DE302915C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bekanntlich ist die für den Betrieb einer Dampfturbine günstigste Drehzahl oft außerordentlich verschieden von derjenigen, welche für die von der Turbine anzutreibende Einrichtung am günstigsten ist. Dies ist in besonders hohem Maße der Fall beim Schiffs turbinenantrieb. Hier beträgt die für die Turbine günstigste Drehzahl oft das Fünf-, Zehn- und Mehrfache von derjenigen des Pro-~ pellers. Um die bei Einhaltung der günstigsten Drehzahl für die Turbine sich ergebenden bedeutenden Vorteile hinsichtlich Dampfverbrauch und Gewicht erreichen zu können-, hat man sich zur Anwendung von Reduktionsgetrieben zwischen .Turbine und Propeller entschlossen. Das einfachste der bis dahin bekannten Getriebe ist das Zahnräderpaar. Dasselbe besitzt auch den höchsten bisher mit Reduktionsgetrieben erreichten Wirkungsgrad.

Ein Nachteil aber, der diesem Getriebe anhaftet und seine Anwendung in Fällen ausschließt, wo auch ein relativ geringes Geräusch für die Wahl des Getriebes entscheidend sein kann, besteht in dem Umstand, daß dasselbe infolge von Unvollkommenheiten "des Zahneingriffes, welche trotz hochentwickelter Technik bis heute sich nicht restlos beseitigen ließen, Geräusch verursacht.

Man hat deshalb besondere Einrichtungen und Verfahren ersonnen, um die Unvollkommenheiten des Zahneingriffes durch Abschleifen der Zahnflanken nach Möglichkeit zu beseitigen. Ein wirksames Abschleifen der Zahnflanken ist. jedoch nur dann zu erzielen, wenn außer einer drehenden Bewegung der einzuschleifenden Räder bei gleichzeitigem Zahneingriff auch eine gegenseitige achsiale Verschiebung derselben zur Anwendung kommt. Ein Einschleifen der Zähne nach einem derartigen Verfahren ist bis dahin nur für Stirnräder und Schraubenräder möglich geworden. Bei Pfeilrädern dagegen, welche für die Übertragung sehr großer Leistungen bei sehr großer Übersetzung eine ganz besondere Bedeutung erlangt haben, konnte ein wirksames Schleifverfahren mit gegenseitiger achsialer Bewegung der Räder bis dahin nicht verwendet werden. Bei diesen Rädern hat man sich vielmehr darauf beschränken müssen, zum Zweck des Einschleifens der Zahnflanken die Räder bei gegenseitigem Eingriff, der Zähne und Einbringen von Schmirgel, Glaspulver, Bimsstein u. dgl. einfach einlaufen zu lassen. Ein derartiges Verfahren läßt jedoch den beabsichtigten Zweck bei Pfeilrädern, d. h. die Beseitigung der bei der Herstellung unvermeidlichen Ungenauigkeiten in Teilung, Zahnform und Winkelstellung nur in sehr unvollkommenem Maße erreichen und hat überdies wesentliche Nachteile zur Folge. Erfahrungs-

gemäß wirkt nämlich das Schleifmittel hierbei größtenteils garnicht schleifend, sondern wi rd nur indie Arbeitsflanken derZähneeingepreßt, daeine gegenseitige Gleitbewegung, insbesondere, wenn die Zahnhöhe im Verhältnis zur Teilung gering \ ist, nur an den von den Teilkreisen entfernteren : Teilen der Zahnflanken stattfindet. Wird aber j bei diesem Einschleifverfahren ein Zahn oder | ein Teil desselben - mit zu großer, d. h. voreilender Teilung abgeschliffen und dadurch die Teilung ausgeglichen, so wird dies nur erreicht auf Kosten der Genauigkeit der Teilung der Zähne des Gegenrades, an welchen sich der betreffende Zahn abgeschliffen hat. Teilungsfehler des einen Rades können also nur auf Kosten der Genauigkeit der Teilung des anderen Rades verbessert werden. Die Folge ist, daß die genaue Teilung des anderen Rades infolge des Abschleifens ungenau und damit das Bestreben, durch Schleifen die Zahnräder zu korrigieren, illusorisch wird, da der Fehler, j statt beseitigt, nur auf das andere Rad über- | tragen wird.

Bei Anwendung des Verfahrens nach vorliegender Erfindung werden diese Mängel und Nachteile beim Schleifen von Pfeürädern vermieden und gleichzeitig ein wirksames Schleifen ihrer Zahnflanken unter Anwendung einer gegenseitigen achsialen Verschiebung der Räder ermöglicht. Das Wesentliche des neuen Verfahrens besteht darin, daß die im normalen Betrieb arbeitenden Flanken des einen Rades jeweils auf die nicht arbeitenden Flanken des anderen Rades eingeschliffen werden und gleichzeitig eine gegenseitige Verschiebung der Räder.in achsialer Richtung ermöglicht wird. Beides wird dadurch erreicht, daß -beim Einschleifen die Achsen der beiden Räder aus der dem normalen Betrieb entsprechenden Lage gegeneinander um 180° verdreht und die Räder nur mit einer Seite der Pfeilverzahnung zum Eingriff gebracht werden, wäh- ; rend die andere Seite außer Eingriff bleibt. Die Ausführung dieses Verfahrens möge an Hand der Zeichnung näher erläutert werden. Fig. ι zeigt ein Pfeilräderpaar in der für normalen Betrieb bestimmten Anordnung, bei welchem die Ritzelhälften A bzw. B die Radhälften C" bzw. D in der durch' Pfeile angedeuteten Richtung antreiben.

Fig. 2 zeigt dasselbe Räderpaar in der für Einschleifen nach dem vorliegenden neuen Verfahren bestimmten Anordnung. Die Achsen der beiden Räder sind gegenüber der in Fig. 1 gezeichneten Lage um 180 ° gegeneinander verdreht. Die Ritzelhälfte A befindet sich wieder im Eingriff mit der zugehörenden Radhälfte C, aber so, daß die arbeitenden Zahnflanken des Ritzels A auf die im normalen Betrieb nicht arbeitenden Flanken des Rades C abgeschliffen werden.

Befindet sich im normalen Betrieb die Zahnflanke g g_x des Ritzels A im Eingriff mit der Flanke e e_x des Rades C (Fig. 3 und 4), so kommt nach gegenseitiger Verdrehung der Radachsen um 180 ° die Flanke A A₁ des Ritzels in Eingriff mit der Zahnflanke e e_x des Rades C, und zwar kommt das- Ende A mit ^₁ und A₁ mit e in Eingriff, wie in Fig. 5 für das eine Ende dargestellt ist. Da aber die Flanke A A₁ des Ritzels im normalen Betrieb keine arbeitübertragende, oder bei Rädern, die selten in umgekehrter Richtung zu arbeiten haben, die weniger wichtige Fläche ist, wird der Nachteil der Übertragung der Ungenauigkeit der zu korrigierenden Arbeitsflanke e S₁ des Rades C auf das Ritzel belanglos.

In entsprechender Weise kommt bei Umkehr der Drehrichtung oder Antrieb vom Rad C für das Einschleifen der Arbeitsfianke g gj des Ritzels diese in Eingriff mit der nicht arbeitenden f f_x des Rades C.

Mit der Ritzelhälfte B und zugehörender Radhälfte D wird in gleicher Weise verfahren (s. Fig. 6).

In Fällen, wo die Übersetzung eine sehr große ist, d. h. die Zähnezahl des Ritzels sehr klein ist gegenüber der des Rades, kann in der Ausübung des vorliegenden Verfahrens ein Hilfsritzel benutzt werden, um ein übermäßiges Abschleifen der Zähne des für normalen Betrieb bestimmten Ritzels zu vermeiden.

Bei Anwendung dieses Verfahrens wird die gesamte verzahnte Oberfläche für den Einschleifprozeß der Räder herangezogen, indem nicht allein die im normalen Betrieb arbeitenden Flanken, sondern auch die nicht arbeitenden daran teilnehmen. Beim Antrieb im einen Drehsinne werden die Arbeitsflanken des Rades C, beim Antrieb im anderen Sinne die des Ritzels A eingeschliffen.

Durch die für die Ausführung dieses Schleifverfahfens erforderliche Umkehrung der gegenseitigen Lage der Radachsen wird gleichzeitig der wesentliche Vorteil erreicht, daß, wie Fig. 2 erkennen läßt, die Radhälften B und D außer Eingriff kommen. Hierdurcfi wird es möglich, außer der Drehbewegung der Räder zum Zweck des Einschleifens gleichzeitig auch eine Ver-Schiebung der beiden Räder gegeneinander in achsialer Richtung (Strecke s in Fig. 2 und 6) wirken zu lassen. Auf diese Weise wird auch für Pfeilräder ein wirksames Abschleifen der Zahnflanken zur Beseitigung der bei der Herstellung der Räder unvermeidlichen Ungenauigkeiten überhaupt erst ermöglicht und, was für Räder dieser Bauart besonders wichtig ist, auch eine Beseitigung von Fehlern in der Winkelstellung der Zahnflanken erzielt.

Eine Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens kann beispielsweise in der in Fig. 7

im Aufriß, in Fig. 8 im Grundriß, und in Fig. 9 in Seitenansicht dargestellten Form getroffen werden. Hier erfolgt der Antrieb des Rades C D mjt Hilfe eines Schraubenrades U. Das mit seiner Welle um 180 ° aus der normalen Lage gekehrte Ritzel A B befindet sich mit seiner Hälfte A in Eingriff mit der zugehörigen Radhälfte C und ist achsial verschiebbar gelagert, wobei seine Achse genau parallel mit der Achse des Rades C D geführt wird. Die achsiale Verschiebung des Ritzels um den Betrag S kann durch einen Hebel V von Hand oder durch mechanischen Antrieb, beispielsweise mit Hilfe eines Exzenters, erfolgen. Durch entsprechende Wahl der Umfangsgeschwindigkeit des Rades C D sowie der achsialen Verschiebungsgeschwindigkeit auf der Strecke S des Ritzels können die bereits erwähnten ver-. schiedenen Arten des Schleifvorgangs hervorgebracht werden. Zweckmäßig wird die auf eine ganze Umdrehung des Rades C D kommende Hubzahl für die achsiale Verschiebung als Primzahl gewählt, welche nicht mit der Zähnezahl des Ritzels übereinstimmt, um eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Schleifwirkung über den ganzen Radumfung zu erzielen.

Durch Umlegen sowohl· der Achse des Rades C D als auch des Ritzels A D gegenüber der in der Zeichnung dargestellten Lage um je 180 ° werden die Radhälften D und B zwecks Einschleifen zum Eingriff gebracht.

Durch Anlegen einer einstellbaren Gleitbremse auf die Welle des Ritzels A, unter Umständen auch schon durch die Lagerreibung dieser Welle allein, und gleichzeitige richtige Bemessung der Drehgeschwindigkeit der Räder im Verhältnis zu der durch das Exzenter her- ! vorgebrachten Hubgeschwindigkeit kann bewirkt werden, daß in der einen Hubrichtung beispielsweise die Flanken f und g (Fig. 5) in Schleifkontakt miteinander kommen, bei der anderen Hubrichtung dagegen die Flanken e und h in geringerem Maße oder gar nicht.

Daberwird gleichzeitig eine durch die schräge Stellung der Zähne bedingte abwälzende Bewegung des Ritzels auf dem Rad eintreten. Durch die auf diese Weise entstandene Vereinigung dreier Bewegungen, nämlich der Drehbewegung, der Hubbewegung und der abwälzenden Bewegung des Ritzels auf dem Rad, wird ein idealer Schleifvorgang bewirkt.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Verfahren zum gegenseitigen Schleifen von Pfeilrädern, wobei die bei normalem Betrieb arbeitenden Flanken einer Verzahnungshälfte des einen Rades auf die nicht arbeitenden Flanken der entsprechenden Verzahnungshälfte des andern Rades eingeschliffen werden, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zweck des Einschleifens durch Drehung oder gegenseitige achsiale Verschiebung der Räder oder durch beides zugleich ihre Achsen um 180 ° gegeneinander gekehrt und die Räder nur mit einer Hälfte der Pfeilverzahnung zum Eingriff gebracht werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.