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Zahnrädergetriebe. Bei Zahnrädergetrieben zur übertragung großer Kräfte
ist es bekannt, die zu übertragende: Kraft gleichmäßig auf mehrere Zahnräderpaare
dadurch zu verteilen, daß man auf jeder der beiden Wellen mehrere Räder von unter
sich gleichem Durchmesser nebeneinander anordnet, in die eine gleiche .Anzahl von
Rädern von ebenfalls unter sich gleichem Durchmesser der anderen Welle eingreift.
Ferner ist es bekannt, ein festes LAnliegen der
Zahnräder sämtlicher
Zahnradpaare dadurch zu erreichen, daß man entgegengesetzt schräge Zähne verwendet
und die Räder der einen Welle achsial entgegen dein Druck einer oder mehrerer Federn
verschiebbar macht. Dadurch, daß man .den Federn die gleiche Spannung gibt oder
ein und dieselbe Feder auf die verschiebbaren Räder derselben Welle einwirken läßt,
wird ein gleichmäßiges Anliegen der einzelnen Zahnräderpaare und damit eine gleichmäßige
Verteilung der zu übertragenden Kraft auf die einzelnen Zahnräderpaare erreicht.
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Diese Anordnung hat den Nachteil, d.aß sie nur eine einmalige f'bersetzung
zuläßt, und (laß die Kraft von der treibenden Welle nicht gleichachsig zur angetriebenen
weitergeleitet werden kann.
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Bei der Anordnung gemäß der Erfindung ist eine 7w-eiinalige Übersetzung
finit der Möglichkeit gleichachsiger Weiterleitung der Kraft in bekannter Weise
dadurch erreicht, ,laß die Kraftabgabe von einen einzigen trei-1;enden Zahnrad aus
auf mehrere unter sich gleiche Übersetzungsradsätze mit gleichsinnig schrägen Zähnen
erfolgt, die die Kraft wieder e:neni einzigen Rari weiterleiten. Hierl:ei ergibt
sich nun die Frage, durch welche Maßnahmen alle Zahnräder der verschiedener. Uhersetzungsradsätze
je mit dein antreibenden und angetriebenen "Zahnrad derart gleichmäßig zum Anliegen
gebracht werden können, (laß auf jeden Ü bersetzungsradsatz nur der ihre entsprechende
Anteil an der Kraftübertragung entfällt. Die Lösung dieser Aufgabe ist deshalb so
schwierig, da schon die allergeringste Ungenauigkeit in der Herstellung oder im
Zusammenbau genügt, um einen l"liersetzungsra(isatz zum Vorteil der anderen finit
der ganzen Kraft oder finit einem größeren als (lern ihre zustehenden Anteil zu
belasten.
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Zu diesem Zweck ist schon vorgeschlagen worden, jede der beiden Zwischenwellen
an einem Ende eines Gleichgewichtshebels zu fassen, dessen Mitte in einem festen
Drehpunkt außerhalb der treibenden und angetriebenen Welle gelagert ist. Diese Bauart
weist aber grundsätzliche Mängel auf. Sie ist schon für zwei Hilfswellen sehr schwerfällig
und wird für mehrere Paare von Zwischenwellen noch viel umständlicher; für eine
ungerade Anzahl von Zwischenwellen kann sie iil:erhaupt nicht angewendet werden.
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Diese Mängel sind bei dein neuen Getriebe vermieden. Ein gleichmäßiges
Anliegen sämtlicher Räder wird dadurch erzielt, (laß das eine der beiden auf der
Zwischenwelle rles -U'bersetzungsradsatzes sitzenden Zahnräder entgegen dem Druck
einer Feder achsial verschiebbar ist. Es leuchtet ohne weiteres ein, daß die zwei
Übersetzungszahnräder der ersten Zwischenwelle, selbst wenn sie starr au ihr sitzen,
immer zum vollen Anliegen, wohl beim antreibenden als auch beim ange triebenen Zahnrad
kommen müssen; von de t'bersetzungsrädern der zweiten und jede ferneren Zwischenwelle
wird aber mit: Sicher heit nur das eine zum richtigen Anliege hornmen, während das
zweite nicht imme vollkommen richtig anliegt, da auch scho i eine kleine Ungenauigkeit
in der Ausführun; oder im Einbau das verhindert. Um diesen >`'"13e1 abzuhelfen,
ist (las eine Übersetztingsra entgegen dem Druck einer Feder auf de: Zwischenwelle
achsial verschiebl@ar und wirb @Itirch den Achsialschub der Feder in jeden Falle
zum Anliegen in den Schrägzähnen ge. bracht. Der Druck dieser Feder muß, etw mittels
Vorspannung, so groß sein, (laß er der auf diese Zwischenwelle anteilig entfall:n
fier Höchstdruck vollkommen aufnimmt; der nicht mit einer solchen Feder versehene
{_`irersetzungsrarisatz wird daher erst bei L'lierschreitung dieses Höchstdruckes
anfangen, initbelastet zu werden.
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Werden entsprechend der Erfindung sämtliche f?l)ersetzungsradsätze
mit Federn versehen, so wirkt ihre Gesamtheit als nachgiebiges Glied zwischen der
antreibenden und angetriebenen `Felle. Die obenerwähnte hohe Vorspannung der Feder
ist dann nicht erfor-(lerlich; die Wirkung ist dann, d. h. bei mangelnder Vorspannung,
außerdem auch die, (laß alle Zwischenwellen von vornherein zu gleichen Anteilen
an der Belastung teilnehmen Iris auf kleine Mehr- oder I\linder':elastungen, die
(itirch Ungleichmäßigkeiten in der Fe(lersparinung oder Zahnradbearbeitung hervorgerufen
sind.
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Entsprechend der Erfindung wird die Vorrichtung weiterhin noch dadurch
verbessert, (laß das zweite auf der Zwischenwelle sitzende Rad des Übersetzungsradsatzes
in kleinem Ausmaß achsial verschiebbar ist gegenüber dein finit ihm kämmenden Rad.
Das kann entweder dadurch erreicht werden, daß dieses zweite Rad .auf der Zwischenwelle
selbst verschiebbar ist, oder dadurch, daß bei festgekeiltem zweiten Rad die Zwischenwelle
selbst sich achsial verschieben kann. Der Vorteil dieser @`erbresserung liegt darin,
(laß Unregelmäßigkeiten heim Zusammenarbeiten der beiden miteinander kämmenden Räder
sich schon durch die Achsialverschiebung des einen der beiden Räder selbst ausgleichen,
ohne daß eine Rückwirkung auf die anderen Wellen und Räder erfolgt.
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Um den durch die Schrägzähne entstehenden Achsialschub bereits innerhalb
des Übersetzungsgetriebes aufzuheben, muß die Ganghöhe der gleichsinnig gerichteten
Schrägzähne der beiden auf einer Zwischenwelle sitzenden
Zahnräder
annähernd gleich sein. Sollen diese Acbsialschübe sich restlos aufheben, so muß
die Ganghöhe der Schrägzähne gleich sein; da aber die beiden auf einer Zwischenwelle
sitzenden Zahnräder Übersetzungsräder sind, also verschiedene Durchmesser haben,
muß der Steigungswinkel der Schrägzähne verschieden sein.
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In Abb. i der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung bei einem
Getriebe dargestellt, bei dem durch zwei Radsätze eine Übersetzung ins Langsame
erfolgt.
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Die treibende Welle d, die ein mit Schrägzähnen versehenes Riüzel
b trägt, kämmt mit einem Übersetzungsrad c größeren Durchmessers. Dieses Rad sitzt
auf der Zwischenwelle d, welche vermittels des Ritzels c die Bewegung auf das Zahnrad
f der anzutreil:enden Welle g mit abermaliger Übersetzung ins Langsame überträgt.
Die Zahnräder b, e und f sind auf ihren Wellen festgekeilt, während das Zahntad
c auf der Welle d vermittels der Mitnehmerbolzen i unverdrehbar angeordnet ist und
sich auf ihr um den Betrag h entgegen demyDruck der Feder k achsial verschieben
kann. In derselben Weise kann sich auch die Welle d um ;den Betrag lal achsial
verschieben. Der Steigungssinn der beiden Schrägzahnräder c und e ist gleich, die
Ganghöhe annähernd gleich, der Steigungswinkel der Schrägzähne daher verschieden.
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Der andere Übersetzungsradsatz, bestehend aus dem Rad cl, der Zwischenwelle
dl und dem Rad e1, weicht in seiner Ausbildung von dem ersterwähnten übersetzungsradsatz
c, d. e nur dadurch ab, daß das Rad cl auf der Zwischenwelle dl festsitzt,
und daß die Zwischen-,velle dl achsial nicht verschiebbar ist.
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Die Wirkungsweise .des in Abb. i dargestellten Getriebes ist folgende:
Die treibende Welle a bringt mittels des auf ihr sitzenden Rades b und des auf der
Zwischenwelle dl sitzenden Rades cl die 7@wischenwelle dl in drehende Bewegung,
wodurch dann auch mittels des auf der Zwischenwelle sitzenden Rades e1 und des auf
der angetriebenen Welle g sitzenden Rades f die angetriebene Welle g bewegt wird,
und zwar sehr langsam infolge der zweimaligen . Übersetzung ins Langsame. Das Zahnrad
b wirkt aber auch mittels des Übersetzungsradsatzes c, d, e auf das anzutreibende
Rad fein. Durch die Vorspannung der Federn k wird ein achsialer Schub auf das Rad
c'ausgeübt, der von dem Schrägzahnrad b als Flankendruck aufgenommen wird. Die Torspannung
muß nun so groß sein, daß dieser Flankendruck etwa deich ist dem Flankendruck, der
bei anteiliger Übertragung des höchsten Drehmomentes entsteht. Dadurch ist die Gewähr
geschaffen, daß durch den Übersetzungsradsatz c, d, e nicht mehr Kraft übertragen
wird, als anteilig rechnungsmäßig-auf ihn entfallen soll.
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Sind beide Übersetzungsradsätze mit einem entgegen dem Druck- einer
Feder verschiebbar en Übersetzungszahnrad und einer achsial verschiebbaren Zwischenwelle
versehen, so muß man sich die rechte Seite der A11. i svimnetrisch ebenso .ausgestaltet
denken wie die linke.
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In -AM. a ist im Querschnitt ein Anwendungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
mit vier Übersetzungsradsätzen angedeutet, wobei ebenfalls wieder die treil=ende
und die getriebene Welle gleichachsig liegen.
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A11.3 ,zeigt ebenfalls im Querschnitt ein Anwendungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes,
wobei jedoch die treil:ende und -lie getriebene Welle nicht gleichachsig liegen.