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Übersetzungsgetriebe.
Gegenstand der Erfindung ist ein Getriebe mit festem Übersetzungsverhältnis, welches sich durch sehr einfache und kompakte Bauart bei grossen Übersetzungen auszeichnet. Zur Kraftübertragung von einer langsamen auf eine schnell laufende Welle und umgekehrt dient eine oder eine Mehrzahl von exzentrisch kreisenden Scheiben, die sich an einem Zahn-oder Rollenkranz abstutzen. Die Scheiben sind nach der Erfindung am Umfang als geschlossener Zykloidenzug bzw. als Äquidistante zu einer Zykloide ausgebildet, u. zw. wird vorteilhaft die verkürzte Kurvenform zugrunde gelegt. Die Ausbildung der Umfläche der Scheiben als Zykloide hat gegenüber der bekannten Ausbildung eines äusseren Ringes mit Innenverzahnung den Vorteil genauerer und billigerer Herstellung, was daher rührt, dass die Führung des die Verzahnung herstellenden Werkzeuges eine exaktere ist.
Sowohl die treibende wie die getriebene Welle sind vollständig von Biegungsbeanspruchungen entlastet. Das Drehmoment wird durch Mitnehmer übertragen, welche in der langsam laufenden Welle befestigt sind, so dass die Kraft in der Mittelebene jeder Scheibe abgegeben wird. Selbstredend können die Bolzen auch im Gehäuse befestigt und der äussere Rollen-oder Zahnkranz ein Teil der langsam laufenden Welle sein.
Die gleichen Mitnehmer werden bei zwei oder mehreren nebeneinander angeordneten, aber gegeneinander versetzten Scheiben zur Kraftübertragung herangezogen, u. zw. findet eine Kraftübertragung jeweils bei ähnlich versetzten Mitnehmern statt. Um die Beanspruchung der wirkenden Mitnehmer möglichst auf alle gleichzeitig zu verteilen, sind zwischen je zwei Scheiben am vorderen Ende ringförmige Platten auf die Mitnehmerbolzen geschoben, welche bei besonders beanspruchten Getrieben radial gelagert werden können.
Die Mitnehmerbolzen sowie die Bolzen der festen Rollen sind genügend schwach gehalten, so dass geringe elastische Durchbiegungen eintreten, welche Ungenauigkeiten in den Kurven bzw. den Lochteilungen ausgleichen. Bei der Übertragung grosser Kräfte ist es vorteilhaft, die Zähnezahl der Scheiben so zu wählen, dass sie durch die Anzahl der Scheiben ohne Rest teilbar ist, weil dann die Mitnehmerbohrungen in die Zähne verlegt werden können und ein grösserer Hebelarm erreicht wird. Die festen Rollen sind in diesem Falle bei der Verwendung von zwei Scheiben um eine halbe Teilung versetzt angeordnet. Die Bolzen ruhen in der Mitte in einer gemeinsamen Ringscheibe, in welcher die von beiden Zahnscheiben herrührenden Drücke sich ausgleichen.
Durch Anordnung von Gegengewichten ist ein vollkommener Massenausgleich, der schon in beträchtlichem Masse durch die versetzte Anordnung der Scheiben bewirkt wird, erreicht.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Getriebes dargestellt, u. zw. ist Fig. 1 ein Längsschnitt durch ein Getriebe mit zwei Übertragungsscheibel1, während Fig. 2 einen Querschnitt dieses Getriebes darstellt. Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch ein Getriebe mit einer Übertragungsseheibe. Fig. 4 ist ein Querschnitt in anderer Ausbildungsform in kleinerem Massstab. Fig. 5 ist ein ähnlicher Querschnitt wie Fig. 3 mit anderer Anordnung der Mitnehmer. Fig. 6 zeigt die Verwendung eines reinen Epizykloidenzugs, während Fig. 7 die Kurven mit verkürzter Epizykloide darstellt.
Die schnell laufende Welle 1 treibt durch einen Mitnehmer 4 die Exzenter 2 und 3, die eine eigene Kurbelwelle bilden. Die Kurbelwelle ist an beiden Enden in Wälzlagern 5 und 6 gelagert, u. zw. ist ersteres im Deckel 7, letzteres in der langsam laufenden Welle 8 befestigt. Zwei Scheiben 9 und 10 sind mittels
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angeordnet sind. Die einen Bolzen sind im Deckel 7, die andern im Gehäuse 17 befestigt. Die freien Enden der Bolzen ruhen in einer Ringscheibe 18, die in einer Bohrung des Gehäuses passt. Dies ist aber nicht unbedingt erforderlich, weil die Beanspruchungen durch die beiden Exzenterscheiben sich in dem Ring aufheben.
Der kleine Durchmesser der Bolzen 15 und 16 gestattet geringe elastische Durchbiegungen, wodurch kleine Ungenauigkeiten in den Kurven bzw. in der RoDenlage beseitigt werden.
In der langsam laufenden Welle 8 sind eine Reihe von Mitnehmerbolzen 19 befestigt, welche je zwei Rollen 20 und 21 tragen, die sich in Bohrungen der Scheibe 9 und 10 abwälzen. Der Durchmesser der Bohrungen ist gleich dem Rollendurchmesser plus der doppelten Exzentrizität der Scheiben. Zwischen den Rollen und auf dem äusseren Ende der Mitnehmerbolzen ist je eine Ringscheibe 22 und 23 vorgesehen, die zum Belastungsausgleioh in den Bolzen dienen. Die Scheiben können, wie bei Scheibe 22 gezeigt, radial durch Wälzlager unterstützt werden oder, wie Scheibe 23, frei schweben. Unter Umständen ist eine Anordnung nach Fig. 4 vorteilhaft, bei der zwei Mitnehmer ausfallen und an ihre Stelle starke Bolzen 24 und 25 treten, die etwas kleiner im Durchmesser als die Rollen sind und die Scheiben 22 und z tragen.
Die Mitnehmerbolzen 19 sind ebenso wie die Stifte 15 und 16 verhältnismässig schwach gehalten, um einmal die Reibungskraft zu verkleinern und zweitens ein geringes Durchbiegen zu gestatten, wodurch Ungenauigkeiten der Herstellung ausgeglichen werden.
Um einen vollständigen Massenausgleich zu erzielen, sind auf beiden Seiten de r Exzenter entgegengesetzt gerichtete Schwungmassen 26 und 27 auf der Kurbelwelle angeordnet.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform des Getriebes mit ungerader Zähnezahl der Zwischenscheibe, bei der die Stützrollen 13 und 14 gleichachsig auf dem gleichen Bolzen angeordnet sind.
Das Getriebe nach Fig. 3 ist ein Einscheibengetriebe sehr einfacher Bauart, bei dem ähnliche Teile durch gleiche Zahlen bezeichnet sind, wie auf den Fig. 1 und 2.
Die Verzahnungen der Mitnehmerscheibe sind auf den Fig. 5 und 6 dargestellt, u. zw. ist die Kurve auf Fig. 5 eine gemeine Epizyldoide bzw. ihre Äquidistante, während auf Fig. 6 die verkürzte
Kurvenform gezeigt ist.
Die Wendepunkte 28 des Zykloidenzuges 29 erzeugen Kanten 30 auf der mit der Äquidistanten ausgebildeten Scheibe, welche der Druckbeanspruchung länger unterliegen als andere Punkte der Kurve.
Die verkürzte Epizykloide 31 hat eine Exzentrizität e, die vorteilhaft gleich drei Viertel des Rollkreisradius t gewählt werden kann. An Stelle des Wendepunktes ist ein kleiner Bogen getreten, wodurch die Zahnform der Scheibe wesentlich günstiger wird. Die mit den Scheiben in Eingriff stehenden Rollen sind auf der Zeichnung angegeben.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Übersetzungsgetriebe mit einer oder mehreren durch Exzenter betätigten Übertragungsscheiben, dadurch gekennzeichnet, dass Rollen (14) mit einer Scheibe (10) in Eingriff stehen, deren Umfang als geschlossener Zykloidenzug (29) bzw. als Äquidistante (30) eines solchen ausgebildet ist, welcher durch die doppelte Kreisbewegung, den die Scheibe (10) vollführt, bestimmt wird.