DE1182495B

DE1182495B - Getriebe mit Lastausgleich

Info

Publication number: DE1182495B
Application number: DEM45414A
Authority: DE
Inventors: Hans Sigg
Original assignee: Maag Zahnrader und Maschinen AG
Current assignee: Maag Zahnrader und Maschinen AG
Priority date: 1959-07-09
Filing date: 1960-05-24
Publication date: 1964-11-26
Also published as: GB938934A; NL253495A; BE592237A; CH373611A; US3064490A; NL120425C

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: F06 h

Deutsche KI.: 47h-6

Nummer: 1182495

Aktenzeichen: M 45414 XII/47 h

Anmeldetag: 24. Mai 1960

Auslegetag: 26. November 1964

Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe mit gleichmäßiger Lastverteilung mit zwei parallel angeordneten Zwischenwellen und einem Antriebsrad, das gegenüber diesen in einer Ebene senkrecht zur Antriebsradachse frei einstellbar ist.

Es sind Getriebe bekannt, bei denen zur gleichmäßigen Lastverteilung zwei parallel angeordnete Zwischenwellen vorhanden sind, wobei die Antriebswelle axial einstellbar ist und die Achse des Antriebsritzels außerhalb der gemeinsamen Ebene der beiden Zwischenwellenachsen liegt. Die axiale Einstellbarkeit der Antriebswelle zur gleichmäßigen Lastverteilung auf die beiden Zwischenwellen basiert darauf, daß das eine Antriebsritzel mit rechtsgängiger und das andere Ritzel mit linksgängiger Schrägverzahnung versehen ist. Diese bekannte Anordnung benötigt zwangläufig zwei verschiedene Ebenen für die Zwischenräder, wodurch das Getriebe entsprechend viel Platz einnimmt.

Es ist auch schon ein Zahnradgetriebe bekanntgeworden, das zwei parallel angeordnete Zwischenwellen und ein gegenüber diesem frei einstellbares Antriebsrad besitzt, bei dem die Einstellung des Antriebsritzels in einer Ebene senkrecht zur Antriebswellenachse erfolgt. Es handelt sich hier jedoch nicht um ein Getriebe mit gleichmäßiger Lastverteilung, sondern um ein verspanntes Getriebe zur Aufhebung jeglichen Flankenspieles.

Weiter ist schon ein Zahnradgetriebe bekanntgeworden, bei dem das Antriebsrad zwei Räder zugleich antreibt und sich derart frei einstellen kann, daß die zu übertragende Leistung auf die Räder gleichmäßig verteilt wird und die Lager der Antriebswelle so weit von dem Antriebsrad entfernt sind, daß die Elastizität der Welle die freie Einstellung des Rades ermöglicht. Diese Anordnung bedingt jedoch, daß die Achsen des Antriebsritzels und der beiden den Antrieb weiterleitenden Räder in einer gemeinsamen Ebene liegen, um die gleichmäßige Lastverteilung zu garantieren. Dies bedeutet jedoch auch eine sehr starke Einschränkung in konstruktiver Hinsicht und in bezug auf die Übersetzungsverhältnisse, da in diesem Falle die Antriebsachse leicht mit dem meist sehr großen Abtriebsrad kollidiert.

Diese Nachteile sind nun beim erfindungsgemäßen Getriebe, das die Aufgabe löst, eine wirksame Leistungsteilung zu erhalten, ohne daß die Achsen der Antriebswelle und der beiden Zwischenwellen in einer Ebene liegen, dadurch behoben, daß die Antriebsradachse, wie an sich bekannt, außerhalb der die beiden Zwischenwellenachsen enthaltenden Ebene angeordnet ist und senkrecht oder nahezu Getriebe mit Lastausgleich

Anmelder:

Maag-Zahnräder & -Maschinen

Aktien-Gesellschaft, Zürich (Schweiz)

Vertreter:

Dr.-Ing. F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls und
Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. v. Pechmann,
Patentanwälte, München 9, Schweigerstr. 2

Als Erfinder benannt:
Hans Sigg, Zürich (Schweiz)

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 9. Juli 1959

senkrecht zur Resultierenden aus den beiden gleich großen Zahnkräften einstellbar ist. Die selbsttätige Einstellung des Antriebsrades kann dabei entweder in an sich bekannter Weise mittels Schwenkung um eine Achse ermöglicht sein, deren Zentrum auf oder angenähert auf der Wirkungslinie der Resultierenden liegt, oder mittels eines elastischen Steges, dessen Längsachse mit der Wirkungslinie der Resultierenden oder angenähert mit dieser zusammenfällt.

Das erfindungsgemäße Getriebe ermöglicht mit einfachen Mitteln die Leistungsübertragung von einer Antriebswelle auf die angetriebene Welle, und zwar derart, daß die Leistung zu genau gleichen Teilen über die beiden Zwischenwellen auf das Antriebsrad weitergeleitet wird.

Die Erfindung wird an Hand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert.

F i g. 1 ist ein Querschnitt durch das Getriebe längs der Linie I-I nach F i g. 2;

Fig. 2 ist eine Ansicht auf das Getriebe bei abgehobenem Gehäusedeckel;

F i g. 3 zeigt eine Variante der Lagerung des Antriebsrades in vergrößertem Maßstab als Querschnitt längs der LinieIII-III nach Fig. 2 und 4;

F i g. 4 zeigt den Grundriß zur Variante der Lagerung gemäß Fig. 3.

Das Antriebsrad 1 der Welle 18 ist beidseitig in den Lagern 2 und 3 gelagert, welche durch die Bügel 4 miteinander biege- und verdrehungssteif verbunden sind und gemeinsam auf der Achse 5 schwenkbar sitzen. Der Lagersupport 6, in welchem

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die Achse 5 befestigt ist, liegt auf dem Getriebegehäuse? auf. In diesem Getriebegehäuse sind die beiden Wellen 8 und 9 gelagert, denen die mit dem Antriebsrad 1 im Eingriff stehenden Übertragungsräder 10 und 11 zugeordnet sind. Auf den Wellen 8 und 9 sind auch die Übertragungsräder 12 und 13 befestigt. Diese stehen im Eingriff mit dem Abtriebsrad 14, welches auf der Abtriebswelle 15 sitzt. Die Welle 15 ist im Getriebegehäuse 7 und im Unterteil 16 gelagert. Auf dem Getriebegehäuse 7, geschützt durch den Gehäusedeckel 27, ist neben dem Lagersupport 6 ein weiterer Lagersupport 17 befestigt bzw. damit kombiniert, der ein Axiallager, z. B. ein Michell-Lager, enthält, welches die Welle 18 in axialer Richtung festhält und möglicherweise vorkommende Axialschübe aufnehmen kann. In diesem Axiallager kann sich die Welle 18 in radialer Richtung jedoch frei bewegen. Die Welle 18 wird vorzugsweise über eine flexible Kupplung angetrieben, die beispielsweise eine hier nicht dargestellte Zahn- ao kupplung sein kann. Diese ist so weit beweglich, daß sie die geringfügigen Schwenkbewegungen der Lager 2 und 3 ohne weiteres aufnehmen kann. Diese Schwenk- bzw. Einstellbewegungen sorgen selbsttätig für den Lastausgleich der Kraftübertragung auf die beiden Wellen 8 und 9.

Der Pfeil Z₁ gibt den Zahndruck an, den das Ubertragungsrad 10 auf das Antriebsrad 1 ausübt, und der Pfeil Z₉ den Druck, mit dem das Übertragungsrad 11 auf das Antriebsrad 1 wirkt. Der Pfeil um die Achse des Antriebsrades 1 gibt deren Drehrichtung an. Werden die gleich groß angenommenen Zahnkräfte Z₁ und Z₂ vom Umfang bis zur Achse des Antriebsrades 1 parallel verschoben, so läßt sich ein Kräfteparallelogramm zeichnen und lassen sich die resultierenden Kräfte ermitteln. Für den Lastausgleich mit gleich großen Zahnkräften Z₁ und Z₂ muß die Schwenkachse 5 auf der Wirkungslinie der Resultierenden R liegen. Ist die Lage der Achse des Antriebsrades 1 einmal eingenommen, dann sind Schwenk- bzw. Einstellbewegungen nur noch aus kleinsten Deformationen oder Teilungsfehlern in der Verzahnung zu erwarten.

Damit bei einem möglicherweise vorkommenden Ausfall des einen oder anderen der parallel geschalleten Übertragungsräder noch eine Kraftübertragung stattfinden kann, ist die Schraube 19 vorgesehen, die in F i g. 3 in einem vergrößertem Maßstab dargestellt ist. Sie sitzt fest im Getriebegehäuse 7. Eine Mutter 20 preßt die Unterlagsscheibe 21 auf eine Distanzbüchse 22. Die Distanzbüchse 22 ist etwas langer als die entsprechende Bohrung in den Lagern 2, 3 oder 23. Falls nur noch ein Zahndruck Z₁ oder Z₂ wirkt, dann stützt sich das Lager entweder auf der Unterlagsscheibe 21 oder auf dem Getriebegehäuse 7 ab. Diese Begrenzungselemente 19, 20, 21, 22 treten auch in Funktion, wenn sich die Drehrichtung des Getriebes ändern sollte.

Eine Variante für die Verschwenk- bzw. Einstellbarkeit des Antriebsrades 1 ist in F i g. 3 und 4 dargestellt. Der Support 24 ist zusammen mit dem Steg 25 auf das Getriebegehäuse 7 geschraubt. Das Lager 23 an Stelle des Lagers 2 ist mittels der Schrauben 26 mit dem Steg 25 verbunden, der eine gewisse Elastizität besitzt und eine Ausschwenkung senkrecht oder angenähert senkrecht zur Resultierenden R, ähnlich wie die Achse 5, gestattet. Der Steg 25 liegt in der Wirkungslinie der Resultierenden R. Die Bügel 4 stellen die Verbindung mit einem zu Lager 3 analogen Lager her. Als Axialfixierung dient der Lagersupport 17.

Bei der gezeigten Anordnung ist der volle Lastausgleich zwischen den parallel geschalteten Zwischenwellen 8, 9 bei allen Laststufen gewährleistet, da die Richtung der Resultierenden R bei irgendeiner Last gleichbleibt. Für die Erreichung des Lastausgleichs genügt die freie und selbsttätige Einstellung in der Ebene senkrecht zur Antriebsradachse 1 und senkrecht oder nahezu senkrecht zur Resultierenden R, was mittels der gezeigten Anordnung ermöglicht ist. Fabrikationstoleranzen haben auf die Lastverteilung einen äußerst geringen Einfluß, da geringfügige Abweichungen von der theoretischen Lage des Antriebsrades nur sehr kleine Größenunterschiede zwischen den Zahnkräften Z₁ und Z₂ zur Folge haben.

Die Erfindung kann sinngemäß auch für mehrere Antriebsräder angewendet werden, wobei jedoch jedem Antriebsrad je zwei parallel geschaltete Zwischenwellen zugeordnet sind, die auf ein und dasselbe Abtriebsrad wirken.

Als ebenfalls zur Erfindung gehörend ist eine Einstellung der Achse des Antriebsrades 1 in der genannten Richtung mittels einer Geradführung zu verstehen. Die gezeigte Einstellung mittels Schwenkung um die Achse 5 ergibt die theoretisch geforderte Richtung nur in einem Punkt. Doch ist das damit praktisch erreichte Resultat genauso wie das mittels des Steges 25 vollständig genügend.

Claims

Patentansprüche:

1. Getriebe mit gleichmäßiger Lastverteilung mit zwei parallel angeordneten Zwischenwellen und einem Antriebsrad, das gegenüber diesen in einer Ebene senkrecht zur Antriebsradachse frei einstellbar ist. dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsradachse, wie an sich bekannt, außerhalb der die beiden Zwischenwellenachsen enthaltenden Ebene angeordnet und senkrecht oder nahezu senkrecht zur Resultierenden (R) aus den beiden gleich großen Zahnkräften (Z₁, Z₉) einstellbar ist.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die selbsttätige Einstellung des Antriebsrades (1) in an sich bekannter Weise mittels Schwenkung um eine Achse (5) ermöglicht ist, deren Zentrum auf oder angenähert auf der Wirkungslinie der Resultierenden (R) liegt.

3. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die selbsttätige Einstellung des Antriebsrades (1) mittels eines elastischen Steges (25) ermöglicht ist, dessen Längsachse mit der Wirkungslinie der Resultierenden (R) oder angenähert mit dieser zusammenfällt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 380 178;
französische Patentschrift Nr. 892475;
britische Patentschrift Nr. 633 971;
belgische Patentschrift Nr. 551 373.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen