- Kreisschubgetriebe
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Kreisschubgetriebe gehören zu den Planetengetrieben mit 2 Rädern. Sie ermöglichen eine Drehzahlerhöhung und Drehzahlminderung. Sowohl Reibrad – als auch Zahnradausbildung werden verwendet. Es können Außen- oder Innengetriebe realisiert werden. Jeder Körperpunkt des antreibenden Elements macht eine Kreisschiebung (Translation).[1]
Vermieden wird die übliche Drehung (Rotation) eines Getriebeteils um die eigene Achse wie beim Rad, das von den Sumerern um 3500 v. Chr. erfunden wurde.
Zahnrad-Kreisschubgetriebe arbeiten in richtiger Auslegung ohne Zahnreibung. Zahnreibung ist nach DIN 3960 als spezifisches Gleiten ζ gekennzeichnet und mögliche Ursache von Zahnschäden. Über Reibung und Abnutzung von Zahnrädern gibt es einen Bericht von Kutzbach in VDI-Z Juli 1926. Ein Betrieb ohne Zahnreibung ermöglicht ein offenes Getriebe ohne Ölschmierung.
Berühmt wurden solche Außengetriebe als Zahnrad-Kreisschubgetriebe mit Anwendungen hinter Dampfmaschinen als Beginn der Industrialisierung durch James Watt. Seine Patentanmeldung in England am 25. Oktober 1781 war das sogenannte erste Planetengetriebe. Eine Nachbildung steht seit 1913 im Deutschen Museum München[2], es ist ein offenes Getriebe ohne Zahnreibung und Zahnschmierung. Weil es nicht selbstanlaufend ist, muss es mit einem Schwungrad von Hand angeworfen werden.
Zahnrad-Kreisschubgetriebe als Innengetriebe mit fluchtender Eingangs- und Ausgangswelle mit niederen Elementenpaaren (Reuleaux) in verschiedenen Formen wurden ab 1993 nach Konstruktionen von Lothar Strach gebaut und erprobt, dann wurden mehrere Patente angemeldet und erteilt. Mit einem Hohlrad und einem Stirnrad ist in einer Stufe ein Übersetzungeverhältnis i zwischen 5 und 50 möglich. Als Antrieb erfolgt zuerst die Kreisschubbewegung des Hohlrades, später des Stirnrades.
Die Getriebe sind kompakt und leicht, haben keine Zahnreibung, aber eine kinetisch günstige Form der Zahnanlagen. Sie haben hohe Zahnüberdeckung und konstanten Biegehebelarm bei der Zahnbelastung. Geräuschminderung erfolgt durch Beseitigung des spezifischen Gleitens und eines stick-slip. Einsetzbar sind Katalog-Zahnräder mit Modul-Normalverzahnung.
Sie sind geeignet im normalen Apparate- und Maschinenbau, z.B. für öllose Getriebe für Textil-, Pharma- und Lebensmittelindustrie, Anwendungen mit Stoßbelastung, ferner Leistungs-Getriebe mit Kunststoffzahnrädern. Konstruktiv wurde der Einsatz in Windkraftanlagen, bei Straßen- und Schienenfahrzeugen und Flugzeugtechnik untersucht.
Literatur
- Antriebstechnik. Organ der Forschungsvereinigung Antriebstechnik e. V (FVA), Frankfurt/Main Bd. 5/1994 S. 44 und Bd. 11/1996 S.46. Vereinigte Fachverlage: Mainz. ISSN 0722-8546
Einzelnachweise
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