-
Elastisches Zahnrädergetriebe. Bei den Getrieben mit schraubenlinienfÖrmiger
Verzahnung treten achsiale Beanspruchungen auf, welche man theoretisch durch Verwendung
von zwei Zahnkränzen ausgleicht oder durch Winkelzahnräder, die so gefräst sind,
daß ihre Neigungswinkel gegeneinander gerichtet sind.
-
Infolge der großen Starrheit der in Frage stehenden Getriebe genügen
bereits sehr geringe Unregelmäßigkeiten in der Zahnfräsung, um zeitweise den Zahneingriff
eines der Winkelzahnräder aufzuheben. Der Ausgleich der achsialen Beanspruchungen
wird hierdurch aufgehoben, und eine achsiale Relativverschiebung des Getriebes tritt
auf. Durch den hierauf wieder folgenden stoßweisen Zahneingriff arbeitet das Getriebe
häufig mit lautem Geräusch.
-
Um diesem Übelstande entgegenzuwirken, sind bereits verschiedene Mittel,
z. B. die Teilung des Ritzels, die Ausbildung des Ritzels als Hohlkörper, elastische
Kupplungen u. dgl., vorgesehen worden, wodurch wohl erreicht wurde, daß die stoßweise
Beanspruchung der Getriebe gemildert wurde, aber ein gänzlich einwandfreier Gang
nicht erreicht werden konnte, da die gewählten Mittel keine ausreichende Verdrehungsmöglichkeit
der Ritzelteile gegeneinander gestatteten. Um die Verdrehungsmöglichkeit der Ritzelteile
gegeneinander wesentlich zu erhöhen, wird der Erfindung gemäß vorgeschlagen, die
Halbtrieblinge, welche mit Winkelverzahnung oder geradliniger Verzahnung ausgebildet
sein können, und welche aus zwei voneinander getrennten, als Hohlwellen ausgebildeten
Teilen bestehen, durch eine zusätzlich angeordnete dünnwandige Hohlwelle miteinander
zu verbinden. Die letztere ist so ausgeführt, daß sie in sich v erdrehbar ist, um
für sich oder in Verbindung mit der Verdr ehung der bereits für den Ritzelantrieb
bekannten, in das Innere der Büchse eingeführten biegsamen Welle eine so große Verdrehung
der Ritzelteile gegeneinander zu ermöglichen, daß ein Aussetzen des Zahneingriffes
nicht erfolgen kann.
-
Der Angriff der biegsamen Welle kann entweder am hinteren Büchsenende
oder in der Büchsenmitte erfolgen. Indem man im mittleren Teil der Büchse eine Verstärkung
anordnet, kann man durch die Lage dieser Verstärkung oder entsprechende Dirnensionierung
der Wandstärken der Büchsenteile letzteren eine verschiedene Verdrehungsfähigkeit
erteilen.
-
Die Erfindung ist in der Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt,
und zwar zeigt
Abb. t die zur Anwendung gelangende Hohlwelle im
Längsschnitt ohne Verstärkung im mittleren Büchsenteil, Abb. 2 mit Verstärkung im
mittleren Büchsenteil.
-
Die in bekannter Weise voneinander getrennten Ritzelteile i, 2 sind
mit je einer Winkelverzahnung versehen und sitzen geineinsam auf einer durchgehenden
vierdrehbaren Hohlwelle 3, welche gegen ihre Nabenteile eingeschnürt und verhältnismäßig
dünnwandig ausgeführt ist. In das Innere der Hohlwelle 3 ist eine an sich bekannte
biegsaine Welle g eingeführt, welche die Kraft von der Kupplungsscheibe 7 auf die
Hohlwelle 3 überträgt. Gemäß der Ausführungsform nach Abb. i ist die biegsame Welle,)
durch die ganze Länge der vierdrehbaren Hohlwelle 3 hindurchgeführt, während gemäß
der Ausführungsform nach Abb. 2 firn mittleren Teil der Büchse eine Verstärkung
io vorgesehen ist, an der die biegsame Welle g angreift, wobei die vierdrehbaren
Büchsenteile auf beiden Seiten der Verstärkung io liegen.
-
Durch diese Bauart des Getriebes wird erreicht, daß schon ein Bruchteil,
z. B. l/20, der zu übertragenden Kraft eine Winkelverdrehung der Halbtrieblinge
i, 2 gegeneinander zur Folge hat, welche einer Verdrehung von '-", mm auf ihrer
Peripherie entspricht.
-
Da man finit den Mitteln des modernen Werkzeugmaschinenbaues in der
Lage ist, die Zähne auf einige hundertstel Millimeter genau fräsen zu können, können
die zulässigen Fehler bei dem nach der Erfindung gebauten Getriebe ein Aussetzen
des Zahnein-@riffes nicht mehr zur Folge haben.
-
Denn jedes der beiden Winkelräder besitzt jetzt eine ausreichende
Unabhängigkeit, durch die der einwandfreie Getriebeeingrifr mit dem Gegenrade trotz
der bei Zahnfräsungen auftretenden Unvollkommenheiten gewährleistet ist. Dies wird
ganz besonders zuverlässig dadurch erreicht, daß der vierdrehbar angeordnete Triebling
nur ein geringes Beharrungsvermögen besitzt, so daß er sich der Wirkung der ähnlich
wie eine Feder wirkenden vierdrehbaren Welle g sehr schnell anpassen kann.
-
Vorteilhaft wählt man als elastisches Rad das mit kleinstem Durchmeser,
wie es in der obigen Beschreibung dargelegt ist, wenn man es nicht vorzieht, die
beschriebene Anordnung an beiden Räderpaaren zu treffen.
-
Bei der Ausführungsform nach Abb.2 kann man Winkelräder oder schraubenlinienförinige
Zahnräder mit gleichem Neigungswinkel der Zähne anwenden, denn die Verteilung der
zu übertragenden Kraft auf die beiden Winkelzahnräder braucht dann nicht mehr durch
die entgegengesetzten Riehtungs-#vinkel der Zähne gesichert zu werden, indem lieDeformationen,
welche die rechts und links von der Verstärkung io gelegenen Teile der Ilohlwelle
erleiden, genügen, um die Verteilung der Kraft zu sichern, was bisher mit keinem
der bekannten Mittel für die l;Tbertragung bedeutender Kräfte möglich war.
-
Die Verteilung der Kraft auf die Winkelräder erfolgt zu gleichen oder
zu ungleichen Teilen selbsttätig, je nachdem man den beiden, rechts und links von
der Verstärkung to gelegenen Teilen 3', 3" der vierdrehbaren Hohlwelle eine
gleiche oder ungleiche Torsionsfähigkeit gibt.
-
Die Erfindung soll vorzugsweise für die Kraftübertragung von Dampfturbinen
Anwendung finden. Die Kupplung 7 der biegsamen Welle 9 ist dann unmittelbar mit
dem Rotor der Turbine fest verbunden und arbeitet exzentrisch zum Getriebe. Die
vorgesehene biegsame Welle 9 gestattet, diese Exzentrizität zuzulassen, welche nur
einen leichten Druck konstanter Richtung auf die Lager, die auf beiden Seiten der
Kupplung vorgesehen sind, ausübt, ohne daß das Getriebe selbst in Schwingungen gerät.
Diese Anwendung der Kraftübertragung macht die Benutzung von Winkelzahnrädern mit
gleichgerichteter Zahnung häufig wünschenswert, um auf die mit großer Geschwindigkeit
laufende Welle einen acbsialen Druck zu erhalten, welcher den Druck, den der Dampf
auf den Rotor der Turbine ausübt, ausgleicht.