DEP0047676DA - - Google Patents

Description

BE 1800 M 124 Deutsche Patentanmeldung
P 47^f676

Verwaltungageseilschaft der Werkzeugmaschlnenfabrik Oerlikon, Ziirich-Oerlikon (Schweiz)

Stufenloses Getriebe zum Anhieb von Lafetten.

S=SSES=SSSBSS=S=SaSSSSSSS=SS=S=SS=:==:=:=:

Gegenstand der ¥onliaoorwian Erfindung bildet ein stufenloses Getriebe zum i von Lafetten, bei welchem ein stufenloser Antrieb mit geringen Steuerkräften möglich ist.

Es sind bereitsTSturenlose Getriebe e bekannt, bei welchen die variable Antriebsgeschwindigkeit dadurch erreicht wird, dass einem Differential eine konstante Drehzahl von einem Antriebsmotor und eine in einem Drehzahlvariator erzeugte Steuerbewegung zugeführt vfewh Der Nachteil dieser bekannten Einrichtung liegt darin, dass zur Erzeugung der Steuerbewegung_falso der in das Differential einzudrehenden veränderlichen Drehzahl ein erheblicher Kraftaufwand notwendig Ist. Es wird in diesen bekannten Getrieben stets das gesamte Drehmoment

Im Drehzahlvariator Übertragen, was zur Folge hat, dass diese Antriebe ausserordentlich schwer und e sind, daher nur für schwere Lafetten und grosskalibrige Waffen verwendet werden können. In jedem Fall benötigen diese stufenlosen Getriebe eine ausserordentlich grosse Kraftquelle, sodass auch schon aus diesem Grunde die Verwendung für leichtere Lafetten unwirtschaftlich ist. Dazu kommt schliesslich noch, dass, bedingt durch diagrosse räumliche Ausdehnung dieser Getriebe für Seiten- und Höhenantrieb, getrennte Antriebe mit getrennten Kraftquellen notwendig werden. Mit dem Gegenstand der * eee Erfindung soll, wie erwähnt, ein Getriebe geschaffen werden, das in seinem konstruktiven Aufbau ausserordentlich einfach ist, wenig Raum beansprucht, und bei welchem zur Erzeugung der dem Differential zuzuführenden variablen Drehzahl nur geringe Kräfte benötigt werden. Darüberfeiinaus soll durch den Erfindungsgegenstand ermöglicht werden, das Höhen- und Seitenrichtgetriebe mit einer einzigen Kraftquelle anzutreiben.

Das stufenlose Getriebe zum Antrieb von Lafetten, das in bekannter Weise ein Diferential aufweist, welchem sowohl eine konstante als auch eine veränderliche der Steuerung dienende Drehzahl zugeführt die veränderliche Drehzahl in einem Drehzahlvariator erzeugt wird, kennzeichnet sich dadurch, dass zwischen Drehzahlvariator und Differential eine mehrteilige Kupplung vorgesehen ist, die zwei mit konstanten aber

voneinander verschiedenen Drehzahlen angetriebene Teile und einen mit der Drehzahl des Variators angetriebenen Teil aufweist, wobei der letztere Teil mittels eines Steuergewindes auf der die Drehzahl des Variators übertragenden Welle angeordnet ist und über schräg verzahnte und durch diese Schrägverzahnung den notwendigen Anpressdruck der Kupplungen erzeugende Zahnräder einen variablen Teil des Differentials antreibt. Die Anordnung ist so getroffen, dass der die variable Drehzahl übertragende Kupplungsteil sich entsprechend der zu übertragenden Drehzahl und des dem Differential zuzuführenden Drehmomentes mehr mit dem rascher oder mehr mit dem langsamer konstant angetriebenen äussern Kupplungsteil kuppelt.

In der aae Zeichnung 1st in den Flg. 1 bis 6 eine beispielsweise Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeig€i

Fig. 1 eine Ansicht einer lafettierten Waffe in schematischer Darstellung,

Fig. 2 eine Aufsicht auf eine Waffe nach Fig. 1, Fig. 3 eine perspektivische schematische Darstellung des

stufenlosen Getriebes,
Fig. 4 einen auf eine Ebene abgewickelten Schnitt durch das Getriebe,

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie I - I in Fig. 4, Fig. β einen Schnitt nach der Linie II - II in Fig. 4.

In Pig. 1 ist mit 1 die Waffe bezeichnet, die in einer auf einem Sockel 2 drehbar gelagerten Lafette 3 angeordnet ist. Unter dem Sitz 4 des Schützen ist der Getriebekasten 5 zum Antrieb der Waffe nach Seite und Höhe angeordnet. Die Steuerung der Seiten- und Höhenrichtbewegung erfolgt durch den Steuerknüppel 6. Die aus dem Getriebekasten 5 austretende Welle 7 treibt über die Schnecke 8 das Schneckenradsegment 9 zur Ausführung der Höhenrichtbewegung an. Die weiter aus dem Getriebekasten 5 austretende Welle 10 treibt über die Schnecke 11 ein Schneckenrad 12 zur Ausführung der Seitenrichtbewegung an. Mit 15 ist der Antriebsmotor bezeichnet.

In Fig. 3 ist nun eine perspektivische Ansicht des Getriebes in schematlscher Darstellung gezeigt, in der, wie auch in den Fig. 5 und 6_; der Eingriff der Räder dargestellt ist, während Fig. 4 das Getriebe auf eine Ebene abgewickelt im Schnitt zeigt. Als Kraftquelle dient beispielsweise ein Elektromotor 13* an dessen Stelle selbstverständlich irgend eine andere Kraftquelle Verwendung finden könnte. Der Motor 13 treibt eine im in Fig. 3 nicht dargestellten Getriebekasten 5 gelagerte Welle 14 an. Auf der Welle 14 sitzen hintereinander mit der Welle fest verkeilt der Konus 15* das Zahnrad 16 und das Zahnrad 17. Auf dem Konus 15 liegt die Verbindungsrolle 18 auf, die in einem gabelförmigen Hebel 19 gelagert ist. Der Hebel 19 sitzt auf der Achse 20, die im Getriebekasten 5 axial verschiebbar gelagert ist. Die

Verbindungsrolle 18 läuft ebenfalls auf einem Konus 21, der auf der im Getriebekasten 5 gelagerten Welle 22 fest verkeilt ist. Auf der Welle 22 Ae-fr lose drehbar das Zahnrad 23, dae Zahnrad 24 und der innere, einen Teil des Lamellenpaketes tragende Kupplungsteil 25 gelagert. In der Darstellung nach Fig. 3 sind die Zahnräder 25* 24 und der Kupplungsteil 25 auseinandergezogen dargestellt. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, können aber diese drei Teile 23 - 25 aus einem Stück bestehen. Die Welle 22 ist mit einem Steuergewinde 26 versehen, das mit einem entsprechenden Gewinde im mit variabler Drehzahl angetriebenen Kupplungsteil 27 korrepondiert. Dieser
abtreibende Kupplungsteil 27 weist einen Lamellen tragenden Teil 28 auf, mit welchem er zwischen die Lamellen des Kupplungsteiles 25 greift. Ferner ist eine Verzahnung 29 vorgesehen, die in das Zahnrad J>0 eingreift. Mit einem analog dem Teil 28 ausgebildeten, ebenfalls Lamellen tragenden Teil 31 greift der abtreibende Kupplungsteil 27 in einen ebenfalls angetriebenen Kupplungsteil 32 ein. Der Kupplungsteil 32 ist auf der Welle 22 wiederum frei beweglich gelagert. Dieser
Kupplungsteil 32 weist eine Verzahnung 33 auf, in die das
Zahnrad 3^> das auf der Welle 35 frei beweglich gelagert ist, greift. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist das Zahnrad 34 mit einem Zahnrad 36 gekuppelt, das mit Zahnrad 17 in Eingriff steht. Auf der im Getriebekasten 5 festsitzenden Achse 35
sitzt ferner ebenfalls frei beweglich das Zahnrad 37* das

einerseits mit dem Zahnrad 16 und andererseits mit dem Zahnrad 23 in Eingriff steht.

Das Zahnrad 30, das mit der Verzahnung 29 im abtreibenden Teil der Kupplung in Eingriff steht, ist auf Welle 38 frei beweglich gelagert. Das Zahnrad 30 bildet, wie aus Fig. 4 ersichtlich, den äusseren Teil des Differentials, in welchem das Sternrad 39 eingesetzt ist. Dabei wird das Sternrad 39 von der Welle 38 angetrieben und zwar erfolgt der Antrieb der Welle 38 über das Zahnrad 40, das mit dem Zahnrad 24 in Eingriff steht. Die Sternräder 41 sind nach bekanntem Aufbau von Differentialen im Differentialkb'rper, wie z.B. Zahnrad 30, feststehend gelagert. Das Sternrad 42 sitzt auf der Antriebswelle 43, auf welcher nun noch ein Umkehrgetriebe vorgesehen ist (siehe Fig. 4, in Fig. 3 nicht dargestellt), das in bekannter Weise aus den beiden Kegelrädern 44, 45 und einem dazwischen angeordneten Kegelrad 46 besteht. Zwischen den Kegelrädern 44 und 45 ist eine aus- und einrUckbare Lamellenkupplung 47 vorgesehen, durch deren Betätigung die Welle 7 bzw. 10 entweder direkt mit der Welle 43 gekuppelt oder indirekt über die Kegelräder 44, 46, 45 gekuppelt wird.

Die Wirkungsweise des gezeigten Getriebes ist kurz folgende: Der Antriebsmotor 13 (Verbrennungsmotor, Elektromotor, pneumatischer Motor oder dergl.) treibt «auf einen Hauptwelle 14, welche sich beispielsweise mit einer Drehzahl von 3OOO U/min dreht. Das mit der Hajptwelle 14 festverbundene Stirnrad 16

treibt über das auf der Zwischenradwelle 35 drehbar gelagerte Stirnrad 37, das zur Primärseite der Antriebskupplungshälfte ausgebildete Stirnrad 23 mit Stirnrad 24 an. Die Uebersetzung von Stirnrad 16 zu den aus einem Stück bestehenden Stirnrädern 23 und 24 beträgt 1 : 1, d.h. diese Primärseite weist ebenfalls eine Drehzahl von η = 3OOO U/min auf. Stirnrad 24 treibt mit einem üebersetzungsverhältnis von 1 : 2 a das Stirnrad 40 der Differentialantriebswelle 38/Γ Das auf der Hauptwelle l4 mit demselben festverbundene Stirnrad 17 treibt über die auf der Zwischenradwelle 35 drehbar gelagerten Zwischenräder 36 und 34 das als Kupplungsteil 32 ausgebildete Stirnrad 33 mit einer beispielsweisen Uebersetzung von η = 3 J" 4 an, so dass der Kupplungsteil 32 eine Drehzahl von 2250 U/min annimmt.

Die Kupplungsteile 28 und 31 sind ein aus einem Stück bestehendes Stirnrad 29, welches als Mutter ausgebildet auf dem Gewinde 26 radial und a-ekdial verschiebbar gelagert ist. Die Kupplungen können hierbei, wie beispielsweise auf der Zeichnung (Fig. 4) dargestellt, als Lamellenkupplungen L ausgebildet sein. Kupplungskörper 27 muss die Drehzahl der Welle 22 annehmen; andernfalls wird durch das Gewinde 26 dasselbe beim Nacheilen nach der Kupplungsseite (n = 3OOO U/min), beim Voreilen nach der Kupplungsseite (n = 2250 U/min) geschoben und in Kontakt gebracht_;bis es die Drehzahl der Welle 22 angenommen hat. Der notwendige Anpressdruck der Kupplungen

wird durch die Schrägverzahnung der Stirnräder 29 und 30 erzeugt. Diese Schrägverzahnung ist derart gewählt, dass die durch die Urafangskraft erzeugte Ae&eialkomponente den notwendigen Anpressdruck ergibt. Die Welle 22 muss deshalb nur ein kleines Steuermoment übertragen und das Gewinde 26 ist nicht selbsthemmend, damit bei plötzlichen Drehzahlveränderungen, beispielsweise beim Verzögern, kein Blockieren erfolgen kann.

Von dem auf der Hauptwelle 14 sitzenden Konus 15 wird über eine Reibrolle 18, welche in einem auf einer drehbaren Achse 20 sitzenden Hebel 19 gelagert ist, der Konus 21 angetrieben. Die Drehzahl des Konus 21 kann hierbei beispielsweise im Bereich von 2250 - 3OOO U/min verändert werden. Das Stirnrad 29 wird diese Drehzahl annehmen. Der Drehzahlbereich des in das Stirnrad 29 eingreifenden Stirnrades 30 wird entsprechend der beispielsweisen Uebersetzung von 1 : 3 zwischen 750 bis 1000 U/min liegen. Wird nun beispielsweise das Stirnrad

40 auf Welle 38 Kegelrad IRL sich mit η = 1500 U/min drehen und das Stirn- und Differentialsternrad 30 sich mit η = 750 ü/mln drehen, so werden sich die umlaufenden Räder

41 derart abwälzen, dass das Kegelrad 42 stillsteht. Bei

η = 1500 U/min des Kegelrades 39 und η = 1000 U/min des die Kegelräder 41 tragenden Stirnrades 30 siB eine Drehzahl des Kegelrades 42 von η = 500 U/min. Es ist also möglich, die Drehzahl des Kegelrades 42 von Null bis + 500 ü/min ZU ·*

Die Drehrichtungsumkehr wird durch ein ausserhalb des Gehäuses 5 angeordnetes Umkehrgetriebe erzielt. Es wird beispielsweise eine auf der mit Kegelrad 42 festverbundenen Welle 43 aeeeial verschiebbareil mittlere^ Kupplungshülse 47 einer Doppelkupplung, welche durch Keil mit der Welle 43 radial verbunden ist, im gewünschten Sinne nach der einen oder andern Seite eingerückt. Wird beispielsweise die Kupplungshülse 47 nach der Seite des Lamellenpaketes des Kegelrades 44 eingerückt, so wird das Drehmoment über die Kegelräder 44, 46, 45 geleitet, und die Abtriebswelle 7 bzw. 10 wird eine dem Drehsinn der Welle 43 entgegengesetzte Drehrichtung annehmen. Wird die Kupplungshülse 47 nach der Seite des Lamellenpaketes des Kegelrades 45 eingerückt, so wird das Drehmoment direkt übertragen, d.h. der Drehsinn der Abtriebswelle 7 bzw. 10 ist gleich demjenigen der Welle 43. Man könnte die Drehrichtungsänderung auch durch entsprechende Wahl des Regulierbereiches erreichen, nur werden die maximalen Verluste, welche^jaus dem Drehmoment mal der maximalen Drehzahldifferenz roaialtiiegiaft, entsprechend grosser. Durch das letztere Drehrichtungswechselgetriebe lassen sich durch einfache Mittel die Verluste auf die Hälfte reduzieren.

T
Diese Verluste stehen unterhalb de» Verlusten, beispielsweise bei hydraulischen Antrieben.

Da der Drehpunkt der Reibrolle 18 beim Verschieben derselben entsprechend der Konizität der Konen 15 und 21 sich auch ver-

schieben muss, ist die Reibrolle 18 in einem um den Drehpunkt der Achse 20 drehbar gelagerten Hebel 19 gelagert. Um die Reibrolle 18 auf den notwendigen Anpressdruck einstellen zu können, ist die Achse 20 in einstellbaren exzentrischen Büchsen 20' gelagert.

Das Getriebe wird von der Hauptwelle 14 nach zwei Seiten für die Höhen- und Seitenbewegung abgezweigt/ und die beiden Abtriebswellen 7 und 10 treiben ihrerseits beispielsweise auf die Schneckenräder g und 12 der Höhen bzw. SeitenbewegungP^

Anstelle des Reibradgetriebes können selbstverständlich auch andere Variatoren, beispielsweise hydraulische, elektrische, pneumatische oder mechanische Getriebe verwendet werden. Anstelle der Lamellenkupplungen sind auch andere Kupplungen bekannter Bauart verwendbar.

Claims (1)

1. Patentansprüche.

   1. Stufenloses Getriebe zum von Lafetten, bei welchem ein Differential vorgesehen ist, dem sowohl eine konstante als auch eine veränderliche der Steuerung dienende Drehzahl zugef ühriTW**- die veränderliche Drehzahl in einem Drehzahlvariator erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Drehzahlvariator und Differential eine mehrteilige Kupplung vorgesehen ist, die zwei mit konstanten aber voneinander verschiedenen Drehzahlen angetriebene Teile/und einen mit der Drehzahl des Variators angetriebenen Tei:

   weist, wobei der letztere Teil mittels eines Steuergewindes^ / auf der die Drehzahl des Variators übertragenden Welle angeordnet ist und über schräg verzahnte und durch diese Schrägverzahnung den notwendigen Anpressdruck der Kupplungen erzeugende Zahnräder einen variablen Teil des Differentials antreibt, das Ganze derart, dass der die Drehzahl des Variators übertragende Kupplungsteil 4ich entsprechend der zu übertragenden Drehzahl und des zu übertragenden Drehmomentes mehr mit dem rascher oder mehr mit dem langsamer konstant angetriebenen Kupplungsteil kuppelt.

   2. -BB Getriebe nach -P°⁴^nIrAi spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehzahlvariator aus zvei Kegelrollen'besteht, welche durch eine üebertragungsrolle verbunden sind,

   J>. Getriebe awe »»» nach »«spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung eine Lamellenkupplung ist.

   (ZZ)

   spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das auf der Welle des Drehzahlvariators angeordnete Gewinde nicht selbsthemmend ist. 5. Ot ι, 1,.J¹UiJjJjIm₁Imm Getriebe i nach spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf Kupplungsab-

   (itj (at)

   triebsteil und Differentialsternrad^angeordnete Schrägverzahnung nicht selbsthemmend ist.

   6. iK Getriebe eb-» nach -SeAee^nspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die UebersetzungsVerhältnisse der Getriebe so gewählt sind, dass die auf dem Differential austretende Abtriebswelle^zwisehen Stillstand und dem Maximum in einer einzigen Drehrichtung dreht und dass zur Drehungsumkehr bis zur Drehzahl in der andern Drehrich-

   (un-iii)
   tung ein Umkehrgetriebe vorgesehen ist.

   7. 'Elaee· Getriebe - 'TtTen* nach

   i^knspruchsj.,dadurch gekennzeichnet, dass zum Antrieb der Seiten

   U)) und Höhenrichtgetriebe eine einzige Kraftquelle -/vorgesehen

   ist

   Verwaltungsgesellschaft der

   Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon