell« und an edlner LÜckisnflaoke anliegend'!* Die lagerung 35 folgt dieser t*ntrie2?öad«n Bewegung weil zunächst noch eini; v«rhSltnisitKßig klein« Axialkraft Torhanden ist. Inzwischen hat eich ÖÄiin ^e volle Schubkraft des Propallere aufgebaut, die die Lagerung 3i? in der xentriachen Lage festhlilt*

Das verlUiltaiesSßig klieiae SoHjasnrad^**flAt ein kleineai Gsyicet: und benötigt im Beispiel keine besonderen HiaBnahnen. Ia Bedarfefalle' kann dit Erfindung natürlich auch auf daß Sonnenrad oder Zentralrad angewendet werden.

tfird der Propeller abgesshaltet, legt sich die Plan*teriträgerwelle (Propelle

2t welle 35·) wieder auf die Buchse 75* «o daß die Planeteriräder nit Spiel in

der Zentralrad-Versahnung hängen.

Claims (1)

1. Schutzansprüche

   1) Planetengetrieibe bestehend aus einem innen- oder außenverzahnten Sonnenrad, einem innen- oder außenverzahnten Zentralrad und auf einem Planetenträger gelagerten Planetenrädern die mit dem Sonnen- und Zentralrad kämmen, bei dem mindestens eines der genannten Glie-(£^r, z.B. der Planetenträger mit den Planetenrädern, von der Verzahnung des Sonnen- und/oder Zentralrads beim Abwälzen geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zu führende Getriebeglied, z.B. der die Planetenräder (61, 62, 63) tragende Planetentrager in an sich bekannter Weise· radial nachgiebig gelagert ist und daß dieses Glied, z.B. der Planetenträger (66) oder ein mit ihm verbundenes Element, z.B. eine PIs -:ietenträgerwelle (25) von einem buchsenartigen Element (75) umgeben ist, wobei das Spiel (76) zwischen dem buchsenartigen Element (75) und dem umgebenen Teil (25) kleiner '-,st als die radiale Komponente d<!« Zahnspiels zwischen der Verzahnung der führenden und der geführten Verzahnung, so daß sich das unbelastete einstellbare Getriebeglied auf der Buchse (75) aber nicht in der Verzahnung (73) abstutzt.

   Z) Planetengetriebe nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das einstellbare und stützbare Glied, z.B. der Planetenträger (66), mindestens einmal mit einem radial einstellbaren und unter einem axialen Druck sich zentrierenden Lager, z.B. Kegelrollenlager (35) abgestutzt ist.

   5. I.

   CARL HURTH · MASCHINEN- UND ZAHNRADFABRiK · MÜNCHEN

   H 61 SkS/kTb. Gbm München, den 20.Januar I969

   -Z-

   3) Planetengetriebe nach. Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem einstellbaren und stützbaren Glied, z.B. dem Planetenträzer (66), ein weiteres Glied, z.B. dai? Sonnenrad (68), radial einstellbar gelagert ist.

   W) Planetengetriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3 für den Antrieb eines Propellers insbesondere für Schiffe, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbare und abzustützende Welle (25) den Propeller trägt.

   5) Planetengetriebe nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schub des Propellers (P) das einstellbare Lafeer 135) in· die zentrische Lage drückt.

   POSTANSCHRIFTiCARlHURTH · MÖNCHEN 5 · HO.fc*STRASSj 17.27 B 20 (KS 1154) ■ 1.44-«000 '. ₍ . ',