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Untersetzungsgetriebe Die Erfindung hat ein Untersetzungsgetriebe
zum Gegenstand, bei welchem die Übersetzung zwischen An- und Abtrieb durch die Differenz
der Übersetzungsverhältnisse zwischen zwei mit dem antreibenden Zahnrad in Eingriff
stehenden Zahnrädern bestimmt ist.
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Die Erzeugung von langsamen Drehbewegungen auf Grund des vorgenannten
Prinzipen ist bekannt. So ist es bereits vorgeschlagen worden, eine im Gehäuse gelagerte
Schnecke in zwei auf einer gemeinsamen Welle lose sitzende Zahnräder eingreifen
zu lassen, bei denen die Zähnezahl des einen Zahnrades um eins größer ist als die
des anderen Zahnrades. Die Folge hiervon ist, daß bei einer Umdrehung des einen
Zahnrades das andere um einen Zahn zurückbleibt, d. h. daß zwischen beiden Zahnrädern
eine Bewegungsdifferenz entsteht. An Stelle der feststehenden Schnecke kann auch
eine um die Achse der Abtriebsräder kreisende und sich drehende Schnecke verwandt
werden, wobei dann das eine Zahnrad stillstehend angeordnet ist. Ein grundsätzlicher
Nachteil dieses bekannten Vorschlages besteht darin, daß eine Schnecke verwandt
wird, deren Herstellung viel Zeit erfordert. Bei der Anwendung für größere Kräfte
würde die Anordnung sehr viel Raum beanspruchen. Daneben besteht noch der weitere
Nachteil, daß eine Schnecke in zwei Zahnräder mit verschiedener Zähnezahl eingreifen
muP.
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Der Ersatz der Schnecke durch ein Ritzel, ist auch bereits vorgeschlagen
worden.
jedoch besteht hier gleichfalls der Nachteil, daß ein Ritzel
in zwei Zahnräder mit verschiedener Zähnezahl eingreift, wodurch kein sauberer Zahneingriff
gewährleistet wird.
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Zur Beseitigung der vorgenannten Nachteile ist es bereits vorgesehen
worden, die miteinander kämmenden Räderpaare bei nahezu gleichem Teilkreisdurchmesser
mit verschiedenem Modul auszurüsten. Dieses Getriebe besitzt ein sehr hohes Gewicht,
welches vor allen Dingen durch die großen Umlaufsräder bedingt ist, und beansprucht
sehr viel Raum. Wird das Getriebe für große Kräfte und eine stark zu untersetzende
Geschwindigkeit gebaut, dann wird es nicht zuletzt mit Rücksicht auf die auftretenden
Zentrifugalkräfte sehr unförmig.
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Nach der Erfindung ist das Getriebe nach Art eines Ausgleichgetriebes
aufgebaut; dabei werden die beiden lose auf der Welle sitzenden Zahnräder gemeinsam
mit verschiedenem Übersetzungsverhältnis gegenläufig angetrieben. Diese Zahnräder
treiben mittels ihrer Sonnenräder das über eine Querwelle mit der zu treibenden
Welle starr verbundene und auf der Querwelle lose sitzende Planetenrad an. Während
es sich also bei den erwähnten vorbekannten Einrichtungen um Getriebe handelt, bei
welchen unter Antrieb in einer Richtung die sich durch die unterschiedliche Zähnezahl
zweier Zahnräder ergebende Bewegungsdifferenz zur Erzielung einer Untersetzung ausgenutzt
wird, werden nach der Erfindung zwei gegenläufige Umdrehungen verschiedener Geschwindigkeit
erzeugt, durch welche ein Zwischenrad in Drehung versetzt wird. Da die auf dieses
Zwischenrad wirkenden Geschwindigkeiten verschieden groß sind, muß das hiervon in
Drehung versetzte Zahnrad sich entsprechend der Differenz der gegenläufigen Geschwindigkeiten
drehen. Das erfindungsgemäße Getriebe zeichnet sich durch hohe Untersetzung bei
einfachstem Aufbau, geringen Verschleiß und niedrige Reibungsverluste aus. Daneben
ist bei dem Getriebe nach der Erfindung ein einwandfreier Zahneingriff vorhanden.
Auch Raumbedarf und der Werkstoffaufwand für das Getriebe sind verhältnismäßig gering.
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In vorteilhafter Weise läßt sich das Getriebe nach der Erfindung für
elektrische Synchronantriebe wie auch z. B. für elektrische Uhren anwenden, wobei
der Synchronmotor als Doppelmotor in der Weise ausgebildet wird, daß die die Sonnenräder
tragenden Getriebeteile als gegenläufig anzutreibende Polräder mit ungleicher Polzahl
ausgebildet werden und die Polschuhe mit dem zugehörigen Polrad entsprechender Teilung
eine gemeinsame Wicklung haben. Die Zeichnung veranschaulicht zwei Ausführungsbeispiele
der Erfindung.
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Abb. i läßt ein Ausführungsbeispiel erkennen, bei welchem der Antrieb
quer zur Mittelachse erfolgt, während Abb.2 ein Getriebe mit parallelen Achsen zeigt;
Abb. 3 zeigt die Anwendung des neuen Getriebes für elektrische Uhren in Draufsicht;
Abb. q. ist ein Schnitt durch das Ausführungsbeispiel der Abb.3.
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In Abb. i ist das Antriebsritzel mit z bezeichnet. Die Kraftquelle
ist durch eine Handkurbel 2 dargestellt. Das Ritzel r greift in die beiden Zahnräder
3 und q.; jedoch weist das Zahnrad .a. weniger Zähne als das Zahnrad 3 auf, so daß
bei einer Drehung der Handkurbel 2 das Zahnrad .I dem Zahnrad 3 der geringeren Zähnezahl
entsprechend voreilt. Die beiden Zahnräder 3 und 4. sitzen lose auf der Mittelwelle
5. Zwischen den beiden Zahnrädern 3 und ,4 ist das Planetenrad 6 drehbar auf einem
mit der Welle 5 starr verbundenen Planetenträger 7 gelagert. Die Zahnräder 3 und
d. tragen die Sonnenräder 8 und 9, in welche das Planetenrad 6 eingreift. Wird das
Getriebe angetrieben, so würde bei gleicher Zähne- und damit Umdrehungszahl der
Zahnräder 3 und d. der Planetenträger 7 in Ruhe verharren. Da jedoch das Zahnrad
.I sich schneller dreht, dreht das Planetenrad 6 den Planetenträger 7 um die Differenz
der Geschwindigkeiten, d. h. unter Berücksichtigung der Differentialwirkung um %
Zahn langsamer, sofern Zahnrad q. einen Zahn weniger als Zahnrad 3 aufweist. f e
nachdem, ob das Zahnrad ,4 oder das Zahnrad 3 voreilt, wird die Welle 5 nach links
oder rechts gedreht.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 liegt die Antriebswelle io
parallel zur Mittelwelle 5. Die anzutreibende Kraftquelle ist gleichfalls durch
eine Handkurbel 2 angedeutet. Die Antriebswelle io trägt die beiden Ritzel iz und
12, welche die Zahnräder 3 und q. mit verschiedenem Übersetzungsverhältnis antreiben,
so daß die gleiche Wirkung wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i eintritt.
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Greift beispielsweise gemäß Abb.2 ein Ritzel mit zehn Zähnen in die
Verzahnungen des rechten und linken Zahnrades 3 und .I ein, und haben die Räder
3 und d. hundert bzw. hunderteins Zähne, so wird bei 2 ooo Umdrehungen des Antriebsorganes
die Mittelwelle nur eine Umdrehung machen.
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Nach Abb. 3 und 4 ist das Untersetzungsgetriebe für den Antrieb von
mittels Synchronmotor angetriebenen elektrischen Uhren ausgebildet. An Stelle der
Zahnräder 3 und .I treten hier Polräder 23 und 24.. Sie haben voneinander abweichende
Polzahlen und
drehen sich gegenläufig. Die zu jedem Polrad gehörigen
Polschuhe 13 und 14 besitzen eine dem zugehörigen Polrad entsprechende Teilung und
eine gemeinsame Wicklung 15. Sonnenräder und das Planetenrad sind wie in Abb. 1
vorgesehen. Die Wirkungsweise ist folgende Wird beispielsweise `Wechselstrom von
5o Perioden in der Sekunde angewandt und beträgt die Zahl der Pole des Rades 24
einhundertundzwanzig, so ergibt sich eine minutliche Drehzahl des Rades 24 von:
Sind auf dem Rade 23 einhundertundfünfundzwanzig Pole vorgesehen, dann ergibt sich
für das Rad 23 eine minutliche Drehzahl von:
Das Rad 23 läuft also in der Minute zweimal weniger um als das Rad 24. Durch die
Differentialwirkung ergibt sich eine Umdrehungszahl der Mittelwelle von 1b -:2 =
1 in der Minute.
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Da von der Mittelwelle 5 aus keine Drehungen eingeleitet werden können,
läßt die beschriebene Anordnung auch als in umgekehrter Drehrichtung sich selbsthemmendes
Getriebe verwenden, was z. B. für Aufzugsgetriebe Bedeutung haben kann.