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Leistungsteilendes Getriebe mit auf einer Welle angeordneter Doppelschnecke
Bei Rädergetrieben muß oft aus bestimmten Gründen das getriebene Rad bei größter
Belastung möglichst klein gehalten werden, wobei aber durch die Baustoffe, Zahnbeanspruchung,
Raumverhältnisse usw. eine untere Grenze gegeben ist. Man ist daher dazu übergegangen,
zur Erzielung des vorerwähnten Zweckes Mehrweggetriebe zu verwenden, d. h. Getriebe,
bei denen das getriebene Rad mehrere Angriffsstellen aufweist. Hierbei entsteht
die Aufgabe, die Last trotz der unvermeidlichen Ungenauigkeit, z. B. hinsichtlich
der Zahnform oder der Zahnteilung, möglichst gleichmäßig auf die einzelnen Angriffsstellen
am getriebenen Rad zu verteilen.
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Es sind Mehrweggetriebe mit schräg verzahnten Rädern bekannt, bei
denen der durch die schrägen Zähne entstehende Axialdruck zum Belastungsausgleich
benutzt wird, z. B. durch Anordnung einer Hebelwaage, die den Enddruck zweier Wellen
gleichschaltet, oder durch Einbau von Federn, die die Belastung einigermaßen ausgleichen
sollen. Die Anordnung einer Hebelwaage an der Seite der Räder hat den Nachteil einer
sehr breiten, schweren und sperrigen Bauweise. Bei Federausgleich ist
die
Belastung der Federn ungleich, da bei geringer Belastung schließlich nur eine Feder
bzw. ein Zahn belastet ist, während der zweite Getriebeteil leer mitläuft.
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Ein besonderer Nachteil der vorerwähnten Ausführungen besteht darin,
daß die Räder stets mit Schrägverzahnung versehen sein müssen und nicht sämtliche
Räder fest in einer Ebene, also nicht seitlich unverschiebbar eingebaut werden können.
Die Wirkungsweise der Hebelwaage und Federn erfordert labil eingebaute, axial verschiebbare
Getriebeteile, die dem Gesamtgetriebe, besonders bei Federausgleich, eine gewisse
Unruhe geben.
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Es sind ferner Mehrweggetriebe bekannt, bei denen gewisse Getriebeteile
eines Planetengetriebes pendelnd aufgehängt sind, so daß diese bestrebt sind, sich
unter Belastung die richtige Zahneingriffslage zu suchen. Diese Ausführungen haben
den Nachteil, daß die Getriebe in ihrem ganzen Aufbau vielteilig sind und die richtige
Zahnabwicklung nicht gesichert ist. Da die Räder axial gegeneinander verschoben
werden, können sie auch nicht sämtlich die gleiche Breite besitzen, so daß die Abnutzung
und das Einlaufen der Räder nicht gleichmäßig ist. Ein weiterer Nachteil ist, daß
die genannten Getriebe nur in einer Drehrichtung arbeiten können, da der verwertete
Enddruck bei Änderung der Drehrichtung aufgehoben bzw. nur bei Anwendung besonderer
kostspieliger Mittel wieder wirksam wird.
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Auch bei Winkelgetrieben mit sich kreuzenden oder rechtwinklig zueinander
gelagerten Wellen pflegte man bisher, um eine Lastverteilung vorzusehen, Schrägzahnräder
in Verbindung mit den vorerwähnten Anordnungen, d. h. unter Benutzung von Federn
usw., zu verwenden, und es waren verschiebbare bzw. nachgiebige Getriebeteile notwendig.
Diese bekannten Winkelgetriebe sind ebenfalls nur in einer Drehrichtung verwendbar.
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Es sind Doppelschneckengetriebe zum Antrieb von Sägeachsen bekannt.
Meistens sitzt hierbei ein Schneckenrad auf der getriebenen Welle bzw. auf der Sägeachse,
wobei der Durchmesser des Schneckenrades den Durchmesser des Sägeblattflansches
und damit auch den Durchmesser des Sägeblattes für einen zu schneidenden größten
Querschnitt bestimmt. Der Durchmesser des Sägeblattes wird hierdurch wesentlich
begrenzt.
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Gemäß der Erfindung werden nun die Nachteile der bekannten Getriebe
dadurch beseitigt, daß bei einem leistungsteilenden Getriebe mit auf einer Welle
angeordneter Doppelschnecke die auf den Schneckenradwellen befestigten Räder mittelbar
oder unmittelbar ein Abtriebsrad antreiben. Diese Anordnung ergibt trotz Erzielung
einer gleichmäßigen Lastverteilung die Möglichkeit, Stirnräder mit geraden oder
schrägen Zähnen fest, d. h. in der Radebene axial unverschiebbar einzubauen, so
daß der Platzbedarf besonders in axialer Richtung sehr gering ist. Der Aufbau ist
einfach, und die statisch bestimmte Lastverteilung auf die Eingriffsstellen der
getriebenen Räder ist genau gleichmäßig, und zwar auch bei wechselnder Belastung
und unabhängig von der Drehrichtung. Vorzugsweise werden die bekannten Doppelschneckenantriebe
verwendet, bei denen sich je eine rechts- und linksgängige Schnecke auf einer gemeinsamen
Antriebswelle befindet. Infolge der bei der Erfindung vorgesehenen axialen Verschiebbarkeit
der Schneckenwelle werden schon bei geringster Belastung beide Schnecken gegen die
Schneckenräder zur Anlage gebracht, und der Kraftfluß geht genau gleichmäßig zu
den zwei Angriffstellen des getriebenen Rades. Die Drehrichtung kann beliebig oder
wechselnd sein. Da bei dem getriebenen Zahnrad der Kraftangriff an zwei Stellen
erfolgt, kann dieses Rad das doppelte Drehmoment aufnehmen, so daß es entsprechend
kleiner bemessen werden kann als bei normalen Getrieben.
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Das leistungsteilende Getriebe hat ganz besonders folgende große Vorteile.
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Man hat ein besonders kleines getriebenes Rad, das an zwei Stellen
angetrieben wird. Die Zähne sind nur halb belastet. Das getriebene Rad kann sehr
breit sein. Wenn bei anderen Getrieben eines der Schneckenräder z. B. auf der Sägeachse
sitzt, so ist die Schneckenradbreite durch den Durchmesser der Schnecke gegeben;
man hat also eine verhältnismäßig kleine Breite, und das Schneckenrad muß verhältnismäßig
klein sein. Weil die Schneckenräder nicht unmittelbar auf der Sägeachse sitzen,
kann man diese sehr groß wählen. Man hat deshalb kleine Umfangskräfte am Schneckenrad
und eine große Gesamtübersetzung. Man hat ein kleines Gehäuse bzw. bei einer Kreissägemaschine
kleine Spannflansche an der Sägeachse. Mit einem verhältnismäßig kleinen Sägeblatt
können verhältnismäßig große Querschnitte geschnitten werden, was z. B. gerade bei
Kreissägemaschinen von ausschlaggebender Bedeutung ist.
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Die Zeichnung zeigt beispielsweise eine Ausführungsform der Erfindung
für den Antrieb eines Kaltsägeblattes.
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Abb. I ist eine Seitenansicht des Getriebes mit zwei Schneckenrädern
auf der gleichen Seite der Schneckenwelle; Abb. 2 ist eine Draufsicht zu Abb. I
; Abb. 3 ist eine Seitenansicht des Getriebes bei Anordnung von je einem Schneckenrad
auf beiden Seiten der Schneckenwelle.
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Auf der das Sägeblatt 3 tragenden Welle sitzt das möglichst klein
zu haltende, aber stark beanspruchte Getriebezahnrad I. Der Antrieb erfolgt durch
eine Schneckenwelle 4, die je eine links- und rechtsgängige Schnecke 5 bzw. 7 trägt.
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Diese Schnecken stehen mit den zugehörigen Schneckenrädern 6 bzw.
8 im Eingriff, die auf ihren Wellen 9 bzw. i i axial unverschiebbar befestigt sind.
Auf der das Schneckenrad 6 tragenden Welle 9 ist ferner ein Zahnrad io befestigt,
das bei ioa in das getriebene Rad i eingreift. Auf der das Schneckenrad 8 tragenden
Welle i i sitzt ein Zahnrad i2, das bei i2a in ein Zwischenrad 13 eingreift, welches
bei 13a mit dem getriebenen Rad i im Eingriff steht.
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Die Antriebsschneckenwelle 4. ist erfindungsgemäß so gelagert, daß
sie in axialer Richtung
reichlich Spiel hat. Wird die Welle 4 gedreht,
dann nehmen die beiden Schnecken gegenseitig den entstehenden Enddruck auf, und
da alle Räder miteinander ein Sperrgetriebe bilden, ergibt sich eine genau gleichmäßige
Verteilung des Drehmomentes auf die Eingriffsstellen I0a und I3a.
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Bei der Anordnung nach Abb. 3 sind die mit den Schnecken 5a und 7a
der Schneckenwelle 4a im Eingriff stehenden Schneckenräder 6a und 8a so angeordnet,
daß sie auf diametral gegenüberliegenden Seiten der Welle 4a liegen. Auf der Welle
9a des Schneckenrades 6a sitzt ein Zahnrad I0b, das bei I0c in das zu treibende
Rad I eingreift. Die Welle IIa des Schneckenrades 8a trägt ein Zahnrad I2b, das
bei I2c das getriebene Rad I antreibt, auf dessen Achse 2 das Sägeblatt 3 befestigt
ist.
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Bei beiden Ausführungen nach Abb. I und 2 bzw. 3 sind sämtliche Räder
fest auf ihren Wellen angebracht und können gerade oder schräge Verzahnung und beliebige
bzw. wechselnde Drehrichtung haben. Die Lastverteilung auf die beiden Eingriffsstellen
I0a und I3a bzw. I0c und I2c ist in jedem Falle genau gleich groß.
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Die gegenläufigen Schnecken wirken in beiden Fällen als Ausgleichswaage.