DE1093640B

DE1093640B - Zahnraederwechselgetriebe

Info

Publication number: DE1093640B
Application number: DEE12514A
Authority: DE
Inventors: Robert Michelsen
Original assignee: ELAC Electroacustic GmbH
Current assignee: ELAC Electroacustic GmbH
Priority date: 1956-06-13
Filing date: 1956-06-13
Publication date: 1960-11-24

Description

Zahnräderwechselgetriebe Die Erfindung geht aus von einem Zahnräderwechselgetriebe, bei dem die Kraftübertragung wechselweise von einem der auf einer Antriebswelle drehfest gelagerten Räder auf eines der auf einer Abtriebswelle drehfest gelagerten Räder über ein Zwischenrad erfolgt, dessen Welle einen veränderlichen Abstand zu den beiden anderen Wellen aufweist.
Zahnräderwechselgetriebe der genannten Art sind bekannt. Sie sind als Schwenkradgetriebe ausgebildet. Das Schwenkrad oder Zwischenrad dieser Getriebe isst frei verschwenkbar angebracht. Eine Feder oder ein anderes geeignetes Mittel hält das Schwenkrad währendes des Betriebes mit den auf der An- und Abtriebswelle drehfest gelagerten Rädern im Eingriff. Die Achsabstände des Zwischenrades zu den beiden Wellen werden dabei nach der Umschaltung auf eine andere Geschwindigkeitsstufe nicht neu fixiert, sondern sind veränderlich. Ein Flankenspiel kann aus diesem Grunde bei den miteinander kämmenden Zähnen dieser bekannten Zahnräderwechselgetriebe nicht eingehalten werden, so daß ein Verklemmen des Zwischenrades oder starke Abnutzung der Zahnflanken eintreten kann.
Des weiteren sind Zahnradgetriebe bekannt, bei denen ein zwischen zwei Zahnrädern angeordnetes Zahnrad mit relativ großem Spiel auf der Welle gelagert ist, wodurch Ungenauigkeiten, die beispielsweise beim Einbau entstehen und eine Quelle von Geräuschen sind, ausgeglichen werden sollen.
Es ist ferner bekannt, bei Zahnrädern mit festem Achsenabstand die Zähne derart auszubilden, daß sie vom Fußkreis bis zum Wälzkreis reichen und mindestens eines der miteinander im Eingriff stehenden Zahnräder im Bereich: des Zahneingriffes mit einem Ring od. dgl. aus elastischem Material, z. B. Gummi, versehen ist, auf welchem sich das Gegenzahnrad abwälzt. Auch diese Maßnahme dient der Geräuschminderung, insbesondere bei Zahnradgetrieben, die zur Übertragung ungleichförmiger Drehmomente vorgesehen sind.
Um bei Zahnräderwechselgetrieben der eingangs genannten Art den Achsabstand des verschwenkbaren Zwischenrades nach jeder Umschaltung zu fixieren und ein Verklemmen der miteinander kämmenden Zähne oder eine übermäßige Abnutzung der Zahnflanken zu verhüten, reichen nach der Erfindung die Zahnlücken des Zwischenrades vom Kopfkreis nur bis zum Wälzkreis, beispielsweise Teilkreis, und die Zähne der Gegenräder in an sich bekannter Weise vom Fußkreis nur bis zum Wälzkreis, so daß die Grundflächen der Zahnlücken des Zwischenrades und die Kopfflächen der Zähne der Gegenräder gleichsam Teile von aufeinander abwälzenden Reibrädern bilden.
Bei derartiger Ausführung der Verzahnung kann die Lagerung des Zwischenrades ebenso einfach wie bei einem in Stufen verstellbaren Reibrad eines Reibräderwechselgetriebes ausgeführt sein, da das Flankenspiel eindeutig festgelegt ist. Ein Verklemmen der Zähne kann nicht eintreten. Geräuschbildung ist weitgehend vermieden, und die Flankenpressung bleibt in niedrigen Grenzen.
Um einen erschütterungsfreien Lauf zu erzielen, ist es zweckmäßig, wenn sich die Verzahnung nur bis etwa über die Hälfte der Zahnradbreite erstreckt. Die andere Hälfte kann dann als unverzahntes Reihrad mit dem Teilkreis bzw. Wälzkreis der Verzahnung als Außendurchmesser ausgeführt sein, so daß das Gegenrad mit seinen Stützflächen auf einer kreiszylindrischen Wälzfläche abrollt. Ist die Belastung der Zähne relativ groß, so kann die Breite der Verzahnung vergrößert und die der Abrollfläche verkleinert werden.
Da wegen des Fehlens einer festen Lagerung für das Zwischenrad die aufeinander abrollenden Flächen zwangläufig einer hohen Pressung ausgesetzt sind, ist es vorteilhaft, wenn das Zwischenrad aus elastischem und verschleißfestem Material, z. B. Gummi oder Polyurethan, ausgeführt wird.
Damit das ungelagerte Zwischenrad nicht schief zu den Wellen zwischen die Verzahnungen der Nachbarräder eingeklemmt werden kann, ist das Zwischenrad in an sich bekannter Weise rechtwinklig zu den geometrischen Achsen der Antriebswelle und der verzahnten Abtriebswalze versohwenkbar.
Die Erfindung wird an Hand eines Beispiels erläutert: Fig. 1 stellt schematisch ein Getriebe nach der Erfindung dar. Mit einer Antriebswelle 3 sind vier mit verschiedenen Durchmessern versehene Antriebsritzel 4 bis 7 drehfest verbunden. Den Antriebsritzeln gegenüber, parallel zur Antriebswelle 3, ist in einem gewissen Abstand ein walzenförmiges Zahnrad 8 auf einer. Abtriebswelle 9 gelagert. Zum Übertragen des Drehmoments von der Antriebswelle 3 zur Abtriebswelle 9 ist ein verschwenkbares Zwischenrad 10 vorgesehen. Dieses kann mit Hilfe einer Schaltvorrichtung parallel zu den 'geometrischen Achsen der Antriebswelle 3 und der Abtriebswelle 9 verschoben und senkrecht dazu geschwenkt werden. Dadurch besteht die Möglichkeit, das Zwischenrad wechselweise mit einem der Antriebsritzel 4 bis 7 und dem Antriebsrad 8 in Eingriff zu bringen.
Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, sind bei dem Zwischenrad 10 die Zähne 11 nur vom Kopfkreis K bis zum Wälzkreis 12 ausgearbeitet, die Zahnlücken bleiben also bis zum Wälzkreis 12 gefüllt. Bei der Verzahnung der Antriehsritzel 4 bis 7 und des Abtriebsrades8 dagegen sind die Zähne so ausgebildet, daß der eigentliche Zahnkopf fortgefallen ist, daß also die Zähne vom Fußkreis F bis zum Wälzkreis 13 reichen. Dadurch können die Zähne der Antriebsritzel und des Abtriebsrades mit ihren Kopfflächen 13a auf den Grundflächen 12d der Zahnlücken des Zwischenrades 10 abrollen. Diese Maßnahme gewährleistet ein gleichbleibendes Flankenspiel.
Um einen erschütterungsfreien Lauf zu bekommen, kann man auf einem Teil der Radbreite die Verzahnung des Zwischenrades 10 völlig, d. h. bis zum Wälzkreis, entfernen, so daß die Zähne des im Eingriff stehenden Antriebsritzels und des Antriebsrades auf einer kreiszylindrischen Wälzfläche abrollen. Dies ist im einzelnen in Fig. 3 gezeigt. Die beschriebene Maßnahme kann auch mit den Verzahnungen der Antriebsritzel vorgenommen werden.
Da bei diesem Wechselgetriebe mit häufigen Schaltungen zu rechnen ist, muß das Zwischenrad 10 aus verschleißfestem Werkstoff bestehen. Hierfür ist z. B. Polyurethan vorteilhaft.

Claims

PATENTANSPIIÜCIIE: 1. Zahnräderwechselgetriebe, bei dem die Kraftübertragung wechselweise von einem der auf einer Antriebswelle drehfest gelagerten Räder auf eines der auf einer Abtriebswelle drehfest gelagerten Räder über ein Zwischenrad erfolgt, dessen Welle einen veränderlichen Abstand zu den beiden anderen Wellen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnlücken des Zwischenrades (10) vom Kopfkreis (K) nur bis zum Wälzkreis (12), beispielsweise Teilkreis, und die Zähne der Gegenräder in an sich bekannter Weise vom Fußkreis (F) nur bis zum Wälzkreis (13) reichen, so daß die Grundflächen (12a.) der Zahnlücken des Zwischenrades (10) und die Kopfflächen (13a) der Zähne der Gegenräder gleichsam Teile von aufeinander abwälzenden Reibrädern bilden.
2. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenrad in an sich bekannter Weise aus elastischem und verschleißfestem Material, beispielsweise Gummi oder Polyurethan, besteht.
3. Zahnräderwechselgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, bei dem zwischen auf. der Antriebswelle drehfest angeordneten Antriebsritzeln verschiedenen Durchmessers und einem als verzahnte Walze ausgebildeten Abtriebsrad ein parallel zu den beiden Wellen verschiebbares Zwischenrad angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenrad (10) in an sich bekannter Weise rechtwinklig zu den geometrischen Achsen der Antriebswelle (3) und der Abtriebswelle (9) verschwenkbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 409060, 444697, 834 799; USA.-Patentschriften Nr. 1812 552, 2 804 784; Druckschrift Z 0456 P 1 der »Maschinentechnischen Arbeitsgemeinschaft Mulco« Hannover.