DE69018630T2

DE69018630T2 - Zahnradgetriebe zwischen einer Eingangswelle und zwei gegenlaufenden konzentrischen Ausgangswellen.

Info

Publication number: DE69018630T2
Application number: DE69018630T
Authority: DE
Inventors: Martinus Cuypers
Original assignee: Crown Gear BV
Current assignee: Crown Gear BV
Priority date: 1989-01-11
Filing date: 1990-01-09
Publication date: 1995-08-24
Anticipated expiration: 2010-01-10
Also published as: EP0473583A1; ATE121172T1; JPH04504609A; DE69018630D1; EP0473583B1; WO1990008271A1; US5247856A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Zahnradgetriebe zwischen einer Eingangswelle und zwei gegenlaufenden konzentrischen Ausgangswellen, welches eine hohle äußere Ausgangswelle und eine innere Ausgangswelle aufweist, die sich durch die hohle äußere Ausgangswelle erstreckt und die auf der Achse der Eingangswelle liegt und mit ihr verbunden ist, wobei das Zahnradgetriebe ein erstes Zahnrad, das in einer rotationsfreien Art mit der Eingangswelle und der inneren Ausgangswelle verbunden ist, ein zweites Zahnrad, das in einer rotationsfreien Art mit der hohlen äußeren Ausgangswelle verbunden ist, und zumindest zwei Zwischenzahnräder aufweist. die mit dem ersten und dem zweiten Zahnrad kämmen und deren Achsen senkrecht zu den Achsen des ersten und des zweiten Zahnrades sind.
Ein Zahnradgetriebe dieses Typs ist in der US-A-4 792 314 offenbart. Das bekannte Zahnradgetriebe weist ein erstes Kegelrad, das in einer rotationsfreien Art mit der Eingangswelle und der inneren Ausgangswelle verbunden ist, ein zweites Kegelrad das in einer rotationsfreien Art mit der hohlen äußeren Ausgangswelle verbunden ist, und zwei Zwischenkegelräder auf, die mit dem ersten und dem zweiten Kegelrad kämmen. Jedes Kegelrad hat im wesentlichen denselben Durchmesser.
Das Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes Zahnradgetriebe zwischen einer Eingangswelle und zwei gegenlaufenden konzentrischen Ausgangswellen zu schaffen, in welchem die Position der kämmenden Zahnräder nicht kritisch ist und welches eine hohe Lastübertragungskapazität in Folge einer verbesserten Kämmung der Zahnräder aufweist.
Dieses Ziel wird durch ein Zahnradgetriebe des zuvor erwähnten Typs erreicht, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Zahnradgetriebe zwei Kronenräder und zumindest zwei zylindrische Ritzel aufweist, die mit den Kronenrädern kämmen und einen kleineren Durchmesser als die Kronenräder aufweisen, wobei die Breite jedes Ritzels größer ist als die Differenz zwischen dem maximalen und dem minimalen Radius der Verzahnung an den Kronenrädern ist.
Die Erfindung basiert auf dem Konzept, daß bei einem Zahnradgetriebe gemäß der Erfindung zwei oder mehr zylindrische Ritzel mit den Kronenrädern kämmen können, während eine perfekte Kämmung zwischen den Ritzeln und den Kronenrädern beibehalten wird, welche für eine hohe Lastübertragungskapazität benötigt wird. Ein Zahnradgetriebe gemäß der Erfindung, das zwei oder mehr zylindrische Ritzel und zwei Kronenräder aufweist, ist kompakt und effizient.
Die Erfindung wird detaillierter unter Bezug auf die Zeichnungen erklärt. in denen:
Figur 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Zahnradgetriebes gemäß der Erfindung zeigt; und
Figur 2 eine Variante des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 1 zeigt.
Figur 1 zeigt ein Zahnradgetriebe mit einer hohlen Welle 1 und einer Welle 2, die konzentrisch durch diese läuft. Diese konzentrischen Wellen können jeweils z.B. mit einem Propeller oder einer Antriebsschraube verbunden sein. die in entgegengesetzte Richtungen angetrieben werden. Derartige Antriebssysteme werden gegenwärtig zunehmend in Flugzeugen (Propellergebläse) und Schiffen angewendet.
Jede der konzentrischen Wellen 1, 2 trägt ein Kronenrad 9, 10, das damit in einer rotationsfreien Art verbunden ist. Ein Antriebswelle 8 ist ebenfalls in einer rotationsfreien Art mit dem Kronenrad 10 verbunden, und in der Praxis ist die Antriebswelle 8 integral mit der konzentrischen Welle 1. Zwischen den zwei Kronenrädern 9, 10 ist eine Anzahl von zylindrischen Ritzeln 12 angeordnet, die in Abständen in einer frei rotierenden Art in einem Ringhalter 13 befestigt sind. Dieser Ringhalter 13 ist mit einem festen Punkt in der Umgebung, wie z.B. dem Gehäuse des Zahnradgetriebes, verbunden. In dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind vier derartige Ritzel 12 vorhanden. Das bedeutet, daß etwa 50 % der durch die Welle 8 zugeführten Leistung durch die Welle 1 zu dem Vorderpropeller 14 gelangt. Die verbleibenden 50 % werden über das Kronenrad an die vier Ritzel geleitet, so daß jedes Ritzel etwa 1/4 x 50 = 12,5 % der Leistung des Kronenrades 9 überträgt. Die gesamte an das Kronenrad 9 geleitete Leistung ist somit etwa 50 %, und sie wird folglich über die Hohlwelle 2 an den hinteren Propeller 15 geleitet.
Es ist klar, daß irgendeine andere gewünschte Anzahl von Ritzeln 12 zwischen den zwei Kronenrädern angebracht sein kann. Dieser Aufbau hat den großen Vorteil, daß die Zahnbelastungen der zwei Kronenräder beträchtlich reduziert werden, so daß diese Kronenräder kleiner ausgeführt werden können, und zwar mit dem Ergebnis, daß die radialen Gesamtabmessungen des Zahnradgetriebes reduziert werden können.
Es ist auch möglich, daß jede der konzentrischen Wellen ein zylindrisches Ritzel trägt und daß zwei Kronenräder zwischen den zylindrischen Ritzeln befestigt sind.
Figur 2 zeigt einen Teil einer Variante des Zahnradgetriebes, das in Figur 1 gezeigt ist, in welchem das Kronenrad 9 eine größere Anzahl von Zähnen als das Kronenrad 10 hat. so daß der Propeller 15 entsprechend langsamer als der Propeller 14 rotiert. Mittels dieser Kronenräder ist dieser Aufbau besonders einfach herzustellen, und es muß lediglich sichergestelltwerden, daß die Ritzel 12 breit genug sind, damit sie sowohl mit dem Kronenrad 10 als auch dem Kronenrad 9 simultan kämmen können. Bei konventionellen Kegelzahnradgetrieben ist es unmöglich. die konzentrischen Wellen mit unterschiedlichen Drehzahlen rotieren zu lassen, zumindest wenn die Wellen der Ritzel auf einer Achse zueinander sein müssen.
In Figur 2 ist der Ringhalter 13 ebenfalls an der äußeren Peripherie mit einer Schiebekeilverbindung 16 versehen. die mit einer entsprechenden Schiebekeilverbindung 17 des befestigten Gehäuses 18 kämmt.
Die Hauptvorteile des Aufbaus gemäß der Erfindung im Vergleich mit der konventionellen Anwendung von Kegelzahnrädern liegen darin, daß das Zahnradgetriebe leichter ist und kleinere radiale Abmessungen aufweist. Das ist extrem wichtig insbesondere in der Flugzeugindustrie. Außerdem sind zylindrische Ritzel billig in der Herstellung, so daß die möglicherweise teurere Herstellung der Kronenräder dadurch umfassend ausgeglichen wird.

Claims

1. Zahnradgetriebe zwischen einer Eingangswelle (8) und zwei gegenlaufenden konzentrischen Ausgangswellen (1, 2), welches eine hohle äußere Ausgangswelle (2) und eine innere Ausgangswelle (1) aufweist, die sich durch die hohle äußere Ausgangswelle erstreckt und auf der Achse der Eingangswelle (8) liegt und mit ihr verbunden ist, wobei das Zahnradgetriebe ein erstes Zahnrad (10), das in einer rotationsfreien Art mit der Eingangswelle (8) und der Ausgangswelle (1) verbunden ist, ein zweites Zahnrad (9), das in einer rotationsfreien Art mit der hohlen äußeren Ausgangswelle (2) verbunden ist, und zumindest zwei Zwischenzahnräder (12) aufweist, die mit dem ersten und dem zweiten Zahnrad (10, 9) kämmen und deren Achsen senkrecht zu den Achsen des ersten und des zweiten Zahnrades sind. dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnradgetriebe zwei Kronenräder (9, 10) und zumindest zwei zylindrische Ritzel (12) aufweist. die mit den Kronenrädern kämmen und einen geringeren Durchmesser als die Kronenräder aufweisen, wobei die Breite jedes Ritzels größer als die Differenz zwischen dem maximalen und dem minimalen Radius der Verzahnung an den Kronenrädern ist.

2. Zahnradgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. daß das erste und das zweite Zahnrad (10, 9) Kronenräder sind und die Zwischenräder (12) zylindrische Ritzel sind.

3. Zahnradgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl von zylindrischen Zwischenritzeln (12) größer als zwei ist.

4. Zahnradgetriebe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähnezahl der Kronenräder (10, 9) unterschiedlich ist.

5. Zahnradgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Zahnrad zylindrische Ritzel sind und die Zwischenzahnräder Kronenräder sind.