DE3336669A1

DE3336669A1 - Getriebesatz

Info

Publication number: DE3336669A1
Application number: DE19833336669
Authority: DE
Inventors: Klaus 1000 Berlin Schulz
Original assignee: Oelsch Kg 1000 Berlin; OELSCH KG
Current assignee: Fernsteuergeraete Kurt Oelsch GmbH
Priority date: 1983-09-17
Filing date: 1983-10-08
Publication date: 1985-04-18
Also published as: DE3336669C2

Description

Getriebesatz
Die Erfindung betrifft einen Getriebesatz bestehend aus einem Ritzel und einer mit dem Ritzel verbundenen Zahnradanordnung.
Mit einem solchen Getriebesatz lassen sich unterschiedliche Zahnradgetriebe aufbauen. Solche Getriebe dienen häufig zur Übertragung von Stellbewegungen oder von Meßgrößen, die sich als Drehbewegung darstellen lassen.
Es kommt dann darauf an, die Drehbewegung möglichst spielfrei zu übertragen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einenvGetriebesatz zu schaffen, aus welchem ein spielfrei arbeitendes Zahnradgetriebe aufgebaut werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß (a) die Zahnradanordnung ein mit dem Ritzel drehfest verbundenes erstes Zahnrad enthält, (b) die Zahnradanordnung weiterhin ein mit dem ersten Zahnrad gleichartiges, zweites Zahnrad enthält, das unmittelbar neben dem ersten Zahnrad relativ zu dem Ritzel verdrehbar gelagert ist, und (c) das zweite Zahnrad mit dem ersten Zahnrad über federnde Mitnahmeglieder gekuppelt ist, welche im Ruhezustand die Zähne des zweiten Zahnrads geringfügig winkelversetzt gegenüber den Zähnen des ersten Zahnrads halten.
In dem Getriebe wirken das erste und das zweite Zahnrad als ein Zahnrad. Beide Zahnräder sind gemeinsam mit einem Gegenzahnrad in Eingriff. Die Zähne der beiden Zahnräder werden jedoch durch die federnden Mitnahmeglieder auseinandergespreizt, so daß jeweils der Zahn des einen Zahnrads an der Flanke eines Zahnes des Gegenzahnrads und der Zahn des anderen Zahnrads an der gegenüberliegenden Flanke des benachbarten Zahns des Gegenzahnrads anliegt.
Auf diese Weise erfolgt eine spielfreie Übertragung der Drehbewegung von dem Ritzel auf das erste und zweite Zahnrad und von diesen auf das Gegenzahnrad.
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert: Fig. 1 ist eine perspektivische auseinandergezogene Darstellung eines Getriebesatzes.
Fig. 2 zeigt das erste und das zweite Zahnrad im entspannten Zustand, also ohne Eingriff in ein Gegenzahnrad.
Fig. 3 zeigt das erste und das zweite Zahnrad in Eingriff mit einem Gegenzahnrad mit gegeneinander vorgespannten Zahnflanken.
Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform und Fig. 5 zeigt eine Endansicht eines Zahnrads bei der Ausführungsform von Fig. 4.
Der Getriebesatz besteht aus einen Ritzel 10 und einer damit verbundenen Zahnradanordnung 12, die in der Praxis wie ein einziges Zahnrad wirkt. Die Zahnradanordnung 12 enthält ein mit dem Ritzel 10 drehfest verbundenes erstes Zahnrad 14. Die Zahnradanordnung 12 enthält weiterhin ein mit dem ersten Zahnrad 14 gleichartiges, zweites Zahnrad 16, das unmittelbar neben dem ersten Zahnrad relativ zu dem Ritzel 10 verdrehbar gelagert ist. Das zweite Zahnrad 16 ist mit dem ersten Zahnrad 14 über federnde Mitnahmeglieder 18 gekuppelt, welche im Ruhezustand (Fig. 2) die Zähne 20 des zweiten Zahnrads 16 geringfügig winkelversetzt gegenüber den Zähnen 22 des ersten Zahnrads 14 halten. Die drehfeste Verbindung des ersten Zahnrads 14 mit dem Ritzel 10 erfolgt über eine Keilverzahnung oder ähnliche Mittel. Es können so zur Erzielung verschiedener gewünschter Über- bzw.
Untersetzungsverhältnisse wahlweise verschiedene Ritzel und verschiedene Zahnräder miteinander kombiniert werden.
An dem Ritzel 10 ist ein Achsstumpf 24 vorgesehen, der angrenzend an das Ritzel 10 eine Lagerfläche 26 bildet, auf welcher das zweite Zahnrad 16 gelagert ist. Der Achsstumpf 24 ist an seinem Ende als Keilwelle 28 ausgebildet, die in die Keilverzahnung 30 in der Bohrung 32 des ersten Zahnrads 14 eingreift.
Das erste Zahnrad 14 weist einen Durchbruch 34 auf, in den eine im wesentlichen radiale Blattfeder 18 als das besagte federnde Mitnahmeglied hineinragt. An dem zweiten Zahnrad 16 ist ein axialer Ansatz 36 vorgesehen, der in den Durchbruch 34 zwischen einer Wandung 38 des Durchbruchs 34 und der Blattfeder 18 hineinragt.
Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform sind in dem ersten Zahnrad 14 mehrere gegeneinander winkelversetzte Durchbrüche 34,40,42 und 44 mit Blattfedern 18, 46,48 und 50 unterschiedlicher Stärke vorgesehen. Dabei sind in dem ersten Zahnrad 14 ein erstes Paar von diametral einander gegenüberliegenden Durchbrüchen 34 und 42 mit Blattfedern 18 bzw. 48 einer ersten Stärke und ein gegenüber dem ersten Paar 34,42 um 900 winkelversetztes zweites Paar von diametral gegenüberliegenden Durchbrüchen 40 und 44 mit Blattfedern 46 bzw. 50 einer zweiten Stärke vorgesehen. In dem ersten Zahnrad 14 sind zwischen den besagten Paaren weiterhin freie Durchbrüche 52,54,56 und 58 gebildet, die gegenüber den Durchbrüchen 34,40,42 und 44 mit den Blattfedern jeweils 0 um 45 winkelversetzt sind. An dem zweiten Zahnrad 16 sind ein Paar von diametral gegenüberliegenden Ansätzen 36 und 60 vorgesehen sowie ein weiterer einzelner Ansatz 62, der gegenüber dem einen Ansatz 36 des besagten 0 Paares um 45 winkelversetzt ist.
Die Blattfedern 18,46,48 und 50 sind von Stegen aus dem Zahnradmaterial gebildet, die an dem Zahnrad 14 angeformt sind. Die Zahnräder 14 und 16 und das Ritzel 10 sind vorzugsweise als Kunststoff-Spritzteile hergestellt Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist wie folgt: Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die beiden Zahnräder 14 und 16 im Ruhezustand, d.h. bei entspannter Blattfeder 18, etwas gegeneinander winkelversetzt.
Die von den Zähnen 20 und 22 überdeckte Breite ist größer als die Breite eines einzelnen Zahns, z.B. 20, der Zahnräder. Wenn die Zahnräder 14 und 16 mit einem Gegenzahnrad 64 in Eingriff kommen, werden die Zähne 20, und 22 in der in Fig. 3 dargestellten Weise durch die Zähne 66 und 68 des Gegenzahnrads 64 zusammengedrückt.
Dabei biegt sich die Blattfeder 18 durch, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Die Blattfeder 18 sucht die Zähne 20 und 22 der Zahnräder 16 bzw. 14 in Umfangsrichtung auseinanderzudrücken. Es legt sich also die in Fig. 3 linke Flanke des Zahnes 22 des Zahnrads 14 federnd an die in Fig. 3 rechte Flanke des Zahns 66 des Gegenzahnrades 64 an. Die in Fig. 3 rechte Flanke des Zahns 20 des Zahnrads 16 legt sich an die in Fig. 3 linke Flanke des Zahns 68 des Gegenzahnrads 64 an. Es wird so jedes Spiel zwischen den Zahnrädern vermieden.
Die Federkraft der Feder 18 muß an die zu übertragenden Drehmomente angepaßt werden. Bei der übertragung relativ großer Drehmomente darf die Federkraft nicht zu klein sein. Andererseits darf die Federkraft nicht zu groß werden, wenn nur kleine Drehmomente zu übertragen sind, da mit der Federkraft auch die Reibung zwischen den Zahnflanken erhöht und das Getriebe entsprechend schwergängig wird. Um eine Anpassung an die verschiedenen Erfordernisse mit einer Art von Zahnrädern zu ermöglichen ist die in Fig. 1 dargestellte Anordnung mit den vier Durchbrüchen 34,40,42 und 44 und den drei Ansätzen 36,60 und 62 vorgesehen. Diese Anordnung gestattet es, die Zahnräder auf vier verschiedene Weisen miteinander zu kuppeln. Die Blattfedern 18 und 48 haben gleiche Stärke. Ebenso haben die Blattfedern 46 und 50 gleiche und von den Blattfedern 18 und 42 verschiedene Stärke.
Es können.nun die Zahnräder 14 und 16 in der in Fig. 1 dargestellten Weise zusammengesteckt werden, wobei die Ansätze 36 und 60 in die Durchbrüche 34 und 42 eingreifen und an den Blattfedern 18 bzw. 48 zur Anlage kommen. Eine andere Steifigkeit wird erreicht, wenn das zweite Zahnrad 16 um 900 versetzt mit dem ersten Zahnrad 14 zusammengesteckt wird, so daß die Ansätze 36 und 60 in die Durchbrüche 40 bzw. 44 eingreifen und an den Blattfedern 46 bzw. 50 anliegen. In diesen beiden Stellungen erstreckt sich der Ansatz 62 durch den Durchbruch 48 bzw. durch den Durchbruch 52.
Es ist aber auch möglich, das zweite Zahnrad 16 gegenüber dem ersten Zahnrad 14 aus der in Fig. 1 dargestell-0 ten Lage um 45 zu verdrehen. In diesem Falle greift der einzelne Ansatz 62 in den Durchbruch 34 ein und liegt an der Blattfeder 18 an. Die Ansätze 36 und 60 erstrecken sich dann durch die Durchbrüche 52 bzw. 56 und sind nicht wirksam. Bei dieser Montageart wird die Federung zwischen den Zahnrädern 14 und 16 nur durch eine einzige Blattfeder 18 bewirkt. Es ist jedoch auch möglich, das Zahnrad 16 um 450 entgegen dem Uhrzeigersinn aus der in Fig. 1 dargestellten Lage zu verdrehen.
Der Ansatz 62 greift dann in den Durchbruch 44 ein und liegt an der Blattfeder 50 an. Die Ansätze 36 und 60 erstrecken sich durch die Durchbrüche 58 bzw. 54. Auch bei dieser Art des Zusammenbaus ist nur eine Blattfeder, nämlich die Blattfeder 50 wirksam, die aber eine andere Steifigkeit hat als die Blattfeder 18. Es lassen sich somit insgesamt vier Betriebsweisen mit unterschiedlicher Steifigkeit der Federung zwischen den Zahnrädern 14 und 16 erzielen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 und 5 besteht der Getriebesatz aus einem Ritzel 70 und einer mit dem Ritzel 70 verbundenen Zahnradanordnung 72. Die Zahnradanordnung 72 enthält ein mit dem Ritzel 70 drehfest verbundenes erstes Zahnrad 74. Die Zahnradanordnung enthält weiterhin ein mit dem ersten Zahnrad 74 gleichartiges zweites Zahnrad 76; daß unmittelbar neben dem ersten Zahnrad 74 relativ zu dem Ritzel 70 verdrehbar gelagert ist. Das zweite Zahnrad 76 ist mit dem ersten Zahnrad 74 über federnde Mitnahmeglieder 78 gekuppelt, welche im Ruhezustand die Zähne des zweiten Zahnrads 76 geringfügig winkelversetzt gegenüber den Zähnen des ersten Zahnrads 74 halten. An dem Ritzel 10 ist, wie bei der anderen Ausführungsform ein Achsstumpf 80 vorgesehen, der angrenzend an das Ritzel 70 eine Lagerfläche 82 bildet, auf welcher das zweite Zahnrad 76 gelagert ist. An seinem Ende ist der Achsstumpf 80 als Keilwelle 84 ausgebildet, die in eine Keilverzahnung 86 in einer Bohrung des ersten Zahnrads 74 eingreift.
Die Zahnräder weisen aufeinander zugewandten Stirnseiten 88,90 fluchtende Ausnehmungen 92,94 auf. In den Ausnehmungen 92 und 94 ist ein zylindrischer Formkörper 96 aus einem gummielastischen Material gehalten. Die Ausnehmungen sind zu den einander abgewandten Stirnseiten 100 bzw. 102 der Zahnräder 74 bzw. 76 hin geschlossen. Zwischen den benachbarten Stirnflächen 88 und 90 der Zahnräder ist ein Spalt 104 gebildet, beispielsweise durch einen Abstandsring 106.
Um die Elastizität der Verbindung variieren zu können, sind, wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, an den Zahnrädern eine Mehrzahl von Paaren fluchtender Ausnehmungen 94 und 94A bis 94E vorgesehen, in welche Formkörper aus gummielastischem Material wahlweise einsetzbar sind.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, sind Ausnehmungen verschiedenen Durchmessers vorgesehen.
Die Formkörper 96 bestehen vorzugsweise aus Silicongummi.

Claims

Patentansprüche 1. Getriebesatz bestehend aus einem Ritzel (10) und einer mit dem Ritzel (10) verbundenen Zahnradanordnung (12), dadurch gekennzeichnet, daß (a) die Zahnradanordnung (12) ein mit dem Ritzel (10) drehfest verbundenes erstes Zahnrad (14) enthält, (b) die Zahnradanordnung (12) weiterhin ein mit dem ersten Zahnrad (14) gleichartiges, zweites Zahnrad (16) enthält, das unmittelbar neben dem ersten Zahnrad (14) relativ zu dem Ritzel (10) verdrehbar gelagert ist, und (c) das zweite Zahnrad (16) mit dem ersten Zahnrad (14) über federnde Mitnahmeglieder (18) gekuppelt ist, welche im Ruhezustand die Zähne (20) des zweiten Zahnrads (16) geringfügig winkelversetzt gegenüber den Zähnen (22) des ersten Zahnrads (16) halten.
2. Getriebesatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drehfeste Verbindung des ersten Zahnrads (14) mit dem Ritzel (10) über eine Keilverzahnung erfolgt.
3. Getriebesatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ritzel (10) ein Achsstumpf (24) vorgesehen ist, der angrenzend an das Ritzel (10) eine Lager fläche (26) bildet, auf welcher das zweite Zahnrad (16) gelagert ist, und an seinem Ende als Keilwelle (28) ausgebildet ist, die in die Keilverzahnung (30) in der Bohrung (32) des ersten Zahnrads (14) eingreift.
4. Getriebesatz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß (a) das erste Zahnrad (14) einen Durchbruch (34) aufweist, in den eine im wesentlichen radiale Blattfeder (18) hineinragt, (b) an dem zweiten Zahnrad (16) ein axialer Ansatz (36) vorgesehen ist, der in den Durchbruch (34) zwischen einer Wandung (38) des Durchbruchs (34) und der Blattfeder (18) hineinragt.
5. Getriebesatz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten Zahnrad (14) mehrere gegeneinander winkelversetzte Durchbrüche (34,40,42,44) mit Blattfedern (18,46,48,50) unterschiedlicher Stärke vorgesehen sind.
6. Getriebesatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß (a) in dem ersten Zahnrad (14) ein erstes Paar von diametral gegenüberliegendem Durchbrüchen (34,42) mit Blattfedern (18,48) einer ersten Stärke und ein gegenüber dem ersten Paar um 900 winkelversetztes zweites Paar von diametral gegenüberliegenden Durchbrüchen 40,44) mit Blattfedern (46,50) einer zweiten Stärke vorgesehen sind, (b) in dem ersten Zahnrad (14) zwischen den besagten Paaren weiterhin freie Durchbrüche (52,54,56,58) gebildet sind, die gegenüber den Durchbrüchen (34,40,42,44) mit den Blattfedern (18,46,48,50) jeweils um 450 winkelversetzt sind, (c) an dem zweiten Zahnrad (167 ein Paar von diametral gegenüberliegenden Ansätzen (36,60) vorgesehen sind sowie (d) ein weiterer einzelner Ansatz (62), der gegenüber dem einen Ansatz (36) des besagten Paares 0 um 45 winkelversetzt ist.
7. Getriebesatz nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfedern (18,46, 48,50) von den Stegen aus dem Zahnradmaterial gebildet sind, die an dem Zahnrad (14) angeformt sind.
8. Getriebesatz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder (14,16) und das Ritzel (10) als Runststoff-Spritzteile hergestellt sind.
9. Getriebesatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß (a) die Zahnräder (74,76) auf einander zugewandten Stirnseiten (88,90) fluchtende Ausnehmungen aufweisen und (b) in den Ausnehmungen (92,94) ein Formkörper (96) aus einem gummielastischen Material gehalten ist.
10. Getriebesatz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (92,94) zu den einander abgewandten Stirnseiten (100,102) der Zahnräder (74,76) hin geschlossen sind.
11. Getriebesatz nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den benachbarten Stirnflächen (88,90) der Zahnräder (74,76) ein Spalt gebildet ist.
12. Getriebesatz nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an den Zahnrädern eine Mehrzahl von Paaren fluchtender Ausnehmungen (94,94A-94E) vorgesehen sind, in welche Formkörper (96) aus gummielastischem Material wahlweise einsetzbar sind.
13. Getriebesatz nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Ausnehmungen (94,94A-94E) verschiedenen Durchmessers vorgesehen sind.
14. Getriebesatz nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper (96)aus Silicongummi bestehen.