DEM0002893MA - Elastisches geräuscharmes Stahl-Zahnrad - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elastisches, geräuscharmes Stahl-Zahrad für Maschinengetriebe.

Die Mittel für elastische und geräuscharme Antriebe waren bis jetzt für den Maschinenantrieb: Leder- Gummi- Hanf- oder sonstige Gewebetreibriemen, für das Maschinengetriebe waren es: Rohhaut- Presstoff oder sonstige Kunststoffzahnräder (Ritzel), sowie als Maschinenelement besonders ausgebildete elastische Kupplungen. Während nun die elastischen Riemenantriebe räumlich anspruchsvoll sind, benötigen elastische Kupplungen besondere Wellenlagerungen.

Zahnräder aus elastischen Stoffen besitzen oft nicht die nötige Festigkeit und Widerstandsfähigkeit und sind dazu aus konstruktiven Gründen für Antriebs-Zahnradwellen nicht anwendbar.

Diese Lücke im Getriebebau und Triebwerkssektor schliesst die Erfindung des elastischen Stahl-Zahnrades, das sowohl der Forderung elastischer Kraftübertragung bei kleinster Distanz als auch der Forderung nach grösstmöglicher Verschleissfestigkeit und höchster Beanspruchungsaufnahme bei weitgehender Geräuschlosigkeit des Antriebes gerecht wird.

Auf der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.

Es zweigen

Fig. 1 ein elastisches Zahnrad mit Keileinlagen im Aufriss

Fig. 2 dasselbe im Querschnitt

Fig. 3 ein Zahnrad mit elastischen Einlagen

Fig. 4 ein Zahnrad mit elastischen Patronen

Fig. 5 dasselbe im Schnitt

Fig. 6 ein Zahnrad mit elastischen Patronen und Gleitring

Fig. 7 dasselbe im Schnitt.

Auf der Nabenscheibe 1 mit der Lauffläche 2 sind, auf den Umfang verteilt und mit ihr fest verbunden oder Einlegekeil- bzw. nutenartig eingelegt, die auf der Aussenfläche konvexen Gleitstücke 3 angeordnet, die über die Lauffläche 2 vorstehen, mit Passitz im Zahnkranz 4 gleiten können. Im Zahnkranz 4 sind, auf die Innenfläche 5 verteilt und mit ihr fest verbunden oder wie oben eingelegt, die nach innen konkaven Gleitstücke 6 angeordnet, die gegenüber der Innenlauffläche vorstehen und mit Passitz auf der Lauffläche 2 der Nabenscheibe 1 gleiten können.

Die Gleitstücke 3 und 6 können sich in beliebiger Lage und Zahl auf die ganze oder einen Teil der Scheibenbreite erstrecken.

Der zwischen den Laufflächen 2 und 5 verbleibende Raum ist mit elastischem Kunststoff oder Gummi 7 ausgefüllt, so, dass die elastische Masse die Gleitstücke 3 und 6 umschliesst, wie das in Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Fig. 3 zeigt ein elastisches Stahl-Zahnrad bei dem in Zahnkranz 4 an Stelle der Gleitstücke 6 Nuten 8 angeordnet sind und der zwischen den Laufflächen 2 und 5 befindliche Raum mit einer elastischen Masse 7, die im Innern mit Metalleinlagen armiert sein kann, ausgefüllt ist. Fig. 4 u. 5, 6 u. 7 zeigen zwei Ausführungsformen, bei denen die Gleitstücke 3 und 6 entfallen und die Nabenscheibe 1 und Zahnkranz 4 direkt mit ihren Laufflächen 2 und 5 aufeinandergleiten und durch Gummi- oder sonstige Elasticpatronen 9 nachgiebig mit einander verbunden sind. Bei der Ausführung Fig. 6 u. 7 ist zwischen Nabenscheibe und Zahnkranz 4 ein Gleitring 10 gelegt.

Die Gummi- oder Elasticpatronen 9 können auf beiden Seiten der Räder angeordnet sein und gegeneinander versetzt, nicht durchgehend sein, und nur auf eine bestimmte Tiefe in die Radkörper ragen.

An Stelle der Nabenscheiben 1 können auch Antriebswellen treten, sodass der Zahnkranz unmittelbar nach Erfindungsart auf die Welle zu sitzen kommt.

Die Wirkungsweise ist folgende:

Durch die rostsicheren Gleitstücke 3 und 6 ist der Zahnkranz 4 immer in zentrierter Lage zur Nabenscheibe 1 gehalten, sodass er radial auftretenden Drücken nicht nachgeben kann.

Die zwischen den Gleitstücken befindliche elastische Masse 7 überträgt die Umfangskraft und gibt bei Stössen und bei starker Belastung im Zahnkranz nach, sodass der Zahnkranz 4 auf der Nabenscheibe 1 gleitet, wobei die Ueberlastung drehfedernd ausgeglichen wird.

Zugleich werden durch die Mehrteiligkeit des Rades Klang- und Geräuschwirkung unterbunden und dazu durch die elastische Masse gedämpft, sodass der Betrieb geräuscharm ist.

Während nach der Ausführungsform Fig. 1 u. 2 die elastische Masse 7 auf Druck beansprucht ist, ist sie bei der Ausführungsform nach Fig. 3 auf Abscheren beansprucht, bei armierter Zwischenlage dazu auf Druck.

Ein radiales Ausweichen des Zahnkranzes ist durch die Gleitstücke 3 der Nabenscheibe verhindert, die Kupplung des Zahnkranzes 4 mit der Nabenscheibe 1 ist durch den Nutenvorsprung 8 der elastischen Zwischenlage 7 gegeben.

Bei den Ausführungsformen Fig. 4-7 erfolgt die Kupplung des Zahnkranzes mit der Nabenscheibe einfach durch beiderseits des Rades auf den Umfang der Nabenscheibe verteilte Gummi- oder Elasticpatronen, die voll oder schlauchartig ausgeführt und durch innere Metalleinlagen und Hülsen verstärkt sein können. Bei Ausführung der Nabenscheibe und des Zahnkranzes aus Stahl ist, um ein Fressen zu verhindern, ein gleitsicherer Einlegering 10 angeordnet.

Claims (8)

1) Elastisches, geräuscharmes Stahl-Zahnrad, dadurch gekennzeichnet, dass dieses aus einer Nabenscheibe (1) und einem losen Zahnkranz (4) besteht, die beweglich aufeinander gepasst und durch ein oder mehrere Federungselemente (7 u. 9) mit einander verbunden sind.

2) Zahnrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabenscheibe (1) mit einer irgendwie ausgebildeten, breitlückig-, schmalzahnigen Aussenverzahnung, der Zahnkranz mit einer dazwischengreifenden ebensolchen Innenverzahnung versehen ist, deren Kopf- und Fusskreis als einfach oder doppelt korrespondierende Laufflächen ausgebildet und wobei die Zwischenräume mit einer elastischen Masse (7) oder mit elastischen Elementen (9) ausgefüllt sind.

3) Zahnrad nach Anspruch 1 u. 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung aus beliebigen Material, beliebig breit, die Zähne als kreisläufige Gleitstücke (3 u. 6) einlegekeilartig fest oder seitlich beweglich angeordnet sein können und der zwischen den Laufflächen bestehende Hohlraum mit einer elastischen Masse (7) ausgefüllt ist, derart, dass die Zähne oder Gleitstücke allseitig von der elastischen Masse umschlossen sind.

4) Elastisches geräuscharmes Stahl-Zahnrad nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabenscheibe (1) und der auf ihr bewegliche Zahnkranz (4) sich unmittelbar berühren (2 u. 5 Fig. 4/5) wobei in gewissen Abständen zwischen ihnen Gummi- oder Elasticpatronen (9) vorgesehen sind, die abwechselnd auf der Vorder- und auf der Rückseite des Zahnrades liegen können.

5) Elastisches, geräuscharmes Stahl-Zahnrad nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Nabenscheibe (1) und dem auf ihr beweglichen Zahnkranz (4) ein Metallring (10) eingelegt ist.

6) Zahnrad nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische Zwischenmasse durch auswechselbare Gummikissen (7 Fig 3), die Metalleinlagen besitzen können, oder durch mechanisch wirkende Elemente ersetzt sind.

7) Zahnrad nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Elemente (9) aus Vollgummi, gummierten Hülsen oder Bolzen bestehen, oder sonstige federnde Spannhülsen sind.

8) Zahnrad nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabenscheibe (1) direkt durch die Triebwelle ersetzt ist.