DE6940561U - Stirnradgetriebe mit mitteln zur beseitigung des zahnflankenspiels. - Google Patents

Description

RHElNMETJtLL

Düsseldorf, den 6.11.1972
Akte R 486

Aktenzeichen G 69 40 561.4 f

Richtgetriebe für Panzertürme, Drehkranzlafetten
oder dgl. von Waffenanlagen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Richtgetriebe für Panzertürme, Drehkranzlafetten oder dgl. von Waffenanlagen.

Das einwandfreie Arbeiten von Richtanlagen (Hohe und/oder Seite),
insbesondere mit Stabilisierungseinrichtungen, hängt weitgehend
von der spielfreien Übertragung der Drehbewegung vom Antriebsmotor über das Richtgetriebe auf den Turm oder die Lafette ab.

Es sind Getriebe bekannt, bei denen eine Zahnstange mittels j

einer Feder in ein Ritzel gedruckt wird, wodurch zwar eine Spiel- ¹J

freiheit erreicht wird, jedoch eine Drehbewegung bzw. Längsbewe- |

gung nur für einen begrenzten Drehbereich bzw. begrenzten Längs- 1

hub bei kleinsten Drehzahlen erfolgt. I

Bekannt sind außerdem Getriebe, bei denen eine radial geteilte j. Strecke mit einem Gegenrad im Eingriff steht, wobei die eine ¹^ Hälfte der Schnecke fest mit einer Welle verbunden ist, während | die andere Hälfte auf dieser Welle axial verschiebbar und durch | Muttern arretierbar angeordnet ist. Ebenfalls bekannt sind | Antriebe mit Leistungsverzweigung, bei welchen ein Ritzel der I Antriebswelle mit einem Stirnrad der Abtriebswelle und gleich— 1 zeitig ein auf der Antriebswelle axial verschiebbares, schrägverzahntes und durch Muttern arretierbares zweites Ritzel axt
einem starr mit der Abtriebswelle verbundenen, entsprechend
schrägverzahnten Stirnrad feämat. Durch axiales Verschieben des

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losen Ritzels wird eine Verdrehung der Wellen gegeneinander erreicht, bis äie Spielfreiheit der auf ihnen angeordneten Zahnräder hergestellt ist. Bei diesen Getrie-* ben steht Jedoch die Spielfreiheit nach der Einstellung in Abhängigkeit vom Abnutzungsgrad der Zahnflanken, außerdem wird sie nur bei einer Getriebestufe innerhalb des Getriebes erreicht.

Bei Richtgetrieben hangt das einwandfreie Arbeiten weitgehend von der spielfreien Übertragung der Drehbewegung voa AntriebsHotor über das Richtgetriebe auf den Turm oder die Lafette ab. Bei den bisher verwendeten Getrieben wurden besondere Anforüerungen an die Oberflächengüte der Zahnflanken sowie die Einhaltung kleinster Toleranzen bei der Getriebeherstellung gefordert, um das Zahnflankenspiel der einzelnen Getriebestufen auf ein MinixauQ zu reduzieren. Das größte Zahnflankenspiel tritt jedoch zwangsläufig durch die Sucaaierung der Einzelspiele innerhalb des Getriebes zwischen Abtriebsrad und Gegen— rad, das neist als Zahnbogen bzw, -kranz ausgeführt ist, auf, also außerhalb dies eigentlichen Richtgetriebes. Zusasuaen mit Handlauf felllern der Verzahnung bei Zahnbögen bzw. —kränzen und durch Montagefehler kann dabei das Zahnflankenspiel bis zu aenreren Zehntel Millimeter betragen.

Die vorstehend geschilderten Nachteile bezüglich des Zahn— flankenspiels werden bei den bekannten Richtgetrieben beispielsweise dadurch venaieden, daß das Getriebe pendelnd befestigt und sein Äbtriebsrad mittels Druckfedern in den Zahnkranz nineingedrüekt wird. Hierbei werden jedoch die Zähne des einen Hades derart in die Zahnlücken des Gegen— rades gedrückt, daö eine hohe Reibungskraft, eine starke Abnutzung an den Zähnen zwischen Getriebeabtrieb und Tuna— bzw. Lafettenantrieb und eine Sehwergängigkeit des Getriebes entsteht, die sieh besonders bei geringer Drehzahl, z.B. I>ex3 Feinrichten, durch ruekartige Bewegungen nachteilig beaerkoar macht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Getrieben, insbesondere Richtgetrieben der eingangs erwähnten Art Maßnahmen 2ur Beseitigung des Zahnflankenspiels zu treffen, die einerseits auch bei einer Vergrößerung der Toleranzen am Abtriebsritzel des Getriebes einen ständigen spielfreien Antrieb in beiden Drehrichtungen und Spielfreiheit im Umkehrpunkt bei Drehrichtungsänderung sicherstellen, andererseits aber auch eiPfm ruhigen Lauf, verbunden mit einer Leichtgängigkeit des Getriebes selbst bei kleinsten Drehzahlen und eine Verringerung der Zahnflankenabnutzung sowie eine fertigungstechnisch und kostenmäßig günstigere Lösung gewährleisten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine unter der Wirkung eines Druckmittels axial verschiebbare, mit Schrägverzahnungen entgegengesetzter Spiralrichtungen versehene DoppelritzeieLle, deren Ritzel unmittelbar bzw. unter Zwischenschaltung weiterer, unabhängig voneinander gelagerter tibersetzungsstufen m?.t gleichem Übersetzungsverhältnis und mit entsprechend verzahnten, koaxial und ebenfalls unabhängig voneinander gelagerten Gegenrädern, im Eingriff stehen, wobei jedes der Gegenräder mit je einem weiteren Zahnrad durch eine ¥elle verbunden ist und wobei letztere Zahnräder gleich groß und unmittelbar ne— beneinanderllegend angeordnet sind und als Abtriebsräder gemeinsam in ein außerhalb des Getriebes liegendes Gegenrad eingreifen.

Ein in dieser Weise ausgebildetes Getriebe steht bsi Verwendung eines geeigneten Druckmittels für das axiale Verschieben der Doppelritzelvelle unter ständiger Spiel— ireüeit mix dem anzutreibenden Zahnrad bzw. —kränz in Eingriff und garantiert einen ruhigen, geräusch— und reibungsarmen Lauf auch unter extreiaen Betriebsbedingungen.

Um ein Richtgetriebe der eriindungsgeisaßen Art auf Grund der in Waffenanlagen beengten Platzverhältnisse in sei-* nen äußeren Abmessungen möglichst klein zu halten, ist nach, einem weiteren Merkmal der Erfindung von den he-iden koaxialen Gegenrädern das eine an einer Massivwelle und das andere an einer diese Massivwelle umgebenden Hohlwelle befestigt, wobei an den jeweils aus dem Getriebegehäuse herausragenden Enden die Abtriebsräder angeordnet sind.

Erfindungsgemäß ist das Druckmittel zur axialen Verschieb— barkeit der Boppelritzelvelle r-ine Feder, die sich einerseits an der Doppelritzelwelle und andererseits an einer die Feder umgebenden mit dem Getriebegehäuse verschraubten Gewindebuchse abstützt.

Diese Feder kann z.B. als Schraubendruckfeder oder als Tellerfederpaket ausgebildet sein.

Um bei einem solchen Getriebe das errechnete Drehmoment übertragen zu können, ist in weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens die Federkraft, z.B. der Schranbendruckfeder, zum axialen Verschieben der Doppelritzelwelle mittels der Gewindebuchse einstellbar. Eine Sicherung gegen unbeabsichtigtes Lösen oder Verstellen der Gewindebuchse kann dabei zusätzlich, vorgesehen sein*

Da z.B. Panzertünne oder Drehkranzlafetten von Waffen— anlagen vielfach mittels hydraulischer oder pneumatischer Aggregate angetrieben werden, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung das Getriebe dureii einen hydraulischen oder pneumatischen Getriebesotor angetrieben werden, der über eine Leitung nit einea as Getriebegehäuse befestigten Zylinder verbunden ist, in des ein Kolben zylinderseitig deren ein BruelnaediTsa feeaufsenlagt ,"wird unä getrielbeseitig an der Doppelritzelifelle anliegt.

Hierduxeli erfolgt bei einem Ansteigen des Dreh- bzw.
Bresssioaentes des Getriebeantriebsmotors im Zylinder ein
DraekauJTbaUj der sieh mittels des Kolbens über die Ritzel
der Boppelritzeliielle mittelbar sowohl auf die Zahnflanken
der Getriebeabtriebsräder als auch, des Gegenrades dergestalt auswirkt, daß nur die jeweils gerade notwendige
Zaimf1ankenpressung erreicht und somit die Verzahnung |

Seschont wird.

Erfinäungsgeaäß kann die Boppelritzelwelle ferner auch |

über eine oder !nehrere Stirnradstufen angetrieben werden, ξ

die ihrerseits in an sich bekannter Weise ebenfalls spiel— |

frei ausgebildet sind. |

Der Antrieb kann dabei durch eine lose auf einer Welle g?

xaitlaufendes Zahnrad erfolgen, das antriebsseitig mittels £ eines Stirnrades in Drehbewegung versetzt wird und diese JI Drehbewegung auf ein weiteres Stirnrad überträgt, welches jJ nit der Doppelritzelwelle fest verbunden ist und wobei j

die Verbindungslinie zwischen den drei Achsmittelpunicten
ein Dreieck ergibt. Die Spielfreiheit dieser, der Doppelritzelvelle vorgeschalteten Antriebsstufe erfolgt
dadurch, daß die Welle des lose mitlaufenden Rades schwimmend gelagert ist und durch eine oder mehrere Schrauben
zur Antriebsachse und zur Achse der Doppelritzelwelle hin
zustellbar und bei spielfreier Berührung der Zahnflanken
in dieser Lage feststellbar ausgebildet ist.

Mehrere Ausfiihrungsbeispiele der Erfindung sind in den
Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher
beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 ein geiiiäß der Erfindung ausgebildetes zwei stuf i—

ges Getriebe im Längsschnitt; I

Fig. 2 eine Teilansielit von Fig. I₁ bei welcher die BoppelritzelKelle anittels einer Feder axial versehoben ifird;

Fig. 3 in stark vergröSeirfcea Maßstab den spielfreien Singrifi der in eineia Gegenrad käcnaenden Ab— "trieosräder; .

Fig. h die axiale Yersciiiebbarkeii; der Doppelritzel— welle genäB Fig. i, jedoch sittels eines nydrau— lisciien oder pnennatiseilen Medixnas;

Fig. 5 als bevorzugte AusfülirimgsXora ein vierstufiges Getriebe iia einer äimlichen Darstellung wie Fig.

Fig. 6 eine Seitenansicht der AusführungslOrn nach Fig. 5 in Pfeilrichtung gesehen nit teilweise^ Durchbrach der Gehäusestirnvand.

In Figur 1 ist in einea Getriebegehäuse 1 die Doppelritzel— welle 2 gelagert, die ubar eine Kerbverzahnung 2a mittels eines Handrades oder eines Motors (nicht dargestellt) angetrieben wird und auf der zwei gleich große Ritzel 2b und 2c axt gleichen Schrägverzarasangen entgegengesetzter Spi— ralrichttangen fest angeordnet sind. Die Doppelritzelwelle 2 ist nittels einer Scibreubeiidruckfeder 3 in axialer Richtung verschiebbar ausgebildet. Die Feder 3, die an einer Drehbewegung der Welle 2 nicht teilnimmt, stiltzt sich dabei einerseits über einen Federteller 4 und ein Kugellager 5 an eines Bund der Doppelritzelwelle und anderer seits an einer Gewindebüchse 6 ab, die auf einem.am Getriebegehäusfe ausgebildeten Flansch aufschraubbar ist. Das Ritzel 2b steht ait einem auf einer Massivwelle 7 befestigten stirnraä B in singxiii. Bie welle 7 ist sittels

eines Kugellagers 9 im Innern öes Getrienegehäuses unä mittels eines zweiten Kugellagers IG außerhalb des Getriebegehäuses in einem mit dieses fest verbundenen Auslegerarm ii gelagert. An des aus dein Getriebegehäuse heraustretenden Ende der welle 7 ist ein als Abtriebsritzel bezeichnetes Zahnrad 12 gelagert, welches mit einem an der Welle 7 ausgebildeten Flansch 13 versehraubt ist. Das Ritzel 2e stellt mit einem Stirnrad ih Sja Eingriff, welches auf einer die Massivwelle 7 uagebenden HoIiIwelle 15 befestigt ist, die ihrerseits laittels Kugellager 16, innerhalb des Getriebegehäüses gelagert ist, Aa getriebe— austrittssextigen Ende der Hohlwelle 15 ist ein den Zahnrad 12 entsprechendes Zahnrad 18 befestigt. Beide Abtriebszahnräder 12 und 18 greifen in ein unmittelbar Hit einer Richtvorrichtung in Verbindung stehendes Gegenrad ig ein-

Die ¥irkungst> eise des vorstehend im prinzipiellen Aufbau beschriebenen Getriebes ist folgende:

Bei einer axialen Verschiebung der Doppelritzelwelle 2 mittels der Feder 3 (Pig. 2) wird über die Ritzel 2b und 2c infolge der entgegengesetzt ausgebildeten Schräg— Verzahnung der Ritzel 2b und 2c sowie der entsprechenden Stirnräder 8 und lh eine jeweils entgegengesetzte Drehbewegung der Massivwelle 7 und der Hohlwelle 15 erzeugt, die auf die Abtriebsstirnräder 12 und 18 soweit übertragen wird, bis deren Zahnflanken an den Flanken des Gegenrades 19 spielfrei zur Anlage kommen (Fig. 3). Diese Spielfreiheit bleibt auch beim Betrieb des Getriebes erhalten, da sich geringfügige Verdrehungen der Abtrlebsstimräder 12 und 18, z.B. infolge von Rundlauffehlern der Verzahnung des Gegenrades 19 oder Montagefehlern, immer in einer axialen Verschiebung der Doppelritzelwelle 2 in oder gegen die Kraftrichtung der Feder 3 bemerkbar machen.

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Fig. 4 zeigt; is Gegensatz zu FIg. 2 die axiale Yei-seliieb— baz-feeit gesäß Fig. 1, jedoch mittels eines hydraulischen bzw. pneumatischen Mediums.

¥on einer nicht dargestellten Hydraulik— bzw. puape Tfird über eine Leitung 20 ein Getriebeiao tor 21 angetrieben j der iüiclcfliiii des Antriebsiaittels erfolgt durch eine Leitang 22. Mittels eines Ifegevestils 23₅ welcaes in bekannter ifeise verstellbar ist, 3caon die Brenriclitung des Hocors 21 uagekelrrt iferden. Yon dear LeitsBg £0 siisigt siae Lsitaag 2^ ab= die ä^«>3- ein Resel— ventil 25 in einen einseitig geschlossenen, asi Getriebegehäuse 101 angeflanschten Zylinder 26 einnündet und in dean sieb, ein Kolben 27 befindet, der durch das Druclr— saedixiin 28 über ein Kugellager 105 auf die in dem Getriebegehäuse 101 geführte Doppelritzelvelle 102 drückt. Diese greiit sit ihren entgegengesetzt schrägverzahnten Ritzeln 102b und 102c in entsprechend verzahnte Gegenräder 108 und 114 ein, die den Zahnrädern 8 und Ik in Fig. 1 entsprechen und zua Getriebeabtrieb iührea, wobei die Do pp el ritz el vcl Ie 102 iiber die Xerbverzahnung 102a foraschlüssig mit dea Motor 23 verbunden ist. Eine Begrenzung des üjcialhttbes des Kolbens 2? wird durch einen Band 101a erreicht, der von der Getriebeseite her in den Zylinder 26 hineinragt.

Die Wirkungsweise der hydraulischen bzw* pneumatischen Vorrichtung zur axialen Verschiebbarkeit der Welle igt folgende:

Bei einer Erhöhung des Dreh- bzw« Brerasnonentes an Getriebeinotor 21 baut sich notorantriebss^itig kurzzeitig ein Druck auf, der sich über die Leitungen 20 und 2h und das Regelventil 25 ebenfalls auf den Kolben 2? übertriigt. übt dadurch einen stärkeren DrucK auf axe

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welle 102 aus, so daß die schon vorstehend beschriebene Spielfreiheit des Getriebes bis zum Abtrieb selbst bei stärksten LastSchwankungen, wie sie z.B. bei Drehrichtungsumkehr auftreten, erhalten bleibt. Nach Erreichen der Lastdrehzahl stellt sich ein solcher Druck ein, daß die Doppelritzelwelle 102 nur mit dem für die Spielfreiheit gerade noch notwendigen Axialdruck beaufschlagt wird.

Fig. 5 und 6 zeigen im Gegensatz zu Fig. i ein vierstufiges Getriebe, jedoch mit der im Prinzip gleichen Wirkungsweise wie dort.

Eine im Getriebegehäuse 2p gelagerte Ritzelwelle 30 treibt mit ihrem geradverzahnten Ritzel 30a über ein Stirnrad 3i ein auf einer Doppelritzelwelle 32 befestigtes Stirnrad 33 an. Die Boppelritzelwelle ist ebenso wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 unter dem Einfluß einer Feder 3'f, deren Druckkraft durch eine mit dem Getriebegehäuse 29 verseliraubte Gewindebuchse 35 einstellbar ist, in axialer Richtung verschiebbar. Bezüglich der Wirkungsweise der Feder wird auf die Besehreibung von Fig. 1 verwiesen.

Gemäß Fig. 6 ist das Stirnrad 3i mit seiner Welle in einer nicht näher gezeigten Führung radial in Richtung auf das Ritzel 50a und das Stirnrad 55 mittels einer Stellschraube 56 zustellbar und nach spielfreier Berührung de~* Zahnflan— ken der genannten Räder mittels einer Kontermutter 37 in. dieser Stellung feststellbar.

Von der Doppelritzelwelle 52 erfolgt der Antrieb weiter über die entgegengesetzt sehrägverzahnten Ritzel 32a und 32b auf entsprechend verzahnte Stirnräder 38 und 39j die sit je einem Ritzel 40 und 41 fest verbunden sind. Die aus den Ritzeln und Stirnrädern gebildeten Getriebestufea. 33j ^G t2nd 39, kl sind unabhängig voneinander is Getriebegehäuse 29 gelagert. Das Ritzel 52a steht mit einein axtf

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einer Massivwelle 42. befestigten Stirnrad k3 über die Getriebestufe 38, 40 im Eingriff. Die Welle 42 ist mittels eines Kugellagers 44 ia Innern des Getriebegehäuses und öittels eines zweiten Kugellagers 45 außerhalb des Getriebegehäuses in einem mit diesem fest verbundenen Auslegrana 46 gelagert. Mi desa aus den Getriebegehäuse heraustretenden Ende der Welle 42 ist ein als Äbtrieösriraex oez€riönnctc5 Sä« h*l geisg^rfe, tr^ich^s mit einen an der Helle 42 ausgebildeten Plansch 48 ver— schraubt ist« Das Ritzel 32b steht mit einem Stirnrad 49 über die Getriebestufe 39, 41 im Eingriff; dieses Rad 49 ist auf einer die Massivwelle 42 umgebenden Hohlwelle 50 befestigt, die ihrerseits mittels Kugellager 51, 52 innerhalb des Getriebes gelagert ist. Am getriebeaustrittsseitigen Eade dor Hohlwelle 50 ist ein dem Zahnrad 47 entsprechendes Zahnrad 53 befestigt. Beide Äbtricbsräder %7 und 55 greifen gemeinsaa in einen Zahnkranz 54₃ der auf einen Drahtkugellager 55 läuft.

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Claims (1)

1. Düsseldorf, den 6.11.1972 Jtkte R 486

   Ansprttehe

   Richtgetriebe für franzertttrae, Drehkranzlafetten oder dgl. von Yaff enanlagen, gekennzeichnet durch eine unter der Wirkung einet Üruckitittele axial verschiebbare, Ait SehrägverZahlungen entgegengesetzter Dichtungen versehene Doppelritzelwelle (2, 32) Mit gleich großen Ritzeln (2b, 2c bzw. 32a» 32b), welche unmittelbar bzw. unter Zwischenschaltung weiterer, unabhängig-·.voneinander gelagerter Übersetzungsstufen (38, 40 und 39» 41) mit gleichem Übersetzungsverhältnis und mit entsprechend verzahnten, koaxial und ebenfalls unabhängig voneinander gelagerten Gegenrädern (8, 14 bzw. 43, 49) in Eingriff stehen, und daß jedes der Gegenräder mit je einem weiteren Zahnrad (12, 18 bzw. 47, 53) durch eine Welle (7, 15. bzw. 42, 50) verbunden ist, wobei letztere Zahnräder gleich groß und unmittelbar nebeneinanderliegend angeordnet sind und als Abtriebsräder gemeinsam in ein außerhalb des Getriebes- liegendes Gegenrad (19, 54) eingreifen.

   Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden koaxialen Gegenrädern (8, 14 bzw. 43, 49) das eine (8, 43) auf einer Massivwelle (7, 42) und das andere (14, 49) auf einer die Massivwelle umgebenden Hohlwelle (15, 50) befestigt ist, und daß an den den Gegenrädern (8, 14 bzw. 43, 49) gegenüberliegenden Vellenenden Abtriebsräder (12, 18 bzw. 47, 55) angeordnet sind.

   3. Getriebe naeli .Anspruch. 1 und 2, dadurch. gekennzeichnet , daß das Druckmittel zur axialen Versehiebbarkeit der Doppelritzelveile (2; 32) eine Feder (3; 34) ist, die sich einerseits an der Doppelritzelwelle (2; 32) und andererseits an einer die Feder (3; 3²O umgebenden, mit dem Getriebegehäuse verschraubten Gewindebuchse (6; 35) abstützt.

   4« Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Federkraft zum ax? >.len Verschieben der Doppelritzelwelle (2; 32) mittels der Gewindebuchse (6; 35) einstellbar ist.

   5· Getriebe nach Anspruch i und 2, gekennzeichnet durch einen hydraulischen oder pneumatischen Getriebemotor (2t), der über eine Leitung (20; 24) mit einem am Getriebegehäuse befestigen Zylinder (26) verbunden ist, in dem ein Kolben (27) zylinderseitig durch ein Druckmedium (28) beaufschlagt wird und getriebeseitig an der Doppelritzelwelle anliegt«

   6. Getriebe nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Doppelritzelwel— Ie (2; 32) Über eine oder mehrere Getriebestufen angetrieben wird, die ihrerseits in an sich bekannter ebenfalls spielfrei ausgebildet sind.