DE2845388A1

DE2845388A1 - Zahnradgetriebe

Info

Publication number: DE2845388A1
Application number: DE19782845388
Authority: DE
Inventors: Fred F Haefner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-10-19
Filing date: 1978-10-18
Publication date: 1979-04-26
Also published as: US4142422A; JPS5490429A; GB2006386A; GB2006386B; JPS5825172B2; FR2406761A1; CA1093863A

Description

KRAUS & WEISERT _fl PATENTANWÄLTE

DR. WALTER KRAUS DIPLOMCHEMIKER - DR.-ING. ANNEKÄTE WEISERT DIPL.-ING. FACHRICHTUNG CHEMIE IRMGARDSTRASSE 15 · D-8OOO MÜNCHEN 71 · TELEFON 089/797077-797078 · TELEX 05-212156 kpatd

TELEGRAMM KRAUSPATENT

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1994 JS/My

FRED F. HAEFNER Wexford, USA

Zahnradgetriebe

909817/0847

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Zahnradgetriebe zur übersetzung einer Leistung auf eine höhere Winkelgeschwindigkeit. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Mechanismus bzw. eine Anordnung zur Änderung eines Übersetzungsverhältnisses bzw. einer Drehzahl, der bzw. die in einem Zahnradgetriebe zum Übertragen von Leistung auf erhöhte Winkelgeschwindigkeiten anwendbar ist.

Gewünschte Drehzahländerungen in Zahnradgetrieben werden dadurch erzielt, daß man Zahnräder von unterschiedlichen Durchmessern vorsieht, da die Drehzahlen der unterschiedlichen Zahnräder dem Verhältnis ihrer Durchmesser und dem Verhältnis der Anzahl von Zahnradzähnen umgekehrt proportional sind. Jedoch sind derartige Getriebemechanismen unerwünscht, wo die Raumbeschränkungen kritisch sind.

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein neuer Mechanismus zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses zur Verfügung gestellt, in dem ein Zwiechenzahnrad von konstantem Durchmesser vorgesehen ist, das zwei Teile hat, von denen der erste Teil mit einem Antriebszahnrad bzw. einem Antriebsritzelzahnrad in Eingriff steht, während der zweite Teil mit einem angetriebenen Zahnrad in Eingriff steht; und dieser Mechanismus ist insbesondere in den Anwendungsfällen in vorteilhafter Weise brauchbar, in denen die Raumbeschränkungen kritisch sind. Demgemäß wird mit der Erfindung ein Zahnradgetriebe zur Verfügung gestellt, das folgendes umfaßt: ein Ritzel- bzw. Antriebszahnrad, das eine Stirnverzahnung hat; ein Zwischenzahnrad von konstantem Durchmesser, das einen ersten stirnverzahnten Teil zum Eingriff mit dem Antriebszahnrad besitzt, sowie einen zweiten, spiralförmig verzahnten Teil auf einem Fluchtweg bzw. in einer Bahnrichtung, der bzw. die sich axial nach dem stirnverzahnten Teil hin-und von letzterem wegbewegt,

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wobei der erste, stirnverzahnte Teil und der zweite, spiralförmig verzahnte Teil die gleiche diametrische Zahnteilung (d.h. die gleiche Anzahl von Zähnen pro Längeneinheit des Teil- bzw. Rollkreisdurchmessers bzw. den gleichen Diametralpitch) haben; und ein drittes Zahnrad, das den gleichen Durchmesser wie das Antriebszahnrad hat und mit dem zweiten, spiralförmig verzahnten Teil des Zwischenzahnrads in Eingriff treten kann bzw. ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein zweiter, spiralförmig verzahnter Teil des Zwischenzahnrads vorgesehen, der zwei benachbarte, segmentierte Teile bzw. Segmentteile umfaßt. Das eine Segment nähert sich dem ersten, stirnverzahnten Teil und hat spiralförmig vorgesehene Zähne zum Antrieb des dritten Zahnrads nach dem stirnverzahnten Teil des Zwischenzahnrads hin. Das benachbarte Segment des spiralförmig verzahnten Teils entfernt sich von dem ersten, stirnverzahnten Teil und hat spiralförmig vorgesehene Zähne zum Antrieb des dritten Zahnrads von dem stirnverzahnten Teil des Zwischenzahnrads weg. Das dritte Zahnrad umfaßt zwei gezahnte Teile, die zusammen ein grätenartiges Muster bzw. einen Pfeilzahnverlauf bilden; der eine Teil des dritten Zahnrads befindet sich in Eingriff mit einem Segment des spiralförmig verzahnten Teils des zweiten Zwischenzahnrads, wogegen sich der andere Teil des dritten Zahnrads im Eingriff mit dem benachbarten Segment des spiralförmig verzahnten Teils des zweiten Zahnrads befindet.

Weiterhin zeichnet sich eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dadurch aus, daß Führungsvorsprünge längs desspiralförmig verzahnten Teils des Zwischenzahnrades und längs der Zähne des dritten Zahnrads vorgesehen sind, um die zusammenwirkende Beziehung bzw. das Zusammenwirken der spiralförmig angeordneten Zähne des Zwischenzahnrads mit den Zähnen des dritten Zahnrads aufrechtzuerhalten.

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Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachstehend anhand eines besonders bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in der einzigen Figur der Zeichnung dargestellt ist, welche eine Aufsicht auf ein Zahnradgetriebe nach der Erfindung zeigt.

In der Zeichnung ist mit 10 eine Antriebswelle bezeichnet, mit der eine Eingangsleistung auf ein (erstes) Antriebszahnrad 12 übertragen wird. Die Stirnverzahnung 14 des Antriebszahnrads befindet sich im Eingriff mit einem ersten, stirnverzahnten Teil 18 eines zwischengeschalteten, zweiten Zahnrads 16, so daß dadurch das (zweite) Zwischenzahnrad 16 mit einer Drehzahl angetrieben wird, die proportional der Drehzahl des Antriebs- bzw. Ritzelzahnrads 12 ist. Das Zwischenzahnrad 16 hat einen zweiten, spiralförmig verzahnten Teil 20 auf einem Fluchtweg, der sich axial nach dem stirnverzahnten Teil 18 hin-und von letzterem wegbewegt. In dem dargestellten, besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt der zweite, spiralförmig verzahnte Teil 20 zwei benachbarte, segmentierte bzw. als Segmente ausgebildete, verzahnte Teile 22 und 24. Das verzahnte Segment 22 steht im Eingriff mit dem verzahnten Teil 32 eines (dritten) Antriebs Zahnrads 30, und seine Zähne sind vorgesehen, um das dritte Zahnrad 30 nach dem ersten, stirnverzahnten Teil 18 des Zwischenzahnrads 16 hin anzutreiben bzw. zu bewegen. Das benachbarte Segment 24 des Zwischenzahnrads 16 befindet sich dann im Eingriff mit dem verzahnten Teil 34, und seine Zähne sind vorgesehen, um das dritte Zahnrad 30 von dem stirnverzahnten Teil 18 des Zwischenzahnrads 16 weg anzutreiben bzw. zu bewegen. Der letzte Zahn 23 des verzahnten Segments 22 befindet sich im Eingriff mit dem verzahnten Teil 32 des dritten Zahnrads 30, während sich der erste Zahn 25 des verzahnten Segments 24 im Eingriff mit dem verzahnten Teil 34 des dritten Zahnrads 30 befindet, um die Bewegungsänderung des dritten Zahnrads 30 relativ zu dem ersten, stirnverzahnten Teil 18 des

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Zwischenzahnrads 16 zu schalten. Das dritte Zahnrad 30 ist so auf der Welle 31 aufgekeilt, daß eine Axialbewegung des Zahnrads 30 möglich ist, während die Welle 31 rotiert. Weiterhin sind Führungsvorsprünge 26 und 28 auf dem Zwischenzahnrad 16 und Führungs vor Sprünge 36 und 38 auf dem dritten Zahnrad 30 vorgesehen, um die gezähnten Segmente 32 und 34 in Eingriff mit den zweiten, spiralförmig gezähnten Teilen 22 und 24 zu halten.

In der Praxis der vorliegenden Erfindung wird das Getriebe vor allem in einem kleinen bzw. engen Raum angeordnet, in den konventionelle Zahnräder mit großem Durchmesser nicht untergebracht werden können bzw. nicht hineinpassen. Die Eingangsleistung der Welle 10 mit einer niedrigen Geschwindigkeit wird durch den gezähnten Teil 14 des Zahnrads 12 und den gezähnten Teil 18 des Zwischenzahnrads 16 übertragen. Die Leistung wird dann vom Zwischenzahnrad 16 zum dritten Zahnrad 30 übertragen, und zwar durch den Eingriff der spiralförmigen, gezähnten Segmente 22 und 24 mit den gezähnten Teilen 32 und 34. Da das Antriebs- bzw. Ritzelzahnrad und das dritte Zahnrad die gleiche Anzahl von Zähnen haben und da der spiralförmige, gezähnte Weg 20 mehr Zähne hat als der stirngezähnte Teil 18 des Zwischenzahnrads 16, wird die Eingangsleistung (weniger anzusetzende Verluste einschließlich Reibung und dergl.) bei bzw. mit höheren Geschwindigkeiten an der Welle 31 verfügbar.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es sind viele Abwandlungen im Rahmen des Gegenstands und des allgemeinen Erfindungsgedankens möglich.

Kurz zusammengefaßt betrifft die Erfindung einen Hechanismus zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses, und zwar insbesondere ein Zahnradgetriebe, das eine Leistung auf

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eine höhere Winkelgeschwindigkeit übersetzt. Ein Antriebszahnrad hat eine Stirnverzahnungsausbildung, die mit dem stirnverzahnten Teil eines Zwischenzahnrads kämmt. Das Zwischenzahnrad hat außerdem einen spiralförmigen, gezähnten Teil, der einem Weg folgt, welcher sich axial nach dem kreisförmigen Weg des stirnverzahnten Teils, der mit dem Antriebszahnrad in Eingriff steht, hin- und axial von diesem stirnverzahnten Teil wegbewegt. Ein drittes Zahnrad, das den gleichen Durchmesser wie das Antriebs zahnrad hat, kämmt mit dem spiralförmigen Zahnradteil des Zwischenzahnrads.

Ende der Beschreibung.

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Claims

PATENTANWÄLTE

DR. WALTER KRAUS DIPLOMCHEMIKER · DR.-ING. ANNEKATE WEISERT DIPL.-ING. FACHRICHTUNG CHEMIE IRMGARDSTRASSE 15 · D-8000 MÜNCHEN 71 · TELEFON 089/797077-797078 · TELEX 05-212156 kpatd

TELEGRAMM KRAUSPATENT

1994

Patentansprüche

Π·/ Zahnradgetriebe zum Übersetzen einer Leistung auf eine höhere Winkelgeschwindigkeit, gekennzeichnet durch ein Antriebs- bzw. Ritzelzahnrad (12), das eine Stirnverzahnung (14) hat; ein Zwischenzahnrad (16) von konstantem bzw. gleichbleibendem Durchmesser, das einen ersten, stirnverzahnten Teil (18) hat, der mit dem Antriebs- bzw. Ritzelzahnrad (12) kämmt, sowie einen zweiten, spiralförmig verzahnten Teil (20) auf einem Fluchtweg, der sich axial nach dem stirnverzahnten Teil (18) hin- und von letzterem wegbewegt, wobei der stirnverzahnte Teil (18) und der spiralförmige, verzahnte Teil (20) die gleiche diametrische Zahnteilung bzw. die gleiche Anzahl von Zähnen pro Längeneinheit des Teil- bzw. Rollkreisdurchmessers haben; und ein drittes Zahnrad (30) vom gleichen Durchmesser wie das Antriebs- bzw. Ritzelzahnrad (12), das mit den spiralförmigen, verzahnten Teilen (20) des Zwischenzahnrads (16) in Eingriff treten kann bzw. ist.
2. Zahnradgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der spiralförmig verzahnte Teil (20) zwei benachbarte, segmentierte, verzahnte Teile (22,24) umfaßt; und daß das dritte Zahnrad (30) einen grätenförmig bzw. pfeilförmig verzahnten Teil (32,34) zum Eingriff mit dem spiralförmig verzahnten Teil (22,24) des Zwischenzahnrads (16) hat.
3. Zahnradgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenzahnrad (16) Führungsvorsprünge (26,28) hat, die sich längs des spiralförmig verzahnten

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Teils (20) erstrecken; und daß das dritte Zahnrad (30) Führungsvorsprünge (36,38) hat, die sich längs der Zähne erstrecken; so daß die Vorsprünge (26,28,36,38) die Zähne des dritten Zahnrads (30) in kooperativer Beziehung bzw. im Zusammenwirken mit den Zähnen des Zwischenzahnrads (16) halten.
4. Zahnradgetriebe nach Anspruch 1, 2 oder 31 dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Zahnrad (30) auf eine Welle (31) aufgekeilt ist, derart, daß sich das dritte Zahnrad (30) axial längs seiner Welle (31) bewegt, so daß die kooperative Beziehung bzw. das Zusammenwirken mit den Zähnen des spiralförmig verzahnten Teils (20) des Zwischenzahnrads (16) aufrechterhalten wird.

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