DE29601093U1 - Mechanical transmission with toothed shafts and wheels - Google Patents

Mechanical transmission with toothed shafts and wheels

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    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/02—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H1/04—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
    • F16H1/12—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes
    • F16H1/18—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes the members having helical, herringbone, or like teeth

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mechanische Transmission mit verzahnten Wellen und Rädern.The present invention relates to a mechanical transmission with toothed shafts and wheels.

Es sind Transmissionen mit zwei Wellen bekannt, und zwar einer Eingangs- bzw. Antriebswelle und einer Ausgangswelle bzw. angetriebenen Welle, wobei die Achsen dieser genannten Wellen zueinander rechtwinklig und komplanar oder rechtwinklig und versetzt sind; die Kopplung zwischen der Antriebswelle und der angetriebenen Welle ist dann herkömmlicherweise mittels eines Paares konischer Räder oder mittels eines Getriebes mit Endlosschraube und einem Rad mit spiralförmigen Zähnen realisiert.Transmissions with two shafts are known, namely an input or drive shaft and an output or driven shaft, the axes of these shafts being perpendicular and coplanar or perpendicular and offset; the coupling between the drive shaft and the driven shaft is then conventionally achieved by means of a pair of conical wheels or by means of a gear with an endless worm and a wheel with spiral teeth.

Die genannten bekannten Anordnungen haben jedoch einige Nachteile. Tatsächlich sind die Transmissionen mit ko-However, the known arrangements mentioned above have some disadvantages. In fact, the transmissions with co-

nischen Radpaaren kompliziert und teuer in der Herstellung, insbesondere wegen des erhöhten Präzisionsgrades, welcher bei der Bearbeitung der mechanischen Elemente der Räderpaare verlangt wird. Und die Transmissionen mit Endlos-, schrauben sind abgesehen davon, daß sie teuer sind, durch einen niedrigen mechanischen Wirkungsgrad gekennzeichnet, welcher sogar kleiner als 50 % sein kann, und sie erlauben nicht, daß man am Ausgang höhere Drehzahlwerte erreicht.mechanical gear pairs are complicated and expensive to manufacture, particularly because of the high degree of precision required in the machining of the mechanical elements of the gear pairs. And endless screw transmissions, in addition to being expensive, are characterized by a low mechanical efficiency, which can be even less than 50%, and they do not allow higher speed values to be reached at the output.

Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die vorne genannten Nachteile auszuschalten.The main object of the present invention is to eliminate the disadvantages mentioned above.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch Verwirklichung des Gedankens gelöst, eine mechanische Transmission zu realisieren, welche die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 beschriebenen Merkmale hat. Andere Merkmale sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.This object is achieved according to the invention by implementing the idea of realizing a mechanical transmission, which has the features described in the characterizing part of claim 1. Other features are the subject of dependent claims.

Die Vorteile, die sich durch die vorliegende Erfindung ergeben, bestehen im wesentlichen darin, daß eine in dieser Weise hergestellte Transmission einen erhöhten mechanischen Wirkungsgrad hat und daß sie die übertragung der Bewegung mit einem mäßigen Leistungsverlust zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle ermöglicht, wie auch immer der von den betreffenden Achsen gebildete Winkel und die übertragene Leistung ist; und daß ihre Herstellung einfach, preiswert und zuverlässig auch nach einer längeren Einsatzzeit ist.The advantages resulting from the present invention are essentially that a transmission manufactured in this way has an increased mechanical efficiency and that it enables the transmission of motion with a moderate power loss between the input shaft and the output shaft, whatever the angle formed by the respective axes and the power transmitted; and that its manufacture is simple, inexpensive and reliable even after a long period of use.

Diese und andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden für jeden Techniker dieses technischen Bereiches mehr und besser aus der folgenden BeschreibungThese and other advantages and features of the present invention will become more and more apparent to any technician in this technical field from the following description.

und mit Hilfe der beigefügten Zeichnungen verständlich, welche als praktische Ausführungsbeispiele der Erfindung, nicht jedoch in einem beschränkenden Sinne anzusehen sind, und in denen zeigen:and with the help of the accompanying drawings, which are to be regarded as practical embodiments of the invention, but not in a limiting sense, and in which:

Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht einer mechanischen Transmission gemäß der Erfindung, bei welcher die Achse der Antriebswelle und die der angetriebenen Welle in aufeinander senkrecht stehenden Ebenen enthalten sind {ß= 90°) ;Fig. 1 shows schematically a side view of a mechanical transmission according to the invention, in which the axis of the drive shaft and that of the driven shaft are contained in mutually perpendicular planes (ß = 90°);

Fig. 2 schematisch eine Frontalansicht der Transmission der Fig. 1.Fig. 2 shows a schematic front view of the transmission of Fig. 1.

Auf seine wesentliche Struktur reduziert und mit Bezug auf die Figuren der beigefügten Zeichnungen umfaßt eine mechanische Transmission gemäß der Erfindung eine Antriebsoder Eingangswelle 1, welche mit einem zugeordneten Antriebsorgan M verbunden ist, eine angetriebene oder Ausgangswelle 5 für die Transmission sowie Mittel zum Koppeln und Übertragen der Bewegung der Eingangswelle 1 auf die Ausgangswelle 5.Reduced to its essential structure and with reference to the figures of the accompanying drawings, a mechanical transmission according to the invention comprises a drive or input shaft 1 connected to an associated drive member M, a driven or output shaft 5 for the transmission and means for coupling and transmitting the movement of the input shaft 1 to the output shaft 5.

Vorteilhafterweise umfassen gemäß der Erfindung diese Mittel zum Koppeln der Eingangswelle 1 mit der Ausgangswelle 5 eine Welle 3, an deren einem Ende ein Rad 2 mit einer Verzahnung 20 fest angeordnet ist, welche im Eingriff mit einer zugeordneten Verzahnung 10 der Eingangs- . welle 1 ist, wobei das andere Ende dieser Welle 3 mit einer Verzahnung 3 0 versehen ist, welche dazu bestimmt ist, mit einer entsprechenden, an einem Ende der Ausgangswelle 5 vorgesehenen Verzahnung 40 zusammenzuwirken.Advantageously, according to the invention, these means for coupling the input shaft 1 to the output shaft 5 comprise a shaft 3, at one end of which a wheel 2 is fixedly arranged with a toothing 20 which engages with an associated toothing 10 of the input shaft 1, the other end of this shaft 3 being provided with a toothing 30 which is intended to cooperate with a corresponding toothing 40 provided at one end of the output shaft 5.

Vorteilhafterweise ist gemäß der Erfindung die genannte Verzahnung 4 0 auf einem Rad 4 ausgebildet, welches auf die Ausgangswelle 5 aufgekeilt ist.Advantageously, according to the invention, the said toothing 4 0 is formed on a wheel 4 which is keyed onto the output shaft 5.

Vorteilhafterweise sind die genannten Verzahnungen bzw. 30 direkt auf den Wellen 1 bzw. 3 ausgebildet.Advantageously, the said gears 30 and 31 are formed directly on the shafts 1 and 3, respectively.

Vorteilhafterweise sind gemäß der Erfindung die genannten, im Eingriff befindlichen Verzahnungen 10, 20, 30, 40 mit schrauben1inienförmigen Zähnen versehen, deren Neigung zweckmäßigerweise in Abstimmung mit dem Winkel &bgr; ' zwischen der Achse der Eingangswelle 1 und der der Zwischenwelle 3 sowie mit dem Winkel /3'' zwischen der Achse dieser letzteren und der der Ausgangswelle 5 bestimmt ist derart, daß der von den Ebenen, die durch die Achsen der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle der Transmission verlaufen, gebildete Winkel &bgr; eine vorgegebene Größe erhält.Advantageously, according to the invention, said meshing gears 10, 20, 30, 40 are provided with helical teeth, the inclination of which is suitably determined in accordance with the angle β' between the axis of the input shaft 1 and that of the intermediate shaft 3 and with the angle /3'' between the axis of the latter and that of the output shaft 5, such that the angle β formed by the planes passing through the axes of the input shaft 1 and the output shaft of the transmission has a predetermined value.

Vorteilhafterweise ist gemäß der Erfindung die Anzahl der Zähne der Getriebeanordnungen, die von den genannten Verzahnungen 10, 20 sowie 30, 40 gebildet sind, entsprechend dem übersetzungsverhältnis, welches man erzielen will, variabel, um die Verwirklichung einer Reduzierung oder einer Vervielfältigung der Drehzahl der Eingangswelle 1 zu ermöglichen.Advantageously, according to the invention, the number of teeth of the gear arrangements formed by said gears 10, 20 and 30, 40 is variable according to the gear ratio that is to be obtained, in order to enable the speed of rotation of the input shaft 1 to be reduced or increased.

Vorteilhafterweise ist gemäß der Erfindung und mit Bezug auf die Fig. 1 der beigefügten Zeichnungen dieser Winkel &bgr; gleich 90°.Advantageously, according to the invention and with reference to Figure 1 of the accompanying drawings, this angle β is equal to 90°.

Es versteht sich, daß dieser Winkel &bgr; jedoch auch von 90° verschieden sein kann.It is understood that this angle β can also be different from 90°.

Als die Erfindung nicht beschränkendes Beispiel kann die vorliegende Transmission bei Maschinen für das Bauwesen, wie etwa Mischmaschinen und dergleichen, mit einer Untersetzungsfunktion eingesetzt werden, und zwar· wegen der konstruktiven und funktionalen Einfachheit, gekoppelt mit einem hohen erreichbaren Wirkungsgrad auch bei erhöhten Ausgangsleistungen.As a non-limiting example of the invention, the present transmission can be used in machines for construction, such as mixers and the like, with a reduction function, due to the structural and functional simplicity, coupled with a high achievable efficiency, even at increased output powers.

Es versteht sich, daß die genannten Wellen 1, 3, 5 zweckmäßigerweise in zugeordnete Lagerhalterungen einsetzbar sind, die ihrerseits in einem Aufnahmegehäuse 6 für die Transmission angeordnet werden können, welches außerdem eine Kammer für Schmierstoff aufnimmt.It is understood that the aforementioned shafts 1, 3, 5 can be conveniently inserted into associated bearing holders, which in turn can be arranged in a receiving housing 6 for the transmission, which also accommodates a chamber for lubricant.

Die Funktion der oben beschriebenen Transmission ist wie folgt:The function of the transmission described above is as follows:

Das von der Welle 1 angetriebene Rad 2 bewirkt die Drehung der Zwischenwelle 3, die ihrerseits in die Verzahnung 4 0 eingreift und die Drehung der Ausgangswelle 5 verursacht, so daß auf diese Weise eine Übertragung der Bewegung der Welle 1 auf die Welle 5 realisiert wird, deren Drehzahl mit der der Welle 1 entsprechend dem vorgegebenen Übersetzungsverhältnis zusammenhängt.The wheel 2 driven by the shaft 1 causes the rotation of the intermediate shaft 3, which in turn engages the gearing 4 0 and causes the rotation of the output shaft 5, so that in this way a transmission of the movement of the shaft 1 to the shaft 5 is realized, the speed of which is related to that of the shaft 1 according to the predetermined transmission ratio.

In der Praxis können die Einzelheiten der Ausführung jedoch in äquivalenter Weise hinsichtlich der Form, der Abmessungen, der Anordnung der Elemente, der Natur der verwendeten Materialien variieren, ohne im übrigen den Bereich der verwirklichten Lösungsidee zu verlassen, so daß man in den Grenzen des von dem vorliegenden Patent für industrielle Erfindungen gewährten Schutzbereiches verbleibt.In practice, however, the details of implementation may vary in an equivalent manner as regards shape, dimensions, arrangement of elements and nature of materials used, without otherwise departing from the scope of the solution idea implemented, thus remaining within the limits of the scope of protection granted by the present patent for industrial inventions.

Claims (10)

_ i — - Schutzansprüche -_ i — - Protection claims - 1. Mechanische Transmission, umfassend eine Antriebs- oder Eingangswelle (I)7 welche mit einem zugeordneten Antriebsorgan (M) verbunden ist, eine angetriebene oder Ausgangswelle (5) der Transmission, sowie Mittel zum Koppeln und übertragen der Bewegung der Eingangswelle (1) auf die Ausgangswelle (5), dadurch gekennzeichnet, daß diese Mittel zum Koppeln der Eingangswelle (1) mit der Ausgangswelle (5) eine Zwischenwelle (3) umfassen, an deren einem Ende ein Rad (2) fest angeordnet ist, welches mit einer Verzahnung (20) versehen ist, die mit einer entsprechenden Verzahnung (10) der Eingangswelle (1) im Eingriff ist, wobei das andere Ende dieser Welle (3) mit einer Verzahnung (30) versehen ist, welche dazu bestimmt ist, mit einer entsprechenden, an einem Ende der Ausgangswelle (5) vorgesehenen Verzahnung (40) zusammenzuwirken.1. Mechanical transmission, comprising a drive or input shaft (I) 7 which is connected to an associated drive member (M), a driven or output shaft (5) of the transmission, and means for coupling and transmitting the movement of the input shaft (1) to the output shaft (5), characterized in that these means for coupling the input shaft (1) to the output shaft (5) comprise an intermediate shaft (3) at one end of which a wheel (2) is fixedly arranged which is provided with a toothing (20) which engages with a corresponding toothing (10) of the input shaft (1), the other end of this shaft (3) being provided with a toothing (30) which is intended to cooperate with a corresponding toothing (40) provided at one end of the output shaft (5). 2. Transmission nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Verzahnung (40) auf einem Rad (4) ausgebildet ist, welches auf der Ausgangswelle (5) aufgekeilt ist.2. Transmission according to claim 1, characterized in that this toothing (40) is formed on a wheel (4) which is keyed onto the output shaft (5). 3. Transmission nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnungen (10) bzw. (30) direkt auf den jeweiligen Wellen (1) bzw. (3) ausgebildet sind.3. Transmission according to claim 1 or 2, characterized in that the toothings (10) or (30) are formed directly on the respective shafts (1) or (3). 4. Transmission nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten, im Eingriff befindlichen Verzahnungen (10, 20, 30, 40) mit4. Transmission according to one of claims 1 to 3, characterized in that the said meshing teeth (10, 20, 30, 40) are provided with schraubenlinienförmigen Zähnen ausgebildet sind, deren Neigung zweckmäßigerweise in Abhängigkeit vom Winkel (/?') zwischen der Achse der Eingangswelle (1) und der der· Zwischenwelle (3) sowie vom Winkel {ß%x) zwischen der Achse dieser letzteren und der der Ausgangswelle (5) bestimmt ist derart, daß der Winkel (ß) , welcher von den durch die Achsen der Eingangswelle (1) und der Ausgangswelle (5) der Transmission verlaufenden Ebenen gebildet wird, von einer vorgegebenen Größe ist.helical teeth, the inclination of which is conveniently determined as a function of the angle (/?') between the axis of the input shaft (1) and that of the intermediate shaft (3) and of the angle (ß %x ) between the axis of the latter and that of the output shaft (5), such that the angle (ß) formed by the planes passing through the axes of the input shaft (1) and the output shaft (5) of the transmission is of a predetermined size. 5. Transmission nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Zähne der Getriebeanordnungen, die von den genannten Verzahnungen (10, 20) und (3 0, 40) gebildet sind, in Abhängigkeit von dem übersetzungsverhältnis, welches man erreichen will, variabel ist, um auf diese Weise die Realisierung einer Reduzierung oder Vervielfältigung der Drehzahl der Eingangswelle (1) zu ermöglichen.5. Transmission according to one of claims 1 to 4, characterized in that the number of teeth of the gear arrangements formed by said gears (10, 20) and (30, 40) is variable depending on the gear ratio that is to be achieved, so as to enable the speed of rotation of the input shaft (1) to be reduced or increased. 6. Transmission nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Winkel (ß ) gleich 90° ist.6. Transmission according to claims 1 and 4, characterized in that this angle (ß ) is equal to 90°. 7. Transmission nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Winkel iß) von 9 0° verschieden ist.7. Transmission according to claims 1 and 4, characterized in that this angle β is different from 90°. 8. Transmission nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie an eine Baumaschine angebaut ist.8. Transmission according to one or more of the preceding claims, characterized in that it is mounted on a construction machine. 9. Transmission nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie an eine Bau-Mischmaschine angebaut ist.9. Transmission according to one or more of the preceding claims, characterized in that it is mounted on a construction mixer. 10. Transmission nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Wellen (1, 3, 5) in zugeordnete Lagerhalterungen einsetzbar sind, welche ihrerseits in einem Aufnahmegehäuse (6) der Transmission angeordnet werden können, welches außerdem dazu dient, eine Kammer für Schmieröl zu bilden.10. Transmission according to one or more of the preceding claims, characterized in that the said shafts (1, 3, 5) can be inserted into associated bearing holders, which in turn can be arranged in a receiving housing (6) of the transmission, which also serves to form a chamber for lubricating oil.
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