DE7117729U

DE7117729U - Planetenradgetnebe

Info

Publication number: DE7117729U
Application number: DE7117729U
Authority: DE
Original assignee: Zahnraederfabrik Renk AG
Current assignee: Renk GmbH
Publication date: 1971-09-02

Description

Die Erfindung bezieht sich auf-ein Planetenradgetriebe mit einem auf des, das Stützmooient aufnehmenden Getriebeteil einwirkenden, die Abtriebsdrehzahl verändernden Nebenantrieb,

Es ist bekannt, den Nebenantrieb als Motor-Genera^or-Maschine auszubilden (03 1 500 5^1} und eine Haltebremse vorzusehen, die über eine synchronisierte, selbstschaltende Überholzahnkupplung mit der Nebenantriebswelle verbunden ist. Dabei wird die Ealtebremse bei Erreichen des Stilfefcandes des Reaktionsgliedes automatisch geschlossen und der Nebenantrieb abgeschaltet.

Ein solcher Nebenantrieb gestattet die Regelung der Abtriebs drehzahl nach beiden Richtungen, ausgehend von der durch

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das stillstehende Reaktionsglied bestimmten Drehzahl, wobei zufolge der generatorischen Regelung nicht unerhebliche Energieeineparungen erzielbar sind.

Es erweist sich jedoch als schwierig, den Kraftfluß zu beherrschen, wenn man von der motorischen Regelung zur generatorischen oder umgekehrt gelangt. Iiurch eine komplizierte Steuerung muß-dann sichergestellt werden, daß das ReakOionsglied cies Planetenradgetrietes zuverlässig durch die Haltebremse stillgesetzt wird.

Es ist daher Aufgabe der^Erfindung, den auf das Reaktionsglied des Planetenradgetriebes einwirkenden Nebenantrieb so auszubilden, daß trotz hoher Drehzahlen und hoher Überlagerungsleistungen bei geringer Platz inanspruchnahnie ein guter Wirkungsgrad unter Meidung von Haltebremsen und Kupplungen erzielbar ist.

Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß der Nebenantrieb als ein hydrostatischer Überlagerungsantrieb mit gegeneinanderwirkenden Axialkolbeneinheiten ausgebildet ist. Diese Anordnung der Axialkolben ist sowohl bei den Axialkolbenpumpen als auch bei den Axialkolbenmotoren vorgesehen. Weist ein Planetenradgetriebe der erfindungsgemäßen Art mehrere Axialkolben-Einheiten auf, dann sollen diese möglichst am umfang des Planetenradgetriebes -ngeordnet sein.

Die Verwendung eines hydrostatischen Nebenantriebes erscheint dem Fachmann zur Lösung der gestellten Aufgabe fernliegend, da es bökäüüt ist, SsS diese speziellen Getriebe, insbesondere bei Übertragung hoher Drehzahlen und Leistungen, sehr groß bauen. Der erfindungsgemäße Nebenantrieb zeichnet sich dennoch durch einen geringen Platzbedarf in Verbindung mit einer hohen Übertragungsieistung aus. Dies rührt davon her, daß wegen der gegeneinander- wirkenden Anordnung der Axialkolen sich nur noch geringste Lagerkräfte ergeben, die infolgedessen mit sehr .lein bauenden Lagern aufgenommen werden können. Aus der erfindungsgemäßes Anordnung eifeibt'sich fernher der Vorteil der we sentlichen Erhöhung der Lebensdauer für den Überlagerunps- antrieb. Gerade bei stationären ΑΰΙ-ν^έη, ζ. B. Ohirbinen- anlagen, die im Dauerbetrieb arbeiten müssen, ist dies von grundlegender Bedeutung.

Im ßahmen eines Ausführungsbeispieles der Erfindung ist vorgesehen, daß zwei konzentrisch zur Zentralradachse ge lagerte Zahnräder vorgesehen sind, von denen das Antriebsseitige jeweils mit einem, zwischen zwei Axialkolbenpumpen angeordneten Antriebsritzel und das abtriebsseitige Zahnrad jeweils mit einem zwischen zwei Axialkolbenmotoren angeordneten Abtriebsritzel kämmt und außerdem mit dem das Stützmoment aufnehmenden Getriebeteil (äußeres Zentralrad, Steg oder inneres Zentralrad) verbunden ist. Diese Anordnung des an- bzw. abtriebsseitigen Zahnrades hat den Vorteil, daß sowohl eine oder auch mehrere Axialkolben-Einheiten

angetrieben werden können, die somit auch am Utfang des Plaietenradgetriebes verteilt angeordnet werden können. Diese erfindungsgemäße Anordnung läßt außerdem j die wahlweise Regelung eines von beiden Zentralrädern

oder des Steges mit Hilfe des hydrostatischen Uberlagerungsantriebes zu, ohne daß die Anordnung der gegeneinanderwirkenden Axialkolbeneinheiten geändert zu werden braucht. Man ist daher in der Lage» eine gewisse Normierung der Getriebegehäuse für unterschiedlich regelbare Planetenradgetriebe zu schaffen. '

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung. In ihr ist die Erfindung schematisch und beispielsweise dargestellt. Es zeigen:

Fig. Λ: Einen schematischen Schnitt durch ein Planetenradüberlagerungsgetriebe mit hydrostatischer Regelung des äußeren Zatralrades,

Fig. 2: ein Vektorschaubild über den Regelbereich des Getriebes gemäß Fig. 1,

Fig. 5= einen scr smatischen Schnitt durch ein. Platebenradüberlagerungsgetriebe mit hydrostatischer Regelung des Steges und

Fig. 4: ein Vektorschaubild über den Regelbereich des Getriebes gemäß Fig. 3.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 wird mit dem Antriebsmotor 1 der Steg 2 des Planetenradgetriebes angetrieben. Der Abtrieb erfolgt vom inneren Zentralrad 8 auf die Arbeitsmaschine 9, während das äußere Zentralrad 5 das Stütztnoment für die Planetenräder 10 aufnimmt und im Sinne der Erfindung geregelt werden soll.

Der hydrostatische Überlagerungsantrieb (Nebenantrieb) besteht aus einem oder mehreren,Sätzen von Axialkolbenpumpen und hydraulisch damit verbundenen Axialkolbenmotoren 7> die am Umfang des Planetenrades verteilt derart angeordnet sind, daß sie gegeneinander wirken und die Axialkräfte sich im wesentlichen aufheben.

Die Axialkolbenpumpen 4- befinden sich auf der Antriebsseite des Planetenradgetriebes. Zwischen jeder Axialkolbenpumpe 4-ist ein Antriebsritzel 11 angeordnet, das mit einem antriebsseitigen Zahnrad 5 kämmt, das so groß ausgebildet ist, daß eine Verteilung der Axialkolbenpumpen 4- am Umfang des Planetenradgetriebes möglich ist. Die Axialkolbenpumpen sind in an sich bekannter Weise hydraulisch mit den Axialkolbenmotoren 7 verbunden, zwischen denen ebenfalls ein Abtriebsritzel 12 angeordnet ist, das auf ein atiriebsseitiges Zahnrad 6 einwirkt. Auch dieses abtriebsseitige Zahnrad 6 weist einen großen Duchmesser auf, damit eine Anordnung der Axialkolbenmotoren 7 am Umfang des Planetenradgetriebes möglich wird. Vorzugsweise sind die Durchmesser beider Zahnräder 3,6 gleichgroß. Das abtriebsseitige Zahnrad 6 ist außerdem

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mit dem äußeren Ze±ralrad 5 fest verbunden, um dieses das Stützmoment aufnehmendes Getriebeteil regeln zu können.

Wie die Zeichnung der Fig. 1 beispielsweise andeutet, werden nur die Axialkolbenpumpen 4 in ihrem Schwenkwinkel verstellt, während die Axialkolbenmotoren 7 vorzugsweise eine konstante Winkelstellung aufweisen. Befiaden sich die -'Axialkolbenpumpen 4 in der ausgezeichneten Stellung, dann erfolgt keine Förderung des hy- . ctraulischen Mediums mit der Folge, daß das äußere Zentralrad 5 aretiert wird ^und somit keinen Rotationsantrieb erhält. In dieser Regelstellung arbeitet das erfindungsgemäße Plaiefcenradgetriebe wie ein normales ungeregeltes Getriebe. Durch Verschwenken der Axialkol-benpumpen 4 wird ein von der Schwenklage abhängiger hydrostatischer Druck erzeugt, der über die Axialkolbenmotoren 7 zu einer Verdrehung des Abtriebsritζ ds 12 führt. Man ist in der Lage, die Regelung positiv und negativ zu betrieben, wie auch aus Fig. 2 hervorgeht.

In Fig. 2 sind das innere und äußere Zentralrad 8,5 sowie ein Planetenrad 10 schematisch in ihrer Abwälzstellung dargestellt, wobei angenommen sei, daß der Steg 2, wie es Fig. 1 andeutet, angetrieben wird. Diesem Antrieb entspricht der Antriebsvektor 13· Wenn angenommen wird, daß das äußere Zentralrad 5 in seiner Ruhestellung fixiert wird, dann läßt sich die Drehzahlübersetzung aus der ge-

strichelten Linie d-c entnehmen. Der Abtriebsvektor 15 würde dann bis zum Punkt c reichen. Wenn nun aber das äußere Zentralrad 15 im Sinne des Regelvektors 14 bzw. 14' positiv oder negativ geregelt wird, ergibt sich bei konstant Reibendem Antriebsvektor 13 ein Regelbereich a-t in der vom Abtriebsvektor 15 dargestellten AbtriSbsgeschwindigkeit. Ein solches Getriebe nach der Srfii : " zeichnet sich durch eine Übersetzung ins schnelle mit einem großen Begelbereich aus-.

Bei der im Rahmen &s Ausfuhrungsbeispieles gemäß Fig. dargestellten anderen Getrieoeanordnung wird vom Antriebsmotor 1 das äußere Zentralrad 5 angetrieben. Der Abtrieb erfolgt wiederum durch das innere Zentralrad 8, während der Steg 2 vom hydrostatischen Über" gerungsgetriebe 4,7 geregelt wird. Die Anordnung der Axialkolbenpumpen 4 und der Axialkolbenmotoren 7 bleibt praktisch wie leim Beispiel der Fig. 1 beibehalten. Auch die Anordnung der Zahnräder 3,6 ist ähnlich wie in Fig. 3_t lediglich mit dem Unterschied, daß das abtriebsseitige Zahnrad 6 mit dem Steg 2 des Planetenradgetriebes fest verbunden ist.

Aus dem Schaubild gemäß Fig. 4 ergibt sich, daß der Antriebsvektor 13 am Berührungspunkt zwischen dem äußeren Zentralrad 5 und dem Planetenrad 10 anzusetzen ist. Wenn der Steg 2 des Planetenradgetriebes ortsfest gehalten wird, ergibt sich eine Übersetzung im Sinne der gestrichelt gezeichneten Verbindungslinie d-c. Der Abtriebsvektor 15

wird bis zum Punkt c reichen. Wenn man jedoch den Steg des Planetenradgetriebe?. im Sinne der Regelvektoren 14 bzw. 14" positiv oder negativ antreibt, ergibt sich eia Regelbereich beim Abtriebsvektor 15 von a bis d. Daraus folgt, daß die Abfcriebsdrehzahl 15, ausgehend von der Antriebsdrehzahl 13» in einem verhältnismäßig großem Bereich positiv und negativ geregelt werden kann.

. Selbstveisbändlich ist eiae entsprechende Regelung anch

■ des inneren Zentralrades 8 möglich. Wesentlich erscheint

lediglich, daß die Anordnung der erfindungsgenffien, gegeneinander wirkenden Axialkolbeneinheiten unter Inanspruch-

^r nähme eines verhältnismäßig geringen Platzes am Umfang

des Planetenradgötriebes möglich ist und daß beim Regelbetrieb keine erheblichen axialen Lagerdrücke auftreten, so daß mit einer sehr großen Lebensdauer des erfindungsgemäßen Getriebes gerechnet werden kann.

Schutz an spriiche;

	* ·	• ♦ · · ·*· f\ C\*	STÜCKLISTE
	* »	·'_am' ,,',„'* : .:Pipl. Ing.H.-D. ErnicKe Patentanwalt /f^	Antriebsmotor . ₍
I i	Dipl. Ing. H.-D. Ernicke 89 Augsbu-g SchwibbogDnplatz 2b Tel. (0821) 54035 Telegr.Technik«» Augsburg Augsburg 6. Mai 1971 Ihr Zeichen , Akte· 576-109,110 ern/bw	Steg
		antriebsseitiges Zahnrad
	1	gegeneinanderwirkende Axialkolbenpumpen
	2	äußeres Zentralrad
	3	abtriebsseitiges Zahnrad
	4	gegeneinanderwirkende Axialkolbenmotoren
I	5	inneres Zentralrad
	6	Arbeitsmaschine
	7	Planetenräder
	8	An$riebsritzel
	9	Abtriebsritzel
	10	Antriebsvektor
	11	Begelvektor
	12	fiegelvektor
	13	Abtriebsvektor
	14	7117729-2.9.71
	14·
	15

Claims

1.) Planetenradgetriebe mit einem auf des, das Stiitzmoment aufnehmenden Getriebeteil einwirkenden, die' Abteiebsdrehzahl verändernden Nebenantrieb, dadurch, gekennzeichnet, daß der Nebenantrieb als ein hydrostatischer Überlagerungsantrieb mit

Axial-

gegeneinanderwirkenderPkolbeneinheiten (4,7) ausgebildet ist.

2.) Planetenradgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialkolbeneinheiten (4,7) in Ein- oder Mehrzahl am Umfang des PIanetenradgetriebes angeordnet sind.

Planetenradgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei konzentrisch zur Zentralradachse gelagerte Zahnräder (3,6) vorgesehen sind, von denen das antriebseitige (3) jeweils mit einem, zwischen zwei Axialkolbenpumpen (4) angeordneten Antriebsritzel (11) und das abtriebsseitige

- II -

II -

Zahnrad (6) jeweils mit einem zwischen zwei Axialkolbenmotoren (7) angeordneten Abtriebsritzel (12) kämmt und außerdem mit dem das Stützmoment aufnehmenden Getriebeteil (5 bzw. 2) (äußeres Zentralrad, Steg oder inneres Zentralrad) verbunden ist.

Dipl. -Ing.H. -D .Eraicke Patentanwalt

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