DE1967959U

DE1967959U - Koppelzahnrad.

Info

Publication number: DE1967959U
Application number: DEM59117U
Authority: DE
Original assignee: Fischer and Krecke GmbH and Co KG
Current assignee: Fischer and Krecke GmbH and Co KG
Priority date: 1967-06-15
Filing date: 1967-06-15
Publication date: 1967-09-07

Description

■RA.328 359*15.6.67 ~

PATENTANWÄLTE

3IPL.-INQ. FRITZ THIELEKE DR.-ING. RUDOLF DORINQ DR. JOACHIM FRICKE

BRAUNSCHWEIG - MÜNCHEN

bischer & Krecke KG-., Bielefeld

"Doppelzahnrad"

Neuerung "betrifft ein Doppelzahnrad, das zum Ausgleich von Zahnluft aus zwei nebeneinander angeordneten, nachgiebig miteinander verbundenen Sinzelzahnrädern zusammengesetzt ist.

Zahnluft zwischen zwei miteinander kämmenden Zahnrädern ist die Ursache von Laufunruhe, Laufgeräuschen sowie von ungenauer Arbeitsweise nachgeschalteter Bauteile. Auch der Verschleiß der Zahnflanken wird durch Zahnluft gefördert.

Eine Möglichkeit, Zahnluft zu vermeiden, besteht darin, die ir.iteinander kämmenden Zahnräder in hoher Präzision zu fertigen und so genau aufeinander einzu&ty. 1υώ₅ daß die einzelnen Zähne spielfrei ineinandergreifen. Die&e Art der Vermeidung von Zahnluft ist jedoch mit außerordentlich hohen Fertigungskosten verbünde.-" und daher nur in Ausnahmefäll en. wirtschaftlich vertrstb..... »

■lur Vermeidung von Zahnluft ist ss auch bereits bekannt geworder ein Zahnrad aus zwei nebeneinaucu·!" gleichachsig angeordneten ~i-^zelrädern zusammenzusetzen und die beiden Zahnrad^: . " '..-.

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eine in Drehrichtung wirkende Sedereinrichtung aufeinander so abzustützen, daß sie sich in bezug aufeinander zu verdrehen versuchen. Da die beiden so zusammengefaßten Zahnräder hinsichtlich der Verzahnung deckungsgleich ausgebildet sind, liegt eines der beiden ständig mit einem Ee der druck- mit seinen Zahnflanken am Gegenzahnrad an. ^zahnluft kann auf diese Weise jedoch nur unter der Voraussetzung einer konstanten und nur in einer Richtung wirkenden Last ausgeglichen werden, weil bei Lastwechsel bzw. Antriebsrichtungswechsel das über die ^ahnflanken übertragende Drehmoment zunächst die Federkraft des einen Zahnrades überwindet und im Zuge der Kraftübertragung beide Zahnräder in eine Deckungslage überführt. Ist die Deckungslage^erbeigeführt, dann kann sich auch wieder Zahnluft zwischen den in Eingriff befindlichen Zähnen der beiden Zahnräder einstellen.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Doppelzahnrad der einleitend genannten Art so auszubilden, daß Zahnluft beim "Übertragen von Triebkraft auch ohne aufwendige und teure Präzisionsarbeit mit Sicherheit vermieden wird·.

Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich das genannte DoppelzahnSad neuerungsgemäß dadurch, daß eines der beiden Zahnräder zur drehfesten, das andere zur drehbaren Anordnung auf einer gemeinsamen Welle vorgesehen ist, und daß das drehbare Zahnrad die gleiche Zahnform und -größe wie das andere Zahnrad, jedoch einer. Zahn mehr als dieses aufweist und über eine Reibkupplung kraftschlüssig mit dem anderen Zahnrad verbunden ist.

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Bei der neuen Ausgestaltung des Doppelzähnrades ist jeder einzelne Zahn des drehbaren Zahnrades um einen kleinen Betrag in bezug auf seinen Parallelzahn und in bezug auf die Eingriffsstelle mit dem G-egenzahnrad versetzt. Beim Eingriff in das G-egenzahnrad liegt das fest mit der Welle verbundene Zahnrad mit seinen Zahnflanken fest am G-egenzahnrad an. Das drehbare Zahnrad steht von der Eingriffsstelle aus gesehen in beiden Drehrichtungen versetzt zu den Zähnen des fest mit der Welle verbundenen Zahnrades und tritt daher bereits frühzeitig nachgiebig mit den Zahnflanken des G-egenzahnrades auch mit dessen nicht belasteten rückseitigen Zahnflanken in Berührung. Bs vermag einer Kraftwirkung, die das G-egenzahnrad ausübt, auszuweichen, wobei jedoch der Reibwiderstand der Reibungskupplung überwunden werden muß, welche zwischen den" beiden Zahnrädern des DoppelZahnrades vorgesehen ist. Durch Überwindung der Widerstandskraft der Reibungskupplung schaffen sich die Zähne, des G-egenzahnrades den zwischen den Zähnen des festen und des drehbaren Zahnrades freien Raum_? der zum Eingriff erforderlich ist. Ein gahnspiel ist auf diese "Weise nicht möglich bzw. wird ständig ausgeglichen, so daß Klappern oder andere unerwünschte Begleiterscheinungen des

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Xämmens zweier Zahnräder vermieden werden.

Sin wesentlicher Vorteil der neuen Ausgestaltung des Doppelzahnrades ergibt sich auch dadurch, daß die antriebsseitig vor dem Doppelzahnrad vorhandene getriebliehe Zahnluft aufgef^r.^en und nicht auf das Abtriebszahnrad übertragen wird. Vor..-umsetzung dafür ist lediglich, daß die Reibungskupplung eine entsprechend große Widerstandskraft gegen eine Verdrehung

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der zum Doppelzahnrad zusammengefaßten beiden Zahnräder erzeugt, und daß der Verschiebe- oder Ausgleichsweg, der pro Zahn durch den einen zusätzlichen Zahn des drehbar auf der Welle anzuordnenden Zahnrades zur Verfügung steht, groß genug ist, um die gesamte Zahnluft auf der Antriebsseite aufzunehmen.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des neuen Doppelzahnrades, sind die einander zugekehrten Flächen der beiden Zahnräder als zusammenwirkende Reibflächen der Kupplung ausgebildet, und es stützt sich das drehbar auf der Welle anzuordnende Zahnrad auf einer einstellbaren Feder.ab. Auf diese Weise wird-eine kompakte Bauweise erzielt, und es läßt sich auch die aufzuwendende Kraft für die zwangläufige Relativ-Drehbewegung zwischen den beiden Zahnrädern der jeweiligen Betriebslage entsprechend anpassen.

Ein Ausführungsbeispiel des neuen DoppelZahnrades ist in der Zeichnung dargestellt. . ■ ·

Pig. 1 zeigt eine Teilansicht des" neuen DoppelZahnrades im

Singriff mit einem G-egenzahnrad. ' Fig. 2 zeigt eine TeilSchnittansicht des DoppelZahnrades.

Die üguren lassen erkennen, daß das Doppelzahnrad 1 zum Vermeiden von Zahnluft beim Eingriff in die Zähne eines Gegenzahnrades 2 aus einem drehfest auf einer TiTeIle 3 angeordneten Zahnrad 4 sowie einem drehbar auf dieser Welle angeordneten nachgiebig mit dem Zahnrad 4 verbundenen Zahnrad 5 zusammengesetzt· ist. Zur nachgiebigen Verbindung der beiden Zahnräder

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4 und 5 dient eine Reibungskupplung 6, welche im gezeigten Beispiel dadurch gebildet wird, daß zwei einander zugekehrte Oberflächen der Zahnräder- 4 und 5 als zusammenwirkende Reibflächen 7 ausgebildet sind, die unter dem Einfluß einer Jeder gegeneinandergedriickt werden. Die axiale Kraft der leder 8, mit welcher das frei drehbare Zahnrad 5 gegen das drehfest auf der Welle angeordnete Zahnrad 4 gedruckt wird, läßt sich mittels einer Einstellmutter 9 oder einer anderen Einstellvorrichtung beeinflussen. Wird die Kraft der Reibungskupplung überwunden, so verdreht sich das Zahnrad. 5 in bezug auf das andere Zahnrad 4· - . . . . - '

Das Zahnrad 4 weist eine der G-etriebsübersetzuhg und Kraftübertragung vom Zahnrad 2 angepaßte Verzahnung mit Zähnen 10 auf, während das Zahnrad 5 bei gleicher Zahnform und -größe seiner Zähne 11 auf seinem Umfang miτ einem Zahn mehr als das Zahnrad 4 ausgerüstet ist. Beim Kämmen des Doppelzahnrades 1 mit dem Zahnrad 2 werden die beiden Zähne des DoppelZahnrades 1, welche unmittelbar beiderseits der Linie 14 liegen, die die Mittelpunkte der miteinander kämmenden Zahnräder verbindet, durch die Anlage der Zähne des "Gegenzahnrades 2 "beauf 80hlagt_s und zwar in der Weise, daß die'Zähne 10 und 11 an den Berührungspunkten 13 der Zahnflanken miteinander im wesentlichen fluchten. lurch die Zähnezahldifferenz hingegen ergibt sich von der Verbindungslinie 14 aus in beiden Drehrichtungen eine immer stärkere Abweichung des Zahnes 11 aus der Deckungslage •mix dem Zahn 10. Die Abweichung- oder die Seitenyersetzung der

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Zähne 10 und 11 in "bezug aufeinander ist an einer ganz bestimmten Stelle des Zahnrades 4 oder 5 drei-, vier-, fünf- · oder mehrmal so groß wie die Abweichung 12, je nachdem, ob der betr. Zahn bzw. die betr. Stelle um drei, vier, fünf oder mehr Zähne von der Linie 14 entfernt ist.

Die Darstellung des Eingriffes der. beiden Zahnräder 1 und gemäß Pig» 1 zeigt, daß das in Pig. 1 in strichpunktierten Linien wiedergegebene Zahnrad 5 mit seinen Zähnen 11 so wirkt, als wurden die Lücken zwischen den Zähnen 10 des Zahnrades verkleinert. Das bedeutet, daß die Zähne des Gegenzahnrades ständig zwischen den Zahnflanken des G-egen-DoppelZahnrades spielfrei gehalten sind. Da das Zahnrad 5 bei Überwindung der Kraft der Kupplung β verdrehbar ist, schaffen sich die Zähne des Gegenzahnrades 2 beim Eingriff in das Doppelzahnrad durch Verdrehen des Zahnrades 5 in bezug auf das Zahnrad 4 unter Überwindung der Kraft der Kupplung 6 den nötigen Eingriffsraum. Zahnluft kann eich dabei nicht einstellen.

Die nachgiebig spielfreie Einspannung der Zähne des Zahnrades durch die Zähne 1O₅11 des Doppel Zahnrades' 1 bewirkt au oh einen ausgleich" der antriebsseitigen Zahnluft, da Bewegungsspiel

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ebenfalls durch die Verdretibarkeit des Zahnrades 5 und bei Überwindung der Reibkupplung 6 aufgefangen, wird, solange die Abweichung 12 größer als die gesamte aufzunehmende oder auszubleichende Zahnluft ist. -. . - ■-'.,;-

Claims

P.A. 328 959*15.6."; Schutzansprüche

1. Doppelzahnrad, das.zum Ausgleich von Zahnluft aus zwei nebeneinander angeordneten, nachgiebig miteinander verbundenen Einzelzahnrädern zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eines der· beiden Zahnräder (4,5) zur drehfesten, das andere zur drehbaren Anordnung auf einer gemeinsamen Welle (3) vorgesehen ist, und daß das drehbare Zahnrad (5) die gleiche Zahnform und -größe wie das andere Zahnrad, jedoch einen Zahn (11) mehr als dieses aufweist und über eine Reibkupplung (6) kraftschlüssig mit -dem anderen Zahnrad verbunden ist.

ο Zahnrad nach Anspruch 1, dadurch gekenn-· zeichnet, daß die einander zugekehrten Flächen (7) der beiden Zahnräder (4?5) als zusammenwirkende. Reibflächen der Kupplung (6) ausgebildet sind? und daß sich auf dem drehbar auf der Welle (5) anzuordnenden Zahnrad (5) eine feder (8) vorzugsweise mit einstellbarer Kraft abstützt.