DE2406076A1

DE2406076A1 - Zahnradgetriebe mit einrichtungen zum spielausgleich

Info

Publication number: DE2406076A1
Application number: DE19742406076
Authority: DE
Inventors: Rene Pierre Benzoni; Louis Bourgine; Jean Henri Fieuzal
Original assignee: Etat Francais
Current assignee: Giat Industries SA
Priority date: 1973-03-14
Filing date: 1974-02-08
Publication date: 1974-10-03
Also published as: GB1465782A; IT1006744B; DE2406076C2; FR2221981A5; US3889549A; CH578698A5; SE394502B

Description

Zahnradgetriebe mit Einrichtungen zum Spielausgleich

Die Erfindung betrifft Zahnradgetriebe mit Einrichtungen zum Spielausgleich.

Obwohl die Erfindung in zahlreichen technischen Bereichen anwendbar ist, eignet sie sich besonders für Getriebe, durch die ein.Geschützturm, der stationär oder auf einem Fahrzeug montiert ist und im allgemeinen eine Waffe trägt und/oder in dem eine Waffe untergebracht ist, in dem einen oder dem anderen Sinn in Drehung versetzt wird.

Es ist bereits ein Zahnradgetriebe bekannt, das zwei Antriebsorgane mit entgegengesetzten Drehsinnen und ein Empfangsorgan besitzt, das je nach der gewünschten Drehrichtung von dem einen oder dem anderen Antriebsorgan angetrieben werden soll. Bei dem besonderen Anwendungs-

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geMet der Erfindung besteht dag Empfangsorgan aus dem Geschützturm.

Bei derartigen Vorrichtungen wurden bereits Einrichtungen zum Spielausgleich vorgeschlagen, die. im allgemeinen darin bestehen, daß das eine oder das andere der beiden Antriebsorgane so gesteuert wird, daß sie ein Rüekholmoment entwickeln, welches die Spiele aufhebt.

Wenn sich das Empfangsorgan nicht bewegt, so werden hierbei die beiden Antriebsorgane so gesteuert, daß sie zwei entgegengesetzte Rückholmomente entwickeln. Wenn sich das Empfangsorgan in der einen Richtung drehen soll, so wird das entsprechende Antriebsorgan in dieser Richtung so gesteuert, daß es ein Nennmoment entwickelt, das diese Drehung bewirken kann,und das andere Antriebsorgan.wird so gesteuert, daß es ein Rüekholmoment entwickelt, das der Drehbewegung des Empfangsorgans entgegenwirkt.

Derartige Einrichtungen zum Spielausgleich besitzen jedoch große Nachteile, da die Antriebsorgane ständig mit einer geringen Leistung gespeist werden müssen, um das für die Aufhebung der Spiele erforderliche Rüekholmoment zu entwickeln. Insbesondere wenn die Antriebsorgane Elektromotoren aufweisen, so werden diese ständig mit geringer Spannung gespeist.

Wenn das Empfangsorgan unbewegt bleiben soll, so müssen die beiden Rückholmomente unter Berücksichtigung der Reibungskräfte so gewählt werden, daß kein Antrieb des Empfangsorgans in der einen oder der anderen Richtung stattfindet. Diese Bedingung erfordert häufig die Verwendung eines komplizierten und empfindlichen Steuersystems.

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Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu "beseitigen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Zahnradgetriebe mit Einrichtungen zum Spielausgleich, die rein mechanisch sind, leicht herstellbar sind und praktisch keine Wartung erfordern.

Das erfindungsgemäße Zahnradgetriebe mit Spielausgleich besitzt zwei Antriebsorgane mit entgegengesetzten Drehrichtungen und ein Empfangsorgan, das die nach der gewünschten Drehrichtung von dem einen oder dem anderen der beiden Antriebsorgane angetrieben werden muß, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Spielausgleich zwei Antriebsritzel, die bezüglich Drehung jeweils mit einem der beiden Antriebsorgane fest verbunden sind und deren jedes direkt oder über eine Gruppe von Zahnrädern mit einem die Drehung des Empfangs-.organs bewirkenden Zahnkranz kämmt, ein Zwischenritzel, das mit den beiden Antriebsritzeln kämmt und auf einer Welle frei drehbar montiert ist, die in geradliniger Bewegung parallel zu sich selbst in einer Bewegungsebene beweglich ist, die zu der durch die Achsen der beiden Antriebsritzel laufenden Ebene senkrecht oder im wesentlichen senkrecht ist, und Einrichtungen zum Ausüben einer Kraft auf die bewegliche Welle des Zwischenritzels besitzen, wobei diese Kraft senkrecht zu dieser Welle wirkt und in dieser Bewegungsebene verläuft.

Bei einer bestimmten Richtung dieser Kraft und bei entsprechend gewählten Drehrichtungen der Antriebsorgane sind also die Angriffsflanken der Verzahnungen aller antreibenden Zahnräder mit den Angriffsflanken der Verzahnungen der angetriebenen Zahnräder in Kontakt.

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Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung bestehen die Einrichtungen zum Ausüben einer senkrechten Kraft auf die bewegliche Welle aus mindestens einer Feder, die zwischen einen feststehenden Anschlag (gegebenenfalls verstellbar) und die bewegliche Welle eingesetzt ist.

Eine derartige Feder, die eine Druckfeder oder eine Zugfeder sein kann, muß eine Kraft ausüben, die gerade größer als die Reibungskräfte sein kann, die in den das Zwischenritzel und die beiden Antriebsritzel tragenden Lagern auftritt. Abgesehen von diesen Anordnungen besteht die Erfindung noch aus gewissen anderen Anordnungen, die gleichzeitig benutzt werden und die im folgenden noch beschrieben werden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, wobei auf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zahnradgetriebes,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Zahnradgetriebes,

Fig. 3 eine Abwandlung des in Fig. 1 gezeigten Zahnradgetriebes und

Fig. 4- ein Zahnradgetriebe gemäß^ der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform, das jedoch zwischen den Antriebsritzeln und dem Zahnkranz Gruppen von Untersetzungs-

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zahnradern besitzt.

Die Figuren 1 lind 2 zeigen ein Zahnradgetriebe, das Einrichtungen zum Spielausgleich besitzt.

■Dieses Getriebe hat die Aufgabe, ein Empfangsorgan 1, das aus einem Geschützturm besteht, in der einen oder der anderen Richtung in Drehung zu versetzen. Dieser Geschützturm trägt eine Waffe und/oder beherbergt eine Waffe (nicht dargestellt).

Diese Vorrichtung besitzt zwei Antriebsorgane mit entgegengesetzten Drehrichtungen, die nur mit ihrer Antriebswelle 2a bzw. 2b dargestellt sind.

Die eine oder die andere der beiden Antriebswellen 2a und 2b treibt das Empfangsorgan 1 in der gewünschten Drehrichtung an. .

Erfindungsgemäß bestehen die Einrichtungen zum Spielausgleich dieser Vorrichtung aus zwei Antriebsritzeln 3a und 3b, die bezüglich der Drehung mit den beiden Antriebswellen 2a und 2b fest verbunden sind und deren jedes mit einem Zahnkranz 4 kämmt, der die Drehung des Empfangsorgans 1 bewirkt. Ein Zwischenritzel 5 ist mit den beiden Antriebsritzeln 3a und 3b in Eingriff und ist frei drehbar auf einer beweglichen Welle 6 montiert, die parallel zu sich selbst in einer Bewegungsebene verschiebbar ist, die zu der durch die Achsen der beiden Antriebsritzel 3a und 3b gelegten Ebene senkrecht ist. Ferner sind Einrichtungen zum Ausüben einer Kraft 3? auf die bewegliche Welle 6 des Zwischenritzels 5 vorgesehen, wobei diese Kraft senkrecht zu dieser Welle wirkt und in der erwähnten Bewegungsebene verläuft.

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die beiden Antriebsritzel 3a und 3b denselben Durchmesser aufweisen, so läuft die Bewegungsebene durch die Achse des Zahnkranzes 4.

Bei den in den Figuren 1, 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispielen sind die beiden Antriebsritzel 3a und 3b direkt mit dem Zahnkranz 4 in Eingriff. '

Bei dem in Pig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die beiden Antriebsritzel 3a und 3b mit dem Zahnkranz 4 über Gruppen von Untersetzungszahnrädern 7a_t 8a bzw. 7b, 8b in Eingriff.

Hinsichtlich der Stellung des Zahnkranzes 4 zu den Antriebsritzeln 3a und 3b kann eine Anordnung, bei der der Zahnkranz 4 eine Außenverzahnung hat (I¹Xg. 1 und 2), oder eine Anordnung, bei der der Zahnkranz 4 eine Innenverzahnung hat (Fig.3), benutzt werden.

Wenn der Zahnkranz 4 eine Außenverzahnung hat, so sind die beiden Antriebsorgane 2a und 2b auf einem feststehenden Halter montiert, der außerhalb des Empfangsorgans 1 vorgesehen ist, und der Zahnkranz 4 ist bezüglich Drehung mit dem Empfangsorgan 1 (d.h. mit dem Geschützturm) fest verbunden.

Wenn die Anordnung gewählt wird, bei der der Zahnkranz 4 eine Innenverzahnung hat, können die beiden Antriebsorgane 2a und 2b auf dem Empfangsorgan 1 (d.h. auf dem Geechützturm) montiert sein, wobei der Zahnkranz 4 bezüglich Drehung feststehend ist.

Dank der Kraft F, die auf die bewegliche Welle 6 ausgeübt wird, und bei entsprechender Wahl der Richtung dieser

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Kraft F und des Drehsinns der Antriebsorgane 2a und 2b, sind die Angriffsflanken der Verzahnungen aller antreibenden Zahnräder mit den Angriffsflanken der Verzahnungen der angetriebenen Zahnräder in Kontakt.

In Pig. 1 wird angenommen, daß die Kraft F bestrebt ist, die bewegliche Welle 6 des Zwischenritzels 5 dem Zahnkranz 4 zu nähern. Hierbei muß die Drehrichtung des linken Antriebsorgans 2a die mit dem Pfeil H angegebene Drehrichtung (entgegen dem Uhrzeigersinn) sein und die Drehrichtung des rechten Antriebsorgans 2b muß die mit dem Pfeil H-, angegebene Drehrichtung (Uhrzeigersinn) sein.

In Fig. 1 sind die in Eingriff stehenden Zähne der einzelnen Zahnräder in Ruhestellung dargestellt. Wenn

also das Antriebsorgan 2a ,in Richtung des Pfeils H„ beet

tätigt wird, so sind die Angriffsflanken 9a der Verzahnungen des Antriebsritzels 3a mit den Angriffsflanken 10a der Verzahnungen des Zahnkranzes 4 in Kontakt. Wenn das Antriebsorgan 2b in Richtung des Pfeils H-. betätigt wird, sind die Angriffsflanken 9b der Verzahnungen des Antriebsritzels 3b mit den Angriffsflanken 10b der Verzahnungen des Zahnkranzes 4 in Kontakt.

In Fig. 2 wird angenommen, daß die Kraft F bestrebt ist, die bewegliche Welle 6 des Zwischenritzels 5 von dem Zahnkranz 4 zu entfernen. Hierbei muß die Drehrichtung des linken Antriebsorgans 2a die mit dem Pfeil

G- angegebene Drehrichtung (Uhrzeigersinn) und die a

Drehrichtung des rechten Antriebsorgans 2b die mit dem Pfeil Gr-, angegebene Drehrichtung (entgegen dem Uhrzeigersinn) sein.

In Fig. 2 sind die in Eingriff stehenden Zähne der einzelnen Zahnräder in Ruhestellung dargestellt. Wenn

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also das Antriebsorgan 2a in Richtung des Pfeils G

et

betätigt wird, so sind die Angriffsflanken 9a der Verzahnungen des Antriebsritzels 5a mit den Angriffsflanken 10a der Terzahnungen des Zahnkranzes 4 in Kontakt. Wenn das Antriebsorgan 2b in Richtung des Pfeils G, betätigt wird, sind die Angriffsflanken 9b der Verzahnungen des Antriebsritzels 3b mit den Angriffsflanken 10b der Verzahnungen des Zahnkranzes 4 in Eontakt.

Die Einrichtungen zum Ausüben einer Kraft F auf die bewegliche ¥elle 6 des Zwischenritzels 5 können zweckmäßigerweise aus mindestens einer Feder 11 bestehen, die zwischen einen feststehenden Anschlag 12 (gegebenenfalls verstellbar) und die bewegliche Welle 6 eingesetzt ist. Zwischen der Feder 11 und der beweglichen Welle 6 ist im , allgemeinen ein gabelförmiger Halter 13 vorgesehen.

Bei den in den Figuren 1, 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispielen ist die Kraft F bestrebt, die bewegliche Welle dem Zahnkranz 4 zu nähern. Die Feder 11 ist also eine Druckfeder.

Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Kraft F bestrebt, die bewegliche Welle 6 von dem Zahnkranz 4 zu entfernen. Die Feder 11 ist also eine Zugfeder.

In federn Fall muß diese Feder 11 eine Kraft ausüben, die gerade größer als die Reibungskräfte sein kann, die in den das Zwischenritzel 5 und die beiden Antriebsritzel 3a und 3b haltenden Lagern auftritt.

Bei der Umkehrung der Drehrichtung des Empfangsorgans 1 oder bei dem Anfahren (d.h. unter den Bedingungen, bei denen das zu übertragende Moment am größten ist) tritt nämlich keine Reaktion auf, die bestrebt ist, das Zwischen-

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ritzel 5 entgegen der Kraft Έ, die auf seine bewegliche Welle 6 ausgeübt wird, zu nähern oder zu entfernen.

Die Starrheit der Übertragung ist also von der auf die bewegliche Welle 6 ausgeübten Kraft vollständig unabhängig.

Die oben beschriebenen Einrichtungen zum Spielausgleich führen in die kinetische Kette des Zahnradgetriebes, die den Antrieb des Empfangsorgans gewährleistet, nur sehr geringe Reibungen ein.

Das erfindungsgemäße Zahnradgetriebe mit Spielausgleich kann in zweckmäßigerweise zum" Antrieb eines Geschützturms benutzt werden, der durch eine Schußleiteinrichtung gesteuert wird. Die von dieser Schußleite.inrichtung gelieferten Winkelbewegungsbefehle werden nämlich getreu ohne die Fehler ausgeführt, die durch Spiele erzeugt werden, die sich zu den diesen Befehlen entsprechenden Werten addieren oder subtrahieren.

Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführung sbei spie Ie beschränkt, sondern umfaßt alle Abwandlungen.

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Claims

- 4ο -

2 A η 6 0 7 6

Pat entansprüche

M.)Zahnradgetriebe mit Spielausgleich, bestehend aus zwei Antriebsorganen mit entgegengesetzten Drehrichtungen und einem Empfangsorgan, das je nach der gewünschten Drehrichtung durch das eine oder das andere der beiden An-" triebsorgane angetrieben werden muß, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtungen zum Spielausgleich zwei Antriebsritzel, die bezüglich Drehung jeweils mit einem der beiden Antriebsorgane fest verbunden sind und deren jedes direkt oder über eine Gruppe von Zahnrädern mit einem die Drehung des Empfangsorgans bewirkenden Zahnkranz kämmt, ein Zwischenritzel, das mit den beiden Antriebsritzeln kämmt und auf einer Welle frei drehbar montiert ist, die in geradliniger Bewegung parallel zu sich selbst in einer Bewegungsebene beweglich ist, die zu der durch die Achsen der beiden Antriebsritzel laufenden Ebene senkrecht oder im wesentlichen senkrecht ist, und Einrichtungen zum Ausüben einer Kraft auf die bewegliche Welle des Zwischenritzels besitzen, wobei diese Kraft senkrecht zu dieser Welle wirkt und in dieser Bewegungsebene verläuft.
2. Zahnradgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die auf die bewegliche Welle des 'Zwischenritzels ausgeübte Kraft bestrebt ist, das Zwischenritzel dem Zahnkranz zu nähern.
3. Zahnradgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die auf die bewegliche Welle des Zwischenritzels ausgeübte Kraft bestrebt ist, das Zwischenritzel von dem Zahnkranz zu entfernen.

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4. Zahnradgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Ausüben einer senkrechten Kraft auf die bewegliche Welle aus mindestens einer Zug- oder Druckfeder bestehen, die zwischen einen feststehenden Anschlag und die bewegliche'Welle eingesetzt ist.
5. Zahnradgetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der feststehende Anschlag verstellbar ist.
6. Zahnradgetriebe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen der Zug- oder Druckfeder und der beweglichen Welle ein gabelförmiges Teil vorgesehen ist.
7. Zahnradgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnkranz eine Außenverzahnung aufweist, wobei die beiden Antriebsorgane auf einem feststehenden Halter montiert sind und der Zahnkranz bezüglich Drehung mit dem Empfangsorgan fest verbunden ist.
8. Zahnradgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnkranz eine Innenverzahnung aufweist, wobei die beiden Antriebsorgane auf dem Empfangsorgan montiert sind und der Zahnkranz bezüglich Drehung feststehend ist.
9. Zahnradgetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzei chnet, daß die beiden Antriebsorgane außerhalb des Empfangsorgans angeordnet sind.
10. Zahnradgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

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das Empfangsorgan aus einem Geschützturm besteht.
11. Zahnradgetriebe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß der Geschützturm durch eine Schußleiteinrichtung gesteuert wird.

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