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Räderblockverbindung für Zahnradgetriebe Die Erfindung betrifft einen
Räderblock für Zahnradgetriebe, bestehend aus zwei oder mehreren Zahnrädern unterschiedlichen
Durchmessers, die koaxial zentriert zueinander angeordnet und nach einstellendem
Verdrehen durch Einfüllen eines erhärtenden Werkstoffes in Aussparungen in den Sitzflächen
mindestens eines der Zahnräder relativ sueinander befestigt sind.
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Räderblöcke des vorgenannten Typs werden oft in Planetengetrieben
mit umlaufenden Plantenträger verwendet. Anwendungen in anderen Ausführungsformen
sind ebenfalls denkbar, 80 kann es sich s.B. auch um Getriebe mit festgehaltenem
Planetenträgerbandeln, das sind dann also etwa gleichartig aufgebaute Standgetriebe
mit mehreren Zwischenradblöcken.
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Kleine und leichte Bauweisen lassen sich bei Zahnradgetrieben unter
anderem durch optimale Ausnutzung der verarbeiteten
Werkstoffe
erreichen. Aus diesem Grunde wird z.B, angestrebt, daß alle im Eingriff befindlichen
Zähne der im Leistungsfluß parallel geschalteten Räderblöcke einer gleichmäßigen
Belastung unterworfen sind. Eine gleichmäßige Belastungsaufteilung ist jedoch nur
dann zu erreichen, wenn eine ganz bestimmte Zahnstellung der einzelnen Räder jedes
Räderblockes zueinander sehr genau eingehalten werden kann.
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Neben verschiedenen anderen Maßnahmen, mit denen dieses Ziel erreicht
werden soll, ist es auch bereits bekannt, vor dem Zusammenbau des Getriebes ein
einstellendes Verdrehen der Zahnräder des Räderblockes gegeneinander durchzuführen
und dann die Relativlage der auf einer Achse oder Welle zentrierten Zahnräder durch
einen erhärtenden Werkstoff festzulegen.
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Bei den bisher bekannten Ausführungsformen dieses Typs wird dabei
so vorgegangen, daß in axialer Richtung sowohl in die Welle als auch in die Bohrung
eines Zahnrades Aussparungen,d.h . Vertiefungen, Kerben, Rillen o.a. eingearbeitet
sind, die beim Zusammenfügen von Welle und Bohrung in ihrer Endstellung Hohlräume
bilden, und die dann mit dem erhärtenden Werkstoff ausgefüllt werden. Die Länge
dieser Aussparungen ist dabei so bemessen, daß im Randbereich der Welle noch ein
sattes Aufliegen eines Teiles der Bohrung auf dem Wellensitz gegeben ist, wodurch
das Zahnrad auf seinem Sitz zentriert wird.
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Abgesehen davon, daß in der Regel noch besondere Kanäle, Bohrungen
u. dgl. vorgesehen sein müssen, um die Aussparungen für das Einbringen des erhärtenden
Werkstoffes zugänglich zu machen, haben diese bekannten Arten der Radeinstellung
und -befestigung den unvermeidbaren wesentlichen Nachteil, daß der erhärtete Werkstoff
in dem Hohlraum zwischen Welle und Bohrung, der durch Einarbeiten der Vertiefungen
entstanden ist, das gesamte, in das betreffende Zahnrad eingeleitete Drehmoment
allein durch Scherbeanspruchung übertragen muß. Dies wäre zwar bei Verwendung eines
erhärtenden Werkstoffes sehr hoher Scherfestigkeit denkbar, doch hat die Erfahrunggezeigt,
daß diese Art der Radeinstellung und -befestigung nur dann wirtschaftlich ist, wenn
ein leicht verarbeitbarer und schnell erhärtender, billiger Werkstoff verwandt wird.
In der Regel ist dies ein vergießbarer oder spritzfähiger Kunststoff.
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Demzufolge sind die bekannten Arten der Zahnradbefestigung dieses
Typs nicht geeignet, hohe und insbesondere stark wechselnde Drehmomente zu übertragen.
Vor allem aber sind sie nicht durchachlagsicher, ein wesentliches negatives Moment.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für einen Räderblock
mit zwei oder mehreren Zahnrädern unterschiedlichen Durchmessers eine zentrierte
einstellbare Räderblockverbindung zu schaffen, die gleichzeitig in der Lage ist,
höhere und auch stark wechselnde Drehmomente durchschlagsioher zu übertragen.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das im Durchmesser größere
Zahnrad direkt auf der Verzahnung des im Durchmesser kleineren Zahnrades angeordnet
ist, wobei die Verzahnung des kleinen Zahnrades in ein verzahnungsähnliches Profil
in der Bohrung des größeren Zahnrades derart eingreift, daß sowohl ein großer Flankenzwischenraum
zweier benachbarter, abwechselnd dem kleine und dem großen Zahnrad zugehöriger Zähne
zum einstellenden Verdrehen und zur anschließenden Aufnahme des erhärtenden Werkstoffes
als auch mittels der Zahnkopfflächen ein zentrierter Sitz des großen Zahnrades auf
dem kleinen Zahnrad gegeben ist.
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Der Vorschlag der Erfindung vereinigt in wirksamer Weise die Vorteile
einer durchschlagsicheren Räderblockverbindung mit dem Erfordernis ihrer Einstellbarkeit
auf zentriertem Sitz vor dem Zusammenbau des Getriebes. Der eingefüllte, erhärtende
Werkstoff wird also nur noch auf Druck beansprucht.
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Darüber hinaus ergibt sich aber noch zusätzlich, daß die Zentrierung
und Befestigu-ng des größeren Zahnrades auf dem kleineren Zahnrad äußerst einfach
ist und nur einen minimalen Herstellunge- und Montageaufwand erfordert. Die Zahnbreite
des kleineren Zahnrades braucht lediglich um die Zahnbreite des größeren Zahnrades
verlängert zu werden, wobei das ursprdngliche Verzahnungsprofil beibehalten werden
kann. Dies ist ein besonderer Vorteil gegenüber allen bisher bekannten Arten dieses
Typs einer Räderblockverbindung, da diese in dem Teil
einer Welle,
der einem Rad als Sitz dient, das zusätzliche Einarbeiten von Vertiefungen vorsehen.
Gegenüber der einfach durchzuführenden Vergrößerung der Zahnbreite des kleineren
Zahnrades werden dadurch erheblich höhere Fertigungskosten verursacht. Die Herstellung
des verzahnungsähnlichen Profils in der Bohrung des größeren Zahnrades verursacht
gleichfalls nur geringe Kosten, da man in der Wahl der Profilart nicht an das Verzahnungsprofil
des kleineren Zahnrades gebunden ist und z.B. ein billig herzustellendes Geradflankenprofil
verwenden kann.
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Als zentrierender Sitz des großen Zahnrades werden zweckmäßiger-weise
die Zahnkopfflächen des kleineren Zahnrades gewählt, da diese fertigungstechnisch
ohne größeren Aufwand zu bearbeiten sind.
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Ingesamt gesehen ist somit diese neue, durchschlagsichere und zentrierte
Räderblockverbindung von besonderem wirtschaftlichen Vorteil, da sich ihr geringer
Herstellungs- und Montageaufwand äußerst kostenreduzierend auswirkt.
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Anhand der Zeichnungen werden nachfolgend am Beispiel eines Planetenräderblockes
für Umlaufgetriebe nähere Einzel -heiten der Erfindung beschrieben. Es zeigt Fig.
1 einen Axialschnitt durch eine einstellbare Planetenräderblockverbindung gemäß
der Erfindung,
Fig. 2 einen Ausschnitt einer Querschnittsvergrößerung
der Planetenräderblockverbindung nach Figur 1.
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Der in Figur 1 dargestellte Planetenräderblock besteht aus zwei koaxial
angeordneten Planetenrädern 1 und 2.
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Das kleinere Zahnrad zukleinere Zahnrad 1 ist mit einer Bohrung 3
versehen, durch die zur Lagerung des Planetenräderblockes z. B.
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eine Welle hindurchgeführt werden kann.
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Die Zahnbreite des Zahnrades 1 ist so gewählt, daß das Zahnrad sowohl
im Eingriffsbereich 4 mit einem weiteren, nicht dargestellten Zahnrad kämmt als
auch im Bereich 5 als Sitz des größeren Zahnrades 2 dient.
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Dabei ist das gewählte Verzahnungßprofil des kleineren Zahnrades 1
nur von den Grundgesetzen der Verzahnung der beiden kämmenden Zahnräder abhängig.
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Die Bohrung des größeren Zahnrades 2 ist mit einem ver zahnungsähnlichen
Profil versehen, das in die Verzahnung des kleineren Zahnrades 1 eingreift ( Figur
2 >.
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Die Kopfflächen 6 der Zähne 8 übernehmen dabei die Zentrierung des
Zahnrades 2. Diese Zentrierung kann natürlich ebenso statt am Kopfkreis 6' am Pußkreis
7' des Zahn
rades 1 vorgenommen werden.
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Das verzahnungsähnliche Profil des größeren Zahnrades 2 ist weiterhin
dem Verzahnungsprofil des kleineren Zahnrades 1 so angepaßt, daß ein großer Flankenzwischenraum
9 zwischen zwei benachbarten, abwechselnd dem Zahnrad 1 und dem Zahnrad 2 angehörenden
Zähnen verbleibt.
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Die Flankenzwischenräume 9 ermöglichen wahrend des Zusammenbaues des
Räderblockes ein einstellendee Verdrehen der Räder 1 und 2 gegeneinander. Ist dieses
geschehen, so werden die PlankenzwischenrEume mit einem erhärtenden Werkstoff ausgefüllt.
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Dank der Durchschlagsicherheit der ineinandergreifenden Verzahnungen
ist es nun möglich, einen vorteilhaften, billigen Werkstoff zu verwenden. Beispielsweise
bringt ein schnell aushärtender Kunststoff, der in die Flanken zwischenräume 9 eingegossen
oder eingespritzt wird, nicht nur hinsichtlich der Werkstoffkosten einen Vorteil,
sondern es läßt sich dadurch die Montagezeit der Räderblockverbindung ebenfalls
erheblich reduzieren.
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Die Planetenräder 1 und 2 sind gegen axiales Verschieben durch Seegeringe
10 oder ähnliche Sicherungselemente festgelegt. Diese Maßnahme ist jedoch bei ausreichender
Festigkeit des in den Flankenzwischenräumen 9 eingegebenen Werkstoffes nicht unbedingt
notwendig, zumal, wenn der als Sitz für das Zahnrad 2 dienende Bereich 5 des
Zahnrades
1 und die Bohrung des Zahnrades 2 mit einer oder mehreren in Umfangsrichtung verlaufenden
Rillen oder Vertiefungen versehen ist, in die sich der eingegebene Werkstoff gegen
axiales Verschieben verankern kann.
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- Anspruch -