DE2157328A1

DE2157328A1 - In eine Anzahl Segmente unterteiltes Zahnrad

Info

Publication number: DE2157328A1
Application number: DE19712157328
Authority: DE
Inventors: Marvin Bruce Beaconsfield Quebec Shaver (Kanada)
Original assignee: Dominion Engineering Works Ltd
Current assignee: Dominion Engineering Works Ltd
Priority date: 1970-11-30
Filing date: 1971-11-18
Publication date: 1972-05-31
Also published as: AU3353571A; US3742779A; ZA715684B; AU474842B2; GB1329213A; SE373921B; IT941346B; CA954339A

Description

Anmelder: Dominion Engineering Works, Ltd./ Toronto, Ontario, Canada

In eine Anzahl Segmente unterteiltes Zahnrad

Die Erfindung bezieht sich auf ein in eine Anzahl Segmente unterteiltes Zahnrad, insbesondere auf auswechselbare und ersetzbare Zahnradsegmente, die zur Herstellung oder zur Instandsetzung großer in Segmente unterteilter Zahnräder verwendet sind.

Bei der Kraftübertragung auf Hochleistungsmaschinen mit Untersetzungsgetrieben zwischen dem Antriebsmotor und der Maschine werden seit langem Hauptgetrieberäder aus einer Anzahl gleicher miteinander verschraubter Segmente verwendet, um einen im wesentlichen einheitlichen, ringförmigen Kranz zu bilden, in den die Zähne des Zahnrads eingeschnitten bzw. eingefräst worden sind. Genauso wie bei aus einem Stück hergestellten Zahnrädern muß daher bei einer größeren Beschädigung oder bei Ausbrechen von Zähnen das gesamte Zahnrad ersetzt werden, ohne daß aus dem in Segmenten unterteilten Aufbau des Zahnrads irgendein Vorteil gezogen wird.

Zahnräder mit sehr großem Durchmesser, in der Größenordnung von 9m und darüber, werden oft verwendet und sind weit verbreitet. Bei elektrischen Antriebsmotoren mit besonders großen

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Anlaßdrehmomenten Ist die Gefahr, daß Zähne der Zahnräder ausbrechen, noch größer? ein Ersetzen solcher beschädigter Zahnräder ist aber weiterhin 'sehr schwierig. Die Zeit zur Herstellung solcher großer Zahnräder liegt bei über 2 Jahren und beim Transport solcher Zahnräder zu ihrem Aufstellungsort sowie bei der Reparatur von mittels solcher Zahnräder angetriebener Anlagen treten weitere erhebliche Schwierigkeiten auf. Wegen der hohen Kapitalisierungskosten von Betrieben, die solche großen Zahnräder verwenden, beispielsweise autogene Mühlen oder Walzwerke, die beim Ausbrechen von Zähnen aus einem solchen Zahnrad für lange Zeit stillgesetzt werden müssen, sollen durch die Erfindung Zahnräder geschaffen werden, bei denen die aufgezeigten Nachteile vermieden sind.

Gemäß der Erfindung ist daher ein in eine Anzahl Segmente unterteiltes Zahnrad, dessen einzelne, mit Zähnen versehene Segmente zur Ausbildung eines fortlaufenden Zahnkranzes aneinander befestigt sind, geschaffen, bei dem jedes Segment einen Segmentkranz mit Zähnen und Segment-Abschlußflanschen aufweist, bei dem Abstandshalter jeweils an einem ausgewählten der gegenüberliegenden .Abschlußflansche fest angeordnet sind, wodurch gegenüberliegende Teile der Zähne in die richtige gegenseitige Betriebslage gebracht sind, undbei dem durch Befestigungsmittel die gegenüberliegenden Flansche zur Übertragung einer Drehbeanspruchung relativ zur Zahnradachse so fest aneinander gesichert sind, daß die Zähne des Zahnrads ihre gegenseitige Lage beibe- * halten.

Mittels der Zahnräder ergibt sich als weiterer Vorteil der Erfindung eine erheblich größere Beweglichkeit, wodurch der Einbau an entfernten Aufstellungsorten leichter und die Schwierigkeiten und Kosten eines Transports erheblich vermindert sind.

Gemäß der Erfindung sind auswechselbare, vorgefertigte Zahnradsegmente zum Einbau in Zahnräder geschaffen, beispielsweise um solche Zahnräder zu reparieren oder wieder instandzusetzen? hierdurch sind die vorerwähnten Nachteile vermieden. Durch die Unterteilung eines Hauptzahnrads in Segmente mit einer Zahnform, die mit den Zahnkranzsegmenten verbunden ist, so daß die Segmentverbindungs- bzw. Stoßstellen an den Wurzel- oder

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Fußteilen der Zähne liegen, kann zum Einsetzen in ein derartiges Zahnrad ein Ersatz- oder Austauschsegment vorgefertigt werden. Bei der praktischen Ausführung der Erfindung werden die auswechselbaren Segmente vorzugsweise von der Fertigung her gesehen mit Untermaß hergestellt, um den Abstand der vorgefertigten Zähne relativ zu den anliegenden Zähnen aneinandergrenzender Segmente passend ausgleichen bzw. einstellen zu können, um dadurch eine genaue Zahnverbindung sicherzustellen.

Die Schaffung entsprechender Segment-Abschlußflansche ermöglicht in Verbindung mit eingeschobenen Dichtüngsstücken oder Beilagscheibeη die Einführung von Paßbolzen, so daß bei der Anpassung der Zähne bezüglich ihrer axialen Einstellung bzw. Ausrichtung des Teilkreises, der Zahnschräge (wenn überhaupt), einer Flächenparallelität und des Kopf-zu Kopf-AbStandes ein eingesetztes Segment zur Übertragung einer Dauerbelastung an den angrenzenden Segmenten gesichert werden kann.

Bei Verwendung eines in Segmente unterteilten Zahnrads ermöglicht die Einführung nomierter Segmente "mit Untergröße" die Sicherung der Belastungsübertragung zwischen aneinandergrenzenden Segmenten unabhängig von der Anpassung der Zähne. Die richtige Einstellung der Zähne des Zahnrads in genauer, gegenseitiger Lage zueinander kann dann durch die genaue Einstellung eines Ersatzsegmentes erreicht werden; die notwendige Drehmomentübertragung und die Sicherung wird dann durch Einsetzen geeigneter Beilagscheiben oder anderer einstellbarer Abstandsstücke zwischen den im Abstand zueinander angeordneten Segment-Abschlußflanschen und durch Wiedereinsetzen der Paßbolzen erreicht, wodurch das neue Segment dann in der richtigen Betriebslage gesichert ist.

Obwohl bisher nur die Verwendung von Paßbolzen beschrieben ist, können selbstverständlich auch andere Techniken zur Sicherung der Segmente an einem Zahnrad angewendet werden, um die erforderliche Genauigkeit an dem Zahnrad zu erreichen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

BAD ORIGINAL

Pig. 1 eine Gesamtansicht von Teilen eines teilweise zusammengebauten Zahnrads in auseinandergezogener Darstellung?

Fig. 2 eine Achslagerung bzw. Halterung für den Einbau eines ringförmigen Zahnrads;

Fig. 3 eine Vorderansicht eines Zahnradsegment-Abschlußflansches und

Fig. 4 eine vergrößerte Seitenansicht eines Teils zweier miteinander verbundener Segmente.

In Fig. 1 weist der Aufbau 10 ein Teil 11 die Trommel einer autogenen Mühle mit einem Flansch 12 auf, an dem das in Segmente unterteilte Zahnrad 14 durch Verschrauben mit dem Trommelflansch 12 befestigbar ist. Bei Wellenantrieben, wie in Fig. " 2 dargestellt, trägt eine Welle 20 eine Scheibe 22 mit einem gespaltenen Kranzteil 24 zur Aufnahme der Flanschteile 28 der Zahnradsegmente 16.

Die Zahnradsegmente 16 weisen jeweils einen in radialer Richtung verlaufenden Flanschteil 28 mit einem mit ihm verbundenen Kranz 30 auf, in den die Zähne 32 gefräst bzw. geschnitten werden. Jedes Segment 16 weist ein Paar Abschlußflansche 34 mit Bohrungen 36 zur Aufnahme von Paßbolzen 38 auf. Dichtungsstücke oder Abstandhalter 42, 44, die zwischen aneinandergrenzenden Abschlußflanschen 34 angeordnet sind, sind so eingepaßt, daß die aneinanderliegenden Flächen 40, 41 so zueinander in Verbindung gebracht werden, daß die genaue zahnteilung zwischen aneinander-" grenzenden Segmenten erhalten bleibt.

Beim Zusammen- oder Einbau werden zusätzlich zum Einstellen der aneinandergrenzenden Segmente 16, wodurch die Zähne auf einen gemeinsamen Teilkreis und in genauen Teilungsabstand gebracht werden, die Segmente auf die Parallelität der Zähne hin überprüft; es werden daher Abstandshalter oder Dichtungsteile 42, 44 eingepaßt, um Stabilität bzw. Festigkeit an den entsprechenden Verbindungs- bzw. Stoßstellen zu schaffen? die Löcher oder Bohrungen 36 werden dann, wenn nötig, gebohrt und aufgerieben, damit sie die Paßbolzen 38 aufnehmen können. Die Bolzen 38

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werden dann eingebaut, nachdem die Befestigung bzw. Sicherung des Zahnrads an seiner Halterung durchgeführt ist.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

\Λ In eine Anzahl Segmente unterteiltes Zahnrad, dessen einzelne, mit Zähnen versehene Segmente zur Ausbildung eines fortlaufenden Zahnkranzes aneinander befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Segment (16) einen Segmentkranz (30) mit Zähnen (32) und Segment-Abschlußflanschen (34) aufweist, daß Abstandshalter (42, 44) jeweils an einem ausgewählten der gegenüberliegenden Abschlußflansche (34) fest angeordnet sind, wodurch gegenüberliegende Teile der Zähne in die richtige gegenseitige Betriebslage gebracht sind, und daß durch Befestigungsmittel (38) die gegenüberliegenden Flansche (34) zur Übertragung einer Drehbeanspruchung relativ zur Zahnradachse so fest aneinander gesichert sind, daß die Zähne (32) des Zahnrads ihre gegenseitige Lage beibehalten.
2. Zahnrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Flansche (28) von dem Kranz (3O) zur Halterung des Zahnrads radial nach innen verlaufen.
3. Zahnrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel (38) eine Anzahl Paßbolzen zum Ein- oder Ausbau der Zahnradsegmente aufweisen.
4. Zahnrad nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet/ daß die Abstandshalter (42, 44) zwischen den entsprechenden Abschlußflanschen (34) durch die Befestigungsmittel (38) gesichert und fest zusammengedrückt werden.
5. Getrieberad nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet , daß die Flansche (28) bogenförmig zwischen den entsprechenden Abschlußflanschen (34) eines Segments (16) verlaufen.

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6. Zahnrad nach Anspruch 1 oder 2/. dadurch gekennz e i c h η e t , daß die Form der Zähne (32) des Zahnrads im Verhältnis zu den entsprechenden Segmenten in eine Lage gebracht ist/ in der die Verbindungs- oder Stoßstelle zwischen aneinandergrenzenden Segmenten vorwiegend im Fußteil des Zahnes liegt.

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