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Zahnradgetriebe Die Erfindung bezieht sich auf Zahnradgetriebe mit
einer größeren Anzahl von Ritzelblocks, die je aus zwei oder mehreren auf einer
gemeinsamen Welle ein- und feststellbar angeordneten Ritzeln verschieden großen
Durchmessers bestehen, die nachgiebig miteinander gekuppelt sind, in zwei gleichachsig
zueinander gelagerte, zum An- und Abtrieb dienende Getriebeteile eingreifen und
von denen das eine auf der Welle undrehbar ist.
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Die Erfindung besteht darin, daß bei einem Zahnradgetriebe der eingangs
erwähnten Art als Kupplung eine Gleitkupplung vorgesehen ist. Die Kupplung ist bezüglich
ihrer Spannung oder Reibungskraft so bemessen, daß sie bei Überlastung eines oder
einiger Teilritzel nachgibt und erst bei gleichmäßiger Belastung aller Teilritzel
der praktisch unnachgiebigen Kraftübertragung dient. Bei einem bekannten Zahnradgetriebe
mit mehreren um ein Antriebsrad herum angeordneten Ritzelblocks wird eine aus federnden
Armen bestehende Kupplung verwendet. Durch diese Kupplung ist zwar eine Verdrehung
der zu einem Ritzelblock gehörenden Teilritzel zueinander unter dem Einfluß der
Betriebsbelastung .möglich, so daß in gervissem Grade eine gleichmäßige Aufteilung
der Belastung auf einzelne Räderblocks erreichbar ist. Diesem bekannten Zahnradgetriebe
gegenüber besteht beim Gegenstand der Erfindung infolge der Verwendung der Gleitkupplung
der wesentliche Vorteil, daß diese ein Verdrehen der Räder gegeneinander um einen
größeren, praktisch unbegrenzten Winkel zuläßt, wodurch Eingriffsungenauigkeiten
in ebenfalls weit größerem Maße ausgeglichen werden können. Außerdem können beim
Auftreten von Überlastungsstößen die
Gleitkupplungen immer wieder
nachgeben, wodurch die Stöße unschädlich gemacht werden.
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Die Verwendung von Gleitkupplungen bei Getrieben zum Schutze gegen
Überlastung einzelner Räder und zur gleichmäßigen Verteilung der Belastung über
die Länge der Zähne eines Ritzels ist bekannt.
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Erfindungsgemäß besteht bei einer Ausführungsform jeder Ritzelblock
aus einem mittleren, in den einen Getriebeteil eingreifenden Ritzet und zwei seitlich
an diesem angeordneten, in den anderen Getriebeteil eingreifenden kitzeln, wobei
der Eingriff in den einen Getriebeteil von außen, in den anderen von innen erfolgt.
Die Ritzelblocks können einerseits in je einen Innenzahnkranz eines Abtriebsrades
und zweier ortsfester Teile, andererseits in den Außenzahnkranz eines Ringes eingreifen,
der mit einem innren Zahnkranz mit dem Antriebsritzel in Eingriff steht. Die Verwendung
derartiger dreiteiliger Ritzelblocks gestattet es, durch Eingriff in Innen- und
Außenverzahnungen die Anordnung besonderer Lagerungen für die Ritzelblocks zu vermeiden.
Diese Ausgestaltungen gelten nur in Verbindung mit dem Haupterfindungsgedanken als
geschützt.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung an verschiedenen
Getriebeausführungen beispielsweise veranschaulicht.
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Es zeigt Abb. i eine Ausführung mit aus je zwei Teilritzeln bestehenden
Ritzelblocks, Abb. 2 eine für ein zweistufiges Schaltgetriebe vorgesehene Ausführung,
Abb. 3 eine Ausführung für , lagerlosen Einbau der Ritzet und Abb. 4 eine Einzelheit
des Getriebes nach Abb. 3.
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Nach Abb. i ist das Ritzet i i, das die Welle 12 antreibt, auf dieser
mittels eines Keiles befestigt und gegen deren Bund 14 gesetzt. Das abtreibende
Ritzet 15 ist mittels einer Kupplungsscheibe 16, eines Gleitkeiles 13 und einer
Mutter 17 nachgiebig und selbsttätig einstellbar mit den treibenden Teilen (Ritzet
i1 und Welle 12) verbunden. Werden nun viele solcher Ritzet 11, 15 (Ritzelblocks)
um zwei gemeinsame Zentralräder 18, i9 herum so angeordnet, daß die Ritzet ii (Teilritzel)
mit dem treibenden Zentralrad i8 und die Ritzet 15 (Teilritzel) mit dem getriebenen
Zentralrad i9 in Eingriff stehen, so kann man alle Ritzet 11, 15 (Ritzelblocks)
dadurch mit beiden Zentralrädern 18, i9 zum gleichmäßigen Eingriff bringen, daß
man das antreibende Zentralrad 18 bei festgehaltenem Abtriebsrad i9 so lange dreht,
bis sämtliche Kupplungen 16 (Kupplungsscheiben) in gleichmäßig angezogenem Zustande
gleiten. Man ,gibt dann das Abtriebsrad i9 frei. Das Antriebsrad 18 kann man dann
noch einige Umdrehungen durchdrehen. In der so erhaltenen Einstellung können die
Kupplungen 16 mittels,der Muttern 17 so fest angezogen werden, wie es der Betrieb
im Hinblick auf die zulässigen Belastungen der Zähne erfordert.
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Bei der Ausführung nach Abb. :2 ruht in den Lagern 2o die Welle 21
eines Ritzelblocks, die das fest aufgekeilte Antriebsrad 22 und ,die mittels Gleitkeilen
befestigten Kupplungsteile 23 trägt. Die auf dem Wellenzapfen 24 vorgesehene Mutter
25 hält die kitzelpaare 26 bzw. 27 mit regelbarer seitlicher Spannung auf den Kupplungsteilen
23 fest. Die kitzelpaare 2 6 bzw. 27 kämmen mit den jeweils einzuschaltenden, in
der Zeichnung nicht dargestellten breiten Abtriebsrädern, die als festklemmbare
Zahnkränze ausgebildet sind.
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Die Teile des Getriebes nach Abb. 3 sind in dem Gehäuse
30 mit Gehäusedeckel 31 und Einsatzstück 32 untergebracht. Die antreibende
Welle 33 mit dem fest aufgekeilten Antriebsrad 34 ist einerseits im Gehäuse
30, andererseits im Einsatzstück 32 und die getriebene Welle 35 mit dem ebenfalls
fest aufgekeilten Abtriebsrad 36 einerseits im Gehäuse 30 und andererseits
im Gehäusedeckel 31 drehbar gelagert.
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Die Kraftübertragung im Getriebe vom Antriebsrad 34 zum Abtriebsrad
36 erfolgt über einen beweglichen doppelten Zahnkranz 37 mit einer Innenverzahnung
38 und einer Außenverzahnung 39 und weiter über eine ! beliebig große Anzahl planetenartig
rings um diesen Zahnkranz 37 herum angeordneter, selbsttätig einstellbarer Ritzel4o,
die einerseits mit der Außenverzahnung 39 des Zahnkranzes 37 und andererseits mit
der Innenverzahnung 41 des Abtriebsrades 36 kämmen.
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Jedem Ritzel4o sind zwei seitliche Ritzet 42, 43 zugeordnet (s. auch
Abb. 4), die, das Ritzel4o in die Mitte nehmend, mittels eines gemeinsamen axialen
Gewindebolzens 44 miteinander verbunden sind. Die seitlich gegen die Stirnflächen
5o des mittleren Ritzels 4o anliegenden Flächen der seitlichen Ritzet 42, 43 sind
dabei nach Art von Rutschkupplungen gegeneinander verdrehbar ausgebildet. Wenn man
die anliegenden seitlichen Flächen der Ritzet selbst nicht aufeinander gleiten lassen
will, kann man auch besondere Kupplungsteile zwischenschalten. jedenfalls soll die
vorerwähnte Verbindung der drei Ritzet 40, 42, 43 (bezüglich gegenseitiger Verdrehung)
nachgiebig sein, so daß dadurch eine selbsttätige Einstellbarkeit der mittleren
Ritze14o gegenüber den seitlichen-Ritzeln 42, 43 gewährleistet wird. Die Größe der
Reibung zwischen diesen kitzeln kann durch mehr oder weniger starkes seitliches
Zusammenspannen
mittels des Gewindebolzens 44 geregelt werden.
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Im eingebauten Zustande (Abb.3) kämmen die in der Abbildung links
liegenden seitlichen Ritzel42 mit einem festen Innenzahnkranz 45 des Gehäuses
30 und die rechts liegenden seitlichen Ritze143 mit einem ebenfalls festen
Innenzahnkranz 46 des am Gehäuse 3o befestigten Einsatzstückes 32. Gleichzeitig
sind die Ritzel4o, wie weiter oben bereits erwähnt, sowohl mit der Innenverzahnung
41 des Abtriebsrades 36 als auch mit der Außenverzahnung 39 des Doppelzahnkranzes
37 im Eingriff, wodurch sie tangential kraftschlüssig in ihrer Lage gehalten werden.
Zur Wahrung des radialen Abstandes hierbei, der zur Erzielung eines einwändfreien
Kämmens der Zähne unerläßlich ist, sind außerdem zwischen den drei Ritzeln 4o, 4',
43 (Abb. 3 und 4) Führungsscheiben 47 zweckmäßig drehbar angeordnet, die mit ihren
Umflächen mit hinreichendem Spiel auf entsprechenden seitlichen Führungsbahnen des
Zahnkranzes 41 und des Doppelzahnkranzes 37 laufen. Da die Ritzel in vorbeschriebener
Weise in ihrer Arbeitslage gehalten werden, sind Lager für die Ritzel und ein Ritzelkäfig
nicht erforderlich.
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Aus der - Verschiedenheit der seitlichen Ritzel 42, 43 von .dem mittleren
Ritzel 40 ergeben sich der Drehsinn und die Übersetzung des Getriebes.
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Die infolge nachgiebiger Anordnung sich selbst einstellenden Ritzel-
ermöglichen durch gleichmäßige Lastverteilung auch die Anwendung von Feinverzahnungen
und des Mehrfacheingriffes ,der Zahnräder unter voller Ausnutzung der Festigkeit
des Werkstoffes. Die lagerlose Ritzelanordnung, die beispielsweise in Abb. 3 und
4 dargestellt ist; vermindert die Herstellungs- und Unterhaltskosten solcher Getriebe
und ermöglicht die Verwendung vieler kleiner Ritzel, die wie die Kugeln oder Rollen
.eines Wälzlagers nebeneinander liegen, dabei jedoch ohne Käfig allein durch die
Verzahnungen geführt werden. Die nachgiebige Verbindung der Ritzel gleicht die unvermeidlichen
geringen HIerstellungsungenauigkeiten der Verzahnungen aus und sichert (damit einen
ruhigen Lauf.
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Bei Anwendung der Anordnung gemäß der Erfindung kann überhaupt .die
Anzahl der einem Zentralrad zugeordneten Planetenräder oder sonstigen Ritzel weit
über das bisher übliche Maß hinaus erhöht und damit die übertragbare Leistung bedeutend
gesteigert werden.