DE2355911A1

DE2355911A1 - Vorrichtung zur uebertragung einer antriebskraft

Info

Publication number: DE2355911A1
Application number: DE2355911A
Authority: DE
Inventors: Horst G Steinhagen
Original assignee: Twin Disc Inc
Current assignee: Twin Disc Inc
Priority date: 1972-11-16
Filing date: 1973-11-08
Publication date: 1974-05-22
Also published as: US3783710A; JPS523073B2; JPS4995072A; GB1415424A

Description

Patentanwälte

Dlpl.-Ing. A. Grönecker

Dr.-Ing. H. Kinkeldey

ünchen 22. Maximilian*.43 ⁸* November 1973

g kmair

β München 22. Maximilian*.43

. , TWIN DISC, IRG.
1328 Racine Street, Racine, Wisconsin, USA

Vorrichtung- zur Übertragung einer Antriebskraft

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Übertragung einer Antriebskraft von einer einzelnen Eingangswelle auf mehrere AusgangsZahnräder.

Es sind bereits verschiedene Vorrichtungen bekannt geworden, bei denen eine einzige Antriebsquelle dazu dient, mehrere \ferbraucher ₃ wie z.B. einzelne Pumpen o.dgl. anzutreiben. Ein Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung zum Antrieb mehrerer Pumpen ist in der US-PS 2 ^32 825 beschrieben.

Eine v/eitere Antriebseinrichtung ist bereits durch die US-PS 3 698 265 bekannt geworden. Bei der vorbekannten Vorrichtung wird ein Gehäuse mit Angüssen oder verstärkten Wandteilen ausreichender Stärke verwendet _s so daß verschiedene Bohrungen in die Angüsse eingebracht vrerden können, damit die zviischengelagerten Zahnräder an verschiedenen Stellen inner-

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halb des Gehäuses angeordnet v/erden können, um dadurch eine Veränderung des Übersetzungsverhältnisses zu erzielen. Die vorbekannte Vorrichtung· weist außerdem eine Anordnung von zwischengelagerten Zahnrädern und von Ausgangsζahnrädern auf, welche symmetrisch gegenüber dem mittleren Antriebsritzel gelagert sind, wobei die zwischengelagerten Zahnräder (durch eine Anbringung von verschiedenen Bohrungen in dem Gehäuse) entlang einer sich zwischen den Drehmittelpunkten des Antriebsritzels und des jeweiligen zwischengelagerten Zahnrades erstreckenden" Geraden verstellbar sind.

Die Erfindung besteht darin, daß ein Gehäuse und eine Einrichtung zur drehbaren Lagerung einer Eingangswelle in dem Gehäuse und ein an der Welle befestigtes Antriebsritzel vorgesehen sind, daß an ortsfesten Stellen im Gehäuse wenigstens zwei Ausgangszahnräder drehbar gelagert sind, daß das Gehäuse eine Öffnung aufweist, daß in dem Gehäuse ein zwischengelagertes Zahnrad gelagert ist, welches mit den Ausgangsζahnrädern und dem Antriebsritzel in dauerndem Eingriff steht ₃ daß zum Einstellen des zwischengelagerten Zahnrades im Gehäuse ein exzentrischer Träger vorgesehen ist, der einen in der öffnung aufgenommenen Montageteil und einen sich nach innen erstreckenden Exzenterteil aufweist, der gegenüber dem Montageteil exzentrisch gelagert ist, daß der Zahnradträger mit dem Gehäuse lösbar verbunden und derart in der öffnung montiert ist, daß der Exzenterteil in das Gehäuse hineinragt, daß das zwischeng-elagerte Zahnrad drehbar auf dem nach innen ragenden Exzenterteil gelagert ist, so daß der Träger aus der öffnung entfernt und durch einen Träger mit einem sich nach innen erstreckenden Teil anderer Exzentrizität ersetzt werden kann, um dafür zu sorgen, daß ein zwischengelagertes Zahnrad unterschiedlicher Größe in dauerndem Eingriff mit den Ausgangszahn-

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rädern steht, daß der exzentrische Zahnradträger einstellbar in der öffnung gelagert ist, so daß der Exzenterteil mit seiner Mitte entlang einer Geraden, die senkrecht auf einer durch die Drehmittelpunkte der AuspangsZahnräder gehenden Geraden steht, in eine von zwei Lagen verstellbar ist.

Durch die Ausgestaltung der er fin dungs gemäßen Vorrichtung brauchen in dem Gehäuse nicht unterschiedlich große Öffnungen zur Aufnahme der Zahnradträger vorgesehen sein, wenn zur Erzielung unterschiedlicher Übersetzungsverhältnisse Zwischenzahnräder und A.ntriebsritzel anderer Abmessungen verivendet werden. In vorteilhafter Weise können mit drei einzelnen Zahnradträgern fünf Zwischenzahnräder verschiedener Abmessungen eingesetzt werden. In den Gehäuse nüssen auch keine zusätzlichen Bohrungen angeordnet werden, um die Zwischenzahnräder an verschiedenen Stellungen zu lagern.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig.l eine Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, x-jobei gewisse Teile im Schnitt entlang der Linie 1-1 nach Fig.5 dargestellt sind;

Fig.2 eine Ansicht eines zwischengesehalteten Zahnrad-, * trägers na<?h Fig. 1, wobei dieser Träger symmetrisch ausgebildet ist;

•Fig.3 eine,Ansicht eines weiteren Zahnradträgers mit einergewissen Exzentrizität;

Fig. 4 "eine Ansicht eines v/eiteren Zahnradträgers mit einer größeren Exzentrizität als der in der Fig.3

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dargestellte Zahnradträger;

Fig.-5 eine Ansicht der in der Pig.l dargestellten Vorrichtung entlang der Linie 5~5 nach Pig.l, wobei zum besseren Verständnis einige Teile weggebrochen sind;

Fig.6 eine schematische Teilansicht verschiedener Zahnräder nach FIg.5 und

Fig.7 eine Ansicht ähnlich der Fig.6, jedoch mit einem anderen mittleren Zahnträger und einem anderen mittleren und Antriebszahnrad als in der Fig.6.

Die Erfindung sieht eine Vorrichtung: zur Übertragung und Verteilung einer Antriebskraft vor, wobei die an einer Stelle zugeführte Leistung an mehreren Stellen abgeführt wird und wobei ein gemeinsames Gehäuse für verschiedene Zahnradübersetzungen der Vorrichtung vorgesehen ist. Gemäß der Erfindung ist es lediglich notwendig, die Eingangs leistung zu ändern und zwischengelagerte Zahnräder und zwischengelagerte Zahnradträger auszuwechseln. Jedoch sind die Gehäuseöffnungen für die Zahnradträger für alle Zahnradubefsetzungen gemeinsam vorgesehen. Es ist nicht erforderlich, zusätzliche Bohrungen für eine bestimmte ausgewählte Zahnradübersetzung im Gehäuse anzuordnen.

Insbesondere weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Eingangswelle 1 auf, an der ein AntriebsritzeT 2 befestigt ist. Die Eingangswelle 1 wird von einem Antrieb, wie z.B. von einem Schwungrad 3 einer Brennkraftmaschine E und einer Kupplung, wie z.B. einer Mehrscheibenreibungskupplung C, angetrieben. Die Eingangswelle 1 ist mittels eines geeigneten Wälzlagers H in dem Gehäuse H der Vorrichtung gelagert. Ferner

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sind in dem Gehäuse an festen Stellen vier Einrichtungen in Form von Ausgangs zahnrädern 5, 6) 7 und 8 zur Abführung der Leistung vorgesehen. Da die Montage der AusgangsZahnräder gleich ist, soll nur eine Montageart genauer beschrieben werden. Wie in der Fig.l dargestellt ist, ist z.B. das Ausgangszahnrad 6 in einem V/ab lagerpaar 10 und 11 gelagert, die in den Seiterotfänden 12 bzw. 13 des Gehäuses angeordnet sind. Das Zahnrad 6 ist mit einer innenliegenden Keilnutverzahnung versehen, die zur Aufnahme einer Welle 6a eines Verbrauchers, wie z.B. einer Pumpe P dient. Die AusgangsZahnräder 5, 6_S 7 und 8 sind an festen Stellen innerhalb des Gehäuses gelagert und brauchen, was die Abmessungen anbetrifft, nicht ausgewechselt zu werden, um verschiedene Zahnradübersetzungen herzustellen, wie dies noch nachfolgend beschrieben werden soll.

Die Vorrichtung weist ferner zwischengeschaltete Übertragungseinrichtungen in Form von Zwischenzahnrädern 20 und 21 auf. Das Zahnrad 20 ist z.B. zwischen den Ausgangszahnrädern 5 und 6 angeordnet und befindet sich mit diesen dauernd in Eingriff, um die AusgangsZahnräder anzutreiben, wobei es selbst von dem Antriebsritzel 2 angetrieben wird, nit dem es ebenfalls dauernd in Eingriff steht. Auf ähnliche Weise befindet sich das Zahnrad 21 dauernd mit den Ausgangszahnrädern 6 und 8 und ebenfalls mit dem Antriebsritzel 2 in Eingriff, so daß die Leistung von der drehbar gelagerten Eingangswelle 1 auf die Ausgangswellen Ja. und 8a der Zahnräder 7 und 8 übertragen wird.

Für die Einstellung der zwischengelagerten Zahnräder sind Träger in dem Gehäuse vorgesehen, und da die Einrichtung zur Lagerung des Zahnrades 20 der Einrichtung zur Lagerung des Zahnrades 21 entspricht, soll nur ein solcher Träger beschrieben

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werden. In der Seitenwand 13 des Gehäuses ist eine öffnung 24 (siehe Fig.1) vorgesehen, die für Zahnräder unterschiedlicher Abmessungen benutzt werden kann. Für das Zahnrad 20 ist ein Zahnradträger 30 vorgesehen, der mit einem Plansch 31 versehen ist, durch welchen die Gewindebolzen 32 hindurchgreifen, wenn sie in das Gehäuse H eingeschraubt sind. Auf diese V/eise ist der Zahnradträger 30 in die Gehäuseöffnung 24 lösbar eingebaut. Der Zahnradträger 30 weist ferner einen zylinderförmigen Schulterteil 33 auf, der mit der Gehäuseöffnung 24 einen Paßsitz bildet, so daß der Träger fest in dem Gehäuse gehalten x^ird. Der Träger weist ferner einen sich nach innen erstreckenden zylindrischen Teil 35 kleineren Durchmessers auf, der bei dem in den Pig.l und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel für den Zahnradträger konzentrisch zum Schulterteil 33 angeordnet ist. Das Zahnrad 20 ist auf dem sich nach innen erstreckenden Zylinderteil 35 mittels Wälzlagern 37 und 38 gelagert. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzen die Zahnräder 5> 6, 7 und 8 die gleichen Abmessungen und die gleiche Zähnezahl wie das Antriebsritzel 2, so daß zwischen dem Eingang und dem Ausgang der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein übersetzungsverhältnis von 1:1 besteht.

Wie in den Fig.5, 6 und 7 dargestellt ist, verläuft eine Gerade 40 durch die Drehmittelpunkte der Zahnräder 5 und 6, und eine andere Gerade 41, die senkrecht auf der Geraden 40 steht, verläuft durch den Drehmittelpunkt 42 des zwischengeschalteten Zahnrades 20. Entlang dieser Geraden 4l ist das zwischengelagerte Zahnrad einstellbar, wobei die Einstellung von dem Exzentrxzitätsgrad des ausgewählten Trägers abhängt, wie die Fig.2, 3 und 4 zeigen. Es sei erwähnt, daß zusätzlich, zu dem Träger 30 mit einem symmetrischen Zylinderteil 35 (siehe Fig.l und 2) ein weiterer Träger 50 (siehe Fig.3) in

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die Öffnung 24 eingesetzt werden kann, der einen sich nach innen erstreckenden Teil 55 aufweist, welcher exzentrisch gegenüber der Mittellinie des Trägers 50 versetzt ist. Genauer gesagt, ist die Mittellinie 57 des exzentrischen Zylinderteiles 55 gegenüber der Mittellinie 56 um einen Betrag X versetzt, wie dies in der Fig. 3 zu erkennen ist. Wenn ein solcher Träger 50 in die Öffnung 24 zur Aufnahme eines zwischengelagerten Zahnrades eingesetzt wird, dann befindet sich das Zahnrad entweder in der Stellung 58 oder 59, was davon abhängt, in'welcher Richtung sich die Exzentrizität X erstreckt. Mit anderen V/orten heißt das, daß der Träger 50 in eine von den beiden. l80° zueinander angeordneten Lagen gedreht werden kann, wobei die Mittellinie 57 des versetzten Zylinderteiles 55 entweder in die Position 58 oder 59 kommt. Auf diese Weise kann der einzige Träger 50 in die eine oder andere Stellung gebracht und damit an zx«rei zwischengelagerte Zahnräder unterschiedlicher Größe angepaßt werden. Wenn ein zwischengelagertes Zahnrad kleinerer oder größerer Abmessungen anstelle des in der Fig.6 dargestellten Zahnrades 20 verwendet werden soll, dann muß das Antriebsritzel 2 entsprechend größer bzw. kleiner sein, so daß es mit dem zwischengelagerten Zahnrad dauernd in einem geeigneten Eingriff steht.

Wenn es erwünscht ist, zwischengelagerte Zahnräder anderer Abmessungen zu verwenden, dann kann ein anderer Zahnradträger 60 (siehe Fig.4) eingesetzt werden, der eine Exzentrizität Y aufweist, die größer als die Exzentrizität X ist. Mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet das, daß die Exzentrizität Y zwischen der Mittellinie 66 des zylindrischen Schulterteiles 63 und der Mittellinie. 67 des sich nach innen erstrekkenden zylindrischen,aber exzentrischen Teiles 65 größer ist •als die entsprechende Exzentrizität des Zahnradträgers 50.

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V/enn daher der Zahnradträger 60 eingesetzt wird, um das zwischengelagerte Zahnrad zu tragen, ,dann wird er mittels seiner Schulter 63 in die Öffnung 24 eingesetzt,, und der exzentrische oder versetzte Teil 65 des Trägers 60 kann in die eine oder andere Richtung um l80° gedreht werden. Wenn sich der exzentrische Teil 65, wie z.B. in der Fig.7 gezeigt ist, in einer Lage befindet, dann nimmt seine Mittellinie 67 die durch das Bezugszeichen 68 gekennzeichnete Stellung ein, und wenn er in eine um I80 dazu versetzte Lage gedreht wird, dann nimmt die Mittellinie die durch das Bezugszeichen 69 bezeichnete Stellung ein. Auf diese Weise sieht der Zahnradträger 60 ebenfalls zwei Stellungen für verschieden große zwischengelagerte Zahnräder, wie z.3. für das Zahnrad 20a, vor, die auf diese Wed se entlang der Geraden 41 gelagert sind, •welche senkrecht auf der Geraden 40 steht, die durch den Drehmittelpunkt der beiden Ausgangs Zahnräder 5 und 6 geht, die mit dem zwischengelagerten Zahnrad 20a in Eingriff stehen. Das Antriebsritzel 2a muß eine entsprechende Größe aufweisen, damit es an die Größe des zwischengelagerten Zahnrades, das in Verbindung mit dem Träger 60 verwendet wird, angepaßt ist. Durch die vo'rbeschriebeneErfindung' wird eine Vorrichtung zur übertragung einer Antriebskraft vorgeschlagen, die ein gemeinsames Gehäuse mit öffnungen zur Aufnahme zwischengelagerter Zahnräder unterschiedlicher Größe aufweist. Die Trageinrichtungen sind für die zwischengelagerten Zahnräder vorgesehen und ermöglichen, daß diese x^ahlweise in verschiedenen Lagen entlang einer Geraden einstellbar sind, welche senkrecht auf einer Geraden steht, die durch die Drehmittelpunkte der entsprechenden AusgangsZahnräder geht. Es sind ingesamt fünf Positionen für die zwischengelagerten Zahnräder einstellbar ,indem nur drei verschiedene Zahnträger verwendet werden. Die Ausgangszahnräder bleiben ortsfest, und ihre

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Abmessungen bleiben unverändert, während die zwischengelagerten Zahnräder und das Antriebsritzel wahlweise ausgetauscht werden können, um unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse zu erzielen. Es ist nicht notwendig zusätzliche oder unterschiedliche Bohrungen in dem Gehäuse vorzusehen, um unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse zu erzielen.

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Claims

Patentansοrüehe

{ 1.) Vorrichtung zur übertragung einer Antriebskraft von einer einzelnen Eingangswelle auf mehrere AusgangsZahnräder, dadurch gekennzeichnet , daß ein Gehäuse (H) und eine Einrichtung (4) zur drehbaren Lagerung einer Eingangswelle (1) in dem Gehäuse und ein an der Welle befestigtes Antriebsritzel (2) vorgesehen sind, daß an ortsfesten Stellen im Gehäuse wenigstens zwei Ausgangszahnräder (5,6,7,8) drehbar gelagert sind, daß das Gehäuse eine Öffnung (24) aufweist, daß in dem Gehäuse ein zwischengelagertes Zahnrad (20,21,20a) gelagert ist, welches mit den Ausgangs zahnrädern und dem Antriebsritzel in dauerndem Eingriff steht, daß zum Einstellen des zwischengelagerten Zahnrades im Gehäuse ein exzentrischer Träger (30,50,60) vorgesehen ist, der einen in der öffnung aufgenommenen Montageteil (33,63) und einen sich nach innen erstreckenden Exzenterteil (35,55,65) aufweist, der gegenüber dem Montageteil exzentrisch gelagert ist, daß der Zahnradträger mit dem Gehäuse lösbar verbunden und derart in der öffnung montiert ist, daß der Exzenterteil in das Gehäuse hineinragt, daß das zwischengelagerte Zahnrad drehbar auf dem nach innen ragenden Exzenterteil gelagert ist, so daß der Träger aus der öffnung entfernt und durch einen Träger mit einem sich nach innen erstreckenden Teil

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anderer Exzentrizität ersetzt werden kann, um dafür zu sorgen, daß ein zwischengelagertes Zahnrad unterschiedlicher Größe in dauerndem Eingriff mit den Ausgangszahn-. rädern steht, daß der exzentrische Zahnradträger einstellbar in der öffnung gelagert ist, so daß der Exzenterteil mit seiner Mitte entlang einer Geraden, die senkrecht auf einer durch die Drehmitte Ip unkte der Aus gangs Zahnräder gelegten Geraden steht, in eine von zwei Lagen (68,69) verstellbar ist.
2. Vorrichtung zur übertragung einer Antriebskraft von einer einzelnen Antriebsquelle auf mehrere Verbraucher, dadurch gekennz ei chnet", daß ein Gehäuse (H) mit einer darin drehbar gelagerten, mit der Antriebswelle verbundenen Einrichtung (l)zur Einleitung einer Antriebskraft vorgesehen ist, daß wenigstens zwei zwischengelagerte Einrichtungen (5,6,7,8) zur übertragung der Antriebskraft vorgesehen sind, die von der Antriebseinrichtung angetrieben werden und mittels Trägern (30,50,60) in dem Gehäuse gelagert sind, daß jede zwisehengelagerte Einrichtung mehrere Einrichtungen (5,6,7,8) zur Abgabe der Antriebsleistung antreibt, die in dem Gehäuse gelagert und mit den Verbrauchern mechanisch verbunden sind, daß jeder Träger einen exzentrischen Teil (35,55,65) aufweist, auf dem die zwischengelagerte Einrichtung drehbar gelagert ist, daß jeder. Träger in den Gehäuse lösbar gehalten wird und durch eine Drehung einstellbar ist, so daß der exzentrische Teil in eine· von zwei Lagen (68,69) entlang einer Geraden (41) einstellbar ist, die senkrecht auf einer Geraden (40) steht, welche, durch die Drehmittelpunkte der beiden..Antriebseinrichtungen geht, die mit

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der jexveiligen zwischengelagerten Einrichtung im Eingriff stehen.·
3. Vorrichtung zur übertragung einer Antriebskraft, insbesondere für vier Pumpen, von einer einzelnen Antriebsquelle auf jede Pumpe, dadurch' gekennzeichnet , daß ein Gehäuse (H) mit einem darin drehbar gelagerten Antriebszahnrad vorgesehen ist, das mit einer Antriebsquelle verbunden ist, daß ein von dem Antriebszahnrad angetriebenes Paar Zwischenzahnräder (20,21,20a) in dem Gehäuse angeordnet ist, daß die Zwischenzahnräder auf Trägern (30,50,60) gelagert sind, die in Gehäuseöffnungen (24) aufgenommen werden, daß vier AusgangsZahnräder (5j6₅ 7,8) zum Antrieb der vier Pumpen vorgesehen sind, die jeweils drehbar in der Gehäuse gelagert sind, daß ein Paar der Ausgangszahnräder jeweils von einem Zwischenzahnrad angetrieben wird, daß die Träger jeweils einen exzentrischen Teil (35,55,65) aufweisen, auf dem ein Zwischenzahnrad drehbar gelagert ist, daß jeder Träger in der entsprechenden Gehäuseöffnung einstellbar gelagert ist, so daß der exzentrische Teil in eine von zwei Lagen (68,69) entlang einer Geraden (41) einstellbar ist, die senkrecht auf einer Geraden (40) steht, nrelche durch die Drehmittelpunkte der beiden Ausgangszahnräder geht, die mit dem jeweiligen Zwischenzahnrad im Eingriff stehen, so daß jedes Zwischenzahnrad derart eingestellt werden kann, daß sein Drehmittelpunkt an verschiedenen Positionen liegt, und daß verschieden große Zwischenzahnräder einsetzbar sind, um jedes Paar Ausgangszahnräder anzutreiben.

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