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Geschwindigkeitswechselgetriebe für Hebezeuge Hebezeugantriebe verlangen
für :die verschiedenen Lastbewegungen eine Reihe von Geschwindigkeitsstufen, welche
beispielsweise leichte Lasten schneller 'heben als schwere, mit kleineren Geschwindigkeiten
anfahren können und schließlich auch langsame Einstellbewegungen gestatten. Man
erreicht diese Geschwindigkeiten durch Anordnung verschiedener Übersetzungsverhältnisse
im Antrieb, welche wahlweise oder auch selbsttätig, und zwar bei frei am Antrieb
hängender, also diesen voll beanspruchender Last eingeschaltet werden. Dieses Umschalten
von einem Getriebezweig auf einen mit anderer Lastgeschwindigkeit wird von Kegelflächenreibkupplungen
vorgenommen, welche durch ihre Reibflächen ein Umschalten während des Antriebes,
also bei in Bewegung befindlichen Getriebeteilen erlauben. In ihrer einfachsten
Ausbildung für zwei Geschwindigkeiten arbeiten diese Kupplungen mit zwei axial verschiebbaren
Scheiben. zusammen, welche auf eine mit zwei Reibflächen besetzte Antriebsfläche
wechselweise einwirken. Da bei Hebezeugen- -der Antrieb auch während des Umschaltvorganfies
durch .die Last voll beansprucht bleibt, also auf ihn die ganze Last auch noch nach
dem Abheben der einen Kupplungsscheibe wirkt, sind die beiden Vorgänge an der Kupplung
(Abheben der einen und Einrücken der .anderen Scheibe) zeitlich so ineinandergreifen@d
gemacht, :daß auch in den gefährdeten Mittelstellungen ein die Last sicher haltendes
Gesamtreibungsrnoment an den beiden
Kupplungsscheiben vorhanden
ist. Während dieses gleichzeitigen Eingriffes der beiden angetriebenen Kupplungsischeiben
in den Antrieb werden idiese naturgemäß mehr oder weniger auf der Antriebsscheibe
rutschen.
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Diese der Kegelflächenkupplungen als freifallose Umschaltelemente
stößt jedoch auf Schwierigkeiten, da die zur Erhaltung des vollen Lastmomentes beim
Umkuppeln notwendige Axialkraft einen gleichmäßigen Kraftangriff an allen Umfangsteilen
erfordert. Ist das nicht der Fall, so muß mit einer Minderung der Axialkraft infolge
Vereckens der Scheiben gerechnet werden. Der gleichmäßige Kraftangriff verlangt
vor allem einen absolut genau zentrischen Lauf .aller Reibscheiben, d. i. im einfachsten
Falle mindestens dreier Kupplungsscheiben, der wiederum eine sehr genaue und teure
Werkstattausführung bedingt. Trotzdem ist aber damit die Gefahr eines einseitigen
Kraftangriffes nicht behoben, da auch die Beläge der Reibflächen zu berücksichtigen
sind, die stets geringe Unterschiede in der Stärke aufweisen, sich einseitig abnutzen
und insbesondere beim Erneuern leicht zu Klemmungen und zum Ecken der Kupplungsscheiben
führen. Auch die vorgenannten Rutschbewegungen sind !hier von nachteiligem Einfluß,
da sie bei trockenen Belägen und unter verhältnismäßig großer Kraftwirkung erfolgen.
Eine weitere Gefahr für die Kupplungsscheiben besteht in der Abschirmung gegen Öl,
dessen Zutritt peinlichst'vermieden werden muß, da selbst die geringsten Ölmengen
an den Reibflächen ,das. Reibungsmoment .an der Kupplung so herabsetzen, daß damit
das Halten der Last durch die Kupplung eimstlich gefährdet wird.
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Diese Nachteile eines freifallos umschaltenden Hebezeuggetriebes lassen
.sich vermeiden, wenn dessen Kuppelglieder durch Lamellen miteinander gekuppelt
werden. Letztere lassen sich leicht in (Getriebekästen einbauen, benötigen, da sie
selbst in Ö1 .laufen, keine Ölaibsidherung und ergeben .auch bei normaler Werkstattausführung
keine wesentlichen Schwankungen im Drehmoment. Die Lame11)enkupplungen benötigen
nur verhältnismäßig geringe Durchmesser und lassen sich auch in kombinierter Ausführung
mit Außen- und Innenkranz so anordnen, daß sich Getriebekästen von verhältnismäßig
gedrängter Bauart und einheithcher Form für alle vorkommenden Geschwindigkeitswechselgetriebe
ergeben. Für die Umschaltung könnte man rein Umkupplungsgestänge nach der bei Kegelreibungskupplungen
bekannten Art verwenden, welches mit seinem Waagebalken die eine Kupplung belastet,
während es :die andere entlastet.
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Die Erfindung sieht zur Einhaltung dieser Wechselwirkung ein :denLamlellenträger
umgreifendes bewegliches Zwischenglied zwischen den einzelnen Kupplungen vor, das
die Andruckbewegung an,dem einen Lamellen@satz bereits hervorruft, bevor noch der
andereLamellensatz entkuppelt worden ist.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel sdhematisdhdargestellt,
das ein von zwei Lamellenkupplungen beeinflußtes Planetengetriebe zeigt.
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Inder Zeichnung ist 1 die Antriebswelke, welche die Bewegung des nicht
dargestellten Antriebsmotors in ein Planetengetriebe einführt, dessen Sonnenritzel
2 fest auf der Antriebswelle sitzt und mit einem oder mehreren Planetenrädern 3
kämmt, die ihrerseits wieder in den das freie Glied des Planetengetriebes bildenden
Zahnkranz 4 eingreifen. Dler Träger 5 des oder der Planetenräder 3 endigt an der
Antriebswelle:i, um die er umläuft, in einer Hohlwelle 6, welche zum Abtriebsritzel
7 führt. Die Antriebswelle i und das: Abtriebsritzel 7 sind auf ein und derselben
Seite des Planetengetriebes angeordnet. Auf der anderen Seite liegt die Kupplung,
welche aus einem an den Zahnkranz 4 angeschlossenen und an dessen Wand 8 befestigten
rohrförmigen Teil 9 besteht, der an der inneren und äußeren Seite mit je einem Satz
ringförmiger Lamellen io und ii -ersehen ist. Die äußerenLamellenio greifen inentsprechendeGegenlamellen
12 des ortsfesten Gehäuses 14 ein, welches mit seiner Wand 15 auch das Planetengetriebe
2 bis 4 umschließt und eomit einen den ganzen Wechselantrieb einkapselnden einheitlichen
Bauteil bildet. Die inneren Lamellenninge i i greifen in Gegenscheiben.i3 ein, die
auf einer in Verlängerung der Antriebswelle i angeordneten und längs verschiebbaren
Achse (16 .sitzen, welche mit @ihrem einen Ende 17 hohlwellenartig das Ende der
Antriebswelle i umgreift und mit dieser auf Drehung gekuppelt ist. Das andere Ende
16 der Achse trägt die Kupplungsmuffe r8 oder einen diese Muffe ersetzenden Anscbluß
an einen Zugmagneten, der von Hand oder selbsttätig gesteuert wird.
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Die Lamellen io bis 13 sind .axial verschiebbar, sitzen also in dieser
Richtung lose auf ihren Traggliedern und werden auf der einen Seite durch Bunde
gehalten, von denen der Bund i9, an dem die äußeren Lamellen io anliegen, auf dem
ortsfesten Lairnellenträger 9 und der- andere, rdie Lamellen 13 begrenzende Bund
2o auf dem Ende 17 der verschiebbaren Achse 16 festsitzen: Die übrigen, die .anderen
Seiten der Lamellenkupplungen io, 12 und 1'i, 13 beeinflussenden Bunde 21 unid 22
bilden Teile .eines gemeinsamen ringförmigen Anpreßkörpers 23, welcher dm mit einem
Flansch 24 versehene Ende des Lamellenträgers 9 umgreift, diesem gegenüber axial
verschiebbar ist und unter dem Einfluß einer Feder 2,5 steht, welche zwischen
dem Flansch 24 -des Lamellenträgers 9 und den Bunden 2i oder 2@2 eingespannt ist.
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Die äußere Lamellenkupplung uo, 12 stellt im eingekuppelten Zustand,
d-. i. in der rechten Endlage der Achse 16, die Verbindung zwischen dem ortsfesten
Gehäuse und (dem Lamellenträger 9 her, der dadurch an einer Drehung verhindert wird
-und somit ein Festhalten des mit i'hm verbundenen Zahnkranzes 4,des Planetengetriebes
bewirkt. Die bei i eingeführte Antriebsbewegung erzeugt demnach ein Abrollen des
Planetenrades 3 auf der inneren Verzahnung des Zahnkranzes 4 und ergibt eine Umlaufbewegung
des Planetenrades, 3, welche am
Zahnrad 7 abgenommen wird. Die innere
Lamellenkupplung 11, 13 dagegen verbindet im eingeschalteten Zustand, d. i. in der
linken Endlage der Achse 16, die Antriebswelle i über die Achse 16 mit dem Lamellenträger
9, der dieDrehbewegung der Achse i auf den Zahnkranz 4 überträgt, welcher in diesem
Falle nunmehr drehzahlgleich mit der Antriebswelle i umläuft und dieselbe Drehzahl
auch dem Planetenradträger 5 mit seinem Abtrielbsritzel 7 erteilt.
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Die Lage der verschiebbaren Achse 16 mit ihrem Bund 2o zu den Lamellenkupplungen
io, 12 und i i, 13 ist so, daß deren Lamellen 13 in der rechten Endlage der Achse
r6 die innere Lamellenkupplung i 1, 13 freigeben, so daß die Feder 25 die Lamellen
io und 12 der äußeren Kupplung fest aneinanderpressen kann und damit die Festhalteverbind'ung
zwischen dem Zahnkranz 4 und dem unbeweglichen Gehäuse 14 herstellt, weldhe den
langsamem Gang einschaltet. Beim Umschalten der Kupplungsachse 16 in ihre linke
Endlage drückt zunächst der Bund 2o auf die Lamellen 13 und bringt diese zur Anlage
an den Lamellen in, welche ihrerseits auf den Bund 22 des Anpreßkörpers: 23 drücken,
so daß die Kupplung i i, 13 die vorher nur auf die Kupplung io, 12 wirkende Kraft
der Feder 25 immer mehr übernimmt, d.h. also in demselben Maße an der Drehmomentübertragung
beteiligt wird, wie die Kupplung io, ;r2 entlastet wird. Eine Drehmomentunterbrec'hung
kann also nicht eintreten, und der übergang von der einen auf die andere Geschwindigkeit
geht besonders. sanft vor sich. Beim weiteren Ziehen an der Kupplungsadhse iß wird
die Feder 25 etwas zusammengedrückt, so daß die Lamellen 12 der äußeren Kupplung
sich von den Lamellenringen io abheben können und diese Kupplung io, 12 ganz entlastet
wird, während die innere Kupplung i i, 13 im selben Maße durch die Federkraft zusammengepreßt
wird. Diese Kupplung verbindet das Sonnenritzel 2 über den Lamellenträger 9 mit
dem Zahnkranz 4 ,des, Planetengetriebes und schaltet !damit den schnellen Gang am
Abtriebsritzel 7 ein.