DE1126694B - Kettenraedergetriebe - Google Patents

Description

• Kettenrädergetriebe In der Hauptpatentamneldung H32203XII/47h (1116 491) ist ein Kettengetriebe behandelt, bei dem Zahnräder im Eingriff stehen mit Gegenrädern, die aus einem in sich geschlossenen, an einer kreiszylindrischen Umfangsfläche einer Scheibe anliegenden Polygonring einer Rollenkette bestehen. Die Kettenrollen liegen spielfrei auf einer frei drehbaren Radscheibe auf. Ferner sind ein oder mehrere Kettenbolzen über Mitnehmer mit einer zur Radscheibe gleichachsigen Welle verbunden. Ein so ausgebildetes Zahnrad sei »Rollenkranz« genannt.
• In der Hauptpatentanmeldung ist angegeben, daß für eine möglichst gleichförmige Kraftübertragung der Rollenkranz mindestens vierundzwanzig Rollen und das mit dem Rollenkranz kämmende Kettenrad mindestens vierundzwanzig Zähne aufweisen sollten, damit die Teilung, gemessen als Drehwinkel des Rollenkranzes, höchstens 151 beträgt. Weil aber bei solcher Bemessung der Durchmesser des Rollenkranzes verhältnismäßig groß wird, insbesondere wenn das Getriebe für Übertragung großer Drehmomente bestimmt und der Rollenkranz dieserhalb aus einer Kette großer Teilung (z. B. 3 Zoll) gebildet ist, ist in der Hauptpatentanmeldung bereits vorgeschlagen worden, einen Rollenkranz zu verwenden, bei dem zwei gleiche, in Laufrichtung um eine halbe Teilung gegeneinander versetzte Rollenketten angeordnet sind, die mit zwei gleich großen, gleichachsigen und ebenfalls in Umfangsrichtung um eine halbe Teilung versetzten Kettenrädern kämmen. Hierbei ergibt sich die angestrebte 151-Teilung von Eingriffsstelle zu Eingriffsstelle bereits mit einem Rollenkranz von zweimal zwölf Rollen.
• Die Durchmesser des Rollenkranzes und der mit ihm kämmenden Kettenräder sind bei dieser Ausbildung nur noch halb so groß wie bei einem Rollenkranz mit vierundzwanzig Rollen, jedoch ist die axiale Baulänge nahezu doppelt so groß. Hierdurch vergrößert sich, insbesondere bei mehrstufigen Wechselgetrieben, der axiale Platzbedarf. Nach der Erfindung kann in Anwendungsfällen, bei denen der axiale Platzbedarf eine entscheidende Rolle spielt, eine möglichst gleichförmige Kraftübertragung mit kleinen Rollenkränzen in der Weise vorgenommen werden, daß zwei gleiche Rollenkränze (z. B. mit je zwölf Rollen) auf zueinander parallelen Wellen derart angeordnet sind, daß sie gemeinsam mit einem Kettenrad kämmen, und die Eingriffsstellen der beiden Rollenkränze am Kettenrad in der Laufrichtung um ein ungeradzahliges Vielfaches einer halben Zahnteilung gegeneinander versetzt sind. Die gleiche Wirkung einer Vergleichmäßigung der Kraftübertragung wird erreicht, wenn zwei gleiche Kettenfäder (z. B. mit je zwölf Zähnen) auf zueinander parallelen Wellen derart angeordnet sind, daß sie gemeinsam mit einem Rollenkranz kämmen, wobei wiederum die Eingriffsstellen in der obengenannten Weise in ihrer Phasenlage Versatz haben müssen. Ein solcher Phasenversatz der Eingriffsstellen ist bei Zahnrädergetrieben mit parallel arbeitenden Kraftübertragungswegen an sich bekannt und wird beispielsweise bei Umlaufrädergetrieben, bei denen zwei oder mehr Planetenritzel auf zueinander parallelen Wellen angeordnet sind und gemeinsam mit einem Sonnenrad kämmen, angewendet.
• Wie man die Maßnahme bei einem mehrstufigen Kettenräderwechselgetriebe anwenden kann, sei an Hand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine Stimansicht eines mehrstufigen Kettengetriebes, dessen Gehäuse nach der Linie 1-1 in Fig. 2 geschnitten ist; Fig. 2 zeigt das Getriebe in Ansicht von oben, wobei das Gehäuse nach der Linie II-II in Fig. 1 geschnitten ist.
• Das Getriebegehäuse besteht aus dem Mittelteil 1, der Rückwand 2, der Zwischenwand 3, und der haubenförmigen Vorderwand 4. Im Gehäuse sind drei parallele Wellen, eine treibende Welle 10, eine Hilfswelle 20 und eine getriebene Welle 30, gelagert. Mit der treibenden Welle 10 sind sieben Kettenräder 11 bis 17 drehfest verbunden, von welchen die Räder 13 bis 17 unterschiedliche Zähnezahlen aufweisen und mit Rollenkränzen 33 bis 37 kämmen. Diese Rollenkränze bestehen jeweils aus einer Scheibe mit einem spielfrei darumgelegten und durch Mitnehmer mit der Scheibe verbundenen Polygonring einer Rollenkette. Es handelt sich also um Räder nach der Hauptpatentanmeldung.
• Bei den Räderpaaren 16136 und 17/37 hat jedes Rad mindestens vierundzwanzig Zähne, so daß ohne weiteres die Kraftübertragung gleichmäßig ist. Bei den Rädern 13 bis 15 hingegen sind die Zähnezahlen kleiner als vierundzwanzig. Um dennoch eine gleichmäßige Kraftübertragung zu bewirken, sind nach der Erfindung mit der Hilfswelle 20 den Rädern 13 bis 15 gleichende Kettenräder 23 bis 25 drehfest verbunden, die wie die Räder 13 bis 15 mit den Rollenkränzen 33 bis 35 kämmen und zwar derart, daß die Zahneingriffe 13/33 bzw. 14/34 bzw. 15135 in der Kraftübertragung periodisch abwechseln mit den Zahneingriffen 23/33 bzw. 24/34 bzw. 25/35.
• Die Hilfswelle 20 ist von der treibenden Welle 10 gleichsinnig und mit gleicher Winkelgeschwindigkeit angetrieben über einen Kettentrieb 11/21, und die Phasenlage der Wellen 10, 20 weist eine Verschiebung im Betrage von einer halben Zahnteilung der Räder 13 bis 15 bzw. ein ungeradzahliges Vielfache einer halben Zahnteilung auf.
• Die Räder 33 bis 37 können wechselweise mit ihrer Welle 30, auf der sie frei drehbar gelagert sind, mit Hilfe von nicht näher bezeichneten Kupplungen, z. B. mittels Klauenkupplungen, von denen jeweils eine entsprechend der gewünschten übersetzung zwischen treibender Welle 10 und getriebener Welle 30 eingerückt wird, verbunden werden. Ist z. B. die Kupplung des Rades 33 eingerückt, so sind die Kupplungen der Räder 34 bis 37 ausgerückt, und die Räder 34 bis 37 laufen unter relativer Drehung gegenüber ihrer Welle 30 leer.
• Wie oben bereits angegeben ist, wird die Hilfswelle 20 von der treibenden Welle 10 über einen Kettentrieb gleichsinnig und im Übersetzungsverhältnis 1: 1 angetrieben. Führt man die die Räder 11/21 verbindende Kette über ein weiteres Rad 31, das lose drehbar auf der Welle 30 gelagert und mit dieser Welle durch eine Kupplung zu verbinden ist, so kann diese Kupplung eingerückt werden, wenn alle Kupplungen der Räder 33 bis 37 ausgerückt sind, und man erhält auf diese Weise eine Drehrichtungsumkehr der Welle 30, da bei gegebener Antriebsdrehrichtung an der Welle 10 die Drehrichtung der Räder 33 bis 37 gegensinnig zu der des Rades 31 ist. Das Getriebe weist also fünf Vorwärtsgänge 13/23/33, 14/24/34, 15/25/35, 16/36, 17/37 und einen Rückwärtsgang 11/31 auf.
• Soll das Getriebe noch einen Rückwärtsgang erhalten, so ist neben dem Kettentrieb 11/31 ein zweiter Kettentrieb 12732 in gleicher Weise anzuordnen, wobei dessen Kette über ein dem Rad 12 gleichendes Rad 22 auf der Hilfswelle 20 zugeführt werden kann. Durch diese Maßnahme wird zugleich für den Antrieb der Hilfswelle 20 eine Lastverteilung auf zwei Ketten, nämlich die über die Räder 11, 21, 31 und die über die Räder 12, 22, 32 erreicht.
• Es liegt auf der Hand, daß diese beiden Ketten, wie auch die Ketten, welche als Polygonringe um Scheiben gespannt sind und die Rollenkränze 33 bis 37 bilden, gleich oder ungleich sein können. Wichtig ist lediglich, daß die Räder 11 bis 15 und 21 bis 25 einander paarweise gleich sind und daß die Zahneingriffe der Räder 13 bis 15 und 23 bis 25 in der oben beschriebenen Weise Phasenverschiebung um eine halbe Zahntellung aufweisen. Ersichtlich läßt sich bei dem beschriebenen Getriebe die Kraftflußrichtung ohne weiteres umkehren, d. h., die Welle 30 könnte die treibende Welle, die Welle 10 die getriebene Welle sein. Auch kann man die Anzahl der Vorwärts- und Rückwärtsgänge nach Belieben ändern.
• Besonders hinzuweisen ist noch darauf, daß die Hilfswelle 20 nicht notwendigerweise über einen oder mehrere Kettentriebe oder einen gleichwertigen Antrieb angetrieben werden muß. Für ein Zweistufengetriebe genügen beispielsweise die Rädertriebe 13/23/33 und 14/24/34, denn bei mit der Welle 30 gekuppeltern Rad 33 wird die Leistung über das Räderpaar 13/33 und außerdem über die Räderfolge 14/34/24/23/33 übertragen und entsprechend bei eingekuppeltem, Rad 34 über das R:äderpaar 14/34 und die Räderfolge, 13/33/23/24/34.
• Auch andere Abwandlungen sind möglich. Werden z. B. Rückwärtsgänge nicht benötigt, jedoch eine große Anzahl von Vorwärtsgängen, so kann die Wehe 10 eine zur Hilfswelle 20 parallele Hilfswelle sein, während die Räder 31, 32 nicht auf der verlängerten Welle 30, sondern auf einer beispielsweise in den Wänden 3, 4 des Gehäuses gelagerten zusätzlichen Antriebswelle kuppelbar aufgesetzt sind. Diese Antriebswelle kann zur Welle 30 gleichachsig sein. Werden von dieser Antriebswelle die Wellen 10, 20 über die Räder 31/11 bzw. 31/21 angetrieben, so erhält man fünf Gangstufen für die Welle 30. Weitere fünf Gangstufen ergeben sich, wenn das Rad 31 von der genannten zusätzlichen Antriebswelle entkuppelt und das Rad 32 mit der Antriebswelle gekuppelt wird. Die Kettentriebe 11/21/31 und 12/22/32 bilden dabei zusammen ein »Gruppengetriebe« zu dem Hauptgetriebe mit den Rädern 13 bis 17, 23 bis 25, 33 bis 37. Solche Abwandlungen sind von Zahnräderwechselgetrieben und von Kettenräderwechselgetrieben in vielen verschiedenen Ausführungen bekannt, und es erübrigt sich deshalb, hierauf näher einzugehen.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHF- 1. Kettenrädergetriebe, bei dem Zahnräder im Eingriff stehen mit Gegenrädern in Form von Rollenzahnkränzen, welche aus je einem in sich geschlossenen, an einer kreiszylindrischen Umfangsfläche einer Scheibe anliegenden Polygonring einer Rollenkette bestehen, nach Patentanmeldung H32203XII/47h (1116491), dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Zahnrädern mit weniger als vierundzwanzig Zähnen und/oder Rollenzahnkränzen mit weniger als vierundzwanzig Rollen in an sich bekannter Weise zwei treibende oder getriebene Räder (13, 23) mit einem von diesen Rädern gemeinsam getriebenen oder diese Räder gemeinsam treibenden Rad (33) parallel kraftübertragend kämmen und daß in ebenfalls bekannter Weise der Zahneingriff des einen Rades (13) in das Rad (33) gegenüber dem Zahneingriff des anderen Rades (23) in das Rad (33) mit einer Phasenverschiebung von einer halben Zahnteilung erfolgt.
2. 2. Kettenräderwechselgetriebe, bei dem in mehreren Übersetzungsstufen je ein Kettenrädergetriebe nach Anspruch 1 kraftübertragend eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Räder (13, 14, 15) und die Räder (23, 24, 25), welche gemeinsam und phasenverschoben mit den Gegenrädern (33, 34, 35) im Eingriff stehen, auf drei parallelen Wellen (10, 20, 30) angeordnet sind, wobei die beiden Wellen (10, 20) mit den parallel kraftübertragenden Rädern (13, 23 bzw. 14, 24 bzw. 15, 25) über einen Kettentrieb (11, 21) mit gleicher Drehrichtung und Geschwindigkeit angetrieben sind. 3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kette, welche die Wellen (10, 20) über die Räder (11, 21) antreibt, über ein weiteres Kettenrad (31) geführt ist, das lose laufend auf der Welle (30) sitzt und mittels einer schaltbaren Kupplung mit dieser Welle kuppelbar ist. 4. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß parallel laufend zu dem Kettentrieb (11, 21, 31) in an sich bekannter Weise ein zweiter Kettentrieb (12, 22, 32) angeordnet ist, dessen Rad (32) wechselweise zum Rad (31) des erstgenannten Kettentriebes mit der Welle (30) kuppelbar ist, wobei die beiden Kettentriebe bezüglich der Wellen (10, 20) gleiche, bezüglich der Wellen (10, 30) ungleiche übersetzung aufweisen. In Betracht gezogene Druckschriften: österreichische Patentschrift Nr. 2058; französische Patentschrift Nr. 912 634; Hütte, des Ingenieurs Taschenbuch, 26. Auflage, Bd. 11, S. 178, 181 (Berlin, 1937).