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Zahnstangengetriebe, insbesondere für Werkzeugmaschinen.
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Ritzeln. Bei Anordnung von zwei in die Zahnstange eingreifenden Ritzeln kann durch Teilung der auf die Zahnstange wirkenden Kräfte die Zahnstange schmäler gehalten werden als bei Anordnung nur eines in sie eingreifenden Ritzels. Bei den bekannten Zahnstangengetrieben dieser Art kann es
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dass das eine der beiden in die Zahnstange eingreifenden Ritzel überlastet wird und Zahnbrüche auftreten. Die Gründe für eine derartige Überlastung können z. B. Ungenauigkeiten in der Zahnteilung
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der in vielen Fällen aus mehreren Teilen zusammengesetzten Zahnstangen entstehen können. Auch ein ungenauer Achsabstand der beiden Ritzel kann ein ungleichmässiges Arbeiten der Ritzel zur Folge haben.
Gemäss der Erfindung wird eine Üb3rlastung eines einzelnen Ritzels mit Sicherheit dadurch vermieden, dati zur ii. rzielung eines ständig gleiehgroaen Z. ahndruckes an beiden in die Zahnstange eingreifenden Ritzeln, deren Getriebe als Ausgleichsgetriebe ausgebildet ist oder in den Antrieb dieser Ritzel ein Ausgleichsgetriebe eingeschaltet ist. So kann erfindungsgemäss das Getriebe der Ritzel dadurch als Ausgleichsgetriebe ausgebildet sein, dass auf der axial beweglichen gemeinsamen Antriebswelle der beiden Ritzel für den Antrieb des einen Ritzels eine rechtsgängige und für den Antrieb des andern Ritzels eine linksgängige Schnecke vorgesehen ist.
Die beiden Schnecken übertragen auf die Schneckenwelle in axialer Richtung Gegendrücke, die infolge der unterschiedlichen Gangart der beiden Schnecken gegeneinander gerichtet sind. Da sich der Achsabstand der beiden Ritzel nicht ändern kann, wird, sobald infolge von Teilungsfehler od. dgl. nur ein Ritzel an den Zähnen der Zahnstange anliegt oder ein Ritzel mit stärkerem Drucke anliegt als das andere, die Schnecke dieses Rades einen grossen Gegendruck in Achsrichtung ausüben, während die andere Schnecke keinen oder einen kleineren Gegendruck hervorbringt. Die Schnecke des überlasteten Ritzels wird infolgedessen die gemeinsame Antriebswelle in Achsrichtung verschieben, was ein schnelleres Drehen der Schnecke des unbelasteten
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angetriebene Ritzel wieder mit dem gleichen Druck an den Zähnen der Zahnstange anliegt wie das andere Ritzel.
Hiedurch werden auch die geringsten Unterschiede in den Zahndrücken der beiden Ritzel augenblicklich ausgeglichen. Anstatt durch diese Ausbildung des Ritzelgetriebes selbst als Ausgleichsgetriebe kann erfindungsgemäss der Ausgleich unterschiedlicher Zahndrücke auch dadurch erreicht werden, dass der Antrieb der beiden Ritzel über ein Differentialgetriebe erfolgt.
Die Erfindung ist überall dort anwendbar, wo Zahnstangengetriebe benutzt werden, insbesondere aber bei Werkzeugmaschinen (Drehbänken, Bohrbänken, Hobelmaschinen usw. ), bei denen grosse
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Wege zurückzulegen haben, bei denen also lange Zahnstangen vorgesehen sind.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, u. zw. ist Fig. 1 ein Schnitt durch das Getriebe in Richtung der Achsen der Ritzel und Fig. 2 eine Ansicht des Getriebes bei geschnittenem Gehäuse. Die Fig. 3 und 4 stellen in Vorderansicht bzw. Kreuzriss eine mit dem erfindungsgemässen Getriebe ausgerüstete Drehbank dar.
In die feststehende Zahnstange 1 greifen zwei Ritzel 2,3 ein. Das Ritzel 2 sitzt auf einer Welle 4, die in dem Getriebekasten 5 drehbar gelagert ist. Auf der Welle 4 ist ein Schneckenrad 6 befestigt,
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gelagerten Welle 11 befestigt ist. Auf dieser Welle 11 sitzt weiters ein Zahnrad 12, das über ein Zwischenrad 13 das Ritzel 3 antreibt. Durch die Zwischenräder 12, 13 wird die Bewegungsrichtung umgekehrt und damit trotz der verschiedenen Umlaufrichtung der Schneckenräder 6, 10 eine gleiche Umlaufrichtung der Ritzel 2,3 erzielt. Die Antriebswelle 8 trägt an ihrem Ende ein Zahnrad M, das mit ihr auf Drehung verbunden ist, aber derart, dass sich die Welle 8 in ihm längsverschieben kann. Das Zahnrad 14 ist gegen axiale Verschiebungen gesichert in dem Gehäusekasten 5 gelagert.
Die Antriebswelle 8 wird über das Zahnrad 14 in beliebiger Weise angetrieben, z. B. durch einen besonderen Elektromotor oder von dem Getriebe der Maschine aus. Da die beim Lauf des Getriebes in den Schnecken auftretenden Gegenkräfte infolge der verschiedenen Gangrichtung gegeneinander wirken und diese Kräfte durch die Verschiebbarkeit der Welle 8, wie oben beschrieben, stets gleich sind bzw. sich ständig aneinander angleichen, ist es nicht erforderlich, besondere Drucklager für die Welle 8 vorzusehen.
Dies ist gleichfalls ein Vorteil der Erfindung. Beim Antrieb der Welle 8 laufen die Ritzel 2,3 auf der Zahnstange 1 ab und nehmen hiebei das Getriebegehäuse 5 und die mit diesem verbundenen Teile, z. B. den Schlitten einer Werkzeugmaschine, mit.
Die Fig. 3 und 4 zeigen die Anwendung der Erfindung an einem Drehbankschlitten, der mittels des Zahnstangengetriebes auf dem Bett verschoben wird. Dies kann z. B. von der Zugspindel 15 aus
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Schneckenwelle 8 auf die Zahnstange 1 erfolgt dann in der gleichen Weise wie bei dem in Fig. l und 2 dargestellten Beispiele.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Zahnstangengetriebe, insbesondere für Werkzeugmaschinen, mit zwei im gleichen Drehsinne umlaufenden, gemeinsam angetriebenen, in die Zahnstange eingreifenden Ritzeln, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung eines ständig gleichgrossen Zahndruckes an beiden Ritzeln, deren Getriebe
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geschaltet ist.
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Rack and pinion gears, in particular for machine tools.
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Pinions. With the arrangement of two pinions engaging in the rack, the rack can be kept narrower by dividing the forces acting on the rack than when only one pinion is arranged. In the known rack and pinion drives of this type, it can
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that one of the two pinions engaging in the rack is overloaded and broken teeth occur. The reasons for such an overload can e.g. B. Inaccuracies in the tooth pitch
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which, in many cases, can result in racks composed of several parts. An imprecise center distance between the two pinions can also result in the pinions working unevenly.
According to the invention, overloading of an individual pinion is avoided with certainty by dati to ii. Achievement of a constantly equal tooth pressure on both pinions engaging in the rack, the gear of which is designed as a differential gear or a differential gear is connected to the drive of this pinion. Thus, according to the invention, the gear of the pinion can be designed as a differential gear in that a right-hand worm is provided on the axially movable common drive shaft of the two pinions for driving one pinion and a left-hand worm for driving the other pinion.
The two screws transmit counter-pressures to the screw shaft in the axial direction, which are directed against one another due to the different speed of the two screws. Since the center distance of the two pinions cannot change, as soon as only one pinion rests against the teeth of the rack or one pinion rests with stronger pressure than the other due to pitch errors or the like, the worm of this wheel has a large counterpressure in the axial direction exercise while the other snail does not produce any or a smaller counterpressure. As a result, the worm of the overloaded pinion will move the common drive shaft in the axial direction, resulting in faster rotation of the worm of the unloaded one
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driven pinion rests on the rack teeth with the same pressure as the other pinion.
As a result, even the slightest differences in the tooth pressures of the two pinions are compensated for immediately. Instead of this design of the pinion gear itself as a differential gear, according to the invention, the compensation of different tooth pressures can also be achieved by driving the two pinions via a differential gear.
The invention can be used wherever rack and pinion gears are used, but especially in machine tools (lathes, drilling banks, planing machines, etc.), in which large
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Have to cover distances where long racks are provided.
In the drawing, an embodiment of the subject invention is shown, u. Between. Fig. 1 is a section through the transmission in the direction of the axes of the pinion and Fig. 2 is a view of the transmission with a cut housing. 3 and 4 show a front view or a cross-sectional view of a lathe equipped with the transmission according to the invention.
Two pinions 2, 3 engage in the fixed rack 1. The pinion 2 sits on a shaft 4 which is rotatably mounted in the gear box 5. A worm wheel 6 is attached to the shaft 4,
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mounted shaft 11 is attached. On this shaft 11 there is also a gear 12 which drives the pinion 3 via an intermediate gear 13. The direction of movement is reversed by the intermediate gears 12, 13 and thus, despite the different direction of rotation of the worm gears 6, 10, the same direction of rotation of the pinions 2, 3 is achieved. The drive shaft 8 carries at its end a gear M, which is connected to it in rotation, but in such a way that the shaft 8 can move longitudinally in it. The gear wheel 14 is mounted in the housing box 5, secured against axial displacement.
The drive shaft 8 is driven in any manner via the gear 14, for. B. by a special electric motor or from the transmission of the machine. Since the opposing forces occurring in the worms during the running of the gearbox act against each other due to the different gear direction and these forces are always the same due to the displaceability of the shaft 8, as described above, or are constantly equal to each other, it is not necessary to use special thrust bearings for the Shaft 8 to be provided.
This is also an advantage of the invention. When the shaft 8 is driven, the pinions 2,3 run on the rack 1 and take the gear housing 5 and the parts connected to it, e.g. B. the slide of a machine tool with.
3 and 4 show the application of the invention to a lathe slide, which is moved by means of the rack and pinion on the bed. This can e.g. B. from the tension spindle 15
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The worm shaft 8 on the rack 1 is then carried out in the same way as in the examples shown in FIGS.
PATENT CLAIMS:
1. Rack and pinion transmission, especially for machine tools, with two in the same direction of rotation, jointly driven, engaging in the rack pinions, characterized in that to achieve a constantly equal tooth pressure on both pinions, their gear
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is switched.