DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
24. NOVEMBER 1933

REICHSPATENTAMt

PATENTSCHRIFT

JVi 588385 KLASSE 47h GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. Dezember 1931 ab

Die Erfindung· bezieht sich auf Umkehrvorrichtungen für gegenläufig umlaufende Antriebsteile, bei denen ein die Zahnkränze der Antriebsteile, miteinander verbindender Kugelkranz vorgesehen ist, dessen Führungsbahn kreisabschnittartig in die Bahn der Zahnkränze hineinragt. Es sind bereits Umkehrvorrichtungen für gegenläufig umläufende Antriebsteile, wie beispielsweise Schwingungserzeuger mit gegenläufig umlaufenden Schwungmassen, bekannt. Meistens wird die Verbindung der gegenläufig umlaufenden An-

• triebsteile, die zwangläufig sein muß, durch Zahnräder, vorzugsweise Kegelräder,. bewirkt.

Infolge der gedrängten Anordnung der umlaufenden Teile steht dabei im allgemeinen für das Umkehrgetriebe nur ein beschränkter Raum zur Verfügung, so daß die Zahnräder in ihren Abmessungen verhältnismäßig klein gehalten werden müssen. Dies trifft besonders für das zwischen den umlaufenden Teilen liegende Umkehrrad zu, wenn die Umkehrgetriebe aus Kegelrädern gebildet sind. Je kleiner aber die Zahnräder ausfallen, um so· geringer ist die Möglichkeit der Übertragung größerer Kräfte und um so größer ist der Zahnverschleiß sowie die Gefahr des Brechens.

Bei bekannten Umkehrvorrichtungen der eingangs erwähnten Art erfolgt entweder eine Übertragung von einer Welle auf eine andere, zu dieser im rechten Winkel stehende oder parallel liegende Welle, oder auch der antreibende und der angetriebene Teil drehen sich um die gleiche Achse. Erfindungsgemäß soll nun, ebenfalls eine gemeinsame Achse für diese beiden Teile vorgesehen sein, wobei aber im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen dieser Art die Umlaufgeschwindigkeiten der beiden Teile stets einander gleich sind und sich die beiden Teile entgegengesetzt zueinander drehen. Dabei ist die Umkehrvorrichtung gemäß der Erfindung auch bei kleiner Ausführung zur Übertragung großer Kräfte geeignet, unterliegt hur einem geringen Verschleiß, und die Gefahr des Brechens ist wesentlich verringert.· Dies wird erfindungsgemäß dadurch-erreicht,· daß die die Ausnehmungen tragenden Antriebsteile beiderseits eines die Kugeln tragenden feststehenden Ringes gelagert sind. Weitere Vorteile der Vorrichtung gemäß der Erfindung gegenüber den bekannten Vorrichtungen bestehen darin, daß sie wesentlich billiger herzustellen' ist, eine günstigere Zahnausbildung ermöglicht und geräuschloser arbeitet.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht, und zwar zeigen die

Abb. ι bis 3 und 4 bis 6 je ein Ausführungsbeispiel im Schnitt, in Seitenansicht und Draufsicht.

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Johannes Thiel in Magdeburg.

Auf einer festen Achse ι ist undrehbar ein Ring 2 gelagert, der mit einem radial gerichteten Drehzapfen 3 versehen ist. Zu beiden Seiten des Ringes 2 sind Büchsen 4 und 5 auf der Achse 1 drehbar gelagert. An den an dem Ring 2 anliegenden Stirnflächen dieser Büchsen ist durch etwa halbkreisförmige, eng aufeinanderfolgende Ausnehmungen 4', 5' je ein Zahnkranz gebildet. Auf dem Drehzapfen 3 ist eine Haube 6 undrehbar gelagert, in deren untere Fläche eine kreisringförmige Rille 7 eingearbeitet ist. In einem unterhalb der Haube 6 liegenden Ansatz 8 des Ringes 2 ist eine ebenfalls kreisringförmig gestaltete Rille 9 vorgesehen (siehe bei Abb. 3), die gemeinsam mit der Haubenrille 7 zur Aufnahme von Kugeln 10 dient. Die Breite des Ringes 2 ist wesentlich kleiner als der Durchmesser seiner Kreisrille 9, so daß die Kugeln ao 10 auf den den Büchsen 4,. 5 zugekehrten Stellen der Rille 9, wo diese kreisabschnittartig unterbrochen ist, seitlich des Ringes 2 aus seiner. Kreisrille 9 herausfallen könnten. Hier liegen jedoch die halbkreisförmigen Ausnehmungen 4', 5' der "Büchsen 4 und 5, in die sich die Kugeln 10 an diesen Stellen einlegen. Da die Kugeln, sobald sie vojn der unteren Rille 9 freigegeben werden, in den Ausnehmungen 4', 5' aufliegen müssen und die Ausnehmungen beim Umlauf der Büchsen 4 und S von der Berührung mit den Kugeln (theoretisch etwa Punkt A, Abb. 2) bis zur Erreichung des Scheitelpunktes B eine geringe Aufwärtsbewegung ausführen, sich also der Haube 6 nähern, so muß, um ein Einklemmen der Kugeln zwischen Ausnehmungen 4', 5' und Rille 7 zu vermeiden, dafür gesorgt werden, daß sich die Kugeln, während sie in den Ausnehmungen liegen, praktisch waagerecht bewegen. Dies geschieht dadurch, daß die Ausnehmungen 4', 5' nach außen hin geneigt sind, so daß dje um den Zapfen 3 umlaufenden Kugeln auf ihrem Wege, den sie in Berührung mit den Ausnehmungen ausführen, um so viel bis zur Erreichung des Scheitelpunktes gesenkt werden, als sie durch die Drehbewegung der Büchsen 4 und 5 bis zur Erreichung des Scheitelpunktes gehoben werden. Es findet somit zwischen der Aufwärts- und der Abwärtsbewegung der Kugeln stets ein Ausgleich statt; die Kugeln bewegen sich infolgedessen auch, während sie in die Ausnehmungen eingreifen, in einer waagerechten Ebene. Die Neigung der Ausnehmungen wird zweckmäßig durch Kreisbögen 11 bestimmt, deren gemeinsamer Mittelpunkt 12 durch denjenigen Punkt gebildet wird, in dem die Mittellinie der Achse 1 die Mittelebene des Ringes 2 durchdringt. In diesem Falle liegen die Grundlinien der Ausnehmungen in einer Kugelfläche. Die Kugeln 10 bewegen sich hierbei, sobald sie in die Ausnehmungen 4', 5' der Zahnkränze eingreifen, wie über eine durch einen Kugelabschnitt gebildete Schnittkante, woraus sich ihre Bewegung in einer waagerechten Ebene ergibt.

Wird beispielsweise die Büchse 4 im Sinne des Pfeiles χ (Abb. 3) in beliebiger Weise angetrieben, so wird ihre Drehbewegung durch Vermittlung der in den Rillen 7, 9 geführten Kugeln ro auf die andere Büchse 5 übertragen, die dann im Sinne des Pfeiles y umläuft. Dient die Vorrichtung als Umkehrgetriebe für Schwingungserzeuger mit gegenläufig umlaufenden Schwungmassen, so werden die mit diesen Schwungmassen versehenen Scheiben o. dgl. entweder auf den Büchsen 4,5 befestigt oder selbst auf der Achse ι drehbar gelagert und in diesem Falle wie die Büchsen 4, 5 mit Ausnehmungen entsprechend 4' und 5' versehen.

Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 4 bis 6 unterscheidet sich von dem bereits beschriebenen im wesentlichen dadurch, daß die Kugeln 10 mit Abstand voneinander in einem ringartigen Käfig 13 gelagert sind, so daß die Bewegungsübertragung von der einen auf die andere Büchse nicht lediglich durch die Kugeln 10 erfolgt, sondern nunmehr auch der Käfig 13 als Übertragungsglied zwischengeschaltet ist. Diese Art der Bewegungsübertragung ist insofern noch vorteilhafter als die des ersten Ausführungsbeispieles, als bei ihr eine günstigere Ausbildung der Zahristärke möglich ist. Da nämlich die Kugeln in einem größeren Abstand voneinander liegen, so ist es möglich, auch die Ausnehmungen der Zahnkränze in größeren Abständen voneinander anzuordnen, als dies beim ersten Ausfüh-,rungsbeispiel möglich ist. Es ergibt sich somit zwischen je zwei Ausnehmungen ein Zahn, dessen Stärke dem Abstand der Kugeln voneinander entspricht und der erheblich stärker beansprucht werden kann als der in eine Schneide auslaufende Zahn des ersten Ausführungsbeispieles. Um die Reibungsverluste weiter zu verringern, ist zwischen dem Kugelkäfig 13 und "einer auf dem Zapfen 3 festsitzenden Haltemutter 14 eine um diesen Zapfen lose drehbare Scheibe 15 gelagert, die gegen die Haltemutter mittels Kugeln 16 abgestützt ist.

Die beschriebenen Umkehrvorrichtungen können für Umlaufrädergetriebe aller Art Verwendung finden.