Zahnradgetriebe. Vorliegende Erfindung kann insbesondere auf solche Getriebe Anwendung finden, die zur Aufgabe haben, kleine Kräfte durch relativ grosse Untersetzung .der Geschwindig keit auf grössere Kräfte umzuwandeln, was zum Beispiel bei Flaschenzügen oder andern Hebemaschinen üblicherweise vorkommt, der Erfindungsgegenstand kann aber auch für kleinere Untersetzung bezw. sogar Über setzung eingerichtet sein.
Die Erfindung betrifft ein Zahnrad getriebe für das Übertragen der Bewegung eines treibenden Teils auf einen zu diesem koachsialen, getriebenen Teil, wobei der trei bende Teil einen Exzenter aufweist, der ein auf ihm drehbar gelagertes Zahnrad mit min destens zwei Zahnkränzen trägt, die mit je einem zu dem treibenden und getriebenen Teil koachsialen Zahnkranz zusammenwir ken, von welchen der eine mit dem Gehäuse des Getriebes starr verbunden ist, während der andere zu dem getriebenen Teil gehört, das Ganze so, dass bei sämtlichen zu ein und derselben. Übertragungseinheit gehörigen Zahnkränzen die mit den grösseren Durch messern diejenigen mit den kleineren Durch messern umschliessen,
so dass die Radial mittelebenen .dieser Zahnkränze wenigstens annähernd zusammenfallen und der treibende und der getriebene Teil in zwei beidseitig dieser Zahnkränze im Getriebegehäuse an geordneten Lagern unmittelbar gelagert sind.
Nach vorliegender Erfindung sind der treibende Teil und der getriebene Teil dreh bar aufeinander gelagert, und ferner werden sämtliche Räder und Wellen des Getriebes ausschliesslich unter Vermittlung der beiden genannten Gehäuselager vom Getriebegehäuse getragen.
Der Vorteil dieser Auflagerung ist ausser ordentlich gross, -da hierdurch nur die zwei Gehäuselager genau zentriert werden müssen und dadurch ein bezw. mehrere Lager zwi schen den beiden Teilen (treibender und ge triebener Teil) sozusagen selbsttätig zentriert werden, weil ihre Achsenlinie mit der Achsen- linie der erstgenannten Lager notwendiger weise zusammenfällt. Bei bisher bekannten ähnlichen Getrieben sind je die zwei Lager, die den einen bezw.
andern der beiden obgenann- ten Teile tragen, unter sich unabhängig, und deshalb müssen beim Zusammenbau des Ge triebes mindestens vier Lager nach derselben Achsenlinie ausgerichtet werden, was unwill kürlich die Arbeitsgeschicklichkeit sehr stark beansprucht, falls eine zufriedenstellende Durchführung überhaupt möglich ist, und deshalb die Herstellungskosten verteuert, wie auch die Fehlerquellen gesteigert und die Arbeitsfähigkeit des Getriebes herabgesetzt wird.
Hierzu kommt, dass durch vorliegende Erfindung das Getriebe einen zusammen- gedrängteren Bau erhalten kann, der es weniger umfangreich macht und das Gewicht und dadurch auch die Anschaffungskosten herabsetzt. Auf der beifolgenden Zeichnung zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt eines Flaschen zuges mit einem Getriebe nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 2 .einen Längsschnitt eines Getriebes nach einem gegenüber Fig. 1 etwas geänder ten Ausführungsbeispiel, Fig. 3 einen Querschnitt eines Einzelteils.
des Getriebes nach Fig. 2, Fig. 4 ein Schema des Zahnkranzes eines Zahnrades mit Innenverzahnung und Fig.5 ein ähnliches Schema des Zahn kranzes eines Zahnrades mit Aussenverzah nung, dazu vorgesehen, mit dem Zahnrad nach Fig. 4 zusammenzuwirken.
In Fig. 1 bezeichnet 1 :die treibende Welle des Flaschenzuges, .die auf der linken Seite von einem selbsteinstellenden Kugellager 2 im linken Seitenschild 3 des Flaschenzug gehäuses getragen wird, während sie am rechten Ende in einem ebenso selbsteinstellen den Kugellager 4 im rechten Seitenschild 5 :des Flaschenzuggehäuses gelagert ist. Ausserhalb des linken Seitenschildes 3 trägt: das verjüngte Endstück 6. der Welle 1 ein Handkettenrad 7 unter Vermittlung einer Büchse 8 mit einer als Senkbremse vorgesehenen Reibungskupp- lung 9.
Die Büchse 8 auf dem Wellenteil 6 ist mit Hilfe einer Kupplungsscheibe 10 und einer Mutter 11 auf dem gewindegeschnit tenen Wellenende 12 mit Bezug zur Welle 1 festgehalten. Im Gehäuse befindet sich das Kettenrad 13 der Lastkette, das einerseits links von einem Kugellager 14, das auf der Welle 1 angebracht ist, getragen wird, und anderseits rechts von einer Hülse 15, die seit wärts des Rades 13 erheblich hinausragt und durch ein Nadellager 16 gegen die mit der Welle 1 koachsiale innere Zylinderfläche 170 einer Hülse 17 gestützt wird.
Die Hülse 17 ist an ihrem rechten Ende an dem verjüngten rechten Ende 18 der Welle 1 befestigt, wo bei der dortige halsförmige Teil 180 der Hülse im gegen das Gehäuse abgestützten Kugellager 4 ,gelagert ist, so dass also der durch die Welle 1 und die Hülse 17 gebil dete treibende Teil des Getriebes auf jeder Seite der Zahnräder unmittelbar im Gehäuse gelagert ist.
Die äussere zylindrische Mantel fläche 171 der Hülse 17 ist exzentrisch zu der Welle 1 und trägt unter Vermittlung eines Nadellagers 1-9 ein Zahnrad 20 mit zwei zueinander koachsialen Zahnkränzen 21, 22, von denen der innere, 21, mit einem in einem Stück mit dem Lastrad 13 ausgebilde ten innern Zahnkranz 23, der zu der Welle 1 koachsial ist, zusammenwirkt, während der äussere,Zahnkranz 22 mit einem mit -dem Flaschenzuggehäuse starr verbundenen innern Zahnkranz 24 zusammenwirkt, der auch zu der Welle 1 koachsial ist.
25 bezeichnen bügelförmige Bleche, in welchen der Traghaken<B>26</B> des Flaschenzuges unter Vermittlung eines Querstückes 27 i:i bekannter Weise angebracht ist.
In Fig. 2 bezeichnet 28 die getriebene Welle des Getriebes, mit welcher ein mit Innenverzahnung versehenes Zahnrad 29 starr verbunden ist. Die Welle 28 wird an der rechten -Seite desGehäuses 30 von einem selbsteinstellenden Kugellager 31 getragen, das die Welle unter Vermittlung der ver längerten Radnabe 290, die die Welle dicht umschliesst, trägt.
Von dem verjüngten linken Ende 32 der Welle 28 wird eine Hülse 34 unter Vermittlung eines Nadellagers 3-3 ge tragen, deren rechter Teil von einer äussern Hülse 35 umschlossen ist, die nach .der ge zeigten Ausführungsform aus einem mit der nabenähnlichen Hülse 34 zusammenhängen den Stück besteht, aber auch ebensogut als ein von der letzteren lösbarer, aber damit starr verbundener Teil hergestellt sein kann. Die äussere zylindrische Mantelfläche 350 der Hülse 35 ist koachsial zu der Welle 28, wäh rend ihre innere zylindrische Mantelfläche 351 zu .derselben Welle exzentrisch ist.
Diese exzentrische innere Zylinderfläche 351 trägt unter Vermittlung eines Nadellagers 36 ein Zahnrad 37 mit zwei Zahnkränzen, und zwar einen äussern, 38, und einen innern, 39, die untereinander koachsial, jedoch exzentrisch zu der Welle 28 sind. Der äussere Zahnkranz 38 wirkt mit der Innenverzahnung 40 des Zahnrades 29 zusammen, während der innere Zahnkranz 39 mit der Aussenverzahnung 41 eines mit dem Getriebegehäuse 30 starr ver bundenen Ringrades 42 zusammenwirkt. Die Hülse 34 ist vom Gehäuse 30 durch ein Kugellager 43 getragen. Die Zahnkränze 40 und 41 sind koachsial zu den Wellen 28 und 44 angeordnet.
Die treibende Welle 44 des Getriebes, die zu der getriebenen Welle 28 koachsial ist, ist in ihrem innerhalb des Gehäuses be findlichen Ende als Muffe 45 ausgebildet, deren innere, zylindrische Mantelfläche mit Gewinde 46 versehen ist, das in entsprechen des äusseres Gewinde der Hülse 34 eingreift, so dass die letztere starr, aber lösbar mit der Welle 44 verbunden ist.
Dank .der beschriebenen Lagerungsein richtung wird einerseits das innerhalb des Getriebegehäuses liegende Ende des durch die Welle 44 und die mit ihr fest verbun denen Hülsen 34, 35 gebildeten treibenden Teils des Getriebes unmittelbar vom Ge triebegehäuse 30 .durch ein selbsteinstellendes Kugellager 43 getragen und anderseits der durch die Welle 28 und das mit ihr fest ver bundene Zahnrad 29 gebildete, getriebene Teil rechts auch unmittelbar vom Getriebe- gehäuse 30 durch .das Kugellager 31 ge tragen, während die Welle 28 am linken Ende mittelbar vom Lager 43 im Getriebe gehäuse unter Vermittlung des Nadellagers 33 und -der Hülse 34 getragen wird.
Jeden falls sind es die beiden im Gehäuse 30 an gebrachten Kugellager 43 und 31, die sowohl den treibenden, wie .den getriebenen Teil des Getriebes tragen, und deshalb ist es,die Zen- trierung dieser zwei Lager, die allein den rechten Lauf des Getriebes ermöglicht.
In Fig. 3 ist mit 47 die innere zylin drische Mantelfläche der Hülse 34 und mit 48 die äussere zylindrische Mantelfläche ,der selben Hülse bezeichnet, die untereinander koachsial liegen. Die innere zylindrische Mantelfläche 351 der äussern Hülse 35 und die .äussere zylindrische Mantelfläche 350 dieser Hülse sind als exzentrische Ring flächen sowohl untereinander, als zu den Flächen 47, 48 gezeigt.
Der entstehende verdickte Hülsenteil 49 befindet sich mit Bezug zum Projektionsmittelpunkt,der Achse der Hülse 34 bezw. der Wellen 28 und 44 gegenüber dem exzentrischen Mittelpunkt der innern Fläche 351, so dass der Teil 49 ein Gegengewicht zu dem von der innern Fläche 351 getragenen Zahnrad 37 darstellt.
Der Unterschied der Zähnezahl zweier zusammenwirkender Zahnräder kann nach Belieben bis zudem geringmöglichsten Wert, zum Beispiel "1", herunter gewählt werden, so dass das Übersetzungsverhältnis innerhalb erheblicher Grenzen gewählt werden kann.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass es nicht. möglich ist, einen kleinsten Zähnezahlunter- schied auszunutzen, wenn den Zähnen eines mit Innenverzahnung versehenen Zahnrades und denjenigen eines damit mit Aussenver zahnung zusammenwirkenden Zahnrades die bisher üblichen Profile und Grössen gegeben werden, weil dann die Zahnköpfe der beiden Räder Gefahr laufen, zusammen zu stossen.
Diese Zähne erhalten deshalb zweckmässig eine besondere Ausbildung, die sich durch eine geringe Höhe im Verhältnis zu der peri- pherischen Stärke kennzeichnet, wie in den Fig. 4 und 5 zu erblicken ist. - In Fig. 4 bezeichnet 100 den mit Innen verzahnung versehenen Zahnkranz eines Rades mit dem Teilkreishalbmesser R. Die Höhe des Zahnkopfes ist mit x, der spitze Winkel zwischen Tangente und Radius eines auf -dem Teilkreis gelegenen Punktes mit v bezeichnet.
In Fig. 5 bezeichnet 200 den mit Aussenverzahnung versehenen Zahnkranz und r den Halbmesser des Teilkreises, während die Höhe des Zahnkopfes mit 9 und der Profil-Tangentenwinkel im Teilkreis mit w bezeichnet sind. Die Exzentrizität der zwei zusammenwirkenden Räder oder der Unter schied R-r zwischen den Halbmessern der Teilkreise wird mit e bezeichnet.
Prüfungen haben gezeigt, dass der Unter schied der Zähnezahl der zusammenwirken den Räder<B>100</B> und 200 zwischen 1 und 4 gehalten werden kann, wenn den Winkeln v bezw. w Werte zwischen wenigstens 2,0' und höchstens<B>35'</B> gegeben werden, wobei der beste Erfolg zwischen <B>28'</B> und <B>32'</B> erhalten wird. Bisher ist in der Literatur, wie be kannt, der günstigste Tangentenwinkel mit dem Höchstwert 20' angegeben, was jedoch eine bedeutende Abrundung der Zahnköpfe erfordert, um oben genanntes Zusammen stossen während des Rollens der Räder gegen einander zu vermeiden.
Bei dem geringen Zahnunterschied zwi schen 1 und 4 muss die Höhe x der Köpfe der Innenverzahnung kleiner sein als die Höhe y der Köpfe der Aussenverzahnung, wobei die Erfahrung x = ungefähr 1/2 y als das beste gezeigt hat. Die .Summe x -I- y muss auch höchstens gleich der Exzentrizität E = R-r der Räder sein.
Wie schon angegeben ist, können diesem Getriebe zahlreiche verschiedene Ausfüh rungsformen und Verwendungszwecke ge geben werden, und es ist also auf die ge zeigten Beispiele nicht begrenzt.