Rad mit einem gegen die Nabe beweglichen Radkranz. In vielen Fällen sind zum Kuppeln von Arbeitsmaschinen mit ihren Antrieben nach giebige Zwischenglieder erforderlich, die die Antriebsmaschinen, beispielsweise Elektro motoren, vor den in den Arbeitsmaschinen auftretenden Belastungsstössen schützen. Der artige Zwischenglieder können entweder aus nachgiebigen Kupplungen bestehen, oder es kann eines der Zahnräder des zwischen An triebs- und Arbeitsmaschine angeordneten Getriebes mit einem gegen die Nabe nach giebigen Zahnkranz versehen werden. Nach giebige Zahnräder kommen besonders in Be tracht für sogenannte Zweiweggetriebe, bei denen der Kraftschluss von der antreibenden Welle über zwei parallel liegende Getriebe stufen auf die gemeinsame getriebene Welle erfolgt.
Es sind bereits verschiedene Aus führungen von Zahnrädern bekannt gewor den, deren Zahnkranz gegen die Nabe durch Zwischenschaltung von in der Umfangs richtung liegenden Federn nachgiebig ist, die in zwischen Vorsprüngen des Zahn kranzes und der Nabe befindlichen Aus sparungen, sogenannten Taschen, angeordnet sind. Auch nachgiebige Kupplungen hat man bereits unter Verwendung von in der Umfangsrichtung liegenden Federn ausge führt, die zwischen dem äussern, mit der einen Welle gekuppelten Teil und der auf der andern Welle sitzenden Kupplungsnabe angeordnet sind. Die bisher bekannten Aus führungen der federnden Zahnräder oder Kupplungen bestehen jedoch aus einer gro ssen Zahl von Einzelteilen, die einen hohen Aufwand an Bearbeitung, erfordern und den Aufbau des Zahnrades umständlich und teuer machen.
Gegenstand der Erfindung ist nun ein sowohl für Zahnräder, als auch für Kupp lungen verwendbares Rad, das die Nachteile der bekannten Räder dadurch vermeidet, dass die die Federn enthaltenden Aussparun gen wenigstens zum Teil zylindrische Be- grenzungsflächen besitzen, wobei jede Zylin derachse parallel zur Radachse verläuft und die Aussparungen die ineinander greifenden Teile des Zahnkranzes und der Nabe durch setzen. Diese zylindrischen Flächen können entweder unmittelbar zur Aufnahme der in tangentialer Richtung liegenden Federn die nen, sie können aber auch die Begrenzungen von zwischen Radkranz und Innenring des Zahnrades angeordneten Taschen sein, um hierdurch einen grösseren Raum für die Auf nahme der Federn zu schaffen.
Zweckmässig haben diese zylindrischen Begrenzungsflä chen den gleichen Durchmesser wie die ra diale Höhe der Federtaschen. In diesen Aus sparungen können die die Auflageflächen für die Federn bildenden, vorteilhaft zylinder- segmentförmig ausgebildete Federschuhe ver schiebbar angeordnet sein, so dass sie sich entsprechend der Richtung der jeweils auf tretenden Kräfte einstellen können und eine zentrische Belastung der Federn ermöglichen. Dies kann noch dadurch gesichert sein, dass die Achsen der die Federtaschen begrenzen den zylindrischen Flächen die Mittelachse der Federn rechtwinklig schneidend angeord net werden.
Die Federschuhe legen sich zweckmässigerweise gegen die beiden inein andergreifenden Teile des Radkranzes und der Nabe, so dass bei einer Bewegung des Radkranzes gegen die Nabe sämtliche Fe dern wirksam werden. Die segmentförmigen Federschuhe können in den von den zylin drischen Flächen begrenzten Federtaschen frei verschiebbar sein, so dass sie sich stets in die Richtung der jeweils auftretenden Kräfte einstellen können und eine gleich mässige zentrische Belastung der Federn er möglichen.
Um den Aufbau des Zahnrades noch wei terhin zu vereinfachen, erfolgt die Kraft übertragung von der Welle auf den Rad kranz zweckmässig unmittelbar über einen zwischen Welle und Radkranz angeordneten, die Nabe bildenden Innenring, der ungeteilt und in radialer Richtung mit der Zahnrad welle unmittelbar kraftschlüssig verbunden ist. Es können auf den beiden Stirnseiten des Zahnrades Scheiben angeordnet sein, die hierbei lediglich zur achsialen Festlegung de Innenringes und Zentrierung des Radkranzes dienen, aber nicht an der Kraftübertragung teilnehmen, so dass sie aus einem weniger wertvollen Werkstoff als die übrigen Teile des Zahnrades bestehen können, insbesondere aber aus einem solchen, der die günstigsten Bedingungen der gleitenden Reibung zwi schen den aufeinander gleitenden Teilen er füllt.
In den Figuren sind zwei Ausführungs beispiele der Erfindung dargestellt. Fig. 1 und 2 zeigen ein Zahnrad mit einem gegen seine Welle nachgiebigen Zahnkranz im Längsschnitt und in der teilweisen Vorder ansicht bei weggenommener vorderer Scheibe. Die Welle 11 des Zahnrades ist mit einem Bund 12 versehen, auf dem unmittelbar ein die Nabe bildender Innenring 13 gelagert ist. Dieser hat auf seiner Aussenseite, wie Fig. 2 zeigt, eine Reihe von radialen Vorsprüngen 14. Zwischen diesen Vorsprüngen befinden sich die Aussparungen, das heisst Taschen 16, zur Aufnahme der tangential liegenden Fe dern 17. In tangentialer Richtung sind die Taschen 16 durch zylindrische Flächen be grenzt, wobei die Zylinderachse parallel zur Radachse verläuft.
Gegen diese Flächen 15 legen sich die mit einem Führungszapfen 18 versehenen Federschuhe 19, die aus einem Zylindersegment bestehen und sich auf den Flächen 15 verdrehen können. Der Innen ring 13 hat U-förmigen Querschnitt, in seine Ringnut 20 legen sich die den Vorsprüngen des Innenringes entsprechenden Vorsprünge 21, die auf der Innenseite des Zahnkranzes 2:2 von T-förmigem Querschnitt angeordnet sind. Die tangentialen Seitenflächen der Vorsprünge 21. entsprechen den Flächen 15 der Vorsprünge 14, so dass sich der Feder schuh 19 gleichzeitig gegen die beiden inein ander greifenden Vorsprünge 14 und 21 le gen kann.
Der Zahnkranz 22 ist durch die beiden den Innenring 13 auf beiden Stirn seiten umfassenden Scheiben 23 und 24 zen triert, die durch Schraubenbolzen 25 zusam inengehalten und an dem Innenring 13 be- festigt sind. Diese Bolzen sichern gleichzei tig den Innenring 13 vor Verdrehen gegen die Welle 11, da sie je in einen an dem In nenrand des Innenringes 13 und dem Aussen rand des Wellenbundes 12 angeordneten, für beide Teile gemeinsamen Bohrung sitzen und somit als Rundkeil dienen.
Die Verbindung des Zahnkranzes 22 mit dem Innenring 13 erfolgt dadurch, dass die auf der Innenseite des Zahnkranzes angeord neten Vorsprünge 21 zunächst in achsialer Richtung in die Federtaschen 16 gebracht werden, worauf der Zahnkranz 22 gegen den Innenring 13 verdreht wird, so dass die Vor sprünge 14 und 21 nach Art eines Bajonett verschlusses ineinander greifen. Hierauf kön nen die Federn 17 samt Federtaschen 19, so wie die beiden Scheiben 23 und 24 eingebaut werden. Letztere können nach Lösen der Bolzen 25 auch leicht entfernt werden, so dass die Federn 17 jederzeit zugänglich sind. Der Ein- und Ausbau dieses Zahnrades kann daher in einfacher und bequemer Weise er folgen.
Der Kraftschluss erfolgt von der Welle über den Innenring 13, die Federn 17 auf den Zahnkranz 22, also unter Umgehung der beiden Seitenscheiben 23 und 24. Diese kön nen daher aus einem weniger wertvollen Werkstoff bestehen. Empfehlenswert ist es, ihren äussern, die Auflagefläche für den Zahnkranz 22 bildenden Rand aus weichem Werkstoff herzustellen, damit ein leichtes Gleiten des Zahnkranzes 22 und eine geringe Abnutzung der Innenflächen ermöglicht wird.
Bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestell ten federnden Zahnrad bestehen die zur Auf nahme der Federn dienenden Aussparungen aus parallel zur Radachse verlaufenden Boh rungen. Die Welle 31 ist mit einem Bund 32 versehen, auf den die aus den beiden Tei len 33 und 34 bestehende Nabe des Zahn rades aufgesetzt ist. Die beiden Nabenteile 33 und 34 sind durch die beiden durch Schraubenbolzen 37 zusammengehaltenen Scheiben 35 und 36 fest gegeneinander ge- presst und nach aussen abgeschlossen. Die Schraubenbolzen 37 sitzen in an dem Aussen rand des Wellenbundes 32 und dem Innen rand der Nabe 33, 34 angeordneten, für beide Teile gemeinsamen Bohrungen 38 und sichern gleichzeitig die Nabenteile 33, 34 vor Ver drehen gegen die Welle 31, da sie als Rund keile dienen.
Auf der linken Seite des Zahn rades ist die Welle mit einem Bund 39 von grösserem Durchmesser als dem des Bundes 32 versehen. Durch diesen Bund 39 ist das Ende des Schraubenbolzens 37 gesteckt, so dass hierdurch das Zahnrad vor achsialem Verschieben gegen die Welle gesichert ist. Der Wellenbund 39 wird zweckmässig nur dann vorgesehen, wenn infolge Unzugänglich keit des auf der Seite des Bundes 39 liegen den Wellenendes das Zahnrad nur von einer Seite aus zusammengebaut werden kann. Sind beide Wellenenden frei zugängig, so kann der Wellenbund 39 fortfallen und die Abdeckscheibe 36 in gleicher Weise ausge bildet werden wie die Scheibe 35, so dass das Zahnrad völlig symmetrisch wird.
Die aus den beiden Teilen 33 und 34 be stehende Nabe des Zahnrades hat einen U- förmigen Querschnitt und bildet gleichzeitig eine Führung für den radialen Vorsprung 40 des im Querschnitt T-förmigen Zahnkranzes 41, der gegen seine Nabe beweglich ist.
Die ineinandergreifenden Teile der Nabe und des Zahnkranzes sind, wie Fig. 3 zeigt, mit in achsialer Richtung verlaufenden Boh rungen 42 versehen, die durch die Naben teile 33 und 34 und den Ansatz 40 des Zahn kranzes -11 hindurchgehen, und zur Auf nahme der Federn 43 dienen, deren Achse die der Bohrungen 42 senkrecht schneidet. Die Federn 43 stützen sich mittelst segment- förmig ausgebildeter Federschuhe 44 gegen den zylindrischen Mantel der Bohrungen 42.
Zur Führung der Federn sind die Feder schuhe in der Mitte mit einem Zapfen 45 versehen, während sie an den beiden Enden Ansätze 46 haben, die sich in radialer Rich-. tung gegen entsprechende Eindrehungen 47 der Abdeckscheiben 35 und 36 legen und ein Verschieben der Federn in radialer Richtung verhindern. Die segmentförmigen Feder schuhe 44 können sich in den Bohrungen 42 in gewissen Grenzen frei verdrehen, so dass sie eine genaue zentrische Belastung der Fe dern ermöglichen.
Da sich, wie Fig. 4 zeigt, die Feder schuhe gegen die ineinandergreifenden Teile 40 des Zahnkranzes und 33 und 34 der Nabe legen, so werden beim Auftreten von Be lastungsstössen stets sämtliche Federn des Zahnkranzes zusammengedrückt, ganz gleich in welcher Richtung das Zahnrad umläuft.
Die zur Aufnahme der Federn dienenden achsialen Bohrungen 42. sind an den beiden Stirnenden des Zahnrades durch die beiden Scheiben 35 und 36 nach aussen abgeschlos sen. so dass die Federn beim Betrieb des Zahnrades völlig geschützt sind und infolge dessen nicht verschmutzen können. Nach Entfernen der Scheiben 35 und 36 sind die Federn leicht zugänglich und können ohne grosse Mühe ausgewechselt werden, falls sich dieses als nötig erweisen sollte.
Soll das gemäss der Erfindung ausgebil dete Rad als nachgiebige Kupplung verwen det werden, so kann der Radkranz unmittel bar als mit der zu kuppelnden Welle ver bundene Kupplungshälfte, beispielsweise a15 Riemenscheibe, ausgebildet werden, ohne dass der Aufbau des in den Figuren darge stellten Rades wesentlich abgeändert zu wer den braucht. Man kann die Kupplung aber auch nach Art einer Klauenkupplung aus bilden, in welchem Falle zweckmässig die zur Aufnahme der Federn dienenden achsialen Bohrungen die ineinander greifenden Teile der Klauenkupplung durchsetzen.
Das dargestellte nachgiebige Rad hat eine verhältnismässig geringe Anzahl von Einzel teilen. Es kann daher ohne grossen Zeitauf wand und in bequemer Weise zusammen gebaut werden. Der besondere Vorteil dieses Rades besteht aber darin, dass die zur Auf nahme der Federn dienenden Taschen in leichter und bequemer Weise durch einfaches Ausbohren hergestellt werden können, ohne dass hierzu eine weitere Bearbeitung erfor- derlich ist; infolgedessen kann dieses Rad wesentlich billiger hergestellt werden als die bekannten. Ausserdem ist es infolge seiner geringeren Anzahl von Einzelteilen bezüglich seiner Betriebssicherheit und Lebensdauer bekannten Ausführungen wesentlich über legen, da nur wenige der Abnutzung unter worfenen Teile vorhanden sind, die bei Be darf leicht ausgewechselt werden können.
Das gemäss der Erfindung ausgebildete nachgiebige Rad eignet sich auch besonders gut bei Antrieben mit häufig auftretenden Belastungsstössen, da die Federn auch bei den stärksten Belastungsänderungen infolge ihrer stets mit Sicherheit erzielbaren zentrischen Belastung eine grosse Lebensdauer haben, so dass Federbrüche, welche bei exzentrischer Belastung der Federn leicht auftreten, hier durch vermieden werden.