Rad mit einem gegen die Nabe beweglichen Radkranz. In vielen Fällen sind zum Kuppeln von Arbeitsmaschinen mit ihren Antrieben nach giebige Zwischenglieder erforderlich, die die Antriebsmaschinen, beispielsweise Elektro motoren, vor den in den Arbeitsmaschinen auftretenden Belastungsstössen schützen. Der artige Zwischenglieder können entweder aus nachgiebigen Kupplungen bestehen, oder es kann eines der Zahnräder des zwischen An triebs- und Arbeitsmaschine angeordneten Getriebes mit einem gegen die Nabe nach giebigen Zahnkranz versehen werden. Nach giebige Zahnräder kommen besonders in Be tracht für sogenannte Zweiweggetriebe, bei denen der Kraftschluss von der antreibenden Welle über zwei parallel liegende Getriebe stufen auf die gemeinsame getriebene Welle erfolgt.
Es sind bereits verschiedene Aus führungen von Zahnrädern bekannt gewor den, deren Zahnkranz gegen die Nabe durch Zwischenschaltung von in der Umfangs richtung liegenden Federn nachgiebig ist, die in zwischen Vorsprüngen des Zahn kranzes und der Nabe befindlichen Aus sparungen, sogenannten Taschen, angeordnet sind. Auch nachgiebige Kupplungen hat man bereits unter Verwendung von in der Umfangsrichtung liegenden Federn ausge führt, die zwischen dem äussern, mit der einen Welle gekuppelten Teil und der auf der andern Welle sitzenden Kupplungsnabe angeordnet sind. Die bisher bekannten Aus führungen der federnden Zahnräder oder Kupplungen bestehen jedoch aus einer gro ssen Zahl von Einzelteilen, die einen hohen Aufwand an Bearbeitung, erfordern und den Aufbau des Zahnrades umständlich und teuer machen.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein sowohl für Zahnräder, als auch für Kupp lungen verwendbares Rad, das die Nachteile der bekannten Räder dadurch vermeidet, dass die die Federn enthaltenden Aussparun gen wenigstens zum Teil zylindrische Be- grenzungsflächen besitzen, wobei jede Zylin derachse parallel zur Radachse verläuft und die Aussparungen die ineinander greifenden Teile des Zahnkranzes und der Nabe durch setzen. Diese zylindrischen Flächen können entweder unmittelbar zur Aufnahme der in tangentialer Richtung liegenden Federn die nen, sie können aber auch die Begrenzungen von zwischen Radkranz und Innenring des Zahnrades angeordneten Taschen sein, um hierdurch einen grösseren Raum für die Auf nahme der Federn zu schaffen.
Zweckmässig haben diese zylindrischen Begrenzungsflä chen den gleichen Durchmesser wie die ra diale Höhe der Federtaschen. In diesen Aus sparungen können die die Auflageflächen für die Federn bildenden, vorteilhaft zylinder- segmentförmig ausgebildete Federschuhe ver schiebbar angeordnet sein, so dass sie sich entsprechend der Richtung der jeweils auf tretenden Kräfte einstellen können und eine zentrische Belastung der Federn ermöglichen. Dies kann noch dadurch gesichert sein, dass die Achsen der die Federtaschen begrenzen den zylindrischen Flächen die Mittelachse der Federn rechtwinklig schneidend angeord net werden.
Die Federschuhe legen sich zweckmässigerweise gegen die beiden inein andergreifenden Teile des Radkranzes und der Nabe, so dass bei einer Bewegung des Radkranzes gegen die Nabe sämtliche Fe dern wirksam werden. Die segmentförmigen Federschuhe können in den von den zylin drischen Flächen begrenzten Federtaschen frei verschiebbar sein, so dass sie sich stets in die Richtung der jeweils auftretenden Kräfte einstellen können und eine gleich mässige zentrische Belastung der Federn er möglichen.
Um den Aufbau des Zahnrades noch wei terhin zu vereinfachen, erfolgt die Kraft übertragung von der Welle auf den Rad kranz zweckmässig unmittelbar über einen zwischen Welle und Radkranz angeordneten, die Nabe bildenden Innenring, der ungeteilt und in radialer Richtung mit der Zahnrad welle unmittelbar kraftschlüssig verbunden ist. Es können auf den beiden Stirnseiten des Zahnrades Scheiben angeordnet sein, die hierbei lediglich zur achsialen Festlegung de Innenringes und Zentrierung des Radkranzes dienen, aber nicht an der Kraftübertragung teilnehmen, so dass sie aus einem weniger wertvollen Werkstoff als die übrigen Teile des Zahnrades bestehen können, insbesondere aber aus einem solchen, der die günstigsten Bedingungen der gleitenden Reibung zwi schen den aufeinander gleitenden Teilen er füllt.
In den Figuren sind zwei Ausführungs beispiele der Erfindung dargestellt. Fig. 1 und 2 zeigen ein Zahnrad mit einem gegen seine Welle nachgiebigen Zahnkranz im Längsschnitt und in der teilweisen Vorder ansicht bei weggenommener vorderer Scheibe. Die Welle 11 des Zahnrades ist mit einem Bund 12 versehen, auf dem unmittelbar ein die Nabe bildender Innenring 13 gelagert ist. Dieser hat auf seiner Aussenseite, wie Fig. 2 zeigt, eine Reihe von radialen Vorsprüngen 14. Zwischen diesen Vorsprüngen befinden sich die Aussparungen, das heisst Taschen 16, zur Aufnahme der tangential liegenden Fe dern 17. In tangentialer Richtung sind die Taschen 16 durch zylindrische Flächen be grenzt, wobei die Zylinderachse parallel zur Radachse verläuft.
Gegen diese Flächen 15 legen sich die mit einem Führungszapfen 18 versehenen Federschuhe 19, die aus einem Zylindersegment bestehen und sich auf den Flächen 15 verdrehen können. Der Innen ring 13 hat U-förmigen Querschnitt, in seine Ringnut 20 legen sich die den Vorsprüngen des Innenringes entsprechenden Vorsprünge 21, die auf der Innenseite des Zahnkranzes 2:2 von T-förmigem Querschnitt angeordnet sind. Die tangentialen Seitenflächen der Vorsprünge 21. entsprechen den Flächen 15 der Vorsprünge 14, so dass sich der Feder schuh 19 gleichzeitig gegen die beiden inein ander greifenden Vorsprünge 14 und 21 le gen kann.
Der Zahnkranz 22 ist durch die beiden den Innenring 13 auf beiden Stirn seiten umfassenden Scheiben 23 und 24 zen triert, die durch Schraubenbolzen 25 zusam inengehalten und an dem Innenring 13 be- festigt sind. Diese Bolzen sichern gleichzei tig den Innenring 13 vor Verdrehen gegen die Welle 11, da sie je in einen an dem In nenrand des Innenringes 13 und dem Aussen rand des Wellenbundes 12 angeordneten, für beide Teile gemeinsamen Bohrung sitzen und somit als Rundkeil dienen.
Die Verbindung des Zahnkranzes 22 mit dem Innenring 13 erfolgt dadurch, dass die auf der Innenseite des Zahnkranzes angeord neten Vorsprünge 21 zunächst in achsialer Richtung in die Federtaschen 16 gebracht werden, worauf der Zahnkranz 22 gegen den Innenring 13 verdreht wird, so dass die Vor sprünge 14 und 21 nach Art eines Bajonett verschlusses ineinander greifen. Hierauf kön nen die Federn 17 samt Federtaschen 19, so wie die beiden Scheiben 23 und 24 eingebaut werden. Letztere können nach Lösen der Bolzen 25 auch leicht entfernt werden, so dass die Federn 17 jederzeit zugänglich sind. Der Ein- und Ausbau dieses Zahnrades kann daher in einfacher und bequemer Weise er folgen.
Der Kraftschluss erfolgt von der Welle über den Innenring 13, die Federn 17 auf den Zahnkranz 22, also unter Umgehung der beiden Seitenscheiben 23 und 24. Diese kön nen daher aus einem weniger wertvollen Werkstoff bestehen. Empfehlenswert ist es, ihren äussern, die Auflagefläche für den Zahnkranz 22 bildenden Rand aus weichem Werkstoff herzustellen, damit ein leichtes Gleiten des Zahnkranzes 22 und eine geringe Abnutzung der Innenflächen ermöglicht wird.
Bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestell ten federnden Zahnrad bestehen die zur Auf nahme der Federn dienenden Aussparungen aus parallel zur Radachse verlaufenden Boh rungen. Die Welle 31 ist mit einem Bund 32 versehen, auf den die aus den beiden Tei len 33 und 34 bestehende Nabe des Zahn rades aufgesetzt ist. Die beiden Nabenteile 33 und 34 sind durch die beiden durch Schraubenbolzen 37 zusammengehaltenen Scheiben 35 und 36 fest gegeneinander ge- presst und nach aussen abgeschlossen. Die Schraubenbolzen 37 sitzen in an dem Aussen rand des Wellenbundes 32 und dem Innen rand der Nabe 33, 34 angeordneten, für beide Teile gemeinsamen Bohrungen 38 und sichern gleichzeitig die Nabenteile 33, 34 vor Ver drehen gegen die Welle 31, da sie als Rund keile dienen.
Auf der linken Seite des Zahn rades ist die Welle mit einem Bund 39 von grösserem Durchmesser als dem des Bundes 32 versehen. Durch diesen Bund 39 ist das Ende des Schraubenbolzens 37 gesteckt, so dass hierdurch das Zahnrad vor achsialem Verschieben gegen die Welle gesichert ist. Der Wellenbund 39 wird zweckmässig nur dann vorgesehen, wenn infolge Unzugänglich keit des auf der Seite des Bundes 39 liegen den Wellenendes das Zahnrad nur von einer Seite aus zusammengebaut werden kann. Sind beide Wellenenden frei zugängig, so kann der Wellenbund 39 fortfallen und die Abdeckscheibe 36 in gleicher Weise ausge bildet werden wie die Scheibe 35, so dass das Zahnrad völlig symmetrisch wird.
Die aus den beiden Teilen 33 und 34 be stehende Nabe des Zahnrades hat einen U- förmigen Querschnitt und bildet gleichzeitig eine Führung für den radialen Vorsprung 40 des im Querschnitt T-förmigen Zahnkranzes 41, der gegen seine Nabe beweglich ist.
Die ineinandergreifenden Teile der Nabe und des Zahnkranzes sind, wie Fig. 3 zeigt, mit in achsialer Richtung verlaufenden Boh rungen 42 versehen, die durch die Naben teile 33 und 34 und den Ansatz 40 des Zahn kranzes -11 hindurchgehen, und zur Auf nahme der Federn 43 dienen, deren Achse die der Bohrungen 42 senkrecht schneidet. Die Federn 43 stützen sich mittelst segment- förmig ausgebildeter Federschuhe 44 gegen den zylindrischen Mantel der Bohrungen 42.
Zur Führung der Federn sind die Feder schuhe in der Mitte mit einem Zapfen 45 versehen, während sie an den beiden Enden Ansätze 46 haben, die sich in radialer Rich-. tung gegen entsprechende Eindrehungen 47 der Abdeckscheiben 35 und 36 legen und ein Verschieben der Federn in radialer Richtung verhindern. Die segmentförmigen Feder schuhe 44 können sich in den Bohrungen 42 in gewissen Grenzen frei verdrehen, so dass sie eine genaue zentrische Belastung der Fe dern ermöglichen.
Da sich, wie Fig. 4 zeigt, die Feder schuhe gegen die ineinandergreifenden Teile 40 des Zahnkranzes und 33 und 34 der Nabe legen, so werden beim Auftreten von Be lastungsstössen stets sämtliche Federn des Zahnkranzes zusammengedrückt, ganz gleich in welcher Richtung das Zahnrad umläuft.
Die zur Aufnahme der Federn dienenden achsialen Bohrungen 42. sind an den beiden Stirnenden des Zahnrades durch die beiden Scheiben 35 und 36 nach aussen abgeschlos sen. so dass die Federn beim Betrieb des Zahnrades völlig geschützt sind und infolge dessen nicht verschmutzen können. Nach Entfernen der Scheiben 35 und 36 sind die Federn leicht zugänglich und können ohne grosse Mühe ausgewechselt werden, falls sich dieses als nötig erweisen sollte.
Soll das gemäss der Erfindung ausgebil dete Rad als nachgiebige Kupplung verwen det werden, so kann der Radkranz unmittel bar als mit der zu kuppelnden Welle ver bundene Kupplungshälfte, beispielsweise a15 Riemenscheibe, ausgebildet werden, ohne dass der Aufbau des in den Figuren darge stellten Rades wesentlich abgeändert zu wer den braucht. Man kann die Kupplung aber auch nach Art einer Klauenkupplung aus bilden, in welchem Falle zweckmässig die zur Aufnahme der Federn dienenden achsialen Bohrungen die ineinander greifenden Teile der Klauenkupplung durchsetzen.
Das dargestellte nachgiebige Rad hat eine verhältnismässig geringe Anzahl von Einzel teilen. Es kann daher ohne grossen Zeitauf wand und in bequemer Weise zusammen gebaut werden. Der besondere Vorteil dieses Rades besteht aber darin, dass die zur Auf nahme der Federn dienenden Taschen in leichter und bequemer Weise durch einfaches Ausbohren hergestellt werden können, ohne dass hierzu eine weitere Bearbeitung erfor- derlich ist; infolgedessen kann dieses Rad wesentlich billiger hergestellt werden als die bekannten. Ausserdem ist es infolge seiner geringeren Anzahl von Einzelteilen bezüglich seiner Betriebssicherheit und Lebensdauer bekannten Ausführungen wesentlich über legen, da nur wenige der Abnutzung unter worfenen Teile vorhanden sind, die bei Be darf leicht ausgewechselt werden können.
Das gemäss der Erfindung ausgebildete nachgiebige Rad eignet sich auch besonders gut bei Antrieben mit häufig auftretenden Belastungsstössen, da die Federn auch bei den stärksten Belastungsänderungen infolge ihrer stets mit Sicherheit erzielbaren zentrischen Belastung eine grosse Lebensdauer haben, so dass Federbrüche, welche bei exzentrischer Belastung der Federn leicht auftreten, hier durch vermieden werden.
Wheel with a wheel rim that can move against the hub. In many cases, the coupling of work machines with their drives is required to yield intermediate links that protect the drive machines, such as electric motors, from the load surges that occur in the work machines. The like intermediate links can either consist of flexible couplings, or one of the gears of the gear arranged between the drive and work machine can be provided with a flexible ring gear against the hub. Giebige gears come into particular consideration for so-called two-way transmissions, in which the frictional connection from the driving shaft to the common driven shaft takes place via two parallel transmissions.
There are already various off guides of gears become known, the ring gear against the hub by the interposition of springs lying in the circumferential direction is resilient, which are located in between projections of the ring gear and the hub from recesses, so-called pockets. Resilient couplings have already been carried out using springs lying in the circumferential direction, which are arranged between the outer part, which is coupled to one shaft, and the coupling hub seated on the other shaft. However, the previously known Aus executions of the resilient gears or clutches consist of a large number of items that require a great deal of machining and make the construction of the gear cumbersome and expensive.
The subject of the invention is a wheel that can be used for both gears and couplings, which avoids the disadvantages of the known wheels in that the recesses containing the springs have at least partially cylindrical boundary surfaces, with each cylinder axis parallel to the wheel axis runs and the recesses put the interlocking parts of the ring gear and the hub through. These cylindrical surfaces can either directly accommodate the springs lying in the tangential direction, but they can also be the boundaries of pockets arranged between the rim and the inner ring of the gear, in order to create more space for the springs to be received.
Appropriately, these cylindrical limit surfaces have the same diameter as the ra Diale height of the spring pockets. In these recesses, the spring shoes, which form the contact surfaces for the springs and are advantageously designed in the shape of cylindrical segments, can be slidably arranged so that they can be adjusted according to the direction of the forces occurring and allow a central loading of the springs. This can be ensured that the axes of the spring pockets delimit the cylindrical surfaces, the central axis of the springs are angeord cutting at right angles.
The spring shoes expediently lie against the two interlocking parts of the wheel rim and the hub, so that when the wheel rim moves against the hub, all the springs become effective. The segment-shaped spring shoes can be freely displaced in the spring pockets delimited by the cylindrical surfaces, so that they can always be adjusted in the direction of the forces occurring and a uniform central load on the springs is possible.
In order to further simplify the structure of the gear, the power transmission from the shaft to the wheel rim is expediently carried out directly via an inner ring which is arranged between the shaft and the wheel rim and which forms the hub and which is undivided and directly frictionally connected to the gear shaft in the radial direction is. Disks can be arranged on the two end faces of the gearwheel, which serve only to axially fix the inner ring and center the wheel rim, but do not take part in the power transmission, so that they can consist of a less valuable material than the other parts of the gearwheel, but especially from one that the most favorable conditions of sliding friction between tween the sliding parts he fills.
In the figures, two execution examples of the invention are shown. Fig. 1 and 2 show a gear with a flexible against its shaft ring gear in longitudinal section and in the partial front view with the front disc removed. The shaft 11 of the gear wheel is provided with a collar 12 on which an inner ring 13 forming the hub is mounted directly. This has on its outside, as shown in FIG. 2, a number of radial projections 14. Between these projections are the recesses, that is, pockets 16, for receiving the tangential springs 17. In the tangential direction, the pockets 16 are cylindrical Areas be limited, the cylinder axis running parallel to the wheel axis.
The spring shoes 19, which are provided with a guide pin 18 and which consist of a cylinder segment and can rotate on the surfaces 15, lie against these surfaces 15. The inner ring 13 has a U-shaped cross-section, in its annular groove 20 are the projections 21 corresponding to the projections of the inner ring, which are arranged on the inside of the ring gear 2: 2 of T-shaped cross-section. The tangential side surfaces of the projections 21 correspond to the surfaces 15 of the projections 14, so that the spring shoe 19 can simultaneously rest against the two mutually engaging projections 14 and 21.
The ring gear 22 is centered by the two disks 23 and 24 surrounding the inner ring 13 on both front sides, which are held together by screw bolts 25 and fastened to the inner ring 13. These bolts secure at the same time the inner ring 13 from rotating against the shaft 11, as they each sit in a bore arranged on the inner edge of the inner ring 13 and the outer edge of the shaft collar 12 for both parts and thus serve as a round wedge.
The connection of the ring gear 22 with the inner ring 13 takes place in that the projections 21 arranged on the inside of the ring gear are first brought into the spring pockets 16 in the axial direction, whereupon the ring gear 22 is rotated against the inner ring 13, so that the jumps before 14 and 21 interlock in the manner of a bayonet lock. Then the springs 17 including spring pockets 19, as well as the two disks 23 and 24 can be installed. The latter can also be easily removed after loosening the bolts 25 so that the springs 17 are accessible at all times. The installation and removal of this gear can therefore be followed in a simple and convenient manner.
The frictional connection takes place from the shaft via the inner ring 13, the springs 17 on the ring gear 22, thus bypassing the two side plates 23 and 24. These can therefore consist of a less valuable material. It is advisable to make the outer edge that forms the support surface for the ring gear 22 from a soft material so that the ring gear 22 can slide easily and the inner surfaces are not subject to wear and tear.
In the in Figs. 3 and 4 dargestell th resilient gear, the recesses serving to take on the springs consist of bores extending parallel to the wheel axis. The shaft 31 is provided with a collar 32 on which the two Tei len 33 and 34 existing hub of the gear wheel is placed. The two hub parts 33 and 34 are firmly pressed against one another by the two disks 35 and 36 held together by screw bolts 37 and closed off from the outside. The bolts 37 sit in on the outer edge of the shaft collar 32 and the inner edge of the hub 33, 34 arranged, for both parts common bores 38 and at the same time secure the hub parts 33, 34 before Ver rotate against the shaft 31, as they wedges as round serve.
On the left side of the gear wheel, the shaft is provided with a collar 39 of a larger diameter than that of the collar 32. The end of the screw bolt 37 is inserted through this collar 39 so that the gear wheel is thereby secured against axial displacement against the shaft. The shaft collar 39 is expediently only provided if, due to the inaccessibility of the shaft end on the side of the collar 39, the gear can only be assembled from one side. If both shaft ends are freely accessible, the shaft collar 39 can be omitted and the cover disk 36 is formed in the same way as the disk 35, so that the gear wheel is completely symmetrical.
The two parts 33 and 34 be the hub of the gear wheel has a U-shaped cross section and at the same time forms a guide for the radial projection 40 of the T-shaped ring gear 41 in cross section, which is movable against its hub.
The interlocking parts of the hub and the ring gear are, as Fig. 3 shows, provided with axially extending Boh ments 42, which pass through the hub parts 33 and 34 and the approach 40 of the ring gear -11, and to take on the Springs 43 are used, the axis of which intersects the bores 42 perpendicularly. The springs 43 are supported against the cylindrical casing of the bores 42 by means of segment-shaped spring shoes 44.
To guide the springs, the spring shoes are provided in the middle with a pin 45, while they have lugs 46 at the two ends that extend in the radial direction. Place the device against corresponding indentations 47 of the cover disks 35 and 36 and prevent the springs from shifting in the radial direction. The segment-shaped spring shoes 44 can rotate freely in the bores 42 within certain limits, so that they allow a precise central loading of the springs.
Since, as Fig. 4 shows, the spring shoes against the interlocking parts 40 of the ring gear and 33 and 34 of the hub, so when loading impacts all springs of the ring gear are always compressed, no matter in which direction the gear rotates.
The axial bores 42 serving to receive the springs are closed to the outside at the two front ends of the gearwheel by the two disks 35 and 36. so that the springs are completely protected when the gear is in operation and cannot get dirty as a result. After the disks 35 and 36 have been removed, the springs are easily accessible and can be exchanged without great effort if this should prove necessary.
If the wheel according to the invention is to be used as a flexible coupling, the rim can be designed as a coupling half connected to the shaft to be coupled, for example a15 belt pulley, without the structure of the wheel shown in the figures being significant modified to whoever needs it. The coupling can, however, also be designed in the manner of a claw coupling, in which case it is expedient for the axial bores serving to accommodate the springs to penetrate the interlocking parts of the claw coupling.
The compliant wheel shown has a relatively small number of individual parts. It can therefore be built together in a convenient way without spending a lot of time. The particular advantage of this wheel, however, is that the pockets used to hold the springs can be produced easily and conveniently by simply boring them out, without the need for further processing; as a result, this wheel can be manufactured much cheaper than the known ones. In addition, it is due to its lower number of items in terms of its operational safety and service life known designs significantly over because there are only a few of the wear and tear under thrown parts that can be easily replaced when loading.
The flexible wheel designed according to the invention is also particularly suitable for drives with frequently occurring load surges, since the springs have a long service life even with the greatest changes in load due to their centric load, which can always be achieved with certainty, so that spring breaks, which occur when the springs are eccentrically loaded easily occur here by being avoided.