DE2703039A1

DE2703039A1 - Zahnradgetriebe

Info

Publication number: DE2703039A1
Application number: DE19772703039
Authority: DE
Inventors: Lothar Hildebrandt; Frank Ing Grad Zimmermann
Original assignee: GKN Walterscheid GmbH
Current assignee: Walterscheid GmbH
Priority date: 1977-01-26
Filing date: 1977-01-26
Publication date: 1978-07-27
Also published as: FR2378989A1; DE2703039B2; JPS553585B2; JPS5393243A; IT1117533B; GB1586548A; IT7707143U1; FR2378989B1; DE2703039C3

Description

Jean WaIterseheid GmbH X 2H. Januar 1977

Hauptstraße 150 . Wi/He

52OU Lohmar/Rhld. 1 W 193

Zahnradgetriebe

Die Erfindung betrifft ein Zahnradgetriebe mit zwei Zahnrädern, deren Drehachsen senkrecht zueinander in einer Ebene angeordnet sind.

Zahnradgetriebe mit einem Planrad und einem zylindrischen Ritzel sind bekannt (Dubbel's Taschenbuch für den Maschinenbau 1953, Seite 673, Bild 223). Es handelt sich hierbei um eine Abwandlung des Kegelschraubtriebes zu einen Plan-Schraubtrieb. Derartige Getriebe sind mit einer sogenannten Palloidverzahnung versehen, bei der die Achsen der Zahnräder in zwei verschiedenen Ebenen liegen.

Plan-Schraubtriebe sind in der Herstellung sehr aufwendig. Darüber hinaus weisen sie ungünstige Reibungsverhältnisse auf und sind in ihrer Leistungsübertragung begrenzt. Daher haben Plan-Schraubtriebe in der Praxis keine breitere Anwendung gefunden.

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W 193 - Wi/He - Jf - 24. Januar 1977

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Zahnradgetriebe mit zwei Zahnrädern zu schaffen, deren Drehachsen senkrecht zueinander angeordnet sind, wobei eines der beiden Zahnräder mit einer üblichen Stirnverzahnung versehen ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eines der Zahnräder als ein zylindrisches Ritzel mit einer geraden Stirnverzahnung und das andere Zahnrad als Planrad mit einer Geradverzahnung, die stirnseitig am Planrad angebracht ist, ausgebildet ist, wobei die jeweils beiden die Eingriffslänge der Zähne des Ritzels in die Zähne des Planrades begrenzenden und einander zugewandten, jedoch zu verschiedenen Zahnlücken gehörenden Zahnflanken der Zähne des Planrades parallel zueinander verlaufen.

Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann für eines der beiden Zahnräder auf handelsübliche Ausführungen zurückgegriffen werden. Das wirkt sich besonders vorteilhaft bei Einsatz des erfindungsgemäßen Zahnradgetriebes als Anlaßvorrichtung für Verbrennungsmotoren aus".

In bestimmten Fällen tritt die Notwendigkeit auf, Anlasser für Verbrennungsmotoren nicht in herkömmlicher Weise mit den Motoren zu verbinden, d.h., nicht mit parallel zueinander verlaufenden Drehachsen des Anlasserritzels und des im allgemeinen am Schwungrad angeordneten Zahnkranzes.

So hat man versucht, Anlassvorrichtungen mit aufeinander senkrecht stehenden Drehachsen als Kegeltriebe aufzubauen. Hier treten jedoch Schwierigkeiten durch Axialkräfte auf, die ein sicheres Durchdrehen des Motors häufig verhindern.

Bei Einsatz eines erfindungsgemäßen Zahnradgetriebes wird einmal der vorgenannte Nachteil vermieden, zum anderen, können

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W 193 - Wi/He - Y- 24. Januar 1977

serienmäßige Anlasser mit den an ihnen verbauten stirnverzahnten Ritzeln, Verwendung finden.

Die Herstellung des stirnseitig geradverzahnten Planrades mit zwei parallel zueinander verlaufenden Zahnflanken, kann im Prinzip mit allen bekannten Zahnradbearbeitungsverfähren durchgeführt werden.

In einfachster Weise werden dabei jeweils nur die beiden, die Eingriffslänge des Planrades begrenzenden und einander zugewandten, jedoch zu verschiedenen Zahnlücken gehörenden und parallel zueinander verlaufenden Zahnflanken, gleichzeitig spanabhebend fertiggestellt, wobei die jeweils weiteren zueinander entsprechend verlaufenden Zahnflanken im Einzelteil- oder Abwälzverfahren fertiggestellt werden.

Da jeder Zahnflanke des Planrades eine andere Zahnflanke zugeordnet ist, die parallel zu dieser verläuft, läßt sich die erfindungsgemäße Verzahnung am Planrad vorteilhaft mit einem Kombinationswerkzeug bearbeiten, dessen Aufbau die gleichzeitige Bearbeitung jeweils zweier parallel zueinander verlaufender Zahnflanken ermöglicht. Der Einsatz eines derartigen Kombinationswerkzeuges ermöglicht die Herstellung der erfindungsgemäßen Verzahnung des Planrades mit herkömmlichen Verzahnungsmethoden.

Zweckmäßigerweise ist das Bearbeitungswerkzeug derart aufgebaut, daß nur die, die jeweils beiden parallel zueinander verlaufenden Zahnflanken bearbeitenden Werkzeugschneiden, zur Herstellung des Fertigmaßes eingerichtet sind und daß die übrigen Werkzeugschneiden derart freigeschliffen sind, daß an den durch sie bearbeitenden Zahnflanken, ein Aufmaß verbleibt.

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Die oben beschriebene Maßnahme läßt sich sowohl bei den Einzelteilverfahren als auch beim Ahw^lzfräserverfahren anwenden und ermöglicht eine kostengünstige Bearbeitung der Verzahnung des Planrades.

Als Bearbeitungswerkzeug für eine erfindungsgemäße Verzahnung für ein Planrad, kann z.B. ein Zwillingsstoßmeissel Verwendung finden, der zwei äußere Schneidkanten für die Fertigbearbeitung aufweist und zwei innere Schneidkanten mit denen die Vorbearbeitung durchgeführt wird. Die Bearbeitung der Verzahnung mit einem Zwillingsstoßmeissel hat den Vorteil, daß die Herstellung des Werkzeuges einfach und billig ist. Selbstverständlich kann anstelle eines Zwillingsstoßmessers, auch mit einem Messer in Ritzelform im Abwälzstoßverfahren gearbeitet werden.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, werden als Bearbeitungswerkzeug zwei miteinander verbundene Scheibenfräser verwendet. Auch hier dienen z.B. die äußeren Werkzeugschneiden der Fertigbearbeitung der parallel zueinander verlaufenden Zahnflanken während die inneren Werkzeugschneiden die Vorbearbeitung an den den erst genannten Zahnflanken zugewandten Zahnflanken durchführen.

In der Großserienfertigung läßt sich die Verzahnung des Planrades in besonders wirtschaftlicher Weise durch Bearbeitung mit einem Abwälzfräser herstellen, der ebenfalls in der oben beschriebenen Weise umgeschliffen wird.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

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Fig. 1 einen Abschnitt des Planrades in Seitenansicht und Draufsicht

Fig. 2 die Bearbeitung der Verzahnung des Planrades mit einem Zwillingsstoßmeissel

Fig. 3 die Bearbeitung der Verzahnung des Planrades mit zwei miteinander verbundenen Scheibenfräsern

Fig. *l die Bearbeitung der Verzahnung des Planrades mit einem Wälzfräser.

In Fig. 1 ist der Eingriff der Verzahnung 6 eines Ritzels 5, in die Verzahnung 7 des Planrades 1 dargestellt. Die beiden parallel zueinander verlaufenden Zahnflanken 2 begrenzen die Eingriffslänge 4 der Zähne des Ritzels 5 in die Zähne des Planrades 1. In der dargestellten Stellung verlaufen die zueinander parallelen Zahnflanken 2 des Planrades 1 ebenfalls parallel zur Drehachse des Ritzels 5. Innerhalb der Eingriffslänge 4 verhält sich die Verzahnung 7 des Planrades 1, gegenüber der Ritzelverzahnung 6, ähnlich wie eine Zahnstange. Unter 3. ist ein anderes Paar zueinander paralleler Zahnflanken dargestellt.

In Fig. 2 ist das Bearbeitungsprinzip für ein erfindungsgemäßes Planrad 1 mit einem Zwillingsstoßmeissel 8 dargestellt. Der Zwillingsstoßmeissel 8 ist mit zwei, außen am Werkzeug befindlichen Schneiden (9, 9¹) für die Fertigbearbeitung versehen und zwei innenliegenden Vorbearbeitungsschneiden (10, 10'), die die jeweils ersteren zugewandten Zahnflanken bis auf ein gewisses Aufmaß vorarbeiten. Der Arbeitsfortschritt findet dabei im Einzelteilverfahren statt.

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In ähnlicher Weise vollzieht sich die Bearbeitung nach Fig. 3. Als Werkzeug werden hier zwei miteinander verbundene Scheibenfräser 11 verwendet, bei denen jeweils die äußeren Schneiden die Fertigbearbeitung versehen und die inneren nur vorarbeiten. Der Arbeitsfortschritt wird auch hier durch das Einzelteilverfahren erreicht.

Bei Einsatz eines Wälzfräsers 12, wird ein kontinuierlicher Arbeitsfortschritt erreicht. Das Bearbeitungsverfahren gleicht dem üblichen Zahnradherstellverfahren durch Wälzfräsen, jedoch ist der Fräser derart freigeschliffen, daß nur die jeweils zwei parallel zueinander verlaufenden Zahnflanken auf Fertigmaß bearbeitet werden, während die Übrigen nur vorgearbeitet werden.

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Claims

W 193 - Wi/He 2H. Januar 1977

Patentansprüche

Zahnradgetriebe mit zwei Zahnrädern, deren Drehachsen senkrecht zueinander in einer Ebene angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,

daß eines der Zahnräder als ein zylindrisches Ritzel (5) mit einer geraden Stirnverzahnung (6) und das andere Zahnrad als Planrad (1) mit einer Geradverzahnung (7), die stirnseitig am Planrad (1) angebracht ist, ausgebildet ist, wobei die jeweils beiden die Eingriffslänge (4) der Zähne des Ritzels (5) in die Zähne des Planrades (1) begrenzenden und einander zugewandten jedoch zu verschiedenen Zahnlücken gehörenden Zahnflanken (2) der Zähne des Planrades (1) parallel zueinander verlaufen.

2. Verfahren zur Herstellung eines stirnseitig geradverzahnten Planrades nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß jeweils nur die beiden, die Eingriffslänge des Planrades (1) begrenzenden und einander zugewandten, jedoch zu verschiedenen Zahnlücken gehörenden und parallel zueinander verlaufenden Zahnflanken (2) gleichzeitig spanabhebend fertiggestellt werden und daß die jeweils weiteren zueinander entsprechend verlaufenden Zahnflanken (3) im Einzelteil- oder Abwälzverfahren fertiggestellt werden,

3. Verfahren nach Anspruch 2 ,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Bearbeitungswerkzeug derart aufgebaut ist, daß nur die die jeweils beiden parallel zueinander verlaufenden Zahnflanken (2, 3) bearbeitenden Werkzeugschneiden (9, 9') zur Herstellung des Fertigmaßes eingerichtet sind

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ORIGINAL INSPECTED

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und daß alle übrigen Werkzeugschneiden (10, 10') derart freigeschliffen sind, daß an den durch sie bearbeiteten Zahnflanken (2) ein Aufmaß stehen bleibt.

U. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet,

daß das Bearbeitungswerkzeug ein Zwillings-Stoßmeissel (8) ist.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet,

daß das Bearbeitungswerkzeug aus zwei miteinander verbundenen Scheibenfräsern (11) besteht.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet,

daß das Werkzeug ein Abwälzfräser (12) ist.

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