DE250317C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 250317 -KLASSE 47 h. GRUPPE

WILHELM CHRISTOPH PETER IVEN in DOCKENHUDEN b. BLANKENESE.

Umlaufrädergetriebe für gleichachsige Wellen. Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. September 1908 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Umlaufrädergetriebe für gleichachsige Wellen. Während nun die bekannten derartigen Ausführungen den Mangel bieten, daß man das Über-Setzungsverhältnis nicht beliebig wählen kann, sondern mit Rücksicht auf die aus praktischen Gründen erforderliche Differenz der Zähnezahlen auf eine gewisse Größe beschränkt war, gestattet die Ausführung vorliegender Erfindung eine ganz unbegrenzte Wahl des Übersetzungsverhältnisses.

Das neue Getriebe unterscheidet sich von den bisherigen Ausführungen wesentlich dadurch, daß zwei Umlaufräder vorhanden sind, von denen jedes für sich Exzenterbewegungen ausführen kann, ohne daß dabei eine Änderung der Zahnstellung beider Räder gegeneinander eintritt, und wobei das eine Umlaufrad in einen mit der Antriebswelle gleichachsigen feststehenden Zahnkranz, das andere in einen auf der getriebenen Welle sitzenden Zahnkranz greift, d. h. es ist außer einem auf einer Kurbel drehbaren umlaufenden Rad noch ein zweites auf einer Kurbel drehbares Rad vorhanden, welches in ein auf der Arbeitswelle sitzendes Rad eingreift und mit dem ersterwähnten umlaufenden Rad so verbunden ist, daß es die Drehbewegung dieses Rades mitmachen muß. Das neue Getriebe ist mithin ein Vierradgetriebe.

Die Zeichnung stellt in den Fig. 1 und 1 a, 2 und 2 a sowie 3 und 3 a drei beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung dar.

Nach der Ausführungsform der Fig. 1 und 1 a, 35

welche letztere teilweise einen senkrechten Schnitt nach A-A und teilweise einen solchen nach B-B (Fig. 1) darstellt, ist b die treibende Welle, auf deren Kurbelzapfen δ¹ das Rad f sitzt. Zentrisch zu δ hat der f umgebende Gehäuseteil innen den Zahnkranz a, während auf der anzutreibenden, zu b zentrisch liegenden Welle η eine mit konzentrischer Innenverzahnung 0 versehene Büchse befestigt ist. In dem Ende der Welle η ist zentrisch das Ende der Welle b gelagert, auf deren Teil b², welcher um i8o° gegen δ¹ versetzt ist, das Gegenrad g für den Zahnkranz 0 sitzt. Das Rad f greift mit zwei diametral und auf der Verbindungslinie der Mitten von δ¹ und δ² liegenden Kuppelzapfen in zylindrische Lochungen der den Zahnkranz g tragenden Radscheibe, wobei die Mitten der zylindrischen Lochungen derartig exzentrisch zu jenen der Kuppelzapfen liegen und einen solchen Durchmesser haben, daß sich die Kuppelzapfen entsprechend der Exzenterverschiebung in den Lochungen, stets deren Wandung anliegend, verschieben können.

Die Ausführung nach Fig. 2 und 2 a unterscheidet sich von jener der Fig. 1 und ia nur dadurch, daß die Räder f¹, g¹ durch exzentrisch verbundene Zapfenpaare i, i¹ gekuppelt sind, die von Ausbohrungen der Radscheiben dicht umschlossen werden.

Nach Fig. 3 und 3 a liegen die Mitten der beiden zu δ exzentrischen Wellen teile δ⁴, δ⁸ auf derselben Seite zur Mitte von δ, dessen Endzapfen hier exzentrisch zur Welle liegt.

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Die Wirkungsweise der Getriebe erhellt aus den folgenden theoretischen Betrachtungen an Hand der Fig. 4 bis 4 b.

Wenn an einem feststehenden Rad sich ein zweites Rad abwälzt, so läßt sich die Bewegung des zweiten Rades auffassen als eine Drehung des zweiten Rades um seinen Mittelpunkt und eine gleichzeitige parallele Verschiebung aller Radteilchen in der Radebene (Fig. 4). Bezeichnet g den Durchmesser eines feststehenden Radkranzes, h den Durchmesser eines sich in diesem abwälzenden Rades, so beschreibt der Mittelpunkt 0 des Rades Äbeim Abwälzen einen Kreis mit dem Radius

MO = -£—-·

Die Lage des Kreises h zum Kreis g ist stets dadurch gekennzeichnet, daß der Berührungspunkt der beiden Kreise mit den Mittelpunkten M und 0 in einer Geraden liegt. Bezeichnet man mit α einen beliebigen Drehwinkel des Radius M 0 und mit α -f γ denjenigen Drehwinkel, um welchen sich gleichzeitig das Rad h um seinen Mittelpunkt gedreht hat, während sich M 0 um den Winkel α gedreht hat, so sind α und γ verbunden durch die Beziehung

(0. + γ) h = a

oder

l — h

Denn da sich h in g abwälzt, sind die sich aneinander abwälzenden Bogenstrecken der beiden Kreise einander gleich, also z. B. Punkt 5 des Kreises h fällt mit Punkt 5 des Kreises g zusammen. Denkt man sich nun den Kreis h in der Stellung 5 gezeichnet, so ist die Richtung des Radius gegeben durch den Winkel a aus der Bedingung, daß die Radien der beiden Kreise im Berührungspunkt stets zusammenfallen müssen. Dem abgewickelten Umfang des Kreises g entspricht also ein Drehwinkel des Kreises h

= a ■

Man erkennt, daß dieser Wert positiv oder negativ werden kann, je nach dem gegenseitigen Verhältnis der Werte g Und h. Man hat hier ein Mittel in der Hand, im wesentlichen ein beliebiges Übersetzungsverhältnis zwischen Null und Unendlich zu erzielen, je nachdem man die Differenz der Zähnezahlen einander nähert. Je mehr sich h und g nähern, desto geringer

wird das Übersetzungsverhältnis -2-^—

Wenn man nun das umlaufende Rad auf einer Kurbel drehbar lagert, deren Radius S- h

ist, so kann man die Abwälzung des

umlaufenden Rades an dem feststehenden Rad dadurch hervorrufen, daß man die Kurbel dreht. Einem bestimmten Kurbelwinkel α entspricht dann ein bestimmter Drehwinkel

' g-h

"' ^h
des umlaufenden Rades.

Diese Drehbewegung wird durch die Mitnehmereinrichtung unmittelbar auf das Rad der Arbeitswelle übertragen, und zwar im Verhältnis der Zähnezahlen des zweiten Räder-

paares, also im Verhältnis -r (Fig. 4 b), das

heißt also, infolge der Drehung des Kurbelradius M 0 um den Winkel α machen die beiden Umlauf räder eine Drehbewegung um den Winkel

γ = a ■

-h

und das mit der Arbeitswelle gekuppelte Rad eine Drehbewegung um den Winkel

c
J

»— h c

= et'

Weiter wirkt aber noch auf das Rad der Arbeitswelle die parallele Verschiebung des umlaufenden zweiten Rades ein, indem diese Verschiebung des Umlaufrades eine Drehung des Arbeitsrades um den Betrag

bei einer Drehung der Kurbel um α bewirkt. Denkt man sich das Rad c durch eine Parallelverschiebung aus seiner Anfangslage in eine solche Stellung gebracht, daß der Punkt IV des Rades c mit dem Punkt IV des Rades d zusammenfällt (Fig. 4 a), wobei Punkt IV dadurch gekennzeichnet wird, daß er beim Umlauf von einem bestimmten gemeinschaftlichen Berührungspunkte der beiden Kreise aus gleiche Strecken auf dem Umfang abschneidet, so muß, da in jedem Berührungspunkt zweier Kreise die Radien aufeinanderfallen, der Kreis d eine Drehung erleiden, und zwar, wie von Fig. 4 abzulesen, bei einer Drehung der Kurbelwelle M O um den Winkel α um den Betrag

c — d

Da nun die Bewegung der Zwischenräder sich aus einer Drehung und einer Verschiebung zusammensetzt, so muß auch der Drehungswinkel der Arbeitswelle gleich der Summe der beiden durch die Drehung und durch die Schiebung der Zwischenräder bewirkten Drehungen

sein. Die gesamte Drehung der Arbeitswelle ist sonach bei einer Kurbeldrehung um α gleich

ti CC ' ' G/

h d d

Hieraus ergibt sich die neue Wirkung des Getriebes.

Das Übersetzungsverhältnis setzt sich aus

zwei Gliedern zusammen, von denen jedes ίο Glied positiv oder negativ sein kann, je nach dem Verhältnis der Zähnezahlen in den einzelnen Räderpaaren.

Die Summe beider Größen kann gleich Null

werden, ohne daß die Zähnezahlen der kämmenden Räder einander gleich zu werden brauchen. Die Richtung der Umdrehung kann durch entsprechende Wahl der Verhältnisse der Zähnezahlen der beiden Räderjpaare mehrfach beeinflußt werden.

Claims (1)

1. Patent- Anspruch:

   Umlaufrädergetriebe für gleichachsige Wellen, gekennzeichnet durch zwei Umlaufräder (f und g), von denen jedes für sich Exzenterbewegungen ausführen kann, ohne daß die Stellung der Zähne beider Räder gegeneinander geändert wird, und von denen das eine (f) in einen mit der Antriebswelle (b) gleichachsigen feststehenden Zahnkranz (a), das andere (g) in einen auf der getriebenen Welle (n) sitzenden Zahnkranz (0) eingreift.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.