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Taumelradumlaufgetriebe für konachsiale Wellen. Für die praktische
Verwendbarkeit der sogenannten Taumelradumlaufgetriebe ist die statische und dynamische
Ausbalancierung von großer Wichtigkeit. Ein Vorschlag zur Beseitigung unausgeglichener
Kräfte wurde bereits gemacht, indem das Taumelrad durch einen schrägen Bund ohne
Ansätze oder Schultern angetrieben wird, so daß das Tattmelrad und der Bund gegenseitig
seitliche Bewegungsfreiheit haben, und ferner die Zahnreihen der arbeitenden Räder
in einer solchen Weise verdoppelt werden, daß der gegenseitige Drack zwischen den
entsprechenden Zusatzzahnreihen den in der Drehungsebene wirkenden Kräften um den
Schwingungsmittelpunkt herum das Gleichgewicht hält.
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Diese Art des übrigens keineswegs vollständigen Ausgleiches bringt
eine starke Vermehrung des Gewichts der schwingenden 2 assen mit sich. Gegenstand
der Erfindung ist ein Taumelradumlaufgetriebe für konachsiale Wellen, bei dem erfindungsgemäß
ein Kegelrad und ein Planzahnrad von gleicher Teilung und verschiedener "Zähnezahl
derart zusammen wirken, daß der Mittelpunkt der Teilkreisebene des Planzahnrades
mit der Kegelspitze des Kegelrades zusammenfällt. Es wird daher der Ausgleich in
viel einfacherer Weise unter weitgehender Herabsetzung des Gewichts der schwingenden
Massen erzielt. Insbesondere der letzte Umstand ist bei dieser Gattung von Getrieben
von großer Bedeutung.
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Die Zeichnung zeigt in Abb. i ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
in einem achsialen Schnitt. Die treibende Welle i ist mit einem Zapfen 3 im Hohlraum
der Hohlwelle 2 gelagert. Auf der Welle i ist ein schrägliegender Bund d. aufgekeilt,
auf dem ein Planzahnrad 5 mit den Zähnen 6 auf der Stirnfläche (Kronrad) lose aufsitzt.
Auf der getriebenen Welle 2 ist ein Kegelrad 7 fest angeordnet. Die Zahnräder 5,
7 haben gleiche Teilung. jedoch verschiedene Zähnezahl und sind unter einem solchen
Winkel zueinander gelagert, daß der :Mittelpunkt 8 der Teilkreisebene des Planzahnrades
und die Kegelspitze des Kegelrades zusammenfallen.
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Das Planzahnrad 5 wird an der Drehung verhindert, z. B. dadurch, daß
es mit Ansätzen 9 in Längsschlitze io einer auf der Kegelradnabe lose sitzenden
Bremsscheibe i i eingreift, die durch ein Bremsband i2 o. dgl. festgestellt oder
freigegeben werden kann.
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Die Wirkungsweise des Getriebes ist folgende: Durch den Antrieb der
Welle i 1 ei festgestellter Bremsscheibe i i wird das Planzahnrad 5 in eine »taumelnde«
Bewegung versetzt, d. h. es kann sich nicht drehen, kommt aber mit aufeinanderfolgenden
Umfangsstellen mit dem Kegelrad 7 in Eingriff. Dabei werden die Ansätze 9 in den
Führungen io hin und her bewegt. Hat dabei das Planzahnrad 5 z. B. 6o und das Kegelrad
7 59 Zähne, dann ist die Übersetzung von Welle i zu Welle 2 6o zu i. Es kann sich
demnach das Übersetzungsverhältnis durch Wahl entsprechender Zähnezahlen beliebig
ändern und ist praktisch an keine Grenzen gebunden: mit der Verschiedenheit der
Zähnezahlen zwischen den beiden Zahnrädern 5, 7 ändert sich auch der von beiden
eingeschlossene Winkel a.
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Läuft die nicht festgestellte Bremsscheibe i i leer um, dann befindet
sich das Getriebe im Leerlauf. Durch allmähliche Feststellen der Bremsscheibe wird
das Getriebe allmählich eingeschaltet. Ferner ist bei diesem Getriebe die Eingriffsdauer
der beiden Zahnräder ein Vielfaches von i, weil sich stets eine Anzahl Zähne in
Eingriff befinden.
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Bei Vermehrung dieses aus je einem Kegelrad und Planzahnrad bestehenden
Getriebes sind verschiedene Übersetzungen von der treibenden zur angetriebenen Welle
möglich. In einem Spezialfalle kann die Einrichtung so getroffen sein, daß die gleiche
Übersetzung nach entgegengesetzten Richtungen wirksam ist.
Zu diesem
Zwecke sitzen sowohl auf der angetriebenen Welle als auch auf dem schrägen Zapfen
der treibenden Welle zwei oder mehr Zahnräder lose, die zwei oder mehr Paare aus
j e einem Kegelrad und einem Planzahnrad bestehende Übersetzungsgetriebe mit verschiedenem
Übersetzungsverhältnis bilden, von denen jeweils nur jenes wirksam ist, dessen Zahnrad
mit der angetriebenen Welle gekuppelt wird.
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Bei dein in Abb.2 im achsialen Schnitt dargestellten Ausführungsbeispiel
ist i wieder die treibende und 2 die getriebene Welle, auf welcher, wie bei der-vorher
beschriebenen Ausführungsform das Planzahnrad 5 bzw. das Kegelrad 7, letzteres aber
nunmehr lose sitzt, die das eine Übersetzungsgetriebe bilden.
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Auf dem Bund 4 der treibenden Welle i ist neben dem Planzahnrad 5
lose drehbar angeordnet oder aber, wie dargestellt, mit de_n Planzahnrad 5 fest
verbunden, ein größeres Kegelrad 13, das mit einem auf der angetriebenen Welle 2
bzw. auf der Nabe 7' des Kegelrades 7 mittels der Nabe 14! lose drehbaren, größeren
Planzahnrad 14 in Eingriff steht. Dieses zweite Übersetzungsgetriebe 13,
14 wirkt gleichfalls mit einer bestimmten Übersetzung von der Welle i zur Welle
2, die, wenn das Verhältnis der Zähnezahl der Räder 13 und 1:E 59 zu 6o ist, i zu
6o beträgt. Der Teilkreismittelpunkt des Planzahnrades 14 und die Kegelspitze des
Kegelrades i3 fallen im gleichen Punkt 8 zusammen, so daß sich in diesem Punkte
die Teilkreismittelpunkte und Kegelspitzen allgr vorhandenen Zahnräder treffen.
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Die Wirkungsweise dieses Übersetzungsgetriebes ist folgende: Durch
den Antrieb der Welle i werden die vereinigten Zahnräder 5, 13, da sie an
einer Drehung durch Eingreifen der Ansätze 9 in Längsführungen ro verhindert werden,
in die erwähnte taumelnde Bewegung versetzt. Ist keines der Zahnräder 7, 14 mit
der Welle 2 gekuppelt, dann befindet sich das Getriebe im Leerlauf. Wird jedoch
eines der* beiden Zahnräder 7 oder 14 mit der Welle :2 gekuppelt, dann ist
das eine oder andere Übersetzungsgetriebe, also entweder 5, 7 oder 13, 14 in Tätigkeit.
Zur Kupplung der Zahnräder 7, 14 mit der Welle :2 sind auf dieser zwei verschiebbare
Kupplungsmuffen 15, 16 vorgesehen, deren Zähne oder Klauen mit den entsprechenden
Zähnen oder Klauen der Naben 7' bzw. i4' der Zahnräder 7 bzw.- 14 in Eingriff kommen.
Mittels einer bekannten Einrichtung kann die Kupplung in der Weise erfolgen, daß
mit dem gleichen Handgriff die eine Kupplung gelöst und die andere eingeschaltet
wird. Je nachdem nun die Kupplung 15, 7' oder 16, 14' eingeschaltet wird, ist das
Übersetzungsgetriebe 5, 7 oder r3, 14 wirksam, wodurch bei Annahme der vorerwähnten
Zähnezahlen eine Übersetzung von Welle i zu Welle 2 gleich i zu 6o oder 6o zu i
erzielt und damit beispielsweise zugleich eine Umkehr der gleichen Übersetzung geschaffen
wird.
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Zu den angegebenen Vorteilen kommt noch der, daß das Getriebe in jeder
Stellung aus= balanciert ist, wodurch die Anwendung großer Geschwindigkeiten möglich
ist.