DE1939518A1 - Einrichtung fuer die wechselseitige Bewegungsuebertragung,in der Art eines Zahnstangen- und -Ritzel-Triebs - Google Patents

Description

Einrichtung für die wechselseitige Bewegungsübertragung, in der Art eines Zahnstangen-und-Ritzel-Triebs'] Q^ 95 "] Q

Es sind gewisse Einrichtungen für die Bewegungsübertragung bekannt - wie z.B. der aus einer Schnecke und einem Schneckenrad bestehende Trieb ~, welche die Umwandlung einer Bewegung in eine andere ermöglichen. In dem vorbezeichneten Beispiel ist die Umwandlung jedoch nicht umkehrbar· mit anderen Worten, wenn auch das Schneckenrad mit Hilfe der Schnecke in Drehung versetzt werden kann, ist es im allgemeinen nicht möglich, die Schnecke mittels des Schneckenrades zu betätigen.

Diese Nicht-Umkehrbarkeit kann sich als nachteilig erweisen, und soll durch die Erfindung beseitigt werden. Die Erfindung, die sich im übrigen mit der Bewegungsübertragung durch einen aus zwei Zahnrädern eines besonderen Typs bestehenden Trieb befaßt, gestattet die Umwandlung einer Drehbewegung eines der Räder in eine geradlinige Bewegung des anderen Rades und, ergänzend hierzu, die geradlinige Bewegung des ersten in eine Drehbewegung des zweiten Rades. Dieses ist ein Wesensmerkmal, das bislang den Zahntrieben der "Zahnstangenund-Ritzel^H-Ausführung eigen war, aber neu und sehr interessant ist, sofern es den aus zwei Zahnrädern bestehenden Trieb betrifft.

Die Erfindung betrifft also eine völlig umkehrbare Einrichtung für die Bewegungsübertragung in der Art eines "Zahnstangen-und-Ritzelⁿ-Triebs, die aus zwei ineinandergreifenden Zahnrädern besteht, deren Achsen sich kreuzen, aber einander nicht schneiden. Jedes Zahnrad besteht aus einem in einem Stück gefertigten Komplex gleicher Ritzel oder von Winkelsegmenten gleicher Ritzel, die über eine gemeinsame Habe kraftschlüssig miteinander verbunden sind, wobei jedes Ritzel gegenüber dem nächsten um eine halbe Steigung versetzt ist. Ein Rad kann außerdem auch aus einem auf einer gemeinsamen Habe verkeilten Stapel gleicher Ritzel bestehen, wobei jedes Ritzel im Verhältnis zum nächsten um eine halbe Steigung versetzt ist.

Die Profile der in Berührung stehenden Teile sind natürlich so ausgebildet, daß der Eingriff kontinuierlich erfolgt.

Zum besseren Verständnis der Erfindung und zur Verdeutlichung ihrer sekundären Wesensmerkmale sowie ihrer

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Vorzüge wird die Beschreibung einer AusführunRsform "beitragen, die nachstehend als Beispiel umrissen ist.

Es versteht sich, daß die Beschreibung und die Zeichnungen lediglich als Anhalt und als nicht einschränkend zu betrachten sind. .

Es wird auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen in denen:

die Abb. 1 eine perspektivische Teilansicht der beiden in Eingriffstellung befindlichen Räder darstellt·

die Abb. 2 eine schematische Ansicht des Zahntriebs darstellt, in welcher der Schnitt entlang der Mittellinie eines der Zahnräder sowie im rechten ?/inkel zur Mittellinie des anderen Rades angelegt ist.

Der Zahnradtrieb besteht aus zwei Zahnrädern A und B, deren Achsen "x - x" und "y - y" sich kreuzen, aber nicht überschneiden.

Das Rad A besteht aus einer Vielzahl gleicher Ritzel (1), (2), (3) usw., die zentrisch auf einer gemeinsamen Habe (4-) zur Achse "x-x" sitzen und mit dieser während der Drehung beispielsweise über einen Keil (5) kraftschlüssig verbunden sind. Es versteht sich, daß die Ausführung des Rades A als in einem Stück gefertigter Komplex - beispielsweise aus Gußmetall oder gesintertem Pulver - im Rahmen der Erfindung bleibt.

Jedes Ritzel trägt an seinem Umfang im gleichmäßigen Abstand angeordnete Zähne (6). Ein Zahn (6) besitzt fünf sichtbare Flächen, nämlich die Kopffläche (7), die zwei Flanken (8) und die beiden im rechten Winkel zu den Flanken (8) befindlichen Stirnflächen (9).

Um einen ordnungsgemäßen Eingriff zu erzielen, besitzen die Flanken (8) ein durchdachtes Profil und sind beispielsweise nach einer Evolvente gekrümmt. Außerdem sind auch die Seitenflächen (9) nach einem besonderen Profil zugeschnitten, und zwar handelt es sich um das Profil von Zähnen einer Zahnstange, welches durch das gleichförmige Abschrägen der Ritzel-Seitenflächen vom Zahnfuß' bik zum Zahnkopf erzielt werden kann.

Im übrigen ist jedes Ritzel auf der gemeinsamen Nabe aufzentriert und dabei im Drehsinn gegenüber dem nächsten um eine halbe Steigung versetzt, ■

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Das Rad B ist genau sinngemäß zum Rad A ausgeführt. Es ist nicht mit diesem übereinstimmend, aber vomgleichen Aufbautyp«

Es wird ferner angemerkt, daß die Zahnflankenprofile der Ritzel eines Rades vorzugsweise auf die Zahnseitenprofile abgestimmt sind, die rechtwinkelig zu den Zahnflanken der Ritzel des anderen Rades liegen.

Der Zahnradtrieb ist fertig, nachdem die Ritzel beider Räder berührend zusammengeführt sind, wobei die Zahnflanken der Ritzel eines der Räder mit den rechtwinkelig zu den Flanken liegenden Zahnseiten der Ritzel des anderen Rades in Eingriffstellung stehen und gleichzeitig die rechtwinkelig zu den Planken der Ritzel des ersten Rades liegenden Zahnseiten mit den Zahnflanken des zweiten Rades in Eingriffstellung stehen.

Die Funktion, die sich aus dieser Anordnung ergibt, ist wie folgt:

Xn einem ersten Arbeitsgang wird beispielsweise das Zahnrad A in geradliniger Bewegung entlang seiner Achse "x - x" verschoben. Die Seiten (9) der Zähne von Rad A stehen mit den Flanken (8) der Zähne von Rad B im Eingriff. Das Rad A übernimmt die Rolle einer Zahnstange, welche in das die Rolle des Ritzels übernehmende Rad B eingreift. Es ergibt sich eine drehende Bewegung des Rades B um seine Achse "y — y".

Hieraus ist folglich ersichtlich, daß ein sinnge-. mäßer "Vorgang erzielt wird, wenn das Rad B als Antrieb in Drehung versetzt wird, wobei es in das Rad A eingreift und dieses in geradliniger Bewegung mitzieht.

Ein dritter Funktionsvorgang läuft afc, wenn das Rad A als Antrieb gewählt wird, aber diesmal in drehender Bewegung um seine Achse "x ~ x". Die Flanken (8) der Zähne des Rades A arbeiten dann so auf die Seiten der zähne des Rades B, taß das Rad B i» eiae

° linige Bewegung entl&ng seiner Aö&se *»y - y»' gerät» oo wobei das Rad A die Rolle dies Ritzels und das Bad B -o die Rolle der Zahnstange : übernimmt* ^ Ein vierter mit idem:dritten:siniigemaßer Arbeits- ^ Vorgang wird· ea?zdert,*enn Mb RaBE=B in-geradliniger cn Bewegung sntreib^, ^:in daBTlsÄ A ^eingreift uKd in drehender Bewegung

Somit ist ein sehr wesentlicher Vorteil offenkundig geworden, nämlich daß der Zahnradtrieb völlig umkehr^ '" bar ist. '

Die aus der Funktion resultierenden Bewegungen sind im übrigen völlig momentenfrei, da die drehende Bewegung des einen Rades nur die geradlinige Bewegung des · anderen Rades oder aber die geradlinige Bewegung des ersten Rades nur die drehende Bewegung des zweiten Rades hervorruft. '

Ein ergänzender Vorteil zu den vorstehend beschriebenen liegt in der Möglichkeit, entweder eines der Ritzel entsprechend den zwei Airtriebsbewegungeii oder die beiden Ritzel entsprechend einer der zwei Antriebsbewegungen zu betätigen.

Man ist sich der Wichtigkeit der Anwendungsmöglichkeiten bewußt, die sich aus dem Einsatz derartiger Zahnradtriebe ergeben - wie zum Beispiel bei der Ausführung von Wechselgetriebeschaltungen oder Steuereinrichtungen mittels Dreh- oder Gleithändgriff - die so über einen angelenkten Einzelhebel drei getrennte und momentenfrdie Schaltungen anbieten.

Es wird ferner darauf hingewiesen, daß es ^e nach gewünschtem Verwendungszweck möglich ist, nicht zwangsläufig die volle Umdrehung gedes Rades vorzusehen. In diesem Falle genügt bereits ein winkelförmiges Segment des zusammengebauten Rades,

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorstehend umrissene Beschreibung, sondern erfaßt im Gegenteil alle Alternativen, die diesbezüglich« mit der Erfindung ausgeführt werden können, ohne daß damit ihr Rahmen gesprengt wird bzw. ihr geistigem Konzept verlassen wird.

Claims (1)

1. Patentansprüche; *

   Umkehrbare Einrichtung für die Bewegungsübertragung in der Art eines Zalinstangen-und-Ritzel-friebs, die aus zwei ineinandergreifenden Zahnrädern besteht, deren Achsen sich kreuzen, aber einander nicht schneiden, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Zahnrad aus einem Komplex gleicher Einzelritzel oder gleicher Einzelritzel-Segmente besteht, wobei jedes Ritzel gegenüber dem nächsten um eine halbe Steigung im Winkel versetzt ist.

   2^_ Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Komplex der Ritzel eines Zahnrades aus einem Stück gefertigt ist.

   Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Zahnrad aus einem Stapel gleicher Ritzel oder von Winkelsegmenten gleicher Ritzel besteht, der auf einer gemeinsamen Welle mittels eines Keils gehalten wird.

   4·^ Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnflanken von einem Ritzel eines Rades normalerweise ein gebauchtes, vorzugsweise nach einer Evolvente gekrümmtes Profil haben, wobei das den Zähnen zugeordnete Profil mit den (im rechten Winkel zu den Flanken liegende) Seitenflächen der Ritzelzähne des anderen Rades in Berührung kommt.

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