DE1004879B - Vorrichtung zur Erzielung spielfreien Ganges in einem Zahnradgetriebe - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Erzielung spielfreien Ganges in einem Zahnradgetriebe Die Erfindung betrifft die Erzielung spielfreien Ganges in einem Zahnradgetriebe.
• Zu diesem Zweck wurden bereits zahlreiche Vorrichtungen vorgeschlagen, bei denen unter anderem zwei Zahnräder nebeneinander angeordnet sind, von denen das eine an der Welle befestigt ist, während das andere schwebt, wobei eine Federvorrichtung, welche eines oder beide Zahnräder quer durchsetzt, mit diesen Zahnrädern zusammenarbeitet, um sie gegeneinander zu verdrehen. Diese bekannten Vorrichtungen sind jedoch nur für jeweils einen Eingriff geeignet. Wird eines dieser nebeneinander angeordneten Zahnräderpaare für zwei Eingriffe benutzt, so wird der spielfreie Gang nur an einem Eingriff beseitigt, und zwar bei demjenigen, bei welchem die Abnutzung der Zähne am geringsten ist. Bei Verwendung für mehrere: Eingriffe erfordern derartige Ausgleichsvorrichtungen einen wirtschaftlich untragbaren Aufwand an Ausgleichsrädern, Achsen und Lagern.
• Diese Nachteile werden dadurch vermieden, daß bei einer Vorrichtung zur Erzielung spielfreien Ganges von Zahnradgetrieben mit Hilfe von Zahnrädern, die in ihrer Breite geteilt sind und deren Teile mit Hilfe von quer sich durch die Zahnräder erstreckenden Mitteln nachgiebig verdrehbar miteinander verbunden sind, erfindungsgemäß zwischen den beiden verbundenen Zahnrädern auf einer gemeinsamen Welle ein drittes von den anderen unabhängig verdrehbares Zahnrad angeordnet ist, durch welches sich die verbindenden Mittel hindurch erstrecken und welches mit zwei Gegenrädern im Eingriff steht, während die beiden äußeren Räder mit je einem Gegenstand kämmen. Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß für jedes Paar von Eingrifforganen in einem Zahnradgetriebe mit mehreren Eingriffen nur ein zusätzliches Zahnrad erforderlich ist.
• In der Zeichnung zeigt Fig. 1 ein Zahnradgetriebe nach der Erfindung im Aufriß, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Zwischenradanordnung des Zahnradgetriebes nach Fig. 1, Fig. 3 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 2 mit einem abgebrochenen Teil des äußeren Zahnrades, Fig. 4 die Zwischenradanordnung im Aufriß unter Weglassung eines durch die Linien A-B der Fig. 2 begrenzten Teils und Fig. 5 Aufriß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
• Fig. 1 der Zeichnung zeigt ein Zahnradgetriebe mit einem Zahnrad 1, das beispielsweise als Antriebsrad angesehen werden kann, ferner mit einer Zwischenradanordnung, die aus den Zahnrädern 2, 3, 4 und dem angetriebenen Zahnrad 5 besteht. Die Zahnräder 2, 3 und 4 sitzen nebeneinander auf einer Welle 6. Das Zahnrad 1 kämmt mit den Zwischenrädern 2 und 3, während das Zahnrad 5 mit den Zwischenrädern 3 und 4 im Eingriff steht.
• Die Ausbildung der Zwischenradanordnung ist in den Fig.2, 3 und 4 deutlicher dargestellt. Die Welle 6 weist mehrere abgestufte Teile 7, 8 und 9 auf, auf denen die drei Zahnräder in Abständen voneinander angeordnet sind. Das Zahnrad 2 wird durch einen Halsring 10 auf dem abgestuften Wellenteil 7 festgehalten. Das Zahnrad 3 ist auf dem Wellenabsatz 8 durch einen Keil 11 und das Zahnrad 4 durch einen Halsring 12 auf dem abgestuften Wellenteil 9 gelagert. Jedes Zahnrad wird gegen die Schulter gehalten, die die Grenzen zwischen dem abgestuften Wellenteil, auf welchem es sitzt, und dem nächsten größeren Wellenabsatz bildet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Zahnrad 3 auf dem Wellenabsatz 8 aufgekeilt, während die beiden anderen Zahnräder lose drehbar auf der Welle sitzen. Es kann jedoch irgendein anderes der drei Räder auf der Welle aufgekeilt sein.
• Ein Bolzen 13 ist im Zahnrad 2 befestigt und ragt in eine in den Zahnrädern 3 und 4 vorgesehene Durchbrechung oder Bohrung 14 und 15 hinein, wobei die Bohrung 14 größer ist als die Bohrung 15. In ähnlicher Weise ist im Zahnrad 4 ein Bolzen 16 vorgesehen, der in zwei verschieden große Bohrungen 17 und 18 in den Zahnrädern 2 und 3 eingreift. Die Bolzen sind nicht diametral, sondern auf einem zum Radumfang konzentrisch gelegenen Kreis, wie Fig. 2 und 3 zeigen, unter einem bestimmten Öffnungswinkel angeordnet.
• Eine Feder 19 ist zwischen den Bolzen 13 und 16 vorgesehen, deren Enden hakenförmig ausgebildet sind und die Bolzen teilweise umfassen. Die dargestellte Feder ist eine Druckfeder und ist bestrebt, die beiden Bolzen auseinanderzudrücken. Wie gezeigt, sitzt diese Feder zwischen den beiden Zahnrädern 2 und 3, jedoch würde sie zwischen den Zahnrädern. 3 und 4 in gleicher Weise arbeiten. Es könnten auch zwei Federn, und zwar zu beiden Seiten, des Zahnrades 3 angebracht werden. An Stelle einer Druckfeder könnte auch eine Zugfeder in das Getriebe eingebaut werden.
• Die Spielausgleichsvorrichtung arbeitet bei dem Getriebe gemäß Fig. 1 in folgender Weise. Durch die Wirkung der Feder 19 werden die Zwischenräder so beansprucht, daß die entsprechenden Zahnflanken der Zähne der Zahnräder 2 und 3 gegen die gegenüberliegenden Flanken der im Eingriff stehenden Zähne des Zahnrades 1 in entgegengesetzter Richtung gedrückt werden, während die Feder die Zähne der Zahnräder 3 und 4 in ähnlicher Weise gegen die Flanken der Zähne des Zahnrades 5 zu drücken sucht. Die Grenzen dieser Federwirkung werden durch den Größenunterschied zwischen den Bolzen 13 und 16 und den von diesen durchsetzten Öffnungen 15 und 18 bestimmt. Diese Grenzen können so eingestellt werden., daß sie größer sind als das im Zahnradgetriebe zu. erwartende Spiel.
• Durch die Federwirkung wird, da diese zwischen den äußeren Zahnrädern 2 und 4 zur Geltung kommt, das gesamte Spiel, das sonst im Zahnradgetriebe auftreten würde, vollständig ausgeglichen. Dieser Spielausgleich wird durch Einschaltung eines einzigen zusätzlichen Zahnrades, und zwar des Zahnrades 3, in ein Zahnradgetriebe erhalten, das keine Vorrichtung zur Verhütung des Spieles aufweist. Bei den bisher verwendeten. Spielausgleichsvorrichtungen war für jedes Paar von kämmenden Zahnrädern des Getriebes demgegenüber ein zusätzliches Zahnrad erforderlich. Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser besteht die Zwischenradanordnung, wie vorher, aus drei auf der Welle 20 nebeneinandersitzenden Zahnrädern, die in Abständen voneinander angeordnet sind. Die äußeren Zahnräder 21 und 22 haben verschiedene Durchmesser. Das mittlere Zahnrad besteht aus dem verzahnten Radkörper 23, der durch eine Nabe 24 mit einem größeren verzahnten Radkörper 25 fest verbunden ist. Der Radkörper 23 weist den gleichen Durchmesser wie das Zahnrad 21 auf, während der Durchmesser des verzahnten Radkörpers 25 dem des Zahnrades 22 entspricht. Um die Nabe 24 ist eine Schraubenfeder 26 angeordnet, deren eines Ende parallel mit der Wellenachse 20 durch eine im Radkörper 23 vorgesehene Öffnung 27 verläuft und im Zahnrad 21 befestigt ist. Das andere Ende dieser Feder verläuft parallel zur Wellenachse 20 durch eine ähnlich im Radkörper 25 vorgesehene Öffnung 28 und dringt in das Zahnrad 22 ein, wo es befestigt ist. Die Öffnungen 27 und 28 weisen einen beträchtlich größeren Durchmesser als der sich durch diese Öffnungen erstreckende Teil der Feder auf.
• Der Abstand zwischen den Zwischenrädern wird dadurch erhalten, daß man sie auf Wellenabsätzen anordnet und einen zwischen dem mittleren Zahnrad und dem Zahnrad 22 eingesetzten Halsring 29 sowie einen am Zahnrad 21 anliegenden Halsring 30 verwendet. Der mittlere Zahnradkörper mit den zwei Zahnkränzen wird durch einen Keil 31 an der Welle befestigt.
• Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform der Erfindung ist die gleiche wie die der in den vorhergehenden Figuren dargestellten Spielausgleichanordnung.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zur Erzielung spielfreien Ganges von Zahnradgetrieben mit Hilfe von Zahnrädern, die in ihrer Breite geteilt sind und deren Teile mit Hilfe von quer sich durch die Zahnräder erstreckenden Mitteln nachgiebig verdrehbar miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden verbundenen Zahnrädern (2, 4 bzw. 21, 22) auf einer gemeinsamen Welle (6 bzw. 20) ein drittes von den anderen abhängig verdrehbares Zahnrad (3 bzw. 24) angeordnet ist, durch welches sich die verbindenden Mittel (13, 16 bzw. 26) hindurch erstrecken und welches mit zwei Gegenrändern im Eingriff steht, während die beiden äußeren Räder mit je einem Gegenrad kämmen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verbindenden Mittel aus Fortsätzen (13, 16) vorzugsweise aus Bolzen bestehen, von denen je einer an einem Außenrad befestigt ist und welche durch die Feder (19) in Drehrichtung gegeneinander verspannt sind, wobei die entsprechenden Öffnungen (14, 15, 17, 18) in den Zahnrädern derart bemessen sind, daß sie einen Verdrehwinkel der Zahnräder zulassen, der mindestens gleich dem größten Zahnspiel ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da,ß das mittlere Zahnrad zwei durch eine lange Nabe (24) fest verbundene verzahnte Radkörper (23, 25) von verschiedenen Durchmessern aufweist, von denen der eine mit dem einen Gegenrad (1) und der andere mit dem Gegenrad (5) kämmt.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die verbindenden Mittel in an sich bekannter Weise aus einer um die Nabe (24) gewickelten Spiralfeder (26) mit achsparallelen, von der Spirale weggerichteten Enden bestehen, welche mit den Außenrädern (21, 22) fest verbunden sind und die sich durch Öffnungen (27, 28) in den Zahnkränzen (23, 25) hindurch erstrecken, wobei die Öffnungen (27, 28) derart bemessen sind, daß sie einen Verdrehwinkel der Zahnräder zulassen, der mindestens gleich dem größten Zahnspiel ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 427 881, 231425, 274 628, 210 927; USA.-Patentschriften Nr. 2 311902, 2 440 901; französische Patentschrift Nr. 719 789.