DE1215463B - Zahnradgetriebe - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Zahnradgetriebe, Zahnradgetriebe bei dem ein auf seiner Welle axial verschiebliches Ritzel mit mindestens -zwei weiteren auf parallelen Wellen angeordneten Zahnrädern im Eingriff steht.
• Durch die axiale Verschiebbarkeit des Ritzels soll erreicht werden, daß das Drefimoment gleichmäßig auf die Zahnräder übertragen wird. Zu diesem Zweck hat man bei bekannten Getrieben das Ritzel mit seiner Welle durch eine biegsame Kupplung verbunden, so daß es in radialer Richtung beweglich ist. Unter dem Einfluß der an den Zähnen angreifenden Kräfte soll sich das Rad so einstellen, daß das übertragene Drehmoment im wesentlichen gleichmäßig auf die im Eingriff stehenden Räder bzw. auf die Zwischenwellen verteilt wird.
• Bei einem bekannten Getriebe mit Doppelschrägverzahnung sind zwischen den beiden Schrägverzahnungen lose drehbare Ringe angeordnet, die im Bereich des Zahneingriffes gegen eine zylindrische Rollfläche des Gegenrades gedrückt werden und so dieses frei einstellbare Gegenrad zentrieren. Solche Ringe können wegen ihrer losen Anordnung nicht zur übertragung von Axialkräften dienen, was bei einer Doppelschrägverzahnung auch gar nicht erforderlich ist. Die lose Anordnung hat auch den Nachteil, daß die Ringe Schwingungen ausführen können, wodurch der ruhige Lauf des Getriebes gefährdet ist.
• Bei einem weiteren Getriebe mit frei einstellbarem Ritzel ist eine Pfeilverzahnung vorgesehen. Das Ritzel ist mittels einer Winkelverstellungen und Längsverschiebungen zulassenden Zahnkupplung mit seiner antreibenden Welle verbunden. Infolge des Vorhandenseins einer Pfeilverzahnung bestehen keine Probleme bezüglich der Axialkräfte; diese werden durch die Pfeilverzahnung vollständig ausgeglichen.
• Ferner ist ein Getriebe mit Pfeilverzahnung bekannt, bei dem ein Zahnring mit innerer und äußerer Verzahnung mit Hilfe einer nachgiebigen Stützvorrichtung befestigt ist. Die Stützvorrichtung hat einen den Zahnring umgebenden Tragring, an dem die Stütze angreift. Der Tragring hat in diesem Fall weder die Aufgabe, Axialkräfte aufzunehmen, noch die Aufgabe, den Ring durch Anlage am Gegenrad zu zentrieren.
• Es hat sich als schwierig erwiesen, die Axialkräfte in einfacher Weise aufzunehmen, wenn schrägverzahnte Räder verwendet und die relativ teuren Zahnräder mit Pfeilzähnen oder Doppelschrägverzahnung vermieden werden sollen. Es hat sich gezeigt, daß es schwierig ist, die gewünschten Bewegungen des Zahnrades zu erreichen, wenn es gleichzeitig starke Axialkräfte aufnehmen muß, wie sie bei einfach schrägverzahnten Zahnrädern auftreten. Ein radial bewegliches Zahnrad bringt ferner die Gefahr mit sich, daß es zu weit gegen die Zähne der mit ihm zusammenwirkenden Zahnräder verschoben wird, wobei das erforderliche Flankenspiel zu klein wird und ein starker Verschleiß der Zähne auftritt.
• Durch die Erfindung soll ein Zahnradgetriebe der eingangs genannten Gattung so ausgebildet werden, daß es auch mit einfacher Schrägverzahnung ausgeführt werden kann, ohne daß die Zähne beim Betrieb verschleißen. Mit einer Ausgestaltung der Erfindung soll erreicht werden, daß stets das richtige Flankenspiel erhalten bleibt. , Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß auf dem Zahnkranz des Ritzels ein mit vorzugsweise konischen Seitenflächen ausgebildeter Ring fest angebracht ist und in den Zahnkränzen der mit dem Ritzel kämmenden Zahnräder Nuten (Führungsnuten) vorgesehen sind, in die der Ring eingreift. Bei der erfindungsgemäßen Ausführung des Getriebes werden die auf das Ritzel wirkenden axialen Kräfte vom Ring aufgenommen, der das Ritzel relativ zu den Zahnrädern axial festlegt. Hierdurch wird ein Verklemmen der Zähne und damit Verschleiß am Ritzel und an den Zahnrädern vermieden.
• Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Ring auf die Zähne aufgeschrumpft, vorzugsweise in einer in die Zähne eingedrehten flachen Nut. Eine solche Befestigung bringt trotz sehr einfacher konstruktiver Gestaltung einen festen einwandfrei zentrierten Sitz des Ringes am Ritzel.
• Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist am Boden der Führungsnut eines der Zahnräder eine Abstützfläche für den Ring vorgesehen. Damit erfüllt der Ring eine weitere, besonders wichtige Aufgabe. Der Ring begrenzt bei Berührung mit dem Boden einer Nut der im Eingriff stehenden Zahnräder die radiale Bewegung des Zahnrades und hält so einen exakten Eingriff der Zähne aufrecht, da das Flankenspiel genau erhalten bleibt. Die genaue Einhaltung des Flankenspieles ist bei bekannten Getrieben mit einem beweglich angeordneten Zahnrad nur schwer erreichbar.
• Falls das Getriebe nur in einer Richtung rotiert, hat der Ring nur eine belastete Stirnseite; in einem solchen Fall genügt es, nur die belastete Seite konisch auszuführen. -Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben, in der F i g. 1 schematisch einen Schnitt durch ein Zahnradgetriebe nach der Erfindung und F i g. 2 einen Schnitt durch einen Führungsring zeigen.
• In der Zeichnung bezeichnet 1 die antreibende Welle, die in zwei Lagern 2 und 3 gelagert ist. Mit dieser Welle ist das Zahnritzel 5 durch eine biegsame Kupplung .4 verbunden, die aus zwei zusammengebauten Zahnkupplungen 4 a und -4 b besteht. Das Kitzel der Welle 1 kann sich also in radialer und axialer Richtung bewegen. Es ist wichtig, daß die biegsame Kupplung eine Parallelverschiebung des Kitzels zuläßt, d. h. eine Verschiebung ohne Änderung seiner Winkellage, da so eine Anlage an den Zahnkanten vermieden wird.
• Das Kitzel 5 ist im Eingriff mit zwei anderen Zahnrädern 6 und 7, die bei 8 und 20 bzw. 9 und 21 gelagert sind. Das Ritzel5 hat ungefähr in der Mitte des Zahnkranzes einen aufgeschrumpften Ring 10, der in entsprechend ausgebildete Nuten 11 und 12 der Zahnräder 6 bzw. 7 eingreift. Die Stirnseiten des Ringes 10 sind, wie aus der Figur hervorgeht, konisch ausgeführt. Hierdurch erhält man eine Linienberührung zwischen dem Ring 10 und den Seiten der Nuten 11 und 12.
• In dem in F i g. 1 gezeigten Zahnradgetriebe sind die Zahnräder 17,18 und 19 der zweiten Stufe mit geraden Zähnen versehen. Es ist dann am einfachsten, nur die eine Zwischenwelle axial festzulegen, weil sonst die Anforderungen an Genauigkeit bei der Herstellung und Montage übermäßig groß werden. Die Welle für die Zahnräder 6 und 19 ist deshalb gemäß F i g.1 bei 8 und 20 fest gelagert, während die Lager 9 und 21 für die Zahnräder 7 und 17 eine gewisse axiale Bewegungsfreiheit haben, was symbolisch durch Zwischenräume 22 und 23 zwischen den Lagern und den festen axialen Anlageflächen gezeigt ist.
• Wenn man auch in der zweiten Stufe Schrägverzahnung benutzen will, muß auch das Zahnrad 17 in axialer Richtung geführt werden. Diese Führung kann man durch axiale Festlegung der Lager erhalten oder durch die Art des Zahneingriffes, z. B. durch Pfeilzähne. In beiden Fällen muß das eine der Zahnräder 6 und 7 im Verhältnis zu den axial geführten Teilen axial beweglich- sein; was beispielsweise durch eine Keilwellenverbindung der betreffenden Zahnräder und ihrer Wellen erreicht-wird: Wie F i g. 2 zeigt, besteht der Ring 10 aus einem vom Ritzel getrennten Teil und ist auf das Ritzel5 aufgeschrumpft. Es ist vorteilhaft, erst :eine flache Nut 13 in die Zähne des Ritzels 5 einzudrehen, um den Ring 10 in axialer Richtung sicher zu verankern. Die Nut muß jedoch so flach sein, daß der Ring 10 beim Schrumpfen eine befriedigende Befestigung erhält, da der Ring 10 in warmem Zustand über die Zähne in die flache Nut 13 geschoben werden muß. Der Ring 10 liegt in der F i g. 2 am Boden 14 der Nut an und zeigt.auf.seiner nicht belasteten Seite ein kleines Spiel 15 im Verhältnis zur entsprechenden Seite der Nut. Eine Ausnehmung 16 trennt den Boden der Nut von den Seitenwänden. Wenn der Ring 10 am Boden einer des beiden Nuten 11 und 12 anliegt; muß ein kleines Spiel am Boden der anderen Nut vorhanden sein. Dieses Spiel muß jedoch so klein sein, daß der Ring 10 immer ein Flankenspiel 15 aufweist, wenn in einer der beiden NuteA eine Bodenanlage vorkommt.
• Die Erfindung- -ist nicht auf die gezeigte Aus= führungsform beschränkt. Es können mehr als zwei Räder mit dem Kitzel 5 im Eingriff stehen. Die bieg-Same Kupplung 4 kann beliebig ausgebildet sein. Außer Zahnkupplungen können elastische oder ähnliche Kupplungen verwendet werden.

Claims (6)

1. Patentansprüche: . 1. Zahnradgetriebe, bei dem ein auf seiner Welle axial verschiebliches Kitzel mit mindestens zwei weiteren auf parallelen Wellen angeordneten Zahnrädern im Eingriff steht, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß auf dem Zahnkranz des Kitzels ein mit vorzugsweise konischen Seitenflächen ausgebildeter Ring (10) fest angebracht ist und in den Zahnkränzen der mit dem Kitzel (5) kämmenden Zahnräder (6, 7) Nuten (11, 12) (Führungsnuten) vorgesehen sind, in die der Ring eingreift.
2. 2. Zahnradgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (10) auf die Zähne. aufgeschrumpft ist, vorzugsweise in einer in die Zähne eingedrehten flachen Nut (Befestigungsnut).
3. 3. Zahnradgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden (14) der Führungsnut (11,12) eines der Zahnräder (6, 7) eine Abstützfläche für den Ring (10) vorgesehen ist.
4. 4. Zahnradgetriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kitzel mit zwei diametral angeordneten Zahnrädern kämmt.
5. 5. Zahnradgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das eine der mit Führungsnuten versehenen Zahnräder axial verschiebbar ist.
6. 6. Zahnradgetriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kitzel ein Antriebsritzel ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr.1031075; USA.-Patentschriften Nr. 1357 674, 2 995 046.