DE2837287A1 - Getriebe - Google Patents
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- DE2837287A1 DE2837287A1 DE19782837287 DE2837287A DE2837287A1 DE 2837287 A1 DE2837287 A1 DE 2837287A1 DE 19782837287 DE19782837287 DE 19782837287 DE 2837287 A DE2837287 A DE 2837287A DE 2837287 A1 DE2837287 A1 DE 2837287A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H15/00—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members
- F16H15/48—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members with members having orbital motion
- F16H15/50—Gearings providing a continuous range of gear ratios
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Retarders (AREA)
- Friction Gearing (AREA)
Description
^m Patentanwälte 283
[Dipl. Ing. Hans-Jürgen Müllen Dr.Lh/v/ie
Dr. rer.-nat. Thomas Berendt W- Dr.-Ing.HansLeyh
lucIle-Grahn-Stroße 38 D 8 München 80
TEXTRON INC;, Westminster Street, Providence, Rhode Island 02903
Getriebe
909812/0739
Die Erfindung betrifft ein Getriebe, insbesondere ein Planetengetriebe, bei dem mehrere Planetenräder radial
in einer Bahn um ein axial gegenüberliegendes Paar von axial verschiebbaren Sonnenrädern und innerhalb eines
axial gegenüberliegenden Paares von drehfesten Reaktionsringen verschiebbar ist, wie in den US-Patentanmeldungen
721 938 und 831 934 beschrieben.
Bei diesen Getrieben werden Federringe oder Tellerfedern verwendet, um die Sonnenräder axial gegeneinander zu drücken,
um unter Vorlast einen konstanten Rollkontakt zwischen einem ersten Sonnenrad und einem ersten Reaktionsring
in einer ersten axialen Zone der Planetenbahn sowie zwischen einem zweiten Sonnenrad und einem zweiten Reaktionsring
in einer zweiten axialen Zone der Planetenbahn zu erzeugen. Es ergibt sich dadurch ein Übersetzungsverhältnis mit
variabler Geschwindigkeit zwischen der Drehung des Sonnenrades und der orbitalen Drehung der Planetenräder, abhängig
von der relativ axialen Position der Sonnenräder.
Bei Getrieben dieser Art entsteht eine beträchtliche Wärme, deren Ursache wenigstens zum Teil vermutlich auf einer
unterschiüdlichenjmechanische Hysteresis zwischen den Bahnen
der Planetenräder und der momentanen Position des Sonnenrades oder des Reaktionsringes, . in den entsprechenden
beruht.
Zonen der PlanetenradbalinyjJies wird zum Teil noch verstärkt, wenn zum Zwecke der Vorbelastung Tellerfedern mit negativer Federrate verwendet werden.
Zonen der PlanetenradbalinyjJies wird zum Teil noch verstärkt, wenn zum Zwecke der Vorbelastung Tellerfedern mit negativer Federrate verwendet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei einer
gegebenen Belastung leistungsfähiger arbeitet, bei dem ferner der obengenannte mechanische Hysteresis-Effekt auf eine
vernachlässigbare Größe reduziert wird, bei dem die zwei gegenüberliegenden Sonnenräder zuverlässig in gleichen"
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gegenüberliegenden axialen Abständen bezüglich einer axial ortsfesten Bezugsebene zwischen den Reaktionsringen
gehalten sind, bei dem ein Ausgleichsmechanismus gegen unstabile Betriebscharakteristiken einer Tellerfeder
mit negativer Federrate vorgesehen ist und das schließlich einen einfachen Aufbau, guten Wirkungsgrad und hohe
Lebensdauer hat
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung;' erläutert, in der
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Getriebe zeigt.
Fig. 2 zeigt das Getriebe nach Fig. 1 in Seitenansicht von rechts, wobei der Deckel und die in ihm untergebrachte
Baugruppe weggelassen sind.
Fig. 3 zeigt in äuseinandergezogener perspektivischer
Darstellung einen Planetenttfäger des Getriebes nach Fig. 1.
Fig. 4 zeigt eine Stirnansicht des Getriebes nach Fig. von links, wobei das Gehäuse teilweise abgebrochen
ist, um Steuerungsteile zu zeigen.
Fig. 5 zeigt einige Steuerungsteile in Seitenansicht.
Fig. 6 zeigt in auseinandergezogener perspektivischer Darstellung den auf eine Belastung ansprechenden
Steuermechanismus des Getriebes nach Fig. 1.
Fig. 7 zeigt im Längsschnitt einen Positionsausgleichsmechanismus für ein Sonnenrad für das Getriebe
nach den Fig. 1 bis 6 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 8 zeigt einen Schnitt längs der Ebene 8-8 von Fig.
Fig. 9 zeigt in.auseinandergezogener perspektivischer Darstellung
den Ausgleichsmechanismus der Ausführungsform nach den Fig. 7 und 8.
Fig. 10 und 11 zeigen in Seitenansicht bzw. in Stirnansicht
einen der Teile von Fig. 9.
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Fig» 12 bis 15 zeigen in auseinandergezogener perspektivischer Darstellung Ausgloichsteile von weiteren
Ausführungsformen der Erfindung a
Fig. 16ρ 17 und 18 zeigen in ähnlicher Darstellung wie
die Figo 7, 8 und 9 noch eine Ausführungsform der Erfindungο
Obwohl die Erfindung insbesondere eine Positionsausgleichs-=
einrichtung für Sonnenräder betrifft, soll zunächst ein vülständiges bekanntes Getriebe erläutert werden zum Zwecke
des besseren Verständnisses der Verbesserungen der Erfindung
gegenüber dem bekannten Getriebe.
Fig. 1 zeigt ein Getriebe mit einer SDingangs-Antriebswelle
10 mit kontinuierlicher Drehung (z.B» von einer Brennkraft=»
maschine), wobei auf eine Ausgangswelle 11 durch das Getriebe ein Antrieb in Vorwärtsrichtung, HaIt9 oder ein Antrieb
in Rückwärtsrichtung übertragen wird, entsprechend der wahlweisen Längseinstellung einer einzigen Steuerstange 12«
Die Steierstange 12 ist auch wahlweise in Winkel verschieb=
barj, u111 den Antrieb vollständig abzuschalten und in eine
neutrale Stellung zu schalten, z.B. zum Parken oder Ab= schleppen eines Fahrzeuges„ Das Getriebe wird in Verbindung
eines kleinen Fahrzeuges beschrieben, z.B. eines Rasen= mähers oder eines Gartentraktors, eines Schneepfluges
oder dergleichen, wobei der Motor eine Leistung von ca. 10 bis 20 PS (7 Ms 14 KSf) haben kann„
Das Getriebe ist in einem relativ kleinen napfförmigen
Gehäuse 13 untergebracht, in dessen geschlossenem Ende die Eingangswelle 10 in einem Kugellager 14 gelagert
und durch eine Dichtung 15 abgedichtet ist. Die Stauer= stange 12 ist verschiebbar und dicht/durch einen oberen
Teil des geschlossenen Endes des Gehäuses 13 geführten abgestützt. Das Gehäuse ist duEOh einen abn©hmt>ar©n Stirn=
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deckel 17 geschlossen, der eine zentrale Na"be hat, in
der die Ausgangswelle 11 mit Hilfe von Nadellagern und Kugellagern 18-19, die im Abstand von einander angeordnet
sind, gelagert und mittels einer geeigneten Dichtung 20 abgedichtet ist« Die Wellen 10-11 haben ineinandergreifende
Enden mit einem dazwischenliegenden Nadellager 21 und eine
Belastong ist durch ein Ausgangs-Kegelrad 22 angedeutet.
In dem Gehäuse 13 und als Teil einer vollständigen Unterbaugruppe,
die auf der Eingangswelle 10 sitzt, ist ein Planetenträger 25 drehbar mit Hilfe eines Lagers 26 auf
der Welle 10 montiert. Der Planetenträger 25 trägt in gegebenen Winkelabständen mehrere Planetenrollen 27 und
mehrere Planetenräder 28, die um gleiche Winkel versetzt zueinander sind, wodurch die Systeme der Planetenrollen
und Planetenräder miteinander verbunden werden. Vorzugsweise sind drei Planetenrollen 27 und drei Planetenräder 28
vorgesehen. Jede Rolle 27 hat Lagerzapfen 29, die in Nadellagern 30 laufen, welche in Gleitbüchsen 31 angeordnet sind
und die Büchsen 31 sind ihrerseits durch radiale Büchsen 32 im Planetenträger 25 geführt, wie noch anhand von Fig. 3
beschrieben wird.
Jede Planetenrolle 27 ist ein einstückiges stabiles Element mit zwei gleichen Rollkontaktflächen 33-33', die eine
konkave kegelstumpfförmige Form haben und die sich in
axial gegenüberliegender Richtung und radial nach auswärts
verjüngen. Jede der Flächen 33-33' kann die Umdrehungsfläche eines Kreisbogens um eine Achse außerhalb des Kreises sein,
von dem der Kreisbogen stammt.
Das Planetensystem umfaßt zwei gleiche Sonnenräder 35-35',
die unabhängig und axial verschiebbar auf einer Antriebsbüchse 36 sitzen, die bei 37 mit der Eingangswelle 10 durch
einen Keil oder eine Feder verbunden ist. Eine axial flexible rotationssteife Platte 34 bildet,eine Kupplung von der Büchse
36 gu lokalen Aussparungen 34' in den Sonnenrädern 35'.
Die Außenflächen der Sonnenräder 35-35' sind konvex und ihre Neigung ist entgegengesetzt zueinander ausgerichtet, und
jedes kann vorzugsweise die Umdrehungsfläche eines Kreis-
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bogens sein, dessen Radius kleiner ist als derjenige des Kreisbogens, der die entsprechenden Planetenflächen 33-33'
bildet. Gegenüberliegende Federrringe oder Tellerfedern 38
sind auf der Büchse 36 durch Schnappringe 39 gehalten, um eine
vorgegebene axiale Belastung der Sonnenräder 35-35' gegen die entsprechenden Planetenflächen 33-33' auszuüben, um
eine radial auswärts gerichtete Kraft zu erzeugen, die die Planetenrollen 27 nach außen zu verschieben sucht. Diesen
Verschiebungen dieser Kraft wirkt eine ähnliche axial einwärts gerichtete Kraft entgegen, die auf zwei Reaktionsringe
40-401 ausgeübt wird, die drehfest im Gehäuse 13 abgestützt
sind. Die Abstützung, die Steuerung und die Veränderung der Kraft auf die Reaktionsringe 40-40' v/erden später in Verbindung
mit der Steuerung durch die Steuerstange 12 und den lastempfindlichen Verschiebemechanismus erläutert. Es genügt hier,
festzuhalten, daß die einwärts gerichteten Rollkontaktflächen der Reaktionsringe 40-40r wie die der Sonnenräder 35-35'
als Umdrehungsfläche eines Kreisbogens definiert werden können, dessen Radius kleiner ist als der des Kreisbogens,
der die Planetenflächun 33-33' definiert.
Das Planetensystem umfaßt ferner ein treibendes Sonnenrad 41,
das bei 37 drehfest mit einer Welle 10 verbunden ist und axial durch und zwischen Schnappringen 42-43 auf der Büchse
gehalten ist, ferner die Innenringe der Lager 14-26 und axiale Distanzstücke 44-45. Das Innenrad 41 ist in konstantem
Eingriff mit den Planetenrädern 28 und diese sind in konstantem Eingriff mit der Innenverzahnung eines Zahnringes 46,
der von einer Platte 46' gehalten ist, die drehfest mit der Ausgangsxvelle verbunden ist. Bei vollständiger Ausrückung
oder Abschaltung des Antriebes ist der Zahnring 46 an der Platte 46' frei drehbar und während des Antriebs ist ein
Kupplungsarm 23, der schwenkbar an der Platte 46· montiert ist, durch eine Feder 24 belastet und wird in Eingriff mit
einem eine* Mehrzahl von Schlitzen in dem benachbarten Ende des Zahnringes tf.6 gedrückt. Jedes Planetenrad 28 ist wie
die Fig. 1, 2 und 3 zeigen, auf einem Nadellager 47 gelagert,
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das auf einem Trägerzapfen 48 sitzt, der durch. Einrichtungen
49 fest am Planetenträger 25 gehalten ist.
Der Planetenträger 25 ist, wie Fig. 3 zeigt, Teil eines Gehäuses 50 für die Planetenrollen und eines Käfigs 51
für die Planetenräder, der mit dem Gehäuse 50 mit Hilfe von Schrauben 52 verbunden ist. Das Gehäuse 50 ist ein
plattenähnlicher Ring an seinem Lagerende 53 und es ist mit integralen Winkelsegmenten 54 versehen, die axial verlaufen
und Winkelabstände haben als Freiraum für die Planetenrollen an den entsprechenden radialgeschlitzten Führungsstellen 32. Der Planetenkäfig 51 umfaßt ringförmige Platten
55-56, die axialen Abstand haben und durch Distanzbolzen 57 im Abstand gehalten sind. Die Platte 55 hat drei flügelartige
Ansätze zur sicheren und festen Verbindung dieser Ansätze mit den Seg^menten 54. Die Platte 56 ist kreisförmig
und mit geeigneten Bohrungen in Winkelabständen versehen zum Halten und Abstützen der drei Planetenrad-Lagerzapfen 48.
Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, bilden die fluchtenden zentralen Öffnungen 55'-56f der Platten 55-56 den Freiraum für die Zähne
des Zahnrades 41.
Für die Reaktionsringe 40-41! ist eine drehfeste Halterung
vorgesehen, wie die Fig. 4, 5 und 6 zeigen, und es ist ein Mechanismus vorgesehen, um eine wahlweise Einstellung der
Steuerstange 12 automatisch abhängig von der Belastung zu korrigieren. Der Mechanismus umfaßt eine torsionselastische
Aufhängung einer axial vorbelasteten Untergruppe, die im unteren Teil von Fig. 6 auseinandergezogen dargestellt ist,
ferner eine:· nockenbetätigte Einrichtung, die mit der Stange 12 verbunden ist, und ebenfalls eine Untergruppe bildet, die
in Verlängerung der Achse 60 in Fig. 6 in auseinandergezogener Darstellung gezeigt ist. Die Steuerstange 12 verläuft längs
und parallel zur zentralen Achse der Planetensysteme (cLh.
zur Achse der Reaktionsringe 40-40') und die gewählte Einstellung
der Stange 12 wird über Nocken 61 und einen Nocken-
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stößel oder Nockenhebel 62, der bei 63 in einen axialfesten Punkt des Gehäuses schwenkbar ist, in entsprechende Änderungen
der Druckbelastung umgesetzt.
Der Drehzapfen 63 ist einer von zwei Zapfen, die sich im wesentlichen diametral an den entsprechenden Armen des
Bügels oder Joches 62 gegenüberliegen und eine Nockenfolgerolle 64 an einem Fuß 645 am Mittelpunkt des Joches 62 führt
die Steuerstange 12 mittels einer Führung oder eines Nocken=
Schlitzes 65 in eine Einrichtung 61„ Die Halterung des
Zapfens 63 am Gehäuse ist in Fig. 2 erkennbar, wobei dia™ metral gegenüberliegende Blöcke 66 am Gehäuse 13 angebracht
sind, von denen jeder einen gebogenen Führungskanal 6? hat,
in welchem der Zapfen 63 des Joches 62 axial gehalten ist und eine begrenzte- Freiheit für eine bogenförmige Bewegung
oder Verschiebung hat«
Die Baugruppe nach Fig. 6 umfaßt im Abstand liegende . äußer© . Hülsen 68=69, die axial an die entsprechenden
Reaktionsringe 40-40' stoßen. Der Radius, in welchem die Hülse 68 an dem Reaktionsring 40 anschlägt, ist durch die
is Abstand liegenden gebogenen strichpunktierten Linien
in Fig. 6 dargestellt, während der andere Reaktionsring innerhalb eines Randes und an einer Schulter 69β der Hülse
liegt» Die Hülse 69 hat im Abstand liegende Bügel 70, die bei 709 ausgespart sind, um die momentane axiale Position
eines ersten Kurbelabschnittes 71 von jedem der Jocharme zu erfassen und zu führen, während ein zweiter Kurbelabschnitt
72 von jedem Jocharm für eine ähnliche axiale Führung durch die andere Hälfte 68 verwendet wird. Da die Bereiche 71-72
auf gegenüberliegenden Seiten der Achs© des Drehzapfens 63 liegen, sind die axialen Verschiebungen der Büchsen 68-69
gleich und entgegengesetzt und eine Folge der Jochbetätigung„
Es sind steif©lastische Tellerfedem 74 vorgesehen, um über
die Büchsen 68=69 eine Vorbslastyng auf die Ringe 40=40°
aufzubringen, wobei dar äußere radiale Rand der Feder 74 nach rechts in Fig. 1, 5 und 6 auf die Büchse 68 wirkt,
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während ein diametral verlaufender Träger 75 dieselbe
und entgegengesetzt gerichtete Belastung vom inneren Rand der Feder 74 erfährt. Zwei Verbindungsstäbe 76 verbinden
die diametral gegeüberliegenden Enden des Trägers 75 mit entsprechend
diametral gegenüberliegenden Stellen der Schulter 69' der Büchse 69, so daß die Federwirkung auf den Träger 75 direkt
umgesetzt wird in eine Federwirkung (nach links in den Fig. 1,-5 und 6) auf die Büchse 69. Jede Verbindung eines Verbindungsstabes 76 mit einem Ende des Trägers 75 ist, wie in Fig. 6
gezeigt, mit einem Führungsstück 77 versehen, das einen längsverlaufenden Kanal hat, um die zugehörige Verbindungs-r
stange 76 aufzunehmen und zu halten, während das Führungsstück selbst in einem auswärts geschlitzten Ende des Trägers
sitzt. Jedes Führungsstück 77 hat Ösen 78, die am Träger 75 an den Rändern von jedem seiner Schlitzenden anliegen, und
einen Unterlagring 79 unter dem Kopf von jedem Verbindungsstab 76 liegt an den Ösen 78 des angrenzenden FührungsStückes
77 an. Schließlich ist eine Aussparung 72f in einem longitudinalen
zentralen Bereich jedes FührungsStückes 77 vorgesehen,
die mit dem Jochabschnitt 72 zusammenwirken, um einer Verschiebung der Nockenrolle %64 zu folgen bzw. hierauf anzusprechen«
Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß der momentane axiale Abstand der äußeren Ringe 40-40· immer und allein eine
Funktion der momentanen Winkelposition des Joches 62 um seine Drehzapfen 63 ist. Die Kraft mit der dieser Abstand der Ringe
40-40' gehalten wird, ist die, die erforderlich ist, um ein
Gleichgewicht mit der momentanen radial auswärts gerichteten Verschiebekraft der Planetenrollen 27 zu erreichen. Die relativ
große mechanische Übersetzung infolge der Größe des Radius R1 der Nockenrolle gegenüber den Radien R2 des Betätigungshebels
(Fig. 5) hat eine entsprechend reduzierte Reaktionskraft zur Folge längs der Verschiebungsachse der Steuerstange 12, die
Federcharakteristik der Feder 74 wird jedoch vorzugsweise so gewählt, daß ssine Vorbelastung entgegen der radial auswärts
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-γ -
gerichteten Verschiebekraft der Planetenrollen 27 entsteht, derart, daß eine nominale oder Halte-Position des Joches
natürlicherweise beibehalten wird. Jede Verschiebung der Stange 12 aus ihrer Halte-Position führt daher nur zu einer
differenziellen Betätigung der entsprechenden Enden der die Druckbelastung aufbringenden Baugruppe, so daß die
Stärke der Steuerkraft relativ niedrig gehalten werden kann, so daß nur eine geringe Reaktion auf das Gehäuse oder auf die
Steuermechanismen wirksam wird.
Die beiden Verbindungsstäbe 76 verlaufen durch fluchtende
Öffnungen in jedem der Reaktionsringe 40-401 und in der
radialen Wand von jedem der Bügel 70, so daß alle Teile der Baugruppe verbunden sind und sich nicht im Winkel relativ
zueinander bewegen. Die Hülse 69 ist ferner mit diametral gegenüberliegenden Paaren von in Winkelabständen liegenden
Armen 80 versehen, wobei zwischen jädem Paar der Arme 80 eine unter Druck vorgespannte Feder 81 auf Unterlagscheiben
82 sitzt. Ein Teil jeder Scheibe 82 steht radial über die Außenflächen der Arme 80 vor zum Zwecke des elastischen Eingriffes
mit angrenzenden Seitenwandbereichen diametral gegenüberliegender örtlicher Ausparungen 83 im Gehäuse 17. Diese
Aussparungen sind in Fig. 4 erkennbar, die Federn 81 sind jedctch in Fig. 2 weggelassen worden, um die Führungsstücke
für die Schwenkung des Joches darzustellen.
Der obere nicht drehbare Steuerteil von Fig. 6 umfaßt eine harte Platte 85 aus Blech oder dergleichen, die eine Führung
für die Stange 12 bildet und Ansätze 86-86f hat, mittels
derer sie durch Schrauben 90 mit dem Inneren des Gehäuses 13 (Fig. 2) verbunden ist. Die Stange 12 hat eine Umfangsnut
an der sie in Längsrichtung mit Hilfe eines Gabelendes 92' eines Stiftes 92, der nahe bei dem Teil 61 liegt, geführt
und positioniert werden kann. Ein Arm 87 ist an der Halteplatte 86 befestigt und ragt von ihr weg und ein Schiebeblock
88 ist über eine Schwalbenschwanzführung 89 mit dem Arm 87 verbunden und mit Hilfe einer Einstell schraube 91
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- Λβτ -
(Fig. 2) einstellbar und positionierbar. Das Ende 93 der Steuerplatte 61 ist gebogen ausgebildet zur Führung
zwischen im Abstand liegenden Schultern 94 einer querverlaufenden Nut im Bleck 88, hier sind Halteplatten 95
auf den Schulterbereichen des Blockes 88 angeordnet, die ausreichend die Nut überlappen, um das Ende 93 der
Steuerplatte 61 zu halten. Die Steuerplatte 61 und der Nocken 65 umspannen daher einen Bereich von Winkelpositionen
der Nockenrolle 64 um die Wellen 10-11 und über diesem Bereich ist die Nockenrolle 64 in konstantem Führungseingriff mit dem Nocken 65.
Bei einer axialen Verschiebung der Stange 12 wird durch den Stift 92 die Steuerplatte 61 um einen Momentanpol 93»
des abgerundeten Endes 93 der Platte 61 geschwenkt, wobei die Längsposition des Blockes 88 in seiner Führung 89
durch die Einstellung der Schraube 91 bestimmt ist. Eine solche Verschiebung der Platte 61 ändert die momentane
Position des Eingriffes der Nockenrolle 64 am Nocken 65 f
wodurch das Joch 62 um seine Drehzapfen 63 geschwenkt wird, wodurch direkt der axiale Abstand und damit die Druckwirkung
der Reaktionsringe 40-40· verändert wird und ebenso die Vorbelastung der Federn 74.
Jede Lageeinstellung des Abstandes der Reaktionsringe 40-408
ist begleitet von einer Positionsverschiebung der Planetrollen 27 in radialer Richtung gegen die Druckvorbelastung
der Sonnenräder 35-35' (infolge der kombinierten Wirkungen der Feder 38). Die Federn 74 entlasten die Netto-Kraft
an der Steuerstange 12, die Charakteristik und die Vorbelastungshöhe der Federn 74 ist so gewählt, daß sie im
wesentlichen die momentane axiale Reaktionskraft der Federn 38 im wesentlichen ausgleichen oder aufnehmen. Im Hinblick
auf die Positionierung der Steuerstange 12 hängt die Zugkraft bzw. das Zugkraftverhältnis immer primär von der
momentanen Einstellung der Steuerstange 12 ab sowie von einer
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Korrekturmodifizierung des Schwenkwinkels des Joches 62,
wie sie für diese Einstellung aufgrund der Reaktionslast auf die Federn 81 und die Nocken 64-65 erreicht wird.
Bei der dargestellten Ausführungsform, bei der Yorsatzantriet»,
Halb- und Rückwärtsantrieb wahlweise verfügbar sind, ist die Stellung "Halb" (Ausgangsgeschwindigkeit Null)
sowohl unter Last als auch ohne Last möglich, und die Position der Steuerstange zum Einstellen von "Halb" ist
immer dieselbe, die Nockenrolle 64 nimmt jedoch unterschiedliche Positionen längs des geraden Abschnittes des Nockens
ein, abhängig vom Lastzustand. Die obengenannte Federwirkung zwischen den inneren Federn 38 und dem Ausgleichs—
effekt der äußeren Federn 74 wirkt immer auf den Mechanismus und es werden vorzugsweise Federrringe oder
Tellerfedern 38-74 verwendet, da sie einen negativen Federkoeffizienten bei axialen Verformungen haben, die über die
Verformung hinausgehen, bei der ihr positiver Federkoeffizient endigt. Diese Federn sind zweckmäßigerweise unter einer
solchen Vorbelastung eingebaut, daß zu allen Zeiten ein Betrieb in dem Abschnitt mit negativem Federkoeffizienten
möglich ist.
Die Fig. 5 und 6 zeigen nun ein zusätzliches Merkmal, um eine stärkere elastische Kraft zu erzeugen, um das Joch 62 und
die Nockenrolle 64 aus den äußersten vorderen Verschiebepositionen wegzudrücken. Zu diesem Zweck ist ein Haltebügel
an der Hülse 68 befestigt und er hält das Kopfende einer langgestreckten Führungsstange 97 mit quadratischem oder
rechteckigen Querschnitt, die gegen Drehung durch gegenüberliegende Wände einer radial geschlitzten Öffnung 98 im Fuß 64·
gesichert ist und eine Druckfeder 99 auf der Stange 97 ist gegen den Fuß 64' vorbelastet land zv/ischen Büchsen 99' angeordnet,
entsprechend der Vorlasteinstellung mit Hilfe eines Gewindes und einer Mutter 97'. Da das Joch 62 nach
rechts verschoben wird (Wahl der Vorwärtsgeschwindigkeit), wird der Fuß 64' verschoben, um weiter die Feder 99 zusammenzudrücken,
mit der Folge, daß die Feder 99 das Joch 62 in eine neutrale oder eine niedrigere als die volle Vorwärtsgeschwin·*-
digkeitsposition zurückzuführen sucht.
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Ausführungsformen der Erfindung.
Es wurde vorstehend das gesamte Getriefte beschrieben, um
die verschiedenen Aiasführungsformen der Erfindung als
Verbesserungen besser verstehen zu können. Die Fig. 7 bis 11 sind auf eine erste Ausführungsform der Erfindung gerichtet
im Zusammenhang mit einem Getriebe der beschriebenen Art.
in Fig. 7 sind verschiedene Komponenten enthalten, die bereits beschrieben worden sind.
Nach der Erfindung ist ein axial fixierter Bezugspunkt P
längs der Achse der Antriebswelle 10 und zwischen den gegenüberliegenden Sonnenringen 35-35' und ihren zugeordneten
vorbelasteten Tellerfedern 38 vorgesehen und dieser
Bezugspunkt P bildet die Schwingachse für einen Schwenkarm R, der dazu dient, sicherzustellen, daß die Sonnenräder 35-35'
immer in gleichen und gegenüberliegenden axialen Abständen vom Bezugspunkt P liegen.
Hierzu sind die gegenüberliegenden Federn 38 unabhängig eingebaut und durch Flansche 39' der Büchsen 36a-36b gehalten,
die zusammengespannt aneinanderstoßen, wobei die Spannmittel am linken Ende von Fig. 7 durch eine Mutter 100 auf der
Welle 10 und am rechten Ende durch eine Mutter 43', die am
Sonnenrad 41 anliegt, angedeutet sind. Wie bei der Büchse
36 nach Fig. 1 sind beide Büchsen 36a und 36b der Fig. 7 auf der Welle 10 bei 37a und 37b drehfest verkeilt oder
in anderer Weise befestigt. Zwischen den Schulterhalterungen für die Federn 38 sind die Büchsen 36a-»-36b im Durchmesser
reduziert und zylindrisch, zur axialen gleitenden Führung der entsprechenden Sonnenräder 35-35' und es sind separate
Halterungen 101-102 vorgesehen, um die einzelnen Sonnenräder 35-35' zu haltern, wobei diese Halteplatten 101-102 auf den
zylindrischen Führungsflächen der Büchsen 36a-36b verschiebbar sind.
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Wie Fig. 9 zeigt, sind die Büchsen 36a-36b axial gegenüberliegende
Duplikate von einander, wobei jede eine axiale äußere Schulter 39' zur Federhalterung aufweist, .sowie
eine axiale einwärtsverlaufende zylindrische Führungsfläche 103 mit reduziertem Durchmesser zur Führung der Halteplatten
101-102. Der Schwenkarm R ist aus zwei gebogenen Blechstreifen gebildet, die an ihren Enden zusammengeschweißt sind und
diese Streifen sind im zentralen Bereich bei 104 gebogen, um freien Raum für die Welle 10 zu schaffen und sie haben
gekrümmte Lagernasen 105, mit denen sie in gekrümmten Aussparungen 106 abgestützt' sind, die in den inneren axialen
Stirnflächen der Bohrung der Büchsen 36a-36b ausgebildet sind. In der Position nach Fig. 7, in der die Büchsen zusammengespannt
sind, sind die Aussparungen 106 der Büchsen 36a-36b so orientiert, daß der feste Bezugspunkt P eine
fixierte Drehachse (P1, Fig. 9) für die begrenzte Schwenkbewegung
des Armes R bildet, wobei die Schwenkachse P1 die Wellenachse 10' schneidet und quer zur Welle 10 verläuft.
Um eine begrenzte Freiheit für die genannte Schwenkwirkung zu schaffen, hat jede der Büchsen 36a-36b diametral gegenüberliegende
Schlitze 107 bis zur Tiefe der Bohrung, wobei die Schlitzbreiten T,. die Dicke T.,' der geschweißten Enden
der Streifenelemente des Schwenkarmes R übersteigen.
Jede der Platten 101-102 hält und positioniert das ihr zugeordnete Sonnenrad 35 bzw. 35' axial und radial und
jede hat eine unabhängige axiale Verbindung zu einem (unter Ausschluß des anderen) Ende des Schwenkarmes R.
Ein radialer Flansch 108-108' begrenzt axial das innere axiale Ende des zugehörigen Sonnenrades und Schnappringe
109-109' in einer Umfangsnut 110-110» halten axial die
Sonnenräder gegen eine Bewegung in der entgegengesetzten Richtung. Ferner ist eine Bohrung 111 vorgesehen für
eine verschiebbare oder gleitende Führung der Büchsenoberflächen 103. Zum Zwecke der Verbindung mit dem Schwenkarm
R ist jede Platte 101-102 mit einem halbzylindrischen Ringförmigen Abschnitt 112-112' versehen, der integral an
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einem in Umfangsrichtung kontinuierlichen Ring 113, 1131
angeformt ist, in welchem die Nut 110 (1101) ausgebildet ist.
Diese halbzylindrischen ringförmigen Abschnitte 112-112* sind um 180 Grad versetzt, so daß sie axial ineinander
einschiebbar sind, wenn sie mit dem Schwenkarm R zusammengebaut werden. Der halbzylindrische ringförmige Abschnitt
112 endigt auf einer Seite in einer ebenen Fläche 114, über den das benachbarte Ende 115 des Schwenkarmes R nur gleiten
kann (d.h. es ist kein axialer Eingriff möglich), das andere Ende des halbzylindrischen ringförmigen Abschnittes 112 ist
radial bei 116 geschlitzt mit einer axialen Breite ¥, um axial das benachbarte andere Ende 117 des Schwenkarmes R
aufzunehmen, wobei dieses Ende 117 im Bogen auf einen Durchmesser W^, * geformt ist, um diesen Eingriff über den begrenzten
Bereich der Schwenkbewegung des Schwenkarmes R zu ermöglichen.
In gleicher Weise ist das Ende 115 axial in Eingriff mit einer radialen Nut 116' in dem halbzylindrischen ringförmigen
Abschnitt 112« der Platte 102, so daß die Platten 101-102 ständig durch den Schwenkarm R verbunden sind ( bei 116 mit
der Platte 101 und bei 115 mit der Platte 102), und sie haben einen festen axialen Bezugspunkt P1 für ihre entsprechenden
axialen Abstände von der radialen Ebene, die den Punkt P einschließt. Der Schwenkarm R und seine axialen Verbindungen
zu beiden Sonnenrädern, über die Platten 101-102 stabilisieren somit die im übrigen axial frei schwimmende lBewegung der
vorbelasteten Sonnenräder 35-35' in ihren Eingriffen mit den Planetenrollen und den Reaktionsringen 27-40-40' der
Fig. 1 bis 6.
In der Ausführungsform der Fig. 12 ist der Schwenkarm schwenkbar an einem Zapfen 120 aufgehängt, der sich durch die
Welle 10 im Bereich eines durchgehenden Schlitzes 121 erstreckt. Eine solche Ausführung ermöglicht die Verwendung von zwei
gleichen fcbenen Schwenkarmen. . R1 und R", die nebeneinander
angeordnet sind und sich durch den Schlitz 121
-23/ 909812/0739
erstrecken und die unabhängig auf demselben Zapfen schwenkbar sind. Eine weitere Vereinfachung ergibt sich
aus der Eliminierung der Büchsen 36a=36b, wobei der Zapfen 120 direkt auf der Welle 10 sitzt, und die beiden
Platten 122=123 können verschiebbar auf einer geeignet geschlitzten einzigen Hülse angeordnet sein (analog der
Hülse 36 von Fig. 1), oder, wie gezeigt, sie können
axial geführt auf der Welle 10 verschiebbar sein mit einer drehfesten Verbindung 124S wobei für die Einrichtungen
zur Vorbelastang eine geeignete feste Referenz vorgesehen ist, wie bei 39" in Figo 7»
Die Platten 122=123 sind ähnlich den Platten 101-102,
außer daß sie statt den axial überlappenden halbzylindrischen ringförmigen Abschnitten Owie 112=112° in Fig. 9)
jede der Platten 122 (123) zwei diametral gegenüberliegende ringförmige quadraiförmige Abschnitte 125=126 (125!=1265)
haben und diese Abschnitte bei den Platten sind ineinander= schiebbar bzw. ineinandergeschoben, wenn sie mit den
Schwenkarmen R5^R"· zusammengebaut werden»
Bei der Platte 122 bilden die quadrantförmigen Segmente
125=126 jeweils einen Teil des Bundes 108, durch den das zugehörige Sonnenrad festgelegt oder gehalten wird, während
die Nut 110 in Umfangsrichtung kontinuierlich bleibt, wie in Fig. 9» In die durch die Achsen der Welle 10 und
des Zapfens 120 gebildete Ebene endigt jedes der Segmente ^25=-1-26 in einer ebenen Fläche 127, währssd in der Ebene
des angrenzenden Endes eines Schwenkarmes R8 odsr Rs 9
das jeweilige Segment eine radiale Nut 128 aufweist zum axialen Eingriff mit dem angrenzenden Ende des Schwenk=
armes. Bei der Platte 122 greift daher das Segment in das Ende 129 d©s Schwsnkarmes R5 mittels der Nut
einj während das Segment 12β das Ende 130 des Schwenkarmes
R" mittels seiner Nut 128 erfaßt. In gleicher Weise erfaßt bei der Platte 123 das Segment 125» das Ende 129° des
Schwenkarmes R" mittels seiner Nut 128% während das Segment
126° das Ende 135° des Hebelarmes Rc' mittels seiner
9098127073g 2k
Nut 128' erfaßt. Beide Platten 122-123 sind somit durch
gleiche Schwenkarme verbunden um oder bezüglich desselben axial fixierten Zapfens 120 und die Verbindungen
sind, derart, daß eine axiale Kraft, die von einer Platte 122 oder 123 auf die andere Platte 123 oder 122 über die
Arme R* und R'1 übertragen werden soll, in diametraler Symmetrie um die Achse der Welle 10 angelegt bzw» übertragen
wird.
In der Ausführungsform nach. Fig. 13 sind anstelle der gleitenden Schwenkarmverbindungen mit den radialen Nuten 128-1281
wie in Fig. 12 die Enden der Schwenkarme R1 und R11
mit einer sektorartigen Verzahnung 135-136 versehen, die vorzugsweise ein Evolventen-Profil hat. Die Zähne 135
sind in konstantem Eingriff mit einer radial einwärts gerichteten zahnstangenartigen Verzahnung 137 passender
Gegenform, die anstelle der Nuten 128-128· in den Segmenten
125-126 bzw. 125»-126« ausgebildet ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 14, die derjenigen nach den Fig. 7 bis 11 ähnlich ist, wird ein einzelner Schwenkarm R verwendet, mit einer Verzahnung bzw. Eingriffsklauen
150-150' an gegenüberliegenden Enden. Diese Klauen 150-150' greifen in eine Verzahnung 151-151! ein, die aus den Seitenwänden
von gleichen halbzylindrischen nach innen gerichteten Nuten gebildet ist, die in den halbzylindrischen ringförmigen
Segmenten 152-152· von Platten 153-153' ausgebildet sind.
Der Mittelbereich der beiden Hälften des Schwenkarmes R
nach Fig. 14 hat wiederum eine gebogene .Form 154 um die
Drehachse des Schwenkarmes, diese gebogenen Hälften haben jedoch einen größeren Durchmesser und einen größeren Abstand,
um Platz zu schaffen für die zylindrischen Führungsteile 155-155' jeder Büchse, und die bogenförmigen Teile 154
sind schwenkbar in diametral gegenüberliegenden Aussparungen 156-156» der äußeren Schulter 157-157' jeder Büchse abgestützt.
- 25 909812/0739
Infolge des größeren Abstandes zwischen den gegenüberliegenden Schwenklagern erhält der Schwenkarm nach
Fig. 14 eine größere Stabilität um die Schwenkachse und es werden die Schlitze 107 nach Fig. 9 vermieden«
Ferner können die Verzahnungen 151-150, 151'-150' bzw. ihr Eingriff zentral innerhalb des Bogens der jeweiligen
Nut 151-151" erfolgen, wenn die Platten 153-153' um 90 Grad versetzt angeordnet werden, d.h. um 90 Grad versetzt
gegenüber der Ausrichtung der Platten 101-102 in Fig„ 9,
wie gestrichelt bei 158 angedeutet. Die Ausführungsform nach Fig. 14 ist sehr einfach aufgebaut und herzustellen„
Bei Ausführungsform nach Fig. 15 ist eine andere Verzahnungsverbindung des Ausgleichsgestänges vorgesehen. Es werden
zwei gleiche Ritzeil60, 160" verwendet, die an entgegengesetzten
Enden derselben Drehwelle 161 befestigt sind, die die feste Drehachse P' bildet und in der Eingangswelle
drehbar gelagert sein kann (wie bei 120 in Fig. 12). Entgegen den anderen Ausführungsformen sind jedoch die Ritzel
160-160' außerhalb der Welle 10 angeordnet und es ist kein Schlitz oder keine Nut in der Welle 10 erforderlich. Die
Ritzel 160-160' sind in konstantem Eingriff mit einer zahnstangenartigen Verzahnung 162-162' in den entsprechenden
gegenüberliegenden ringförmigen Teilen oder Segmenten I63-I631 der die Sonnenräder abstützenden Platten 164-164".
In diesen Platten sind auch die Schultern 108 -108! und
die Nuten 110-110' zur Halterung der entsprechenden Sonnsiräder
35-35' ausgebildet. Die Ausführungsform nach Fig. bietet Vereinfachungen bei der Herstellung, da die Verzahnung
162-162' längs gerader paralleler Sehnenabschnitte ausgebildet ist, die Winkelbegrenzungen der entsprechenden
ringförmigen Segmente I63-I63' bilden«, Ferner können bei
der Ausführungsform nach Fig. 15 die Sonnenräder (die von den Platten 164, 164' getragen werden) über einen weiten
Längsbereich verschoben werden, was besonders vorteilhaft sein kann, wenn andere Mittel als Tellerfedern verwendet
- -26 9098 1 2/0739
werden, um die Sonnenräder vorzubelasten und in Eingriff
mit den Planetenrollen 27 zu bringen. Diese Vorbelastung kann mit Hilfe hydraulischer Mittel (nicht gezeigt) aufgebracht
werden, wobei eine größere Längsverschiebung erforderlich ist, als bei Tellerfedern mit negativer Federrate.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 16 bis 18 sind die gegenüberliegenden Federn 238 unabhängig an Flanschen
239' von Ringen 236a-236b montiert und gehalten, die gegen
die axial äußeren Enden der angrenzenden Büchsen 236c-236d angedrückt werden, mit Hilfe einer Mutter 200 auf der
Welle 10 auf der linken Seite der Fig. 16 und einer Mutter 243' am rechten Ende der Fig. 16, die gegen das Sonnenrad
241 angedrückt wird. Wie bei der Büchse 36 nach Figo 1 sind die beiden Büchsen 236c und 236d der Fig. 16 und
beide zugehörigen Ringe 236a-236b mit Hilfe von Keilen oder Federn 237a-237b drehfest mit der Welle 210 verbunden»
Zwischen den Schultern 239' für die Federn 238 haben die
Büchsen 236c, 236d einen reduzierten Durchmesser und sie sind zylindrisch ausgebildet, um eine Führung für eine
axiale Verschiebung der entsprechenden Sonnenräder 235=235"
zu bilden und es sind separate Stützringe 201-202 vor=·
gesehen, um die Sonnenräder 236-236' abzustützen und zu
halten, wobei diese Ringe auf den zylindrischen Führungsflächen der Büchsen 236c-236d verschiebbar sind»
Wie Fig. 18 zeigt, sind die Büchsen 236c-236d axial gegen=
überliegende im wesentliche gleiche Teile« Wenn sie in ihrer axial zusammengespannten Position sind, wirken sie
zusammen, um Schwenkzapfen in Form von mit Köpfen versehenen Stiften 203-204 auf der diametralen Achse P fest zu positionieren. Hierzu hat eine der Büchsen Z8B. die Büchse 236c
fluchtende V-förmige Nuten 203'-204° für tangentialen Kontakt
mit den zylindrischen Schenkeln der Stifte 203-204, wenn die entsprechenden Ebenen, d.h. nicht mit Nuten versehenen
angrenzenden Stirnflächenbereiche der anderen Büchse 236d axial gegen die Stifte 203-204 gespannt wird, wie insbesondere
909812/0739P7
Fig. 16 zeigt.
Jede der Büchsen 236c-236d ist relativ dick in Radialrichtung und diese Dicke übersteigt wesentlich die Dicke
von jedem der flachen Ausgleichshebel R und R1 der Fig.
16 bis 18. Die benachbarten Baden dieser Büchsen haben
einander entsprechende längs von Sehnen verlaufende Nuten
205-206, die im Abstand liegende parallele Ebene zur Abstützung der Hebel und für begrenzte Schwenkbewegung
bilden, wobei diese Nuten einen radialen Abstand·^· R von
der Bohnung der Büchse haben und damit von den entsprechenden angrenzenden seitlichen Bereichen der Eingangswelle 10.
Jede "der Nuten 205-206 bildet somit mit dem angrenzenden zylindrischen bogenförmigen äußeren Oberflächenbereich
jeder Büchse ein Segment 207-208, damit die Zapfen 203-204 festgehalten werden können. Die axiale Dicke des Kopfes
von jedem der drei Zapfen 203-204 und die Dicke des Hebels ist en den Abstand-^R angepaßt und die radiale Lage der
Köpfe der Drehzapfen innerhalb ihrer zugehörigen Hebel
gewährleistet, daß keiner der Drehzapfen verloren geht, unabhängig von eventuell nachlassender Spannwirkung oder
von den Zentrifugalkräften.
Die entgegengesetzten Enden von jedem der Hebel R und R1
der Fig. 16 bis 18 sind erfindungsgemäß jeweils mit einem der Sonnenräder individuell verbunden, wobei die
Verbindungen mit den Sonnenrädern im wesentlichen diametral gegenüber bezüglich der Achse jedes Sonnenrades angeordnet
sind, um dadurch die Symmetrie der Ausgleichswirkung um die Achse der Eingangswelle zu steigern. Zu diesem Zweck
sind bei der gezeigten Ausführungsform erste und zweite mit Flanschen versehene Büchsen 210 vorgesehen, die z.B.
durch Niete 211 an diametral gegenüberliegenden Punkten A und B an der axialen inneren Fläche der Büchse 201 befestigt
sind, die das Sonnenrad 235 hält, während dritte und vierte
_ 28 _
909812/0739
Büchsen 210 in gleicher Weise an diametral gegenüberliegenden
Punkten C xmd D an der axial inneren Fläche der Büchse 202 befestigt sind, dis das andere Sonnenrad
235' hält. Die diametrale Linie A-B ist um einen wesentlichen
Winkel versetzt zu der diametralen Linie C-D, um die Verbindungen der Hebelenden in Im Abstand liegenden
parallelen Ebenen der Hebelanlenkung zu grmöglichen, wobei diese Ebenen auf gegenüberliegenden Seiten der Eingangswelle
10 liegen. In Fig. 18 sind die Büchsen 210 bei A und B ^md die Büchsen 210 bei C und D auseinandergezogen
dargestellt, ebenso sind aus Gründen der Übersichtlichkeit der Hebel R1 und seine Verbindung D nur gestrichelt gezeigt.
Das abgerundete obere Ende des Hebels R ist daher effektiv bei C mit dem rechten Sonnenrad 235' verbunden, während
sein abgerundetes unteres Ende effektiv bei B mit dem
linken Sonnenrad bei 235 verbunden ist. Gleichzeitig ist das abgerundete obere Ende des Hebels R1 wirksam bei A
mit dem linken Sonnenrad 35 verbunden, während sein unteres abgerundetes Ende wirksam bei D mit dem rechten Sonnenrad 235!
verbunden ist. In beiden Fällen sind die gleichen und entgegengesetzten axialen Verbindungen auf einen axialfesten
Bezugspunkt bezogen, der durch die Drehzapfen 203-204 gegeben ist, die auf der Bezugslinie P liegen bzw. auf
dieser Linie gehalten sind.
Der beschriebene Doppelhebel-Ausgleichsmechanismus ist einfach aber sehr wirksam. Das Gestänge, das die Schwenkarmverbindung mit den Sonnenringen bezüglich einer festen
axialen Bezugsstelle bewirkt, gleicht eine Vorbelastung durch Federn oder andere Elemente innerhalb des Systems
aus und ermöglicht eine bessere Kraftübertragung, wobei
(in den Fällen der Fig. 8 bis 11, 14 und 16 bis 18) die Eingangswelle noch für andere Funktionen verfügbar
bleibt, wie z.Be als Leitung bei einem fluidbetätigten
System. Es wird weniger Wärme entwickelt, weil der RoIl-
- 29 909812/0739
kontaktradius der Sonnenringe zu jedem gegebenen Zeitpunkt
derselbe ist, so daß der Rollkontaktradius der Reaktionsringe auch zu jedem gegebenen Zeitpunkt derselbe sein kann. Die
Erfindung eignet sich besonders, wenn Tellerfedern zur Vorbelastung verwendet und ausreichend vorbelastet werden,
daß Betrieb in dem Bereich ihrer negativen Federrate möglich ist, wobei jedoch ansonsten festgestellt wurde, daß Federn
mit negativer Federrate relativ unstabil sind. Der axiale Bezugspunkt ist genügend steif bzw. stabil angeordnet,
um der Neigung zur Instabilität zu widerstehen, und die beiden inneren Sonnenringe werden ständig symmetrisch um den
axialen, fixen Schwenkpunkt bewegt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Positionsausgleich der Position der Sonnenringe ist sehr einfach aufgebaut
und auch relativ billig herzustellen. Insbesondere bei der Ausführungsform nach den Fig. 16 bis 18, die die Büchsen
210 verwendet, ist in jeder der VerbindungsStellungen
A, B, C und D nur ein Nietvorgang erforderlich, um diese Teile mit den entsprechenden Platten 201-202 zusammenzubauen,
wobei das hintere Ende jedes Niets 211 in einer Gegenbohrung
in der jeweiligen Platte sitzt, wie aus Fig. 18 ersichtlich ist. Die Halteplatten 201 und 202 sind praktisch gleich
aufgebaut, ihre zugehörigen Sonnenräder 235-235' können am Umfang kontinuierlich gehaltert werden und ihre inneren
Stirnflächen sind zweckmäßigerweise geschliffen und mit einer
einzigen diametral verlaufenden Nut versehen, um die Aussparungen 212-213 zu bilden, in welche der Flansch der
Büchsen 210 eintreten kann, wenn die Sonnenräder 235-235!
am nächsten beieinander stehen. Die Bearbeitung der Büchsen 236c und 236d erfordert im wesentlichen nur drei Vorgänge
und ebene Schleifvorgänge.
Die Erfindung betrifft somit ein verbessertes Getriebe mit mehreren Planetenrädern, die radial in ihrer Bahn um ein
axial gegenüberliegendes Paar von axial verschiebbaren
-30* 909812/0739
On
Sonnenrädern verschiebbar sind sowie eines axial gegenüberliegenden
Paares von in Drehrichtung fest angeordneten Raktionsringen", wobei die Planetenräder einen konstanten
Winkelkontakt mit den Sonnenrädern und den Reaktionsringen haben. Ein axial ortsfester Bezugspunkt zwischen den
Sonnenrädern ist vorgesehen für die Verbindung der Sonnenräder, derart, daß die Verschiebung der entsprechenden
Sonnenräder jeweils gleich hinsichtlich der Größe ist, jedoch in entgegengesetzte axiale Richtungen bezüglich
des Bezugspunktes erfolgt, so daß die Momentanradien der Planetbahnen zwischen dem Sonnenrad und dem Reaktionsring auf einer axialen Seite des Bezugspunktes zu allen
Zeitpunkten dem Momentanradius der Planetbahn zwischen dem Sonnenrad und dem Reaktionsring auf der anderen
axialen Seite des Bezugspunktes entspricht.
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Leerseite
Claims (1)
- PATENTANSPRÜCHEGetriebe mit einem Gehäuse und einer in dem Gehäuse drehbar gelagerten Antriebswelle, gekennzeichnet durch zwei in axialem Abstand angeordnete Sonnenräder,sitzen
die auf der Welle /. und drehfest mit ihr verbunden sind, in Längsrichtung der Welle jedoch verschiebbar sind, Einrichtungen auf der Welle, um die Sonnenräder axial in Richtung ihrer relativen axialen Annäherung zu belasten, mehrere gleiche Planetenräder, die axial zwischen und in Rollkontakt mit den Sonnenrädern stehen, einen Planetenträger, der drehbar um die Wellenachse ist und im Abstand angeordnete radiale Führungen zur Positionierung der Planetenräder auf Achsen aufweist, die in Winkelabständen und versetzt zur Wellenachse an den Planetenträger angeordnet sind, so daß jedes Planetenrad wenigstens einen im wesentlichen radialen Freiheitsgrad in seiner geführten Winkelposition bezüglich des Planetenträgers hat, ferner durch zwei axial bewegliche Reaktionsringe, die drehfest im Gehäuse gehalten sind und in konstantem Rollkontakt mit den Planetenrädern stehen, eine Ausgangswelle, die drehbar im Gehäuse gelagert und mit dem Planetenträger gekuppelt ist, eine Steuereinrichtung, um den relativen axialen Abstand der Reaktionsringe zu verändern, ferner dadurch, daß die Welle, auf der die Sonnenräder sitzen, mit Einrichtungen versehen ist9 0 3 8 12/0739die eine axial ortsfeste Drehachse durch und quer zur Achse der Eingangswelle an einem Punkt zwischen den Sonnenrädern bilden, Ausgleichseinrichtungen mit diametral gegenüberliegenden radial vorstehenden Verbindungselementen mit einem zentralen Bereich, der durch die die Drehachse bildenden Einrichtungen mit der Eingangswelle verbunden ist, daß ferner ein radial vorstehendes Verbindungselement der Ausgleichseinrichtung eine axiale Verbindung ζΐΓ/einem der Sonnenräder hat und daß das andere radial vorstehende Verbindungselement der Ausgleichseinrichtung eine axiale Verbindung nur zu dem anderen Sonnenrad hat, so daß die Drehachse einen konstanten festen Bezugspunkt zur Herbeiführung gleicher axialer Abstände der Sonnenräder auf gegenüberliegenden Seiten der radialen Ebene bildet, die die Drehachse einschließt.2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daßdie gegenüberliegenden Verbindungselemente im wesentlichen in einer Ebene liegen, die die Achse der Eingangswelle enthält.3. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbelastungseinrichtung Tellerfedern aufweist.4. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichseinrichtung Schwenkarme aufweist und daß die diametral gegenüberliegenden Verbindungselemente gegenüberliegende Arme der Schwenkarme sind.5. Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Bereich der Schwenkarme ein Joch auf v/eist, das sich in Um^angsrichtung um die Eingangswelle erstreckt, und daß die Schwenkeinrichtung mit dem Joch an diametral gegenüberliegenden Punkten der Eingangswelle verbunden ist.-D-90981 2/07396. Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangswelle diametral durch die Achse der Schwenkeinrichtung geschlitzt ist, und daß der Schwenkarm sich durch den Schlitz erstreckt und eine begrenzte Bewegungsmöglichkeit im Winkel um die Schwenkachse hat.7. Getriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkarm einer von zwei gleichen Schwenkarmen ist, die gemeinsam auf der Drehachse sitzen und sich durch den Schlitz nebeneinander erstrecken.8. Getriebe nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß der vorstehende Arm des zweiten Schwenkarmes, der angrenzend an den Arm des ersten Schwenkarmes liegt, eine axiale Verbindung nur zu dem einen der Sonnenräder hat, und daß der vorstehende Arm des zweiten Schwenkarmes, der an den anderen Arm des ersten Schwenkarmes angrenzt, eine axiale Verbindung nur zu dem anderen Sonnenrad hat.9. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung der Sonnenräder auf der Welle axial und im Winkel fixierte Büchsen aufweist, die auf der Welle sitzen, und daß die Schwenkeinrichtung ein Teil dieser Büchsen ist.10. Getriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung von einem der Sonnenräder auf der Welle eine erste verschiebbare Büchse aufweist, die axial mit dem einen Sonnenrad verbunden ist und eine begrenzte axiale geführte Bewegungsmöglichkeit längs der festen Büchse hat, und daß die Halterung des anderen Sonnenrades auf der Welle eine zweite verschiebbare Büchse aufweist, die axial an dem anderen Sonnenrad befestigt ist und eine begrenzte axial geführte Bewegungsmöglichkeit längs der festen Büchse hat.- 4 909812/073911o Getriebe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zu den entsprechenden Sonnenrädern über die verschiebbaren Büchsen erfolgt.12o Getriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbelastungseinrichtung Tellerfedern aufweist, die jeweils doppelt und axial gegenüberliegend angeordnet sind, daß die feste Büchse erste und zweite radiale Flansche in gleichen axialen Abständen auf gegenüberliegenden Seiten der radialen Ebene der Schwenkachse aufweist, daß eine der Tellerfedern ortsfest bezüglich einem der Flansche ist und sein angrenzendes Sonnenrad axial belastet, daß die andere Tellerfeder ortsfest bezüglich dem anderen Flansch angeordnet ist und ihr zugeordnetes Sonnenrad axial beaufschlagt 013ο Getriebe., nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Büchse zwei gleiche Büchsenelemente aufweist, die einander gegenüber und aneinanderstoßend angeordnet sind, daß auf der Welle an . gegenüberliegenden Enden der Büchse Einrichtungen befestigt sind, um die Büchsenelemente axial und gegenseitig aneinanderstoßend zu fixieren, und daß die Schwenk= einrichtung wenigstens teilweise durch jedes der Büchsenelemente gebildet ist.14o Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Verbindung jedes Verbindungselementes mit seinem Sonnenrad aus einer Zahnstange und einer sektorförmigen Verzahnung gebildet isto09812/0715. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Verbindung jedes Verbindungselements zu seinem Sonnenrad aus einer Zahnstange und Ritzel gebildet Ist,16. Getriebe nach .Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung von Zahnstange und Sektor aus einem einzigen Zahn gebildet ist.17. Getriebe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung aus Zahnstange und Sektor aus einer Hehrzahl von Zähnen besteht.18. Getriebe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung von Zahnstange und Ritzel zwei Ritzel aufweist, daß eine Drehachse die beiden Ritzel fest verbindet und sich diametral durch die Antriebswelle derart erstreckt, daß die Ritzel außerhalb der Antriebswelle in diametral gegenüberliegenden Punkten liegen, daß ein Sonnenrad zwei im Abstand liegende Zahnstangen-Abschnitte hat, die mit einer Seite der Ritzel in Eingriff stehen und daß das andere Sonnenrad zwei im Abstand angeordnete Zahnstangen -Abschnitte aufweist, die in die andere Seite der Ritzel eingreifen.19. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswelle drehbar und fluchtend mit der Achse der Antriebswelle gelagert ist, und daß ihre Kupplung mit dem Planetenträger ein Sonnenrad aufweist, das drehfest auf der Antriebswelle sitzt, einen Zahnring, der drehfest auf der Ausgangswelle sitzt, und Planetenräder, die drehbar an den Träger montiert sind und in Eingriff mit dem Sonnenrad um den Zahnring stehen.909812/073920. Getriebe nacli Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung zwei separate und diametral fluchtende Drehzapfen aufweist, die außerhalb und auf gegenüberliegenden Seiten der Antriebswelle angeordnet sind, daß die Richtung der Drehzapfen quer zur Achse der Antriebswelle liegt, daß die Ausgleichseinrichtung separate gleiche Hebel aufweist, von denen jeder jeweils in seinem Zentrum schwenkbar auf je einem der Drehzapfen sitzt, so daß die Hebel unabhängig in dem Abstand liegenden parallelen Ebenen, die auf gegenüberliegenden Seiten der Antriebswelle liegen, schwenkbar sind, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, die die gegenüberliegenden Enden von jedem dieser Hebel jeweils mit einem der Sonnenräder verbinden, und daß die Hebelverbindungen mit jedem Sonnenrad in im wesentlichen diametral gegenüberliegende Punkte bezüglich der Achse jedes Sonnenrades liegen.21. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Antriebswelle Büchsen angeordnet sind, die eine unabhängige axiale Verschiebung der Sonnenräder ermöglichen, daß die Schwenkeinrichtung auf den Büchsen montiert ist und daß Einrichtungen auf der Eingangswelle vorgesehen sind, um die Büchsen zusammenzuspannen, wobei die Schwenkelemente axial zwischen den Sonnenrädern liegen.22ο Getriebe nach Anspruch21, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel im wesentlichen flach ausgebildet sind und daß die Büchsen eine radiale Dicke haben, die die Dicke der Hebel wesentlich übersteigt, daß in den Büchsen im Abstand parallel und sehnenverlaufende Nuten ausgebildet sind, die im Abstand liegende parallele Ebenen zur Abstützung der Hebel und zur Verschwenkung der Hebel auf gegenüberliegenden Seiten der Antriebswelle bilden, daß- 7 909812/0739ferner diametral gegenüberliegende bogenförmige Segmente radial außerhalb der Wände der Nuten vorgesehen sind, und daß jedes Schwenkelement eine mit einem Kopf versehenen Stift aufweist, der an den Segmenten angebracht ist und sich radial einwärts von diesen erstreckt, wobei das Kopfende des Stiftes in den radialen Zwischenräumen zwischen dem zugehörigen Hebel und der Antriebswelle aufgenommen ist.23. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite axial angrenzende Büchsen auf der Antriebswelle angeordnet sind und jede Büchse, je eines der Sonnenräder axial verschiebbar und unabhängig abstützt, daß an einer der Büchsen eine Halterung für Drehschwenkzapfen aufweist, und daß Einrichtungen auf der Antriebswelle vorgesehen sind, um die Büchsen über die Schwenkelemente axial aufeinanderzu zu verspannen und die diametral fluchtende Ausrichtung der Schwenkelemente beizubehalten.24. Getriebe nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel im wesentlichen flach ausgebildet sind und daß die Büchsen eine radiale Dicke haben, die wesent= lieh größer ist alsl die Dicke der Hebel, daß die angrenzenden Enden der Büchsen einander angepaßte in Sehnenrichtung verlaufende Wände haben, die im Abstand liegende parallele Ebenen zum Abstützen und Schwenken der Hebel aufweisen und die auf gegenüberliegenden Seiten der Antriebswelle angeordnet sind, und daß die Wände diametral bogenförmige Segmente radial außerhalb der Wände bilden und daß die Halterungen für die Drehzapfen in den bogenförmigen Seg~ menten von einer dieser Hülsen ausgebildet sind«,909812/073925. Getriebe nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Drehzapfen aus einer mit einem Kopf versehenen Stift besteht, der in der Halterung angeordnet ist und sich radial einwärts von einem dieser Segmente erstreckt und daß das Kopfende des Stiftes in dem radialen zwischen dem zugehörigen Hebel und der Eingangswelle aufgenommen ist.26. Getriebe nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Büchsen drehfest auf der Antriebswelle angeordnet sind.27. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorbelastungseinrichtung Tellerfedern umfaßt, die so belastet sind, daß sie in dem Bereich ihrer Charakteristik mit negativer Federrate arbeiten.28. Getriebe nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungen für die Drehzapfen V-förmige Nuten aufweisen, die diametral fluchtend angeordnet sind und axial auf die andere Büchse zugerichtet sind, daß die Nuten ferner ausreichend flach sind, daß jedes Drehzapfenelement axial in diametrale Flucht mit dem anderen Drehzapfenelement gebracht wird durch die axiale Verspannung der anderen Büchse, wodurch die entsprechenden Drehzapfenelemente in einen festen Sitz bezüglich der V-förmigen Nuten gedrückt werden.29. Getriebe nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche der anderen Büchse im Bereich des Eingriffes mit den Drehzapfen eben ist.909812/0739
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1978
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