DE305917C

DE305917C -

Info

Publication number: DE305917C
Application number: DENDAT305917D
Authority: DE

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMTSPATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JV! 305917 -. KLASSE 47ä. GRUPPE - JV! 305917 -. CLASS 47ä. GROUP

BENJAMIN GRAEMIGER in ZÜRICH, Schweiz!' Vorrichtung zur Kraftübertragung mittels Zahnräder. , Patentiert im Deutschen Reiche vom 26, Juni 1914 ab. BENJAMIN GRAEMIGER in ZURICH, Switzerland! ' Device for power transmission by means of gear wheels. , Patented in the German Empire on June 26, 1914.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Kraftübertragung mittels Zahnräder mit einseitigem Antrieb. Bei den bisher bekanntgewordenen Zahnradgetrieben, die insbesondere für die Übertragung großer Leistungen bestimmt sind und daher breite Zähne erfordern, mächt sich bei einseitigem Antrieb der Nachteil geltend, daß die Zähne, welche in unbelastetem Zustand gut gegeneinander ausgerichtet sind,The invention relates to a device for transmitting power by means of toothed wheels with one-sided drive. In the previously known gear drives, in particular are intended for the transmission of great powers and therefore require wide, powerful teeth the disadvantage applies to unilateral drive that the teeth, which in unloaded Are well aligned with each other,

ίο sich bei der Übertragung großer Arbeit gegeneinander verdrehen und daß sie dadurch auf der Antriebsseite viel mehr belastet? sind als auf der entgegengesetzten Seite. Diese Mehrbelastung kann so groß ausfallen, daß auf der Antriebsseite sich eine viel größere Abnützung ergibt als auf der anderen Seite, und daß die Zähne auf der Antriebsseite infolge zu hoher Biegungsbeanspruchung sogar· ausbrechen. Diesem Nachteil soll durch den Erfindungsgegenstand vorgebeugt werden. Danach stehen die Erzeugenden der „im Betrieb zusammenarbeitenden Zahnflanken im unbelasteten Zustand in einem spitzen Winkel zueinander, der nach der schwächeren Welle hin offen ist. Man kann dieίο each other in transferring great work twist and that this puts a lot more strain on the drive side? are as on the opposite side. This additional burden can be so great that on the On the drive side there is much greater wear than on the other side, and that the Teeth on the drive side due to excessive bending stress even break out. This one The object of the invention is intended to prevent disadvantage. Then the generators stand of the "tooth flanks that work together in operation in the unloaded state in at an acute angle to each other, which is open towards the weaker wave. You can

a5 Vorrichtung so ausführen, daß die Zahnflanken-Erzeugenden des einen Rades ^gegenüber ihrer Wellenachse etwas anders gerichtet sind als die Zahnflanken-Erzeugenden des anderen Rades gegenüber deren Wellenachse. Dies kann dadurch geschehen, daß man die Erzeugenden wenigstens des einen Rades unter einen spitzen Winkel zu der zugehörigen Radachse stellt, oder dadurch, daß man die Erzeugenden windschief zur Radachse richtet, sie also hyperboloidisch anordnet.a5 Make the device so that the tooth flank generators of the one wheel ^ are directed somewhat differently with respect to their shaft axis than the Tooth flank generators of the other wheel opposite its shaft axis. This can be done by happen that the generators of at least one wheel are at an acute angle to the associated wheel axle, or by the fact that the generators are skewed to the wheel axle aligns them, that is, arranges them hyperboloidally.

Bei einer nach Art der Stirnradverzahnung arbeitenden Vorrichtung, bei welcher die Zahnflanken-Erzeugenden zwar wie*_sbei den, bisher bekanntgewordenen Ausführungen zu der zugehörigen Radachse parallel verlaufen, die Achsen der zusammengehörigen Räder^ aber ~ im unbelasteten Zustand gegeneinander geneigt sind, können die Achsen entweder windschief gegeneinander gerichtet sein, oder sie¹· können in ein und derselben Ebene liegen untj. einen spitzen Winkel zueinander bilden. Letztere · Ausführungsform empfiehlt sich insbesondere da, wo das Zahnradgetriebe sowohl fürt Vorwärts- als auch für Rückwärtsgang bestimmt ist.In one working on the type of spur gear device in which the tooth flank generatrix Although as * _s are parallel with the, previously known designs to the associated wheel axle, the axles of the mating gears ^ are ~ but inclined in the unloaded state against each other, the axes either skewed against each other to be directed, or ¹ x can in one and the same plane untj. form an acute angle to each other. The latter embodiment is particularly recommended where the gear transmission is intended for both forward and reverse gear.

Je nachdem die größere. Leistung und diese auf längere Dauer bei Vorwärts-f'.oder bei Rückwärtsgang vorkommt, kann man durch sinngemäße Stellung der Zahnflanken im unbelasteten Zustand -bewirken, daß sie sich im Gesamtbetrieb vorn und hinten möglichst gleichmäßig.abnutzen und keiner zu hohen ein-,. seitigen Belastung ausgesetzt sind.Depending on the bigger one. Power and this over a longer period of time with forward-f '. Or with reverse gear occurs, you can by analogous positioning of the tooth flanks in the unloaded Condition - cause that they wear out as evenly as possible in the overall operation front and rear and no excessive wear. are exposed to lateral loads.

Die Zeichnung zeigt verschiedene '.Ausfüh-.rungsformen des Erfindungsgegenstandes an Hand von Stirnradgetrieben, deren kleines Rad das treibende und deren, großes Rad das getriebene sein soll. Der Antrieb des kleinen Rades soll bei allen'Beispielen ".von links, das ist Seite I,,erfolgen. Die Fig. i'bis 6,beziehen sich auf Stirnradgetriebe mit ', Außen-, Fig. 7 auf ein Stirnradgetriebe mit Innenverzahnung.The drawing shows various embodiments of the subject matter of the invention on the basis of spur gears, the small wheel of which is supposed to be the driving gear and the large wheel of which is the driven one. The small wheel is to be driven from the left in all "examples", that is, side I. FIGS. 1 to 6 relate to spur gears with external gears, and FIG. 7 to a spur gear with internal gearing.

In Fig. ι ist die Achse X-x .'des treibenden Rades 1 zu derjenigen y-y des getriebenen Rades '2 im unbelasteten Zustand parallel, gerichtet. Dagegen sind gemäß, der Erfindung im unbelasteten Zustand die Erzeugerideri derIn Fig. Ι the axis Xx. ' Of the driving wheel 1 is directed parallel to that yy of the driven wheel' 2 in the unloaded state. On the other hand, according to the invention, in the unloaded state, the generators are the

im Betrieb · zusammenarbeitenden Zahnflanken unter einem spitzen Winkel zueinander stehend. Es wird dies dadurch erreicht, daß alle Erzeugenden des getriebenen Rades 2 genau parallel zur Achse y-y dieses Rades verlaufen, daß dagegen die Erzeugenden des Rades ι windschief zu der zugehörigen Radachse x-x stehen. Dies möge an Hand der Fig. 2, 3 und 4 erklärt werden.in operation · cooperating tooth flanks standing at an acute angle to one another. This is achieved in that all generators of the driven wheel 2 run exactly parallel to the axis yy of this wheel, whereas the generators of the wheel ι are skewed to the associated wheel axis xx . This should be explained with reference to FIGS. 2, 3 and 4.

Fig. 2 stellt einen im Teilkreiszylinder, also bei a-b durch die zusammenarbeitenden Zahnflanken gelegten, senkrecht zur .Bildebene verlaufenden Schnitt im Grundriß dar. Nach denFig. 2 shows a in the partial circle cylinder, that is, when laid down by the cooperating tooth flanks, perpendicular to the plane of the picture extending section in plan. According to the

, bisher bekanntgewordenen Ausführungen würde die Schnittfläche durch den Zahn des treibenden Rades 1 die Rechteckform A-B-C-D erhalten. Soll das treibende Rad die in den Fig. 1 und 2 durch Pfeile bei I angedeutete Drehrichtung besitzen, so läßt man gemäß vorliegender Erfindung die der arbeitenden Flanke zugehörige Erzeugende des treibenden Rades 1 nicht mit der Richtung A-B zusammenfallen, welche mit der Radachse x-x genau parallel verläuft, sondern man dreht sie innerhalb der in der Höhe a-b an den Teilkreiszylinder gelegten Tangentialebene; rückwärLS in die_: Richtung B-E, so daß sie im unbelasteten Zustand nur mit ihrem Ende! B an der ihr gegenüberstehendenAs previously known, the cut surface through the tooth of the driving wheel 1 would have the rectangular shape ABCD . If the driving wheel is to have the direction of rotation indicated by arrows at I in FIGS. 1 and 2, according to the present invention the generating line of the driving wheel 1 associated with the working flank does not coincide with the direction AB , which is exactly parallel to the wheel axis xx runs, but they rotate within the set in height from the pitch circle cylinder tangential plane; backwards in the _: direction BE, so that in the unloaded state only with its end! B on the opposite one

. Flanke A-B des Zahnes A-B-G-H des ge-. Edge AB of tooth ABGH of the

triebenen Rades 2 anliegt, deren Erzeugende in der Schnittfigur 2 in die Gerade A-B' hineinfällt. Auf der Antriebseite I liegt das andere Ende E der treibenden Zahnflanke um die Strecke A-E hinter der getriebenen Zahnflanke zurück. Von der Antriebseite, d. i. von I aus gesehen, besitzen gemäß Fig. 3 in vergrößertem Maßstab gesehen die beiden zusammenarbeitenden Zähne das Spiel s = E-A, während sie gemäß Fig. 4 am anderen Ende, das ist bei II, ohne Spiel aneinander liegen. Wird nunmehr das Zahnradgetriebe allmählich auf eine ganz bestimmte Leistung hin belastet, so verwinden sich insbesondere das treibende, aber auch das getriebene Rad so, daß die Erzeugende E-B des treibenden Zahnes E-B-C-F mit der Erzeugenden A-B des getriebenen Zahnes A-B-G-H zusammenfällt, daß ' diese beiden Erzeugenden auf ihrer ganzen Länge gleichmäßig aneinanderliegen, und daß also auf der ganzen Zahnbreite von A bis B sich ein gleichmäßiger Zahndruck einstellt. Wie in Fig..2 dargestellt ,-ist die Rückseite der treiben den Zahnflanke nicht durch die Gerade C-D, sondern durch die schief hierzu stehende Erzeugende C-F begrenzt, um den Zahn sowohl für Vor- als auch für Rückwärts-, gang gleichwirkend zu gestalten.driven wheel 2 is applied, the generatrix of which falls into the straight line AB ' in the sectional figure 2. On the drive side I, the other end E of the driving tooth flank lies behind the driven tooth flank by the distance AE. From the drive side, that is, seen from I, the two cooperating teeth have the play s = EA, as seen in FIG. 3 on an enlarged scale, while according to FIG. 4 they lie against one another at the other end, that is at II, without play. If the gear transmission is now gradually loaded to a very specific power, the driving, but also the driven wheel in particular twist so that the generating EB of the driving tooth EBCF coincides with the generating AB of the driven tooth ABGH , that 'these two generators lie against each other evenly over their entire length, and that a uniform tooth pressure is therefore established over the entire tooth width from A to B. As shown in Fig..2, the back of the drive the tooth flank is not limited by the straight line CD, but by the generating CF at an angle to it, in order to make the tooth equally effective for both forward and reverse gear.

Auch können für die gleiche Gesamtwirkung im Gegensatz zum ersten Beispiel das treibende Rad ι zur Achse parallel gerichtete und das ge-In contrast to the first example, the driving force can also be used for the same overall effect Wheel ι directed parallel to the axis and the ge

triebene Rad 2 windschief hierzu gerichtete Erzeugende erhalten.driven wheel 2 received crookedly directed generators.

In Fig. 5 ist mit Rücksicht auf die Kenntlichkeit in; übertriebenem Verhältnis ein treibendes Rad im Längsschnitt gezeigt, dessen Erzeugende dadurch eine zur Radachse geneigte Richtung, erhalten haben, daß der Fräser,beim Ausschneiden, der Zähne aus dem Vollen unter dem Winkel w zur Achse x-x geführt war. Hierdurch, liegt die Mittellinie c-d der Zahnflanken auf einer Kegelfläche, deren Spitze sich auf der Antriebseite Γ befindet Wenn ein derartig ausgeführtes Triebrad nach Art der Außenverzahnung mit einem großen Rad zusammengebaut wird, dessen Erzeugende zu seiner Achse L parallel verlaufen, und die'Achsen selbst parallel gerichtet sind, so liegen in unbelastetem Zustand .,die Zähne des treibenden Rades an den Zähnen des getriebenen Rades nur auf der zur Antriebseite entgegengesetzten Seite (II) an, wogegen sie auf der Antriebseite ein gewisses Spiel haben. Ein Anliegen auf der ganzen Zahnbreite erfolgt auch hier erst, wenn das treibende Rad auf das getriebene ein gewisses Drehmoment überträgt. Diese Ausführungsform kann sowohl für Vorwärts- wie für Rückwärtsgang Verwendung. finden. Sie hat den Vorteil, daß die Zähne und die Zahnlücken auf der ganzen Radbreite je gleiche Stärke und Form besitzen und leichter hergestellt werden können, als wenn sie veränderlich sind. ...';.In Fig. 5 is with regard to the recognizability in; An exaggerated ratio shows a driving wheel in longitudinal section, the generatrix of which has been given a direction inclined to the wheel axis because the milling cutter, when cutting out the teeth from the solid, was guided at the angle w to the axis xx. As a result, the center line cd of the tooth flanks lies on a conical surface, the tip of which is on the drive side Γ are parallel, so are in the unloaded state., The teeth of the driving wheel on the teeth of the driven wheel only on the opposite side to the drive side (II), whereas they have a certain amount of play on the drive side. A concern over the entire face width only occurs here when the driving wheel transmits a certain torque to the driven one. This embodiment can be used for both forward and reverse gear. Find. It has the advantage that the teeth and the tooth gaps over the entire wheel width each have the same thickness and shape and can be produced more easily than if they are changeable. ... ';.

In Fig. 6 ist ein Getriebe dargestellt, bei dem , sowohl das treibende Rad 3 als auch das ge-'', triebene Rad 4 zu der jeweiligen Radachse parallel., verlaufende Erzeugende besitzt. Eine Schiefstellung der zusammengehörigen Zahnflanken ist dadurch erreicht, daß die Achsen der beiden Räder unter einem Winkel υ zueinander gerichtet sind, der sich nach der Antriebseite I des treibenden Rades 3 öffnet. In Fig. 6.ist zur Erklärung hierfür zu der Achse x-x des trei- ioö benden Rades 3 die. Parallele X₁-X₁ gelegt, welche zu der Achse y-y des getriebenen Rades 4 unter dem Winkel ν steht. :In Fig. 6, a transmission is shown in which, both the driving wheel 3 and the driven ″, driven wheel 4 has generators running parallel to the respective wheel axis. A misalignment of the tooth flanks that belong together is achieved in that the axes of the two wheels are directed to one another at an angle υ which opens after the drive side I of the driving wheel 3. In Fig. 6. to explain this to the axis xx of the driving wheel 3 ioö. Parallel X ₁ -X ₁ placed, which is to the axis yy of the driven wheel 4 at the angle ν . :

Fig. 7 zeigt ein ■ Ausführungsbeispiel eines Stirnradgetriebes mit Innenverzahnung. Das treibende Rad 5 als auch das getriebene.Rad 6 besitzen Zähne, deren Flanken im unbelasteten , Zustand, wie beim Beispiel nach Fig. 6 zu ihren Radachsen genau parallel verlaufen. Dagegen bilden die Radachsen einen spitzen Winkel 2 zueinander, der sich im Gegensatz zum Beispiel , der ,Außenverzahnung der Fig. 6 nach der der Antriebseitel entgegengesetzten Seite II hin· öffnet. Die Gerade ^t₁ ist parallel zur Achse t-t des treibenden Rades 5 und schließt mit der Aches r-r. des getriebenen, Rades 6 den nach der Seite: II offenen. Winkel ζ ein. Auf diese Weise ^v wird erreicht, daß die zusammenarbeitenden Zahnflanken einen nach der Antriebseite I hin offenen spitzen Winkel miteinander bilden.Fig. 7 shows an ■ embodiment of a spur gear with internal teeth. The driving wheel 5 as well as the driven wheel 6 have teeth whose flanks in the unloaded state, as in the example according to FIG. 6, run exactly parallel to their wheel axles. On the other hand, the wheel axles form an acute angle 2 to one another which, in contrast to the example of the external toothing in FIG. 6, opens towards the side II opposite the drive direction. The straight line ^ t ₁ is parallel to the axis tt of the driving wheel 5 and closes with the axis rr. of the driven wheel 6 to the side: II open. Angle ζ a. In this way is achieved ^v, that the cooperating tooth flanks form a according to the drive side I open towards acute angle with each other.

Die-Erfindung kann sinngemäß auch auf Stirnradgetriebe mit Winkel- oder PfeilzähnenThe invention can analogously also on Spur gear with angular or herringbone teeth

und auf Winkelrädergetriebe übertragen werden. Wie bei den vorbeschriebenen Beispielen ist durch die Gestaltung der Zähne oder durch die Stellung der Radachsen dafür zu sorgen, daß im unbelasteten Zustand die zusammengehörigen Zähne auf der einen Seite derart Spiel haben, daß sie sich im belasteten Zustand gleichmäßig aneinander legen.
Auf Winkelräder im besonderen kann manand transferred to bevel gears. As in the examples described above, the design of the teeth or the position of the wheel axles ensure that in the unloaded state the teeth belonging together on one side have such play that they lie against each other evenly in the loaded state.
You can use angular gears in particular

ίο die Erfindung derart übertragen, daß man die Zähne. stärker kegelig oder die Radachsen unter einem größeren Winkel zueinander stellt, als dies ohne Berücksichtigung der Formänderung durch die ,Arbeitsübertragung der Fall ίο the invention transferred in such a way that you can Teeth. more conical or the wheel axles at a greater angle to one another than is the case without taking into account the change in shape due to the transfer of work

wäre. Sinngemäß wird man bei Stirnrädernwere. This is analogous to spur gears

, mit Pfeilzähnen die .Zahnflanken wenigstens des /einen Rades anders schief stellen zur Radachse,, with arrow teeth the .tooth flanks at least the / put a wheel at a different angle to the wheel axle,

.'■'. als dies ohne Berücksichtigung des Einflusses der Verdrehung erforderlich wäre, oder man wird auch hier die Achsen ν im unbelasteten Zustand schief zueinander legen.. '■'. than this without considering the influence the rotation would be required, or the axes ν im unloaded will also be used here Put the state at an angle to each other.

Claims

Patent-to sayings:

i. Device for power transmission by means of gear wheels with one-sided drive, characterized in that the. Generating ider -working together. Tooth teeth, stand at an acute angle to each other in the unloaded state, which is open towards the weaker shaft and is dimensioned in such a way that at? Load the tooth flanks parallel.,; Y ₍
• 2. A device according to claim I, characterized in that dieifZahnflänken-ER- ■ forming 'of the one wheel are directed somewhat differently in relation to its shaft axis than the tooth flank generatrix of the other wheel relative to the shaft axis.

3. Apparatus according to claim .1, characterized. marked, that the axes of the wheels equipped with parallel milled teeth are inclined to one another in the unloaded state. '.- ■ .. ^: .'; L, ·· ■ ·. · .- ■

1 sheet of drawings.