DE3047334A1

DE3047334A1 - Druckkammgetriebe

Info

Publication number: DE3047334A1
Application number: DE19803047334
Authority: DE
Inventors: Erich John; Erich Dipl.-Ing. 8900 Augsburg Pollak-Banda
Original assignee: Renk GmbH; Zahnraederfabrik Renk AG
Current assignee: Renk GmbH
Priority date: 1980-12-16
Filing date: 1980-12-16
Publication date: 1982-07-08
Also published as: FR2496214B1; CH654385A5; FR2496214A1

Description

* ■ A

Unser Az.: Tp/PA 630 Augsburg, den 15.12.1980

ZAHNRÄDERFABRIK RENK

AKTIENGESELLSCHAFT Gögginger Straße 71 - 83 8900 Augsburg

Druckkammgetriebe

Die Erfindung betrifft ein Druckkammgetriebe mit mindestens zwei ineinandergreifenden, schrägverzahnten Zahnrädern und mit auf beiden axialen Seiten der Zahnräder vorgesehenen Druckkämmen, von denen beim einen Zahnrad der eine Druckkamm im Durchmesser kleiner und der andere Druckkamm im Durchmesser größer ist als der Kopfkreisdurchmesser dieses einen Zahnrades, und von denen beim anderen Zahnrad ein Druckkamm im Durchmesser größer ist als der Kopfkreisdurchmesser dieses anderen Zahnrades, und dieser größere Druckkamm des anderen Zahnrades mit dem kleineren Druckkamm des einen Zahnrades zusammenwirkt.

Druckkammgetriebe sind Zahnradgetriebe mit schrägverzahnten Zahnrädern und axial neben diesen Zahnrädern vorgesehenen Ringbunden, die man als Druckkämme bezeichnet. Durch die Schrägverzahnung der Zahnräder

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entsteht, je nach Drehrichtung, in der einen oder anderen Axialrichtung eine Axialkraft. Diese Axialkraft wird bei den zusammenwirkenden Zahnrädern durch die axial nebeneinander angeordneten Druckkämme dieser Zahnräder aufgenommen. Die Druckkämme müssen sich radial überdecken. Die sich überdeckenden Kontaktflächen der Druckkämme müssen sich aus Gründen der Gleitgeschwindigkeit entweder radial außerhalb oder innerhalb des Wälzkreisdurchmessers bzw. Teilkreisdurchmessers befinden. Die Zahnräder sind in Radiallagern gelagert, die sich normalerweise axial außerhalb der Druckkämme befinden. Je größer der Abstand der beiden Lager eines Zahnrades voneinander ist, desto größer ist die Gefahr, daß sich die Zahnradwelle mit dem zugehörigen Zahnrad durch die Betriebsbelastungen durchbiegt. Dies ist insbesondere bei im Durchmesser kleinen Ritzeln der Fall, die zusammen mit der Ritzelwelle aus einem Stück bestehen und zur übertragung von sehr großen Kräften dienen. Der Abstand der Lager richtet sich nach dem Abstand der Druckkämme des betreffenden Zahnrades. Der axiale Abstand der Druckkämme eines Zahnrades ist seinerseits wiederum davon abhängig, auf weiche Weise die Zähne des Zahnrades geschliffen werden. Beim Schleifen der Zähne muß die Schleifscheibe über die volle Zahnlänge bewegt werden und steht dabei an den Zahnenden mindestens um den halben Schleifscheibendurchmesser über das Zahnende hinaus. Entsprechend groß muß der Abstand der Druckkämme von den Zahnenden sein. Zum Weiterschalten der Schleifscheibe auf eine andere Zahnlücke muß die Schleifscheibe aus der vorangegangenen Zahnlücke vollständig herausbewegt werden. Dazu gibt es 2 Möglichkeiten: die eine besteht darin, daß die Schleifscheibe

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radial aus der Zahnlücke heraus und in die nächste Zahnlücke hineinbewegt wird, bevor die Zahnflanken in der neuen Zahnlücke dann in axialer Richtung geschliffen werden. Dieses Verfahren ermöglicht jedoch nicht so genaue Schleifvorgänge wie das andere Verfahren, welches darin besteht, daß die Schleifscheibe jeweils axial vollständig aus der Verzahnungslücke hinausbewegt und dann axial wieder in die nächste Zahnlücke hineinbewegt wird. Die 2. Möglichkeit hat jedoch den Nachteil, daß die Druckkämme dann axial entsprechend noch weiter von den Zahnenden entfernt angeordnet werden müssen. Dadurch ergeben sich größere Getriebeabmessungen und die vorgenannten Nachteile bezüglich Durchbiebung.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die Zahnräder und Druckkämme so auszubilden, daß alle Druckkämme axial verhältnismäßig nahe bei den Zahnrädern bzw. den Zahnenden angeordnet werden können und trotzdem beim Schleifen der Zähne die Schleifscheiben axial aus den Zahnlücken herausbewegt und eingefahren werden können, wenn beim SchleifVorgang der Zähne von einer Zahnlücke auf eine andere Zahnlücke weitergeschaltet wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der andere Druckkamm des anderen Zahnrades im Durchmesser kleiner ist als der Kopfkreisdurchmesser dieses anderen Zahnrades und mit dem genannten größeren Druckkamm des einen Zahnrades zusammenwirkt.

Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.

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Eine Ausführung von der Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Darin zeigen

Fig. 1 ein Druckkammgetriebe zum Antrieb von Radialverdichtern, und

Fig. 2 Einzelheiten des Druckkammgetriebes von Fig. 1.

Entsprechend Fig. 1 treibt ein Zahnrad 1 in Drehrichtung 11 ein RitzelÜn Drehrichtung 12 an. Das Zahnrad 1 ist axial auf beiden Seiten mit je einem Druckkamm 3 bzw. 4 versehen und in Radiallagern 5 gelagert. Der eine Druckkamm 3 ist im Durchmesser kleiner und der andere Druckkamm 4 ist im Durchmesser größer als der Kopfkreisdurchmesser 6 dieses Zahnrades 1.

Die beiden Druckkämme 3 und 4 des Zahnrades 1 befinden sich axial innerhalb von Druckkämmen 13 und 14 des Ritzels 2, dessen mit ihm einstückige Welle 15 in Lagern 16 gelagert ist und an beiden Wellenenden je einen Radialverdichter 17 bzw. 18 antreibt. Die Axialkräfte Fl und F2 der beiden Radialverdichter 17 und 18 heben sich gegenseitig im wesentlichen auf.

Durch die Schrägverzahnung der beiden Zahnräder 1 und 2 entsteht jedoch eine Axialkraft. Diese Axialkraft wird von den beiden Druckkämmen 3 und 13 aufgenommen. Die beiden anderen Druckkämme 4 und 14 dienen nur zur Führung und zur Aufnahme von solchen Axialkräften, die im Getriebe gelegentlich unbeabsichtigt auftreten können.

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Der in Fig. 1 linke Druckkamm 13 ist im Durchmesser größer und der rechte Druckkamm 14 ist im Durchmesser kleiner als der Kopfkreisdurchmesser 20 des Ritzels In Fig. 2 sind die durch die Schrägverzahnung der beiden Zahnräder 1 und 2 auftretenden, von den Druckkämmen 3 und 13 auszugleichenden Axialkräfte F3 und F4 durch Pfeile angedeutet.

Fig. 2 zeigt auf der linken Seite strichpunktiert eine Schleifscheibe 21 zum Schleifen der Zähne 22 des Zahnrades 1 soweit axial außerhalb dieser Zähne 22, daß das Zahnrad 1 um eine Zahnteilung weiterbewegt und anschließend die Schleifscheibe 21 in die nächste Zahnlücke eingefahren werden kann. Die axial herausgeführte Schleifscheibe 21 hat vom Druckkamm 3 immer noch einen ausreichenden Abstand 23, obwohl der Druckkamm 3 verhältnismäßig nahe axial bei den Zähnen 22 angeordnet ist. Ferner zeigt Fig. 2 auf der rechten Seite die Schleifscheibe 21 in ihrer Endstellung am anderen axialen Ende des Zahnrades 1. An diesem rechten Zahnende wird die Schleifscheibe 21 nicht vollständig aus den Zähnen 22 herausgeführt, sondern nur soweit, daß die Zähne 22 bis zum Zahnende vollständig geschliffen werden. Danach wird die Schleifscheibe 21 axial wieder zurückgeführt. Bei den Axialbewegungen können jeweils andere Flächen der Zähne der betreffenden Zahnlücke geschliffen werden.

In der rechten Endstellung hat die Schleifscheibe 21 ebenfalls einen ausreichenden Abstand 24 vom Druckkamm 4, obwohl der Druckkamm 4 verhältnismäßig nahe bei den Zähnen 22 des Zahnrades 1 angeordnet ist und radial über die Zähne übersteht.

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Die Zähne 26 des Ritzels 2 werden in gleicher Weise durch eine Schleifscheibe 27 geschliffen, wobei die Schleifscheibe 27 am axial anderen Ende axial aus den Zahnlücken herausgefahren wird als die Schleifscheibe 21 beim Zahnrad 1. Fig. 2 zeigt links die Schleifscheibe 27 am Ende des Schleifvorganges am Ende der Zähne 26. Dabei hat die Schleifscheibe 27 einen ausreichenden Abstand 28 von dem Druckkamm 13 des Ritzels 2, obwohl sich der Druckkamm 13 verhältnismäßig nahe am axialen Ende der Zähne 26 dieses Ritzels 2 befindet. Ferner zeigt Fig. 2, daß am rechten Ende die Schleifscheibe 27 axial vollständig aus den Zähnen 26 des Ritzels 2 herausgeführt werden kann und dann immer noch einen ausreichenden Abstand 29 von dem Druckkamm 14 des Ritzels 2 hat, obowhl auch dieser Druckkamm 14 verhältnismäßig nahe bei den Zähnen 26 angeordnet ist.

Dadurch ist es möglich, sämtliche mit Druckkämmen versehene Zahnräder durch ein Schleifverfahren zu schleifen, bei welchem die Schleifscheiben beim Umschalten von einer Zahnlücke auf eine andere Zahnlücke nicht radial, sondern axial aus den Zahnlücken ausgefahren werden. Gleichzeitig können sämtliche Druckkämme axial verhältnismäßig nahe bei den Zähnen der Zahnräder angeordnet werden. Dies wird im wesentlichen in der beschriebenen Weise dadurch erreicht, daß die Druckkämme der Zahnräder wechselweise größer bzw. kleiner als die Kopfkreisdurchmesser der Zahnräder sind. Die Lager 5 befinden sich axial außerhalb der Druckkämme 3 und 4 des Zahnrades 1. Die Lager 16 befinden sich axial außerhalb der Druckkämme 13 und des Ritzels 2.

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Durch die Erfindung ist auch berücksichtigt, daß die Durchmesser der Druckkämme nicht beliebig gewählt werden können. Die Berührungsflächen der Druckkämme müssen auf einem bestimmten Durchmesser liegen bezüglich der Teilkreisdurchmesser der Zahnräder, damit sich zwischen den Berührungsflächen der Druckkämme eine Re-1ativgeschwindigkeit ergibt, durch welche sich zwischen den Berührungsflächen der Druckkämme ein hydrodynamischer Schmierfilm aus öl aufbaut.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel liegen die Druckkämme 3 und 4 des Zahnrades 1 axial innerhalb der Druckkämme 13 und 14 des Ritzels 2. Abweichend hiervon ist es auch möglich, die Druckkämme 13 und 14 des Ritzels 2 axial innerhalb der Druckkämme 3 und 4 des Zahnrades 1 anzuordnen. Dies hätte den Vorteil, daß radiale Einschnitte in der Ritzelwelle 15 vermieden werden.

Claims

30A7334 Unser Az.: Tp/PA 630 Augsburg, den 15.12.1980 ZAHNRÄDERFABRIK RENK AKTIENGESELLSCHAFT Gögginger Straße 71-83 v 8900 Augsburg Patentansprüche

1. Druckkairangetriebe mit mindestens zwei ineinandergreifenden, schrägverzahnten Zahnrädern (1/2) und mit auf beiden axialen Seiten der Zahnräder vorgesehenen Druckkämmen (3,4,13,14), von denen beim einen Zahnrad (1) der eine Druckkamm (3) im Durchmesser kleiner und der andere Druckkamm (4) im Durchmesser größer ist als der Kopfkreisdurchmes· ser (6) dieses einen Zahnrades, und von denen beim anderen Zahnrad (2) ein Druckkamm (13) im Durchmesser größer ist als der Kopfkreisdurchmesser (20) dieses anderen Zahnrades und dieser größere Druckkamm (13) des anderen Zahnrades (2) mit dem kleinen Druckkamm (3) des einen Zahnrades (1) zusammenwirkt, ·

dadurch gekennzeichnet, daß der andere Druckkanun (14) des anderen Zahnrades (2) im Durchmesser kleiner ist als der Kopfkreisdurchmesser (20) dieses anderen Zahnrades und

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mit dem genannten größeren Druckkamm (4) des einen Zahnrades (1) zusammenwirkt.

2. Druckkammgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkamm (13) des anderen Zahnrades (2), der im Durchmesser größer ist als der Kopfkreisdurchmesser (20) dieses anderen Zahnrades, axial außerhalb, neben demjenigen Druckkamm (3) des einen Zahnrades (1) liegt, der im Durchmesser kleiner ist als der Kopfkreisdurchmesser (6) dieses einen Zahnrades (1), und daß diese beiden Druckkämme (3,13) die aktiven Druckkämme zur Aufnahme der durch die 'Schrägverzahnung der beiden Zahnräder auftretenden Axialkraft sind.

3. Druckkammgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkämme (13,14) des kleineren Zahnrades (2), wie an sich bekannt, axial außerhalb der Druckkämme (3,4) des größeren Zahnrades (1) liegen.

4. Druckkammgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens das kleinere (2) der beiden Zahnräder (1,2) zusammen mit seinen Druckkämmen aus einem Stück besteht.