DE379713C

DE379713C - Zahnrad mit federndem Kranz

Info

Publication number: DE379713C
Application number: DEP42039D
Authority: DE
Original assignee: HELLMUTH BEYER; Poege Elek Citaets A G
Current assignee: HELLMUTH BEYER; Poege Elek Citaets A G
Priority date: 1921-05-07
Filing date: 1921-05-07
Publication date: 1923-08-28

Description

Zahnrad mit federndem Kranz. Die bei Zahnradübertragungen auftretenden Drücke senkrecht zu den Wellenachsen rufen eine Durchbiegung der Wellen hervor, die im allgemeinen ein Schiefstellen der Zahnräder zur Folge hat. Bei Übertragung kleiner Kräfte ist dies nicht von großem Belang. Handelt es sich aber um die Übertragung großer Kräfte, so wird durch die Schiefstellung der Zahnräder eine unzulässig hohe Beanspruchung des Zahnmaterials auftreten, die eine starke Abnutzung der Zähne und dadurch eine Herabsetzung der Lebensdauer der Zahnräder verursacht.
Um dies zu vermeiden, hat man eines der Zahn-J *# r der kugelig gelagert. Die Übertragung geschah dadurch, daß eine Anzahl Mitnchmerstifte in Nuten eingriff. Diese Anordnung erlaubt jedoch aus kinematischen Gründen nur ein:: Anordnung von maximal zwei gegenüberliegenden Mitnehmern und ist daher für Cbertragang großer Kräfte nicht geeignet. Der Flächendruck zwischen Mitnehiner und Mitnehmernute und außerdem die Mitnehmerboanspriicliung werden unzulässig hoch. Bei einem weiter bekannten Zahnradvorgelega sitzt ein Zahnrad auf dem kugeligen Ende eines fest eingespannten Zapfens und ist mittels elastischer Kupplung mit einer die Energie übertragenden, seitlich angeordneten Welle gekuppelt. Um ein Schiefstellen des Zahnrades bei Leerlauf zu vermeiden, wird eine in Richtung der Achse wirkende Federung angebracht, die das Bestreben hat, das Zahnrad in die Mittelstellung einzustellen. Für viele Zwecke ist diese Anordnung nicht zu gebrauchen, da die Kraft nicht auf die das Zahnrad tragende `Felle, sondern auf eine besondere, seitlich angeordnete Welle übertragen wird. Es sind auch Zahnräder mit elastischer Übertragung der Energie auf die Welle, auf der sie sitzen, bekannt, doch fehlt hier die Kugelbeweglichkeit.
Die oben angeführten Mängel werden durch die hier angegebene neue Anordnung beseitigt. Abb. i und 2 stellen ein Zahnrad mit federndem Kranze dar. i ist der Zahnkranz, der innen mit zwei Ringen 2 versehen ist. Diese Ringe sind in irgendeiner bekannten Weise mit i fest verbunden, z. B. durch Schrauben B. Die Ringet haben innen eine kugelförmige Sitzfl#7;.che, deren Mittelpunkt o ist und mit der die Ringe 2 und somit auch der Zahnkranz i, gut passend, aber leicht beweglich auf den ebenfalls mit einer Kugelfläche ausgestatteten Teilen 3 sitzen. Die Teile 3 sind an der Nabe .1 beispielsweise mit Schrauben g befestigt.
Der Kranz i hat nach innen vorspringende Ansätze 6, die zwischen Ansätzen 5 der Nabe .1 mit Spiel ragen. Die Ansätze 5 und 6 haben Sitze 7 für die Federlager io, die ihrerseits die Federn ii aufnehmen. Die Anordnung kann auch so getroffen werden, daß in umgekehrter Weise der Kranz je zwei Ansätze hat, in die je ein Ansatz der Nabe ragt.
Durch den Zahndruck werden die Federn mehr oder weniger zusammengedrückt, so daß die Federlager nur auf Ansatz 5 oder 6 aufliegen, während sie vorher 5 und 6 gleichzeitig berührten. Abb. 3 stellt diesen Zustand dar. In dieser Lage bilden die Federlager kein Hindernis für eine Drehung des Kranzes auf der Kugelfläche um eine zur Wellenachse senkrechte Achse, d. h. der Kranz kann sich gegen die `'Vene neigen. Stellt sich also entweder die Welle der Nebenteile 3 schief zum Gegenrad 12, Abb.:1, oder stellt sich das Gegenrad schief zur Welle der Nebenteile 3, so kann sich der Kranz i entsprechend der Richtung der Zähne des Gegenrades 12 einstellen, und der Zahndruck wird von der ganzen Breite der Zähne aufgenommen, und die hohen einseitigen Zahndrücke werden vermieden. Die Umfangskraft wird nach wie vor von den Federn i1 auf die Nabe .1 übertragen.
Da die Federn ii immer mit Vorspannung eingesetzt sind, so ist erst ein gewisser Zahndruck notwendig, um eine Durchfederung zu erreichen. Nicht durchgefedert bilden aber die Federlager io eine Sperrung des Kranzes gegen die Kugelbewegung. Bei Leerlauf und geringer Belastung bleibt der Zahnkranz somit fest in seiner Mittellage.
Die Federn ii haben gleichzeitig zwei Funktionen. Erstens vermitteln sie die elastische Energieübertragung auf die Nabe mit Kugelsitz, zweitens haben sie eine rückstellende Wirkung auf den Zahnkranz in achsialer Richtung. Sie weiden nämlich bei Eintritt der Kugelbewegung seitlich durchgebogen, da die Federlager io und 7 eine gewisse achsiale Breite haben und daher eine geradlinige Schiefstellung der Feder nicht zulassen, wodurch ein Kraftmoment entsteht, welches groß genug ist, die Rückstellung des Zahnkranzes bei Entlastung zu bewerkstelligen, so daß eine besondere Rückstelleinrichtung nicht erforderlich ist.
Der Erfindungsgedanke läßt sich auf alle Konstruktionsarten von Zahnrädern mit federnden Kränzen anwenden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Zahnrad mit federndem Iiranze, bei dem der kugelbeweglich auf einer Nabe oder auf Nebenteilen sitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die die Federung gebenden Teile (ff) die Kraft vom Isranze auf die den Kugelsitz (3) tragende mittelbar oder unmittelbar in der Weise übertragen, daß die Kugelbeweglichkeit bei Übertragung relativ geringer Kräfte gesperrt ist und erst bei Übertragung größerer Kräfte, wenn die die Federung gebenden Teile durchfedern, freigegeben wird, um gleichzeitig durch die Federung eine rückstellende Kraft auf den Kranz ausüben zu können.