DE1180598B

DE1180598B - Stufenzahnrad fuer Wechselgetriebe

Info

Publication number: DE1180598B
Application number: DEV13287A
Authority: DE
Inventors: Harvey Noble Bliss; Otto Wild
Original assignee: Veeder Root Inc
Current assignee: Veeder Industries Inc
Priority date: 1957-10-24
Filing date: 1957-10-24
Publication date: 1964-10-29

Description

Stufenzahnrad für Wechselgetriebe Die Erfindung bezieht sich auf ein Stufenzahnrad, das als Bestandteil eines großen Beschleunigungen ausgesetzten, insbesondere feinmechanischen Getriebes verwendbar ist. Derartige Getriebe sind z. B. bei Rechenwerken gebräuchlich.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Stufenzahnrades von großer Festigkeit, aber geringer axialer und radialer Ausdehnung sowie von geringem Widerstand gegen Beschleunigungen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Kombination folgender, im einzelnen großenteils bekannter, vereint zum angestrebten Ergebnis führender Maßnahmen: a) Die Welle, auf welcher das Stufenzahnrad sitzt, besteht aus zwei Teilen, und der kleinste Zahnkranz des Stufenzahnrades, das Ritzel, ist mit dem einen Wellenteil aus einem Stück gefertigt; b) die übrigen Zahnkränze des Stufenzahnrades bilden zusammen einen glockenförmigen Hohlkörper, dessen kleinster Zahnkranz für den Zahnkranz des Ritzels als axialer Anschlag dient; c) die Wellenteile sind in die Nabe des glockenförmigen Hohlkörpers eingesteckt und drehfest mit dem Stufenzahnrad verbunden; d) die die Zahnkränze des Stufenzahnrades tragende Wand des Hohlkörpers ist entsprechend der äußeren Abtreppung der Zahnkränze auch innen abgetreppt, wobei die Abtreppungen aus axialen zylindrischen Abschnitten, welche die Reifen der Zahnkränze bilden, und aus radialen Ringscheiben als Übergang zwischen zwei benachbarten Zahnkränzen bestehen; e) der größte Zahnkranz des Stufenzahnrades ist wie die übrigen durch eine radiale Ringscheibe versteift.
Eine derartige Kombination hat gegenüber den in großer Anzahl bekannten Stufenzahnrädern den Vorteil, große Festigkeit bei geringer axialer und radialer Ausdehnung sowie geringem Massenträgheitswiderstand aufzuweisen und außerdem leicht herstellbar zu sein.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 schematisch eine Seitenansicht eines ein Stufenzahnrad nach der Erfindung enthaltenden Getriebes, F i g. 2 im vergrößerten Maßstab einen Längsschnitt durch das Stufenzahnrad nach der Erfindung, F i g. 3 einen Grundriß der F i g. 2, F i g. 4 einen Grundriß der beiden kleinsten Radkränze des Stufenzahnrades und F i g. 5 schaubildlich das kleinste Rad des Stufenzahnrades mit dem Wellenteil, mit welchem es aus einem Stück besteht.
F i g. 1 zeigt Einzelheiten eines Getriebes 10, das ein Stufenzahnrad 12 enthält, dessen unteres Wellenende 14 mit einer Kupplung 15 ausgestattet ist, die sich zum Antrieb durch einen (nicht dargestellten) Zähler eignet, mit dem z. B. eine gezapfte Flüssig- keitsmenge gemessen wird, und dessen oberes Wellenende 16 antriebsmäßig mit einem (nicht dargestellten) Durchflußmengenaüzeigegerät zum fortlaufenden Anzeigen der durch den Zähler hindurchfließenden Flüssigkeitsmenge während jedes einzelnen Zapfvorganges verbunden ist. Bei den üblichen Flüssigkeitszählern werden drei Abtriebsräder verwendet, im Kreis um ein einziges Stufenzahnrad angeordnet, um die Kosten der gezapften Flüssigkeitsmenge zu ermitteln, nämlich zur Anzeige der 1-Mark-, der 10-Pfennig- und der 1-Pfennig-Beträge, ist aus Gründen der Einfachheit nachstehend ein Getriebe mit nur einem Abtriebsrad beschrieben. Ein solches Getriebe enthält ein Abtriebszahnrad 18, das mit jedem beliebigen Zahnkranz des Stufenzahnrades zum Eingriff gebracht werden kann, da es in einer Schwinge 20 drehbar gelagert ist, die ihrerseits auf einer drehbaren Welle 22 lotrecht verschiebbar ist. Das Abtriebszahnrad 18 steht mit einem auf der Zeichnung nicht sichtbaren, auf der Welle 22 aufgekeilten und zur Übertragung der Drehbewegung auf diese Welle dienenden Zahnrad im Eingriff. Ein zweites Zahnrad 24 befindet sich in der Nähe des oberen Endes der Welle 22 im Eingriff mit einem Zahnrad 26, das lose auf der Welle 16 sitzt und mit einem (nicht dargestellten), Differentialgetriebe mechaniszch verbunden ist, welches dazu dient, die einzelnen Drehbewegungen der vorher erwähnten drei Abtriebsräder zusammenzufassen. Das Differentialgetriebe kann seinerseits zum Antrieb eines (nicht dargestellten) Preisanzeigegerätes verwendet werden.
Das Stufenzahnrad 12 besteht, wie F i g. 2 zeigt, aus einem glockenförmigen Hohlkörper 30, der die Zahnkränze 32a bis 32h von stufenweise zunehmendem Durchmesser aufweist. Dessen kleinster Zahnkranz 32a ist der zweitkleinste Zahnkranz des ganzen Stufenzahnrades 12 und dient für den Zahnkranz 44 des Ritzels 42 als axialer Anschlag. Die die Zahnkränze 32a bis 32h tragende Wand des Hohlkörpers 30 ist entsprechend der äußeren Abtreppung der Zahnkränze auch innen abgetreppt, wobei die Abtreppungen aus axialen zylindrischen Abschnitten 32i, welche die Reifen der Zahnkränze bilden, und aus radialen Ringscheiben 32j als Übergang zwischen zwei benachbarten Zahnkränzen bestehen. Ferner ist der größte Zahnkranz 32h des Stufenzahnrades wie die übrigen durch eine radiale Ringscheibe 321 versteift.
Bei der dargestellten Ausführung sind die Zähnezahlen der aufeinanderfolgenden Zahnkränze aufeinanderfolgende Vielfache der Zahl Fünf, zwischen zehn und fünfundvierzig, d. h., die Zähnezahl des Zahnkranzes 32a beträgt zehn, während die des Zahnkranzes 32h fünfundvierzig ist. Das Ritzel 42 weist nur fünf Zähne auf und ist also der kleinste Zahnkranz des Stufenzahnrades 12. Der Hohlkörper 30 hat eine Nabe 38, in die die Wellen 14, 16 eingesteckt werden. Die Bohrung 40 der Nabe ist mit nach innen gerichteten Kerbzähnen ausgestattet.
Das Ritzel 42 weist außer dem Zahnkranz 44 mit fünf Zähnen den Wellenteil 16 auf, der bei 46 an seinem Umfang mit Kerbzähnen 48 versehen ist, die von ihren oberen Enden unterhalb des Zahnkranzes 44 beginnend gegen das andere Ende zu verjüngt sind und in die Kerbverzahnungen in der Bohrung 40 eingepreßt werden können. In F i g. 4 ist die Verjüngung der Kerbzähne durch gestrichelte Bogenlinien 50, 52 angedeutet, von denen die äußeren den Bereich unmittelbar unterhalb des Ritzels 42 und, die inneren die unteren Enden dieser Kerbzähne darstellen.
Der Wellenteil 14 weist bei 36 eine Riffelung auf, mit deren Hilfe er drehfes@.mjt--der Nabe 38;verbunden. ist.

Claims

Patentanspruch: Stufenzahnrad für ein großen Beschleunigungen ausgesetztes, insbesondere feinmechanisches Getriebe, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale: a) Die Welle, auf welcher das Stufenzahnrad (12) sitzt, besteht aus zwei Teilen (14, 16), und der kleinste Zahnkranz, das Ritzel (42), besteht mit dem..Ieinen Wellenteil (16) aus einem Stück: b) die übrigen Zahnkränze (32a bis 32h) des Stufenzahnrades bilden einen glockenförmigen Hohlkörper (30), dessen kleinster Zahnkranz (32a) für den Zahnkranz des Ritzels als axialer Anschlag dient; c) die Wellenteile (14,16) sind in die Nabe (38) des glockenförmigen Hohlkörpers eingesteckt und drehfest mit dem Stufenrad verbunden; d) die die Zahnkränze (32a bis 32h) tragende Wand des glockenförmigen Hohlkörpers ist entsprechend der äußeren Abtreppung der Zahnkränze auch innen abgetreppt, wobei die Abtreppungen aus axialen zylindrischen Abschnitten (32i), welche die Reifen der Zahnkränze bilden, und aus radialen Ringscheiben (32j) als Übergang zwischen zwei benachbarten Zahnkränzen bestehen; e) der größte Zahnkranz (32h) des Stufenzahnrades ist wie die übrigen durch eine radiale Ringscheibe (32i) versteift. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 816 765, 819 343; schweizerische Patentschrift Nr. 244 376; französische Patentschriften Nr. 800 974, 936 600; britische Patentschrift Nr. 694165; USA: Patentschriften Nr. 2 161765, 2 460 631.