DE202009017290U1

DE202009017290U1 - Stufenverzahnung mit Kugellagern zwischen Rädern

Info

Publication number: DE202009017290U1
Application number: DE200920017290
Authority: DE
Original assignee: WEIS CARMEN; Weiß Carmen
Current assignee: WEIS CARMEN; Weiß Carmen
Priority date: 2009-12-22
Filing date: 2009-12-22
Publication date: 2011-04-14
Anticipated expiration: 2019-12-23

Abstract

Verzahnungskombination mit Kugellager und sonstigen Rolllagern zur Übertragung und Wandlung von Drehbewegungen, Schubbewegungen und Geschwindigkeiten, in dem zwischen Antrieb und Abtrieb Bauelemente zur Übertragung und Wandlung des Kraftflusses formschlüssig angeordnet sind, wobei der Wirkungsgrad in Folge der rollenden Verzahnung erhöht wird, dadurch gekennzeichnet,
dass die Wirkflächen 6 der Verzahnungsflächen mit Kugellagern 2 kombiniert wurden und die Kugellager 2 drehbar um die eigene Welle 1 gelagert sind und die Wellen zwischen den runden Doppelscheiben 4–4' und 7–7' drehbar oder fest positioniert sind, wobei die Doppelscheiben mit einen Abstandshalter 3 auf Abstand gehalten werden, um die Drehbarkeit der Kugel- und oder Rolllager zu gewährleisten, wobei die Doppelscheibe 7–7' eine konvexe Ausstülpung zwischen den Kugellagern haben, um ein freies Rollen der Doppelscheibe 4–4' zu gewährleisten
dass an den Doppelscheiben 4–4' und 7–7' Kettenzahnräder 8 fest positioniert sind in vorzugsweise gleicher Zahnanzahl wie die Anzahl der Kugellager 2 bzw. Triebstockzähne 2, um...

Description

Die Erfindung betrifft eine Verzahnung in Kombination mit Kugellagern, geeignet für Getriebe und andere bewegliche Bauelemente zur Übertragung und Wandlung des Kraftflusses.
Für verschiedenartige technische Anwendungen müssen Leistungen und Bewegungen in Form von Dreh- und/oder Schubbewegungen sowie Geschwindigkeiten zwischen Baugruppen übertragen und/oder gewandelt werden. Hierfür sind insbesondere Baugruppen geeignet, die unabhängig von ihrer jeweils konkreten Ausgestaltung aus Rädern, Zahnrädern, sowie weiteren Bauelementen bestehen. Die Kraftübertragung an den beteiligten Wirkflächen erfolgt durch Formschluss. Obwohl bereits eine kaum überschaubare Anzahl von Verzahnungsarten bekannt ist, gibt es immer wieder Lösungen, welche zu einer Wirkungsgraderhöhung durch Verringerung der Reibung führen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine neue Verzahnungskombination zu schaffen, dass eine sehr gleichmäßige reibungsarme Bewegungs- und Kraftübertragung erzielt. Die Verzahnung erhöht den Wirkungsgrad, weil Verluste durch Reibräder oder andere übliche Verzahnungen noch mehr vermieden werden. Die neue Verzahnungsvariante lässt sich überall in der Industrie, wo Getriebe oder Bewegungen von Rädern erforderlich sind, anwenden. Umfangreiche Nutzungsmöglichkeiten ergeben sich überall im Maschinenbau, Fördertechnik, Getriebebau, Fahrzeugbau.
Diese Aufgabe wird gelöst, indem zwei Räder an ihren Verzahnungselementen mit Kugellagern oder andere rollende Lager kombiniert werden. Die Verzahnungen können auch in Form von versetzt angeordneten Spindelradgruppen und Ritzelradgruppen gestaltet sein, um eine kontinuierliche Kraftübertragung zu gewährleisten.
Mit der erfindungsgemäßen Konstruktion wird eine neuartige rollende Verzahnung zwischen zwei oder mehreren Rädern geschaffen, bei welchen die Kräfte und/oder Bewegungen formschlüssig reibungsarm übertragen werden. Die Anordnung der Räder kann variabel gestaltet werden, auch in Form von Stufenzahnradelementen oder anderen Kombinationen. Vorzugsweise wurde im Ausführungsbeispiel eine mehrfach versetzte modulare Anordnung der Stufenzahnradelemente gewählt. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
Es zeigen:
Seite 1/6 1 eine Schnittdarstellung der Roll-Verzahnung
Seite 2/6 2 eine Schnittdarstellung der Roll-Verzahnung mit Stufenzahnrad
Seite 3/6 3 eine Perspektiv Roll-Verzahnung mit Stufenrad
Seite 4/6 4 eine Perspektiv Gegenstück der Roll-Verzahnung mit Stufenrad
Seite 5/6 5 ein Modul der Anordnung der Stufenzahnradelemente
Seite 6/6 6 Beispiel einer Kombination mehrerer Module zu einem Getriebe
Anstelle der in der Zeichnung dargestellten Kugellager können auch Rolllager oder Spindeln gleicher Funktion Verwendung finden.
Die in der Zeichnung dargestellten drehbar gelagerten Achsen 5 beider Zahnräder sind parallel zueinander angeordnet, wobei die Wirkflächen 6 mit Kugellagern 2 versehen sind. Die Kugellager sind drehbar um die eigene Welle 1 gelagert. Diese Wellen 1 sind zwischen den runden Doppel-Scheiben 4–4', 7–7' positioniert. Die Positionierung kann sowohl drehbar als Triebstockverzahnung als auch fest sein, wobei auf der festen Welle 1 ein Kugellager drehbar gelagert sein muss. Die Doppel-Scheiben 4–4', 7–7' sind mit einem Abstandshalter 3 versehen. Der Abstandshalter 3 hat die Funktion die Scheiben auf einen bestimmten Abstand zu halten, um die Drehbarkeit der Kugel- bzw. Rolllager 2 zu gewährleisten. Die Doppelscheibe 7–7' hat zwischen den einzelnen Kugellagern eine konvexe Ausstülpung, damit das Gegenstück Kugellager der Doppelscheibe 4–4' ein freies Rollen ermöglicht. Das Kettenzahn- und/oder Stirnzahnrad 8 ist vorzugsweise mit den Doppelscheiben 4–4' und 7–7' wie ein fest Stufenrad verbunden, wobei die Zähne vorzugsweise die gleiche Anzahl wie die als Verzahnung wirkenden äußeren Kugellager der Doppelscheiben besitzt.
Wird die Welle 5 mittels Drehmoment angetrieben, wird die Bewegung mittels Wirkflächen 6 über das Kugellager auf das gegenüberliegende Zahnrad übertragen. Dadurch entsteht eine rollende Kraftübertragung, welche anders als bei üblichen Verzahnungen eine zusätzliche Verringerung der Reibungsenergie gewährleistet. Infolge der Passgenauigkeit der ineinander greifenden Kugellager entfällt Glattreibung zwischen den Angriffsflächen, welche in üblichen Verzahnungen vorhanden sind. In der, in der Lösung dargestellten Rollreibung wird der Wirkungsgrad erhöht.
Die an den Doppelscheiben 4–4' und 7–7' verzahnten Kettenräder 8 ermöglichen eine Kraftübertragung mittels Kette oder als Stirnzahnrad direkt verzahnt. Im Ausführungsbeispiel 6 werden ausgehend vom Antrieb 21 die Verzahnungselemente – Gruppe 8 angetrieben, wobei die Kraftübertragung über die fest miteinander verbundene Stufenzahnradelemente 4–4'; 8 und weiter folgend über mehrere Gruppen bis zum Abtrieb 24 erfolgt.

Claims

Verzahnungskombination mit Kugellager und sonstigen Rolllagern zur Übertragung und Wandlung von Drehbewegungen, Schubbewegungen und Geschwindigkeiten, in dem zwischen Antrieb und Abtrieb Bauelemente zur Übertragung und Wandlung des Kraftflusses formschlüssig angeordnet sind, wobei der Wirkungsgrad in Folge der rollenden Verzahnung erhöht wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkflächen 6 der Verzahnungsflächen mit Kugellagern 2 kombiniert wurden und die Kugellager 2 drehbar um die eigene Welle 1 gelagert sind und die Wellen zwischen den runden Doppelscheiben 4–4' und 7–7' drehbar oder fest positioniert sind, wobei die Doppelscheiben mit einen Abstandshalter 3 auf Abstand gehalten werden, um die Drehbarkeit der Kugel- und oder Rolllager zu gewährleisten, wobei die Doppelscheibe 7–7' eine konvexe Ausstülpung zwischen den Kugellagern haben, um ein freies Rollen der Doppelscheibe 4–4' zu gewährleisten dass an den Doppelscheiben 4–4' und 7–7' Kettenzahnräder 8 fest positioniert sind in vorzugsweise gleicher Zahnanzahl wie die Anzahl der Kugellager 2 bzw. Triebstockzähne 2, um eine zusätzliche Kraftübertragung zu gewährleisten, wobei die Doppelscheiben 4–4' und 7–7' und die Kettenzahnräder 8 mehrfach nacheinander versetzt angeordnet sind, wobei diese zusammen ein Modul bilden, welche mehrfach zu einer Getriebelösung angeordnet werden, wobei die Doppelschreiben ebenso wie die Kettenzahnräder auch einzeln in Kombination mit anderen Maschinenelementen eine gesonderte Gruppe bilden.
Zahnradkombination nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungskombination zwischen einem oder mehreren Rädern mit Kugellagern versehen wurde, um eine rollende Verzahnung zu erhalten
Zahnradkombination nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Kugellager zwischen Doppelscheiben 4–4' und 7–7' positioniert sind und die Doppelscheiben durch einen Abstandshalter das freie Rollen der Kugellager gewährleisten
Zahnradkombination nach Anspruch 1 und 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Doppelscheibe 7–7' durch eine konvexe Ausstülpung das freie Rollen der Doppelscheibe 4–4' ermöglicht
Zahnradkombination nach Anspruch 1 und 4 dadurch gekennzeichnet dass die Doppelscheiben 4–4' und 7–7' Kettenzahnräder 8 fest positioniert sind in vorzugsweise gleicher Zahnanzahl wie die Anzahl der Kugellager 2 bzw. Triebstockzähne 2, um eine zusätzliche Kraftübertragung zu gewährleisten, wobei die Doppelscheiben 4–4' und 7–7' und die Kettenzahnräder 8 mehrfach nacheinander versetzt angeordnet sind, wobei diese zusammen ein Modul bilden, welche mehrfach zu einer Getriebelösung angeordnet werden, wobei die Doppelschreiben ebenso wie die Kettenzahnräder auch einzeln in Kombination mit anderen Maschinenelementen eine gesonderte Gruppe bilden.