DE1074942B

DE1074942B - Umlaufrädergetriebe mit druckmittelbetätigter Reibungsbremse

Info

Publication number: DE1074942B
Application number: DENDAT1074942D
Authority: DE
Inventors: Chesham Buckinghamshire Thomas Hindmarch (Großbritannien)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1960-02-04

Description

Umlaufrädergetriebe mit druckmittelbetätigter Reibungsbremse Die Erfindung bezieht sich auf ein Umlaufrädergetriebe mit druckmittelbetätigter Reibungsbremse, deren Eingriffsflächen mit V-förmigen Kreisringnuten ineinandergreifen.
Als Umlaufrädergetriebe ausgebildete Wechsel-oder Wendegetriebe werden durch Abbremsen eines der drei wesentlichen Elemente dieser Getriebe, nämlich des Sonnenrades, des Planetenräderträgers oder des äußeren Zahnkranzes, umgeschaltet.
Zum Bremsen des stillzusetzenden Getriebeelements werden üblicherweise Reibungsbremsen verwendet, deren Bremsbänder oder Bremsschuhe mit Faserstoffbelägen versehen. sind. Dabei ergeben sich jedoch Schwierigkeiten, weil zur Schmierung der Zahnräder Öl unmittelbar oder in Form eines Nebels zugeführt werden muß und auch die Beläge mit dem Öl in Berührung kommen. Dies führt zum Quellen und zu starkem Verschleiß der Beläge. Das Öl muß häufig erneuert werden, weil es infolge der aufgenommenen Fremdkörper oxydiert. Außerdem bewirkt das Fehlen von Einrichtungen zur Wärmeverteilung der von den Bremsen herrührenden Wärme örtliche Überhitzungen.
Es sind Getriebe bekannt, bei denen der äußere Zahnkranz eines Planetengetriebes durch eine Anzahl von hydraulisch betätigten Kolben abgebremst wird, deren als Teil eines Kreisbogens ausgebildete Oberflächen gegen den äußeren Umfang des Zahnkranzes gedrückt werden. Diese Bremsen haben den Nachteil, daß keinerlei Möglichkeiten zur Kühlung der Bremsflächen vorgesehen sind sowie daß eine große Anzahl von Zylindern und Leitungen erforderlich ist.
Bei anderen bekannten Getrieben wird zwischen zwei geteilte, mit der Welle umlaufende Reibungsglieder Druckmittel gepreßt, so daß die mit V-förmigen Nuten versehenen Reibungsglieder mit entsprechenden, fest am Gehäuse angebrachten Bremsgliedern in Eingriff treten. Diese Bremsen haben den Nachteil, daß die beweglichen Teile mit der Welle verbunden. sind und das Druckmittel durch die Welle zugeführt werden muß.
Es ist ferner bekannt, bei Wendegetrieben Reibungskupplungen in Form von Scheibenkupplungen anzubringen, welche durch Drucköl betätigt werden und entweder in einem Teil des Getriebegehäuses oder auf einer die abtreibende Welle umgebenden Büchse in Nuten verschiebbar sind. Scheibenkupplungen beanspruchen jedoch einen durch die ganze Breite des Getriebegehäuses gehenden Raum, so daß die Anbringung von mehreren Umlaufgetrieberädergruppen hintereinander infolge der Notwendigkeit. die verschiedenen beweglichen Teile durch die Kupplungsscheibe hindurchzuführen, auf große Schwierigkeiten stößt.
Bei anderen bekannten Umlaufräderwechselgetrieben sind jeweils zwei Teile eines Umlaufrädersatzes an die treibende und die getriebene Welle angeschlossen, während das dritte Teil mit einem Teil eines Umlaufräderhilfsgetriebes in Verbindung steht, dessen beide anderen Teile wahlweise an einem feststehenden Körper oder an eine umlaufende Welle ankuppelbar sind. Die hierbei verwendeten Bremskörper sind konisch ausgebildet und arbeiten mit entsprechenden Konen zusammen, die mit den Getrieberädern in Verbindung stehen; die Anwendung nimmt infolge der Verwendung von Konen außerordentlich viel Raum ein.
Bei anderen bekannten. Umlaufrädern ist ein einzelnes Bremsglied undrehbar, jedoch axial verschiebbar zwischen zwei umlaufenden Getriebegliedern angeordnet, die es wahlweise abbremsen oder zwischen denen es eine neutrale Stellung einnehmen kann. Auch diese bekannte Einrichtung kann infolge ihres Raumbedarfes nicht in aus mehreren Getriebegruppen bestehende Umlaufrädergetriebe eingebaut werden. Die Erfindung bezweckt nun eine Verbesserung der Bremsen von Umlaufrädergetrieben, durch die es einmal möglich ist, Steuervorgänge ohne Verwendung von äußeren mechanischen Steuerorganen auszuführen.
Darüber hinaus löst sie die Aufgabe, nicht nur wie bisher eine, sondern mehrere Bremsen hintereinander im gleichen Gehäuse unterzubringen, so daß also zwei-; drei- oder vierfache Umlaufrädergetriebe raumsparend zusammengebaut werden können, nur ein öldichtes Gehäuse erforderlich ist und die Betätigung der Bremsen lediglich durch kleine Bohrungen im Gehäuse erfolgen kann, durch die die Druckkammern an die Druckmittelquelle angeschlossen sind. Bei den bisher bekannten Anordnungen, bei denen der Reaktionsdruck der Bremselemente von den Stirnwänden des Gehäuses aufgenommen wurde, konnte je Gehäusestirnwand nur eine Bremse eingebaut werden, so daß die Betätigungsvorrichtungen für die Bremsen durch auf den Eingangs- und Ausgangswellen drehbare Büchsen hindurchgeführt werden mußten.
Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die axial verschiebbaren, gegenüber dem Getriebegehäuse nicht drehbaren Reibkörper aus Ringen bestehen, zwischen denen sich die Bremsflächen des innenverzahnten Zahnrades befinden und auf deren beiden Seiten ringförmige Druckräume vorgesehen sind, denen Druckflüssigkeit durch einfache Rohrleitungen von der Außenseite des Gehäuses aus zugeführt wird und von denen Bohrungen zu den einzelnen V-Nuten führen, die ihrerseits ebenfalls durch Bohrungen untereinander in Verbindung stehen, so daß ein Teil der Druckflüssigkeit zu Schmier- und Kühlzwecken entweichen kann.
Hierdurch besteht nicht nur die Möglichkeit, verschiedene Bremsen hintereinander im Gehäuse eines Umlaufrädergetriebes anzuordnen, sondern diese Bremsen auch auf verschiedene Teile der einzelnen Getriebegruppen wirken zu lassen, wobei die einzelnen Bremsringe zusammen mit der zugehörigen Druckkammer nicht breiter ausgebildet sind als das Getrieberad, auf das die Bremse wirkt. Der Anwendungsbereich von Umlaufrädergetrieben, die auf Grund ihrer ohnehin zahlreichen Vorteile weit verbreitet sind, wird also durch die Erfindung noch weiter ausgedehnt.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten werden an Hand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine erfindungsgemäße Bremse im Schnitt, Fig. 2 eine Umlaufgetriebegruppe in der Seitenansicht, Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bremse im Schnitt und Fig. 4 einen Bremsring in perspektivischer Teilansieht.
Bei der für ein Umlaufrädergetriebe bestimmten Bremse, wie sie Fig. 1 zeigt, ist der Zahnkranz 20 des Umlaufrädergetriebes mit dem inneren Bremsglied verbunden oder mit ihm aus einem Stück hergestellt. Das Bremsglied 60 weist auf beiden Seite im Querschnitt V-förmige Nuten und Rippen auf, die mit entsprechenden Rippen und Nuten der beiden äußeren Bremsglieder in Eingriff kommen, wenn die Bremse angezogen wird. Dies geschieht durch ein Druckmittel, das in die zwischen den äußeren Bremsgliedern 61, 62 und den Stützgliedern 65, 66 vorgesehenen Kammern 63, 64 eingeleitet wird. Das Lösen der Bremse erfolgt bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel durch Druckfedern 67, die zwischen den beiden äußeren Bremsgliedern angeordnet sind, bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel durch ein Druckmittel, das in die Kammer 219 eingeleitet wird, die von den äußeren Bremsgliedern und dem Lagerring 25 begrenzt ist. Die beiden äußeren Bremsglieder 61, 62 können sich axial verschieben und sind gegen Drehen durch Keile 19 gesichert. Statt dessen können auch Riffelungen od. dgl. an ihnen und an dem sie umgebenden Lagerring 25 vorgesehen sein, der in dem Getriebegehäuse 26 befestigt ist.
In Fig. 2 ist ein Umlaufrädergetriebe teilweise im Schnitt dargestellt, das mit einer Bremse gemäß Fig. 1 ausgerüstet ist. Das Sonnenrad ist mit 36 und die Planetenräder sind mit 37 bezeichnet. Die übrigen Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen.
Schließlich zeigen die Fig. 3 und 4 ein weitere Beispiel der Bremsenkonstruktion. Hier weisen die beiden axial verschiebbaren Bremsglieder 216 und 217 und das mittlere, feststehende Bremsglied 218, das in Fig. 4 zur Hälfte durchgeschnitten in perspektivischer Ansicht gezeigt ist, wiederum im Querschnitt V-förmige Nuten und Rippen auf. Das Anziehen der Bremse erfolgt durch Einleiten eines Druckmittels in die seitlich der Bremsglieder vorgesehenen Kammern und das Lösen durch Einleiten des Druckmittels in die Kammern 219, die durch die beiden Bremsglieder 216 und 217, eine im Gehäuse angeordnete Ringbüchse 220 und Dichtungsringe 221 und 222 verschiedenen Durchmessers begrenzt werden. Die Keilnuten, mit denen die Bremsglieder 216 und 217 geführt sind, haben vorzugsweise Evolventenform und können innerhalb der Kammer 219 angeordnet sein.
Werden die beschriebenen Bremsen gelöst und die Bremsglieder voneinander entfernt, so sammelt sich eine beträchtliche Menge Öl zwischen den Eingriffsflächen, das das Wiederineingriffkommen der Flächen verhindert, wenn es nicht entweichen kann. Diese Möglichkeit wird durch im Querschnitt rechteckige Ringnuten erzielt, die im Grunde der im Querschnitt V-förmigen Nuten vorgesehen sind und durch axiale Bohrungen oder radiale Bohrungen mit dem Gehäuseinneren verbunden sind. Es empfiehlt sich im allgemeinen, radiale Bohrungen in den inneren Bremsgliedern und axiale Bohrungen in den äußeren Bremsgliedern vorzusehen, doch können auch in den äußeren Bremsgliedern radiale Bohrungen vorgesehen sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Umlaufrädergetriebe mit druckmittelbetätigter Reibungsbremse, deren Eingriffsflächen mit V-förmigen Kreisringnuten ineinandergreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die axial verschiebbaren, gegenüber dem Getriebegehäuse (26) nicht drehbaren Reibkörper (61, 62, 216, 217) aus Ringen bestehen, zwischen denen sich die Bremsflächen (60, 218) des innenverzahnten Zahnrades (20) befinden und auf deren beiden Seiten ringförmige Druckräume (63, 64) vorgesehen sind, denen Druckflüssigkeit durch Rohrleitungen von der Außenseite des Getriebegehäuses aus zugeführt wird und von denen Bohrungen zu den einzelnen V-Nuten führen, die ihrerseits ebenfalls durch Bohrungen untereinander in Verbindung stehen, so daß ein Teil der Druckflüssigkeit zu Schmier-und Kühlzwecken entweichen kann.
2. Umlaufrädergetriebe nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch Federn (67) welche die durch Druckflüssigkeit gesteuerte Schließ- und Öffnungsbewegung der Reibkörper (61, 62) unterstützen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 364 513, 487 959, 602 238, 719 921, 839 301; schweizerische Patentschrift Nr. 233 431; französische Patentschrift Nr. 756 810; britische Patentschriften Nr. 438 563, 622 153, 684 886, 692 519, 695 987; USA.-Patentschriften Nr. 2 502 798, 2 559 337.