DE863884C

DE863884C - transmission

Info

Publication number: DE863884C
Application number: DEM4460D
Authority: DE
Inventors: Friedrich Moogk
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1945-03-10
Filing date: 1945-03-10
Publication date: 1953-01-22

Description

Getriebe Die neue Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe, bei dem die hohen Anlaufspitzen der bisherigen Vorrichtungen dieser Art ausgeschaltet sind. Sie eignet sich daher in der Hauptsache für Schienenfahrzeuge, Maschinenantriebe und kann mit Vorteil auch zur Synchronisierungsschaltung benutzt werden. Man verwendete für diese Zwecke bisher meistens Flüssigkeits- oder Mehrscheibengetriebe. Die ersteren haben zwar, über den ganzen Regelbereich gesehen, einen bisher kaum zu verbessernden Wirkungsgrad, jedoch im Bereich der Übersetzungsverhältnisse von i : i bis etwa i :1,5 einen ungünstigen Wirkungsgrad, d. h. also gerade in Bereichen, in denen sich eine erhebliche Anzahl von Schaltgetrieben bewegt, wie solche für Schienen- und Xräftfahrzeuge in ebenem Gelände und Arbeitsmaschinen mit im wesentlichen gleichbleibender Beanspruchung. Es gibt also in der Praxis zahlreiche Fälle, in denen dieser schlechte Wirkungsgrad von Flüssigkeitsgetrieben eine schwere wirtschaftliche Belastung darstellen kann. Was die Mehrscheibengetriebe betrifft, so haftet ihnen der Nachteil eines ungeheuren Verschleißes an.Transmission The new invention relates to a transmission in which the high starting peaks of the previous devices of this type are switched off. It is therefore mainly suitable for rail vehicles and machine drives and can also be used to advantage for the synchronization circuit. One used for this purpose so far mostly fluid or multi-disc gearboxes. The former have seen, across the entire control range, one that could hardly be improved so far Efficiency, but in the range of gear ratios from i: i to about i: 1.5 an unfavorable efficiency, i.e. H. especially in areas where a considerable number of gearboxes moves, such as those for rail and power vehicles on flat terrain and work machines with essentially constant Stress. So in practice there are numerous cases where this is bad The efficiency of fluid gears represent a heavy economic burden can. As for the multi-pulley transmissions, there is one disadvantage to them enormous wear and tear.

Hier setzt nun die Erfindung ein, die ein für die oben beschriebenen Fälle besonders geeignetes Getriebe schafft. Der günstigste Wirkungsgrad liegt in dem Gebrauchsbereich, und bei einem Übersetzungsverhältnis von i : i treten überhaupt keine Verluste auf. Das neue Getriebe ermöglicht es, gegenüber anderen mechanischen .Getrieben, obwohl es auch unmittelbare Kraftübertragung in allen Bereichen ermöglicht, durch stufenlose Schaltung bei gegebener Drehzahl des Antriebes die jeweils höchstmögliche Leistung zu erreichen. Schließlich ist die äußerst einfache Bauart, der Wegfall von Dichtung und Wartung und das verschleißlose Arbeiten gegenüber den bisher bekannten Getrieben ein weiterer großer Vorteil.This is where the invention comes into play, the one for those described above Cases particularly suitable gear creates. The best efficiency is in the range of use, and with a gear ratio of i: i occur at all no losses. The new transmission enables over other mechanical .driven, although there is also direct power transmission in all areas enables the to achieve the highest possible performance in each case. After all, it's extremely simple Design, the elimination of sealing and maintenance and the wear-free work opposite the previously known gearboxes another great advantage.

Erfindungsgemäß ist zwischen An- und Abtriebswelle ein Getriebe mit Selbsthemmung, z. B:- ein' Schneckentrieb; geschaltet, das seinerseits durch ein im Nebenschluß liegendes Steuergetriebe nift einer die Drehzahl des erstgenannten Getriebes beliebig verändernden Vorrichtung gekuppelt ist. Bei einer Ausführungsform, bei der das Getriebe mit Selbsthemmung als Schneckentrieb ausgebildet ist, sitzt das Schneckenrad auf der Abtriebswelle, und die mit der Antriebswelle verbundene Schnekkenwelle ist um die Abtriebswelle in einer senkrecht zu dieser liegenden Ebene drehbar. Das Steuergetriebe kann als Planetengetriebe ausgebildet sein, wobei das - Sonnenrad auf der @Antriebswelle gelagert ist und die Planetenräder durch ein Zwischengetriebe mit der Schneckenwelle gekuppelt sind. Die Vorrichtung zur Veränderung der Schneckendrehzahl ist entweder als Band- oder Backenbremse oder als Reibradgetriebe ausgebildet. Was den Schneckentrieb .betrifft, so kann er auch zwei oder mehrere Schnecken besitzen, die jeweils durch Zwischengetriebe mit dem Planetengetriebe gekuppelt sind.According to the invention, a transmission is provided between the input and output shafts Self-locking, e.g. B: - a 'worm drive; switched, in turn by a Shunted control gear nift one of the speed of the former Gear arbitrarily changing device is coupled. In one embodiment, in which the self-locking gear is designed as a worm drive, sits the worm gear on the output shaft, and the one connected to the drive shaft The worm shaft is around the output shaft in a plane perpendicular to it rotatable. The control gear can be designed as a planetary gear, the - Sun gear is mounted on the drive shaft and the planetary gears through a Intermediate gears are coupled to the worm shaft. The device for change the worm speed is either as a band or shoe brake or as a friction gear educated. As far as the worm drive is concerned, it can also have two or more Have worms, each through an intermediate gear with the planetary gear are coupled.

Der Weg des Kraftflusses von der Antriebs- zur Abtriebswelle (zur besseren Veranschaulichung sei angenommen, daß die Schnecke steht, d. h. es ist ein Übersetzungsverhältnis i : i vorhanden) verläuft über die Schneckenradflänken in einer Ebene senkrecht zur Abtriebswelle; die Bewegung erfolgt durch Kreisen der Schnecke um die Abtriebswelle. Andererseits verläuft die Bewegung des Steuergetriebes z. B. durch Abbremsen des Sonnenrades, wobei die Drehbewegung der Schnecke auf das Schneckenrad und damit auf die Abtriebswelle übertragen wird, in Ebenen parallel zur Abtriebswelle. Hierdurch wird der große Fortschritt erzielt, daß die Bewegung des Steuergetriebes in keiner Weise durch den Hauptkraftschluß des Getriebes beeinflußt wird.The path of the power flow from the input shaft to the output shaft (to the For better illustration it is assumed that the worm is at a standstill, i. H. it is a transmission ratio i: i exists) runs over the worm wheel flanks in a plane perpendicular to the output shaft; the movement is made by circling the Worm around the output shaft. On the other hand, the control gear moves z. B. by braking the sun gear, the rotational movement of the worm on the Worm wheel and thus transmitted to the output shaft, in parallel planes to the output shaft. This makes great progress that the movement of the control gear in no way influenced by the main force of the transmission will.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. i bis 3 verschiedene Schnitte durch ein erfindungsgemäßes Getriebe mit Reibrädern, Abb. q. bis 8 verschiedene Schnitte durch ein Getriebe mit Bremsvorrichtung und Abb. g bis io ein Getriebe, das ähnlich dem der Abb. q. bis 8 ausgebildet ist, mit dein Unterschied, daß zwei Schnecken und zwei dazugehörige Zwischengetriebe angeordnet sind.In the drawing, three exemplary embodiments of the invention are shown, namely, Fig. i to 3 show different sections through a transmission according to the invention with friction wheels, Fig. q. up to 8 different cuts through a gearbox with braking device and Fig. g to io a transmission similar to that of Fig. q. is trained up to 8, with the difference that two worms and two associated intermediate gears are arranged.

In dem dreiteiligen Gehäuse i gemäß den Abb. z bis 3 ist die Antriebswelle 2 und die Abtriebswelle 3 gelagert: Auf der Abtriebswelle 3 ist das Schneckenrad ¢ aufgekeilt, in die die Schnecke 5 eingreift. Die Schnecke 5 sitzt auf der Welle 6; die einerseits noch das Zahnrad 7 trägt und andererseits durch die Arme 8 getragen wird. Die Arme 8 sind mit ihrem anderen Ende auf der Welle 9 gelagert, die das mit dem Zahnrad 7 kämmende Zahnrad ro enthält, auf der ferner ein als Kegelrad ausgebildetes Planetenrad ii aufgekeilt ist und die in dem Endteil der Antriebswelle 2, senkrecht zu dieser verlaufend, gelagert ist. An dieser Stelle sind auch die Enden der An- und Abtriebswelle 2 und 3 mittels des Lagers 12 ineinander gelagert. Das Planetenrad ii kämmt mit dem Sonnenrad 13, das einerseits auf der Antriebswelle :z gelagert und dessen verlängerte Hohlwelle 14 andererseits ein axial verschiebbares Reibrad 15 trägt. Das Reibrad i5 wirkt infolge Reibungsschluß seiner Umfangsfläche 16- mit den Seitenflächen der Reibräder 17 zusammen, die einerseits in dem Gehäuse i drehbar gelagert sind und andererseits mit ihrer Kegelverzahnung mit einem auf der Antriebswelle aufgekeilten Kegelrad 18 kämmt.The drive shaft 2 and the output shaft 3 are mounted in the three-part housing i according to FIGS. The worm 5 sits on the shaft 6; which on the one hand still carries the gear 7 and on the other hand is carried by the arms 8. The arms 8 are mounted with their other end on the shaft 9, which contains the gear wheel ro meshing with the gear wheel 7, on which a planetary gear ii designed as a bevel gear is keyed and which in the end part of the drive shaft 2, running perpendicular to this, is stored. At this point, the ends of the input and output shafts 2 and 3 are also supported one inside the other by means of the bearing 12. The planet gear ii meshes with the sun gear 13, which on the one hand is mounted on the drive shaft: z and whose elongated hollow shaft 14 on the other hand carries an axially displaceable friction wheel 15. The friction wheel i5 interacts due to the frictional engagement of its peripheral surface 16- with the side surfaces of the friction wheels 17 , which on the one hand are rotatably mounted in the housing i and on the other hand mesh with their conical teeth with a bevel gear 18 splined on the drive shaft.

Die Wirkungsweise dieses erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels ist folgendermaßen: Angenommen, das Reibrad 15 ist durch die Betätigungsvorrichtung i9 in eine solche Lage gebracht worden, daß der Radius dieses Rades gleich seinem Abstand von der Drehachse der Reibräder 17 ist. Mit der Bewegung der Antriebswelle 2 wird die Planetenradwelle 9 in einer zur Antriebswelle 2 senkrechten Ebene gedreht-und mit ihr- der Zahnradsatz 7, 10 sowie die Schnecke 5, wodurch das Schneckenrad q. und damit die Abtriebsweile mitgenommen werden. Gleichzeitig werden die beiden Reibräder 17 durch das Kegelrad 18 ineinander entgegengesetzte Drehbewegung versetzt, wodurch das Reibrad 15 in der gleichen Drehrichtung und mit der gleichen Drehzahl wie das Kegelrad 18 mitgenommen wird. Das gleiche gilt für das Sonnenrad 13, so daß zwischen dem Sonnenrad und dem Planetenrad i i keine Relativbewegung stattfindet. Das Übersetzungsverhältnis beträgt damit i : i. Eine Relativbewegung zwischen dem Sonnenrad 13 und dem Planetenrad ii findet dagegen statt, wenn das Reibrad in eine weiter links liegende Stellung 15 verschoben wird. Durch die Relativbewegung werden das Planetenrad i i und damit das Zahnradpaar io, 7 sowie das Schneckenrad in Bewegung versetzt und dem Schneckenrad ¢ und damit der Abtriebswelle 3 eine zusätzliche und entgegengesetzte Bewegung erteilt, wodurch diese im Verhältnis zur Antriebswelle verzögert wird. Dies kann. so weit gehen, daß die Achsen der .außenliegenden Reibräder mit der Ebene der des innenliegenden Rades zusammenfallen und ein Antrieb des Rades 15 und damit des Sonnenrades 13 nicht erfolgt. Hierdurch erfährt die Schnecke 5 einen Antrieb, der die Abtriebswelle 3 zum Stillstand bringt; es liegt das übersetzungsverhältnis i : o vor.The mode of operation of this embodiment of the invention is as follows: Assume that the friction wheel 15 is through the actuator 19 has been placed in such a position that the radius of this wheel is equal to his Distance from the axis of rotation of the friction wheels 17 is. With the movement of the drive shaft 2, the planetary gear shaft 9 is rotated in a plane perpendicular to the drive shaft 2 and with her- the gear set 7, 10 and the worm 5, whereby the worm wheel q. and thus the downforce are taken along. At the same time, the two friction wheels 17 offset by the bevel gear 18 mutually opposite rotational movement, whereby the friction wheel 15 in the same direction of rotation and at the same speed as that Bevel gear 18 is taken. The same applies to the sun gear 13, so that between the sun gear and the planet gear i i no relative movement takes place. The gear ratio so i: i. A relative movement between the sun gear 13 and the planet gear ii, on the other hand, takes place when the friction wheel is in a position further to the left 15 is moved. Due to the relative movement, the planet gear i i and thus the gear pair io, 7 and the worm wheel set in motion and the worm wheel ¢ and thus the output shaft 3 is given an additional and opposite movement, whereby this is delayed in relation to the drive shaft. This can. so far go that the axes of the .außenlying friction wheels with the plane of the inside Coincide wheel and a drive of the wheel 15 and thus the sun gear 13 is not he follows. As a result, the worm 5 experiences a drive that drives the output shaft 3 brings to a standstill; the gear ratio i: o is available.

Das Ausführungsbeispiel gemäß den Abb. q. bis 6 ist ähnlich dem der vorher beschriebenen Abbildungen aufgebaut, mit dem Unterschied, daß der Reibradtrieb durch eine Bremsvorrichtung ersetzt, ist. An dem Sonnenrad 13 ist eine Bremstrommel 2o befestigt, gegen die zwei Bremsbacken 21 mittels der Vorrichtung :22 gemäß Abb. 7 angepreßt werden können. Mit einer Verzögerung des Sonnenrades 13 durch Abbremsung ist eine Relativbewegung zwischen diesem und dem Planetenrad i i und damit entsprechend dein ersten Beispiel eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses zwischen An- und Abtriebswelle verbunden.The embodiment according to Fig. Q. to 6 is constructed similarly to that of the previously described figures, with the difference that the friction wheel drive is replaced by a braking device. A brake drum 2o is attached to the sun gear 13, against which two brake shoes 21 can be pressed by means of the device 22 according to FIG. With a deceleration of the sun gear 13 by braking, a relative movement between it and the planet gear ii and thus, according to your first example, a change in the transmission ratio between the input and output shafts is associated.

Wie die Abb. b bis io veranschaulichen, kann der Schneckentrieb verdoppelt werden, um dadurch größere Leistungen übertragen zu können. Bei diesem Beispiel greifen in das Schneckenrad d. zwei Schnecken 5 und 5' ein, die beide jeweils über ein Zahnradpaar 7, 1o und 7', iö mit den Planetenrädern i i und i i' gekuppelt sind, die ihrerseits mit dem Sonnenrad 13 kämmen.As illustrated in Figs. B to io, the worm drive can be doubled in order to be able to transmit greater power. In this example, the worm wheel d engages. two worms 5 and 5 ', both of which are each coupled to the planet gears ii and ii' via a gear pair 7, 1o and 7 ', iö, which in turn mesh with the sun gear 13 .

Claims

PATEN TANSPP, IJCI'IE: i. Transmission, characterized in that between the input and output shaft self-locking elements such. B. a worm drive are connected, which in turn are coupled by an in-line control gear with a device that changes the speed of these elements at will.

2. Transmission according to claim i, wherein the elements are designed as a worm drive are, characterized in that the worm wheel sits on the drive shaft and the worm shaft connected to the drive shaft around the output shaft in one is rotatable perpendicular to this lying plane.

3. Transmission according to the claims i and 2, characterized in that the control gear is designed as a planetary gear is, wherein the sun gear is rotatably mounted on the drive point and the planetary gears are coupled to the worm shaft by an intermediate gear.

4. Gear after claims i to 3, characterized in that the device for changing the worm speed as sand acting on the sun gear of the planetary gear or shoe brake is formed.

5. Transmission according to claims i to 3, characterized characterized in that the device for changing the screw speed as a formed with the sun gear of the planetary gear coupled friction gear is.

6. Transmission according to claims i to 5, characterized in that the worm drive has two or more worms, each through an intermediate gear with the Planetary gears are coupled.