DE4041314A1 - Spielfreier zahnradantrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen spielfreien Zahnradantrieb der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Es ist ein spielfreier Zahnradantrieb der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art bekannt (VDI-Berichte Nr. 92, 1966, Seite 35), bei dem ein Zahnrad in zwei einzelne Radscheiben aufgetrennt ist. Die eine von diesen ist mit einer Welle fest verbunden. Die andere, die sich gegen die erste drehen kann, drückt durch eine entsprechend vorgespannte Feder das Gegenrad stets gegen eine Flankenseite der ersten Radscheibe. Dadurch wird das Flankenspiel ausgeschaltet.

Es ist ein weiterer spielfreier Zahnradantrieb bekannt (Feinwerktechnik & Messtechnik 93, 1985, 6, Seite 304), bei dem zwei miteinander im Eingriff stehende Zahnräder mit einer Keilschrägverzahnung ausgeführt sind. Durch axiale Verschiebung während oder nach dem Einbau der Zahnräder kann das Flanken­ spiel beliebig klein gemacht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen spielfreien Zahnradantrieb zu schaffen, der einfach und kostengünstig aufgebaut ist.

Die Erfindung besteht in den im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen spielfreien Zahnradantrieb in der Draufsicht,

Fig. 2 den gleichen Zahnradantrieb in einer Seitenansicht und

Fig. 3 eine Verzahnung in vergrößerter Darstellung.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Zahnrad 1 auf einer ersten Achse 2 angeordnet. Das Zahnrad 1 ist in zwei Radscheiben aufgeteilt und bildet so ein Doppelzahnrad mit einem ersten Zahnrad 1′ und einem zweiten Zahnrad 1′′, die beide gleich groß sind und die die gleiche Verzahnung aufweisen. Die Zahnkränze der beiden Zahnräder 1′ und 1′′ sind über je vier federnde Speichen 3 mit einer Nabe 4 verbunden. Das erste Zahnrad 1′ und das zweite Zahnrad 1′′, die Speichen 3 und die Nabe 4 bestehen zusammen aus einem einstückigen Kunststoffteil. Ein auf einer zweiten Achse 5 angeordnetes weiteres Zahnrad 6 ist sowohl mit dem ersten Zahnrad 1′ als auch mit dem zweiten Zahnrad 1′′ im Eingriff.

In der Fig. 3 sind die Zahnkränze der beiden Zahnräder 1′ und 1′′ dargestellt, deren Verzahnungen um einen Winkel α gegeneinander versetzt sind. Die Größe des Winkels α ist von der Zähnezahl der Zahnräder 1′ und 1′′ abhängig und beträgt etwa eine Viertel­ teilung.

Werden bei der Montage die Zahnräder 1 und 6 miteinander in Eingriff gebracht, so verdrehen sich die beiden Zahnräder 1′ und 1′′ gegeneinander entgegen der Federkraft der Speichen 3. Das Zahnrad 1′ wird gegen die eine Flankenseite der Verzahnung das Zahnrades 6 gedrückt und das Zahnrad 1′′ gegen die andere Flankenseite. Dadurch wird das Flankenspiel ausgeschaltet. Die Speichen 3 sind entsprechend dem zu übertragenden Drehmoment so dimensioniert, daß das Drehmoment übertragen werden kann, ohne daß eines der Zahnräder 1′, 1′′ den Kontakt mit den Zahnflanken der Verzahnung des Zahnrades 6 verliert.

Es ist dabei gleichültig, ob das Zahnrad 1 das Zahnrad 6 antreibt oder umgekehrt.

Ein solcher spielfreier Zahnradantrieb ist außerordentlich einfach aufgebaut. Dadurch, daß das Zahnrad 1 ein einstückiges Spritzteil ist, entstehen keine Mehrkosten gegenüber einem üblichen aus Kunststoff gefertigten Zahnrad.

Das Zahnrad 1 kann auch so ausgeführt sein, daß das eine der Zahnräder 1, 1′, beispielsweise das Zahnrad 1′, mit einer massiven Radscheibe ohne federnde Speichen und nur das andere Zahnrad, in diesem Falle das Zahnrad 1′′, mit Speichen 3 ausgeführt ist.

In Fällen, in denen der Durchmesser des Zahnrades 1 klein ist, können die Speichen 3 auch bogenförmig ausgestaltet sein. Durch die Wahl des Kunststoffes, des Querschnittes, der Länge und der Form der Speichen 3 lassen sich die Federeigenschaften der Speichen 3 in weiten Grenzen beliebig wählen.

Bei Zwischenrädern, die mit zwei Rädern spielfrei im Eingriff sein sollen, müssen entweder diese beiden Räder als Doppel­ zahnrad ausgeführt sein oder das Zwischenrad muß dreigeteilt sein.

Ein solcher spielfreier Zahnradantrieb kann überall dort eingesetzt werden, wo die Hysterese bei einer Umkehr der Drehrichtung stört. Dies ist häufig bei Steuerantrieben der Fall, beispielsweise beim Antrieb eines Potentiometers oder eines Drehkondensators.

Claims (3)

1. Spielfreier Zahnradantrieb mit einem auf einer ersten Achse (2) angeordneten ersten Zahnrad (1′), einem auf der ersten Achse (2) angeordneten, gleich großen zweiten Zahnrad (1′′), welches gegenüber dem ersten Zahnrad (1′) entgegen einer Feder­ kraft verdrehbar ist, und mit einem auf einer zweiten Achse (5) angeordneten weiteren Zahnrad (6), das sowohl mit dem ersten als auch mit dem zweiten Zahnrad (1′, 1′′) im Eingriff ist, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Zahnrad (1′, 1′′) zusammen aus einem einstückigen Kunststoffteil bestehen, daß die Verzahnungen des ersten und des zweiten Zahnrades (1′, 1′′) um einen vorbestimmten Winkel (α) gegeneinander versetzt sind und daß die Nabe (4) von mindestens einem der Zahnräder (1′, 1′′) über federnde Speichen (3) mit dem Zahnkranz verbunden ist.

2. Spielfreier Zahnradantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichen (3) bogenförmig ausgestaltet sind.

3. Verwendung des spielfreien Zahnradantriebes nach Anspruch 1 oder 2 zum Antrieb eines Potentiometers.