DE1950639A1 - Getriebe fuer grosse Drehmomente uebertragende,nahe nebeneinander parallel angeordnete Wellen - Google Patents

Description

• Getriebe für qroße Drehmomente übertragende, nahe nebeneinander parallel angeordnete Wellen nie Erfindung betrifft ein Getriebe für in geringem Abstand parallel nebeneinander angeordnete Wellen zur Übertagung (Abtrieb) qroner Drehmomente, wobei der Abtrieb vom Getriebe auf die Wellen durch auf diesen Wellen befestigte Abtriebszahnräder erfolqt.
• Die Ubertragunq großer nrehmomente auf zwei eng nebeneinander liegende und parallel verlaufende Abtriebswellen bringt sehr erhebliche technische Schwierigkeiten mit sich. Dabei ist eine Lösung dieses Problems sehr wünschenswert, weil derartige Wellenanordnunqen häufiq Verwendung finden, so zum Beispiel bei zweiwelliqen Schneckenpressen zur Kunststoffaufbereitung haw. verarbeitung. Die auf den Wellen befestigten Abtriebszahnräder können nicht über einen hestinunten Durchmesser hinaus (der durch den geforderten Achsabstand und den erforderlichen Wellenquerschnitt vorgegeben ist) vergrößert werden. So sind nur kleine bis sehr kleine Zähnezahlen mit ungünstinger Zahnform möglich. Die Belastung des einzelnen Zahnes bei der für die in Rede stehenden Fälle bisher verwendeten Ubertraqung durch große Stirn- oder Hohlräder direkt auf die auf den Wellen anqeordneten Abtriebsritzel ist überaus hoch, denn das gesamte Drehmoment muß über den jeweils im Eingriff befindlichen einzelnen Zahn übertragen werden.
• Aus den hohen Zahnkräften resultiert natürlich auch eine hohe Belastung der radialen Lager der Abtriebswellen. Es können aber nur Wälz- oder Gleitlager mit verhältnismäßig kleinen Außendurchmessern eingebaut werden, deren Tragfähigkeit begrenzt ist und die überdies noch durch die Durchbiegung der Abtriebswellen ungünstig beeinflußt werden. Dies alles begrenzt die Größe der übertragbaren Drehmomente in unerwünschter Weise recht erheb-1 teh t bzw. führt zu Schäden an den Maschinen, wenn dennor zu große Drehmomente übertragen werden müssen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beschriebenen Nachteile zu verhindern und es hat sich gezeigt, daß durch die Erfindung diese Aufgabe gelöst wird, so daß nunmehr auch die Übertragung größter in Frage kommender Drehmomente auf Wellen der obengenannten Art keine Schwierigkeiten mehr bereitet.
• -Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das .htriebszahnrad mindestens einer der Abtriebswellen von zwei oder mehreren in gleicher Ebene angeordneten und um feste Achsen rotierenden, alle gleichzeitig mit ihre Außenverzahnung in der Außanverzahnung des Abtriebszahnrades kämmenden Zwischenrädern -untereinander gleichen Teilkreisdurchmussers - getrieben wird, die ikrcrseits ür ein sie alle umgebendes und dabei mit seiner Innenverzahnung ihre Außenverzahnungen gleichzeiting kämmendes Hohlrad bewegt werden, wobei zwischen dem Abtrtetsrad, den Zwischenrädern und dem Innendurchmesser des r letztere bewegenden - hohlrades genügend Raum für den Querschnitt der hier hindurchzufflhrenden anderen Welle(n) verbleibt.
• Es werden so immer gleichzeitig mehrere Zahneingriffe, entsprechend der Anzahl der verwendeten Zwischenräder, zur Kraftübertraqung herangezogen. Dadurch ist es möglich, das auf den Wellen geforderte Abtriebsdrehmoment auf diese einzelnen Zahneingriffe aufzuteilen und somit ein großes Drehmoment zu übertragen bzw. die einzelnen Elemente entsprechend kleiner auszuführen.
• Eine Weiterausbildung der-Erfinduna sieht vor, daß die festen Achsen der Zwischenräder in gleicher Teilung um das Ahtriebszahnrad herum angeordnet sind.
• Der besondere Vorteil dieser Weiterausbildung liegt darin, daß die von diesen mit gleicher Teilung angeordneten Zwischenrädern auf die radialen Lager der Abtriebswelle wirkenden Kräfte sich gegenseitig aufheben. Die Lager müssen also die radialen Kräfte der Zahneingriffe nicht aufnehmen. Außerdem wird auch die Welle nicht zusätzlich auf fliequjng beansprucht, wenn sich die erwähnten Radialkräfte gegenseitig aufheben, und es kann also bei gleichem Wellenguerschnitt ein höheres Drehmoment zugelassen werden.
• P«r gewisse Sonderfälle ist eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Ausbildung vorteilhaft, nach welcher nur zwei Zwischenräder, und zwar so in einer Ebene angeordnet sind, daß -ihre festen Achsen auf einer den Achsabstand zwischen zwei Abtriebswellen halbierendenSenkrechten liegen. Diese Ausbildung ist zum Beispiel dann vorteilhaft, wenn die erfindungsgemäßen Konstruktion zweimal hinterinander angeordnet ist, wenn also di Abtriebszahnräder von zwei Wellen, umgeben jeweils von ihren Zwischenrädern und dem Hohlrad, hintereinander (jedes auf seiner ihm zugehörigen Welle) angeordnet sind. Zwischenräder und Holräder für beide Abtriebswellen können nämlich dann in gleiche Achsen gelegt werden, wodurch sich eine wesentliche konstruktive Vereinfachung des gesamten Getriebes ergibt. Wenn man diese Variante wählt, muß man allerdings wieder eine kleine radiale Belastunq der Ahtriebswellenlagerungen in Kauf nehmen; Wählt man die erfindungngemäße Konstruktion für die Abtriebszahnräder von zwei Wellen, wie zum Beispiel eben vorher beschieben, dann kann man beide Wellen in beiden Richtungen durch das Getriebe hinausführen. Man kann aber auch noch -bei entsprechender räumlicher Auslegung - eine dritte Welle parallel zu den beiden schon genannten Abtriehswellen durch das Getriebe hindurchführen und außerhalb - nämlich ohne Platzbeschränkung - dann -in herkömmlicher Weise über qroßdimensionierte Stirnräder antreiben. Ein weiteres Beispiel würde sein: erfindungsgemäßen Ausbildung der Konstruktion am das Abtriebszahnrad nur einer der beiden dicht beieinanderliegenden Wellen, während die andere Welle in der eben vorher schon beschriebenen Weise durch das-Getriebe hindurchgefflhrt und wiederum außen über bekannte, großdimensionierte Stirnräder ohne Platzbeschränkung angetrieben wird.
• Die Erfindung kann verwendet werden bei Wellen mit qleichsinniger Drehrichtung, wie auch bei Wellen mit gegeneinanderlaufenden Drehrichtung. Die dafür erforderlichen bekannten Maßnahmen behindern die erfindungsgemäßen Konstruktion nicht.
• Ein entsprechendes ZwAschenrad - zur Drehrichtungsänderung -kann vor einem Hohlrad angeordnet werden, mit der Außenverzahnung dieses Hohlrades k:vwnend.
• In den Zeichnungen sind Beispiele der Erfindung dargestellt.
• Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Ausbildunq am Abitrlebszahnrad einer von zwei nebeneinander parallel herlaufenden Wellen in Schnittebene A-A der Figur 2, wobei die zweite Welle in der Figur 1 dargestellt ist, nicht jedoch das -zu dieser zweiten Welle gehörige Getriebe. Verschiedene Einzelheiten, wie zum Beispiel die Lagerung der Wellen, sind vereinfacht dargestellt.
• Figur 2 zeigt eine Längsansicht bzw. Draufsicht auf zwei eng nebeneinander und parallellaufend angeordnete Wellen, deren Abtriebszahnräder beide mit der erfindungsgemäßen Konstruktion ausgestattet sit Figur 3 zeigt eine Variante der Erfindung, wobei das Abtriebszahnrad nur einer von zwei Wellen erfindungsqemSß Angetrleben wird.
• Figur 4 llßt in einer stark vereinfachten Darstellung eine Variante der Erfindung erkennen, bei welcher drei Zwischenräder mit gleicher Teilung um das Ahtrlebszahnrad einer Welle herum angeordnet sind; außerdem ist hter dargestellt, wie sich die durch die Zahneingriffe bedingten radialen Kräfte gegenseitig aufheben.
• Figur 5 läßt in ebenfalls stark vereinfachter Darstellung die Aufhebung der radialen Kräfte bei nur zwei jedoch mit gleicher Teilung angeordneten Zwischenrädern erkennen, Figur 6 zeigt schematisch die Variante der Erfindung, bei welcher zwei Zwischenräder mit ihren festen Achsen auf einer den achsabstand zwischen zwei Abtriebswellen halbierenden Senkrechten angeordnet sind.
• riqur 7 läßt die gleiche Variante wie in Figur 6 erkennen, hier jedoch für die in der Ansicht rechts liegende Abtriebswelle. Die Figuren 6 und 7 zusammen verdeutlichen die Gleichachsigkeit der Hohl- und Zwischenräder bei einer derartigen Ausführung Flit 1 sind in den Zeichnungen jeweils die Abtriebsräder der Wellen bezeichnet. Die Åhtriebswellen selbst tragen das Bezugszeichen 2, während die Zwischenräder,mit 3 be2eichnet sind.
• Die Zwischenräder rotieren auf festen Achsen 5 und treiben jeweils das Abtriebszahnrad 1, alle gleichzeitig mit ihrer Außenverzahnung in der Außenverzahnuno des Abtriebszahnrades 1 kinmend, ihrerseits aber von dem Hohl rad 4 angetrieben, und zwar über dessen Innenverzahnung, (In den stark schmatischen Darstellungen, wie zum Beispiel Figur 6 oder 4, ist der Teilkreisdurchmesser des hohlrades mit 4a bezeichnet.) Das Hohlrad 4 wird von einem Stirnrad 6 über seine -Außenverzahnung angetrieben. Die Zwischenräder haben untereinander qleichen Teilkreisdurchmesser und liegen für jeweils ein ihnen zugehöriges Wellen-Abtriebszahnrad in derselben Ebene.
• Zwischen dem Ahtriebszahnrad 1, den Zwischenrädern 3 und dem Innendurchmesser des Hohl rades 4 verbleibt genügend Raum zur Durchführung der anderen Welle(n) durch das Getriebe.
• Mit 7 sind die Laaer der Wellen 2 bezeichnet.
• In der Figur 4 (Schema) sind die Zwischenräder 3 in gleicher Teilung (die Winkel α sind also untereinander gleich) um das Abtriebszahnrad 1 herum angeordnet Aus dieser Figur, ebenso wie aus der Figur 5 ist zu erkennen, daß s-ich bei solcher gleichen Teilung in der Anordnung d-er Zwischenräder die Radialkräfte aufheben. In der Fiaur 5 sind nur zwei Zwischenräder dargestellt. Mit 8 sind die Lager (angedeutet) der Zwischenräder auf ihren festen Achsen bezeichnet.
• Die Figuren 6 und 7 sind durch eine vertikale Achse verbllnclen, um besser erkennen zu lassen, daß bei der dort dargestellten Anordnung - nach einer Variante der Erfindunq - die H,ohlräder und die Zwischenäder' für beide Abtriebswellen auf gleiche Achsen zu liegen kommen. Die Anordnung nach Figur 7 liegt also - in Stirnansicht gesehen - hinter der Anordnung nach Figur 6. Figuren 6 und 7 lassen außerdem erkennen, daß bei einer solchen Ausführung der Erfindung sich die durch die Zahneingriffe bedingten radialen Kräfte nicht (wie etwa bei den vorher betrachteten Beispielen} ganz aufheben, so daß die Lagerung der jeweiligen Abtriebswelle eine radiale Belattung tragen muß.
• !.eben den Figuren 4, 5, 6 und 7 sind jeweils die Kräftepläne für die erwähnten radialen Kräfte P aufqezeichnet.
• -Patentan sprüche-

Claims (1)

1. Patentansprüche 1. Getriebe für in geringem Abstand parallel neheneinander angeordnete Wellen zur Übertragung (Abtrieb) großer Drehmomente, wobei der Abtrieb vom Getriebe auf die Wellen durch auf diesen Wellen befestigte Abtriebszahnräder erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebszahnrad (1) mindestens einer der Wellen (2) von zwei oder mehreren in gleicher Ebene angeordneten und um feste Achsen rotierenden, alle gleichzeitig mit ihrer Außenverzahnung in der Aut3enverzahnung des Abtriebszahnrades (1) kämmenden Zwischenrödern (3) - untereinander gleichen Teilkreisdurchmessers getrieben wird, die ihrerseits über ein sie alle umgebendes und dabei mit seiner Innenverzahnung ihre Außenverzahnungen gleichzeitig kämmendes Hohlrad (4) bewegt werden, wohei zwischen dem Abtriebsrad (1) , den Zwischenrädern (.3) und dem Innendurchmesser des - letztere bewegenden -Hohlrades (4) genügend Raum für den Querschnitt der hier hindurchzuführende,n anderen Welle(n) verbleibt 2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Achsen der Zwischenräder (3) in gleicher Teilung um das Abtriebszahnrad (1) herum angeordnet sind.

   3. Getriehe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Zwischenräder (3'), und zwar so in einer Ebene anseordnet sind, daß ihre festen Achsen auf einer den Achsabstand zwischen zwei Abtriebswellen (2) halbierenden Senkrechten liegen.