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Schrägringgetriebe. Die Erfindung betrifft ein Schrägringgetriebe
zur Umwandlung von Drehbewegung in Schub und löst die Aufgabe, einen die großen
Reibungsverluste der Exzenter vermeidenden Ersatz von der Bewegungsart der Schubkurbelgetriebe
darzubieten. Dies wird dadurch erreicht, daß der umlaufende Schrägring und das Schuborgan
gemäß der Erfindung eine nach dem Gesetz der Profilabwälzung in der Mittelschnittfläche
bestimmte geometrische Verzahnung erhalten haben. In diesem Sinne kann der Schrägring
beispielsweise in einem oder mehreren Exemplaren als eine Rippenführung auf der
Mantelfläche eines Drehkörpers ausgebildet sein, während das zugehörige Schuborgan
mit Außen-oder Innenverzahnung in Form von Rippenzähnen oder paarweise angeordneten
Triebstockzähnen ausgestattet ist, von welchen letzteren jeweilig nur einer anliegt.
Dieselbe Wirkung hat beispielsweise ein als fester Kugelring ausgebildeter Schrägring,
der mit einem Schuborgan in Gestalt eines Schwingbügels zusammenarbeitet. Durch
verstellbare Anordnung des Kugelringes gewinnt man dazu eine Regelbarkeit für den
Hub des Schuborgans. Bekanntlich gibt es zwei Verfahren, um bei Getrieben ähnlicher
Art die gleitende Reibung weitgehend zu verringern, nämlich erstens das Stribeksche
Verfahren des Konstruierens von Kreisverzahnungen in einer Mehrzahl von zur Mittelschnittebene
des Triebwerkes parallelen Ebenen und der Bestimmung der zugehörigen Gegenprofile,
deren Gesamtheit dann die ein gesetzmäßiges Abwälzen ermöglichende Abstützfläche
ergibt, zweitens kann man den Weg einschlagen, die Abstützteile als gesetzmäßig
profilierte Gleitrollen auszubilden. Im Gegensatz zu diesen beweglichen Abstützteilen
stehen die festen Abstützteile von Stribek, die bei Schneckengetrieben verwendet,
schon eine Steigerung des Wirkungsgrades von 5o auf 9o Prozent liefern. Die Übertragung
dieses Verfahrens auf Schrägringgetriebe gemäß der Erfindung ergibt die gleiche
Erhöhung des Wirkungsgrades, ohne die Abstützteile als Gleitrollen ausbilden zu
müssen, und stellt dem Maschinenbau einen wertvollen Ersatz für Exzenter zur Verfügung.
Im Gegensatz zu Exzentern eignet sich das neue Getriebe wegen Vermeidens übermäßiger
Erwärmung mangels stärkerer Reibung sogar als Antriebsvorrichtung von Kraft- und
Werkzeugmaschinen für die Übertragung auch der größtvorkommenden Arbeitskräfte und
unbegrenzt hoher minutlicher Umdrehungszahlen, da der kräftigsten Ausbildung ebensowenig
wie der leichtesten Ausbildung des neuen Getriebes Schranken prinzipieller Art gesetzt
sind. Hervorzuheben sind ferner die unerwartet einfache, wirtschaftl-'che Herstellungsmöglichkeit
und die offenbar hohe Betriebssicherheit und Lebensdauer der neuen Schrägringgetriebe.
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Auf den Zeichnungen sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung
schematisch veranschaulicht.
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Abb. i zeigt einen Schrägring, der dadurch entsteht, daß ein beliebiges
Zahnprofil analog der Entstehung eines Schraubengewindes längs einer in sich geschlossenen
Raumkurve geführt wird, die selbst auf einer Rotationsfläche gelegen ist.
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Abb. a stellt einen Schrägring dar, dessen Leitkurve eine ebene Kurve
ist, die sich als Schnitt einer Ebene mit der betreffenden Rotationsfläche ergibt.
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Abb. 3 ist ein Schrägring mit mehreren Ringen. Abb.4 zeigt ein Schrägringgetriebe
im Schnitt. Ein mehrfacher Schrägring wirkt dort auf die entsprechend ausgebildeten
Zähne eines Zahnradsektors z mit Außenverzahnung. Die Rotation des Schrägringes
i wird in Schwingungen des Zahnradsektors a umgesetzt.
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Abb. 5 betrifft einen Schrägring 3, der mit einem Pendelhebel 4. zusammenarbeitet,
an dessen schwingendem Stirnende Rollen 41 angeordnet sind. Der Schrägring drückt
mittels der um Bolzen drehbaren Rollen das schwingende Ende des Pendelhebels hin
und her, wobei nur rollende Reibung im Gegensatz zu gleitender Reibung auftritt.
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Abb.6 zeigt ein Schrägringgetriebe mit Innenverzahnung.
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Abb. 7 ist ein Schrägringgetriebe mit Zahnstange. Der umlaufende Schrägring
5 erteilt der Zahnstange 6 eine geradlinige Hin- und Herbewegung.
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Abb.8 stellt ein Zylinderringgetriebe dar. Die drehende Bewegung des
Zylinders 54 wird durch den Schrägring 55 mittels zweier Rollen 56 und 57 auf eine
gerade geführte Schieberstange
übertragen, die eine geradlinige
Hin-und Herbewegung ausführt. Der Hub liegt hier symmetrisch im Gegensatz zu einem
unsymmetrischen Exzenterhub. Von demselben Zylinderring können mehrere Schieberstangen
in gleicher Weise angetrieben werden, die sich also parallel zur Zylinderachse bewegen.
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Abb.9 betrifft ein Kegelringgetriebe. Die Drehung des Kegels 59 wird
durch den Schrägring 6o, der auf zwei Rollen 61: und 62 einer Schieberstange 63
einwirkt, in eine geradlinige Hin- und Herbewegung verwandelt, die .parallel zur
Kegelmantelerzeugenden verläuft.
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Abb. io zeigt im Schnitt ein Hohlririggetriebe, dessen Schrägring
8 auf der Innenseite eines hohlen Rotationskörpers 7 verläuft. Der Schrägring 8
wirkt auf die Zähne eines Zahnradsektors 9, den er in Pendelbewegung versetzt. Letztere
wird durch die Welle io und deren Kurbeln ii sowie durch die daran angeschlossenen
Kurbelstangen 12 auf die Kurbeln 13 und durch diese auf die Welle 14 übertragen.
Die übertragenden Zahnprofile sitzen an einer Innenverzahnung.
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Abb. ii ist eine-- Seitenansicht zu Abb. io. Abb.12 zeigt schaubildlich
den Zahnradsektorkörper für sich allein. .
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Die Abb. 13 und 14 stellen ein Kugelring" getriebe mit festem Ring
im Längsschnitt und Querschnitt durch das Gehäuse dar. Auf der rotierenden Welle
ao sitzt der profilierte Schrägring 21, dessen Profil eine kreisförmig schwingende
Bewegung ausführt, die durch die Kugelrollen 22 und 23 auf einen Bügel 24 übertragen
wird, dessen Achse 25 senkrecht auf der geometrischen Achse der Kugelringwelle 2o
steht. Die Rotation der Welle 20; wird in eine periodische Kreisschwingung der Achse
25 umgewandelt.
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Die Abb. 15, 16 und 17 zeigen ein Kugelringgetriebe mit beweglichem
Ring in Vorderansicht, Seitenansicht und Oberansicht. In diesem Getriebe können
die Schwingungsweite und die Schwingungsphase innerhalb gewisser Grenzen beliebig
geändert werden, so daß dieses Getriebe auch als Umsteuervorrichtung verwendet werden
kann. Auf der Welle 36 sitzt fest mit ihr verbunden ein Mitnehmer 37, der zwei zylindrische
Bolzen 38 und 39 trägt. Der Kugelring 4o besitzt zwei zylindrische Hülsen 41 und
42, die um die Bolzen 38 und 39 leicht drehbar sind. Die Hülsen 41 und 42 sind mit
zwei einander gegenüberstehenden Kurbeln 43 und 44 fest verbunden, auf deren Zapfen
zwei Zugstangen 45 und 46 einwirken, die selbst wieder mit den beiden Zapfen 47
und 48 einer achsial auf der Welle 36 verschiebbaren Muffe gelenkig verbunden sind.
(Auf der Zeichnung stehen der Ring und die Muffe in der Mittelstellung.) Durch achsiales
Verschieben der Muffe 49 wird mit Hilfe des Kurbelgetriebes (Abb. 17) der Kugelring
4o aus einer mit dünnen, voll ausgezogenen Linien gezeichneten Stellung in die gestrichelt
angedeuteten Einstellungen gebracht. Durch achsiale Verschiebung der Muffe 49 wird
die Schräglage des Kugelringes 4o innerhalb gewisser Grenzen beliebig geändert und
damit auch die Größe des Ausschlages des Kugelringes 40. Seine Bewegung wird durch
die Kugelrollen 50 und 51 und einen Bügel 52 auf die Welle 53 übertragen,
deren Ausschlag von der einen zu der anderen äußersten Lage veränderbar ist. Diese
Vorrichtung eignet sich daher zum Umsteuern. Sie verwandelt eine rotierende Bewegung
der Welle 36 in eine beliebig änderbare schwingende Bewegung der Welle 53. Im Gegensatz
zu einer Exzenterbewegung ist die schwingende Bewegung der Welle des Bügels 52 symmetrisch,
so daß ein durch dieses Getriebe bewegter Steuerschieber für beide Zylinderseiten
einer. Kraftmaschine kongruente Leistungsdiagramme mit gleichen Verteilungsperioden
liefert.
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Abb. 18 ist das Schaubild eines ebenen Schrägringgetriebes mit den
Zähnen des zugehörigen Zahnrades.