Table Of ContentPraktische Getriebelehre
Von
[)r. .. 3ng; habil. Kurt Rauh
a. o. Professor fiir Ge triebelehre
an der Technischen Hochschule Aachen
Zweiter Band
Mit 709 Abbildungen
Berlin
Verlag von Julius Springer
1939
ISBN-13: 978-3-642-98305-4 e-ISBN-13: 978-3-642-99116-5
DOl: 10.1007/978-3-642-99116-5
AIle Bechte, insbesondere das der 'Obersetzung
in fremde Sprachen, vorbehalten.
Copyright 1939 by Julius Springer in Berlin.
Softcover reprint of the hardcover 1st edition 1939
Vorwort.
Getriebe werden von Ingenieuren, insbesondere von Konstrukteuren
entworfen.
Das gilt als Richtlinie auch fUr die Behandlung der Getriebefragen
in dem vorliegenden zweiten Band der "Praktischen Getriebelehre".
Denn Darstellung, Erkenntnismittel, Baugesichtspunkte und Losungs
wege dieses Buches entstammen dem Aufgabenkreis und der Vorstel
lungswelt des Getriebekonstrukteurs der Praxis.
Das Buch beginnt dabei nicht etwa bei dem fertigen Getriebe, wie
das im Schrifttum meist ublich und bei Behandlung von Geschwindig
keiten, Beschleunigungen usw. auch unerliiBlich ist, sondern es schaltet
sich gleich bei der praktischen Aufgabenstellung ein und will helfen, erst
einmal ein geeignetes Getrie be zu finden, womoglich das gerade best
geeignete.
Fiir diese besonders schwierigeArbeit des oft vorbildlichenEntwurfes
von Getrieben fUr bestimmte praktische Bewegungsaufgaben werden hier
die grundlegenden Richtlinien gegeben und die zweckmaBigen Gedanken
gange fUr das Auffinden geeigneter Getriebe entwickelt sowohl hinsicht
lich der gesamten Anlage, wie hinsichtlich der baulichen Einzelheiten
und Besonderheiten. Dabei wird aber auch der Blick immer von dem
gerade vorliegenden praktischen Sonderfall auf das Allgemeine hinge
leitet, und es werden uberall und noch ausfUhrlicher als im ersten Band
praktische Beispiele fUr die Vielseitigkeit und die groBe Bedeutung auch
einfacher Getriebe angefUhrt und deren Anwendungen als gestaltende
Getriebe berucksichtigt.
SchlieBlich sind fiir viele praktisch besonders wichtige Falle derartige
Getriebeentwiirfe durchgefUhrt worden und zwar bis zu den dabei erreich
baren verschiedenartigen Losungen und bis zu deren praktischer Be
urteilung und Wertung.
Samtliche im ersten Band der "Praktischen Getriebelehre" behandel
ten Getriebe entstehen aus dem Gelenkviereck und seinen vier Getrieben,
wenn einzelne Gelenke in Geradfuhrungen umgebildet werden. Mit drei
solchen GeradfUhrungen entsteht die scheinbar dreigliedrige Keilkette,
weil dann das noch restliche vierte Gelenk unbewegt und daher meist
entbehrlich ist.
1m vorliegenden zweiten Bande werden von dieser Keilkette drei Ge
triebegruppen in der Weise abgeleitet, daB deren drei GeradfUhrungen
IV Vorwort.
entweder verschiedene Richtung erhalten oder daB zwei davon, oder aJIe
drei in der gleichen Richtung verlaufen. Es entstehen dann Schub
getriebe, Sperrungen oder Kupplungen und schlieBlich Fiihrungen.
Innerhalb dieser Gruppen erscheinen Untergruppen und Arten von Ge
trie ben durch Riickbildung einzelner Geradfiihrungen zu Gelenken,
durch Anwendung von FormschluB oder KraftschluB in reiner Form, in
Mischung oder in teilweiser Ausbildung, und schlieBlich, indem man
einzelne dieser Getriebe vereinigt oder verbindet, wobei samtliche mog
lichen Getriebe - auch eine Anzahl bisher unbekannter oder unerkann
ter - als Entwicklungsformen des Gelenkviereckes in strenger systematischer
Ordnung iibersichtlich in Form und Bewegung entstehen.
Damit fallt die bisher giiltige REULEAUxsche Auffassung, daB Kurbel
trieb, Kurventrieb, Radertrieb, Rollentrieb, Schraubentrieb, Sperrtrieb
die sechs voneinander unabhangigen Elementargetriebe sind, denn sie
erweisen sich als einige der Entwicklungsstufen der Viergelenkkette.
Aus dieser Herleitung ergibt sich nicht nur eine klarere "Obersicht
iiber alle Getriebe, sondern man gewinnt dabei auch wichtige konstruk
tive Anschauungen und eindeutige Konstruktionswege.
Dariiber hinaus sind in dem Buche besonders brennende Getriebe
fragen zum Teil erstmaJig und auf Grund neuer Forschungsergebnisse
ausfiihrlich behandelt. Von allgemeiner Bedeutung sind davon Entwurf
und einwandfreie Herstellung leistungsfahiger (gerauscharmer) Kurven
triebe, ferner Fragen der Kupplung und der stufenlosen Schaltung.
Der Konstrukteur selbsttatig arbeitender Maschinen fiir Wirtschaft
und Wehr findet ausfiihrliche Unterlagen fiir den Entwurf von Schalt
werken mit MetaJIkurvensteuerung, mit Koppel- und Kurbelkurven
steuerung und von Malteserschaltwerken ebenfaJIs unter Verwendung
von Metall-oder Koppelkurven, ferner Unterlagen iiber die verschieden
artigen Moglichkeiten des Entwurfs von Magazinierungen zum selbst
tatigen Einfiihren von Werkstiicken in Maschinen. Weiter werden aus
fiihrliche Unterlagen geboten zur Losung der besonders schwierigen Auf
gaben der Mehrfachsteuerung, entweder nach Art der Jacquard- oder
Schaftsteuerung der Textiltechnik oder der Kommandogerate mit rech
nenden Getrieben. Hierbei werden die entscheidenden Grundgetriebe
und ihre Anwendung behandelt.
In dieser das Konstruktive betonenden Gestalt ist "Getriebelehre"
herausgewachsen aus der engen Bindung der friiheren Kinematik an
Mechanik und Mathematik und darf aJs grundlegendes und umfassendes
Lehrfach zur Ausbildung von Ingenieuren fiir diejenigen zahlreichen
Gebiete der Technik angesehen werden, bei denen die Getriebe eine be
sondere Rolle spielen, wie z. B. Waffentechnik, Landmaschinentechnik,
Nahrungs- und GenuBmitteltechnik (Backerei-, Fleischerei-, SiiBwaren
maschinen und Maschinen zur Getrank-Bereitung), Textiltechnik, Be-
v
Vorwort.
kleidungstechnik, Drucktechnik, Biiromaschinentechnik, Verpackma
schinentechnik usw.
Bei der Textgestaltung wurde eine iibersichtliche, leichtfaGliche und
lebendige Darstellung angestrebt, um den vielbe,schaftigten lngenieur
der Praxis nicht nur schnell und zuverlassig zu unterrichten, sondern
ihn womoglich zu neuer schopferischer Arbeit anzuregen.
Die zahlreichen Abbildungen wurden (unter Verzicht auf Buntdar
stellung) in der bewahrten Weise des ersten Bandes durchgearbeitet und
als wesentlicher Bestandteil des Buches naeh ihrer inneren Zusammen
gehOrigkeit zu Bildgruppen zusammengefaGt, soweit sie nicht unmittel
bar zu bestimmten Textstellen gehoren.
Damit wird erreicht, daG schon beim Durchblattern die groGen tra
genden Zusammenhange hervortreten. Beim Betrachten einzelner Ge
trie be gewohnt man sich daran, sie immer als Glieder einer Entwicklungs
reihe zu sehen und wird sie dann beim Entwurf auch entsprechend be
handeln.
Zur leichteren Handhabung des Buehes finden sich am FuGe der
Textseiten Hinweise auf die Abbildungen, am FuGe der Bildseiten An
gaben der entsprechenden Textstellen.
Wenn der vorliegende zweite Band an Umfang und Inhalt den ersten
Band erheblich iibertrifft, so verdanke ich dies auch der hingebungsvollen
Mitarbeit einer Reihe meiner Assistenten und Studierenden an den For
schungen und vor allem an der Herstellung der Abbildungen sowie dem
Verstandnis des Verlages Julius Springer. Durch sorgfaltige Ausschal
tung aller vermeidbaren Kosten bei der Herstellung des Buehes ist es
moglich gewesen, seinen Preis niedrig zu halten, ohne daG sein wissen
schaftlicher Inhalt oder die Zahl der Abbildungen eingeschrankt zu wer
den brauchten.
leh mochte daher auch an dieser Stelle meinen treuen Mitarbeitern
und der Verlagsbuehhandlung nochmals meinen Dank abstatten.
Aachen, im Juli 1939.
Kurt Raub.
Inha1tsverzeichnis.
Seite
III. Die Keilkette . . . . . . . . . . . 1
1. Die Getriebearten der Keilkette 1
2. FormschluB und KraftschluB 3
A. Die S c hub get r i e be. . 4
3. Das Keil-Schubgetriebe. Selbstsperrung 4
4. Die einfachen Keilschubgetriebe . . . . 6
5. Wiedererscheinen des vierten Gliedes der Viergelenkkette 8
6. Zwanglaufige Herstellung der einfachen Keiltriebe . . . 17
7. Praktische Anwendung der einfachen Keiltriebe . . . . 19
8. Riickbildung der Geradfiihrung zwischen dem Hubglied und dem Ge
stell sowie dem Schubglied und dem Gestell zu Drehk6rperpaaren in
den einfachen Keiltrieben. Die Globoid-Schneckentriebe . . 22
9. Die riickkehrenden einfachen Keilschubgetriebe . . . . . . 24
10. Die zusammengesetzten Keilschubgetriebe. Die Kurventriebe 31
ll. Das Keilgesetz im Kurventrieb. Der Steigungswinkel . . . 33
12. Das Bewegungsgesetz im Kurventrieb. . . . . . . . . . . 35
Der Bewegungsaufbau. Der Geschwindigkeitssprung. Der Be
schleunigungssprung. StoB und Ruck.
13. Zwanglaufige Herstellung der Sinoide . . . . . . . . . . . 39
14. Die stoB- und ruckfreien Hubkurven. . . . . . . . . . . . 41
15. Zwanglaufige Herstellung der geneigten oder schiefen Sinuslinien 49
16. Kurventriebe mit im Bogen gefiihrtem Hubglied . 51
17. Kurvenflanke und Kurvenrolle 53
18. Praktische Anwendung der Kurventriebe 57
19. Verstellbare Kurventriebe 59
20. Zeitweise aussetzende Kurventriebe 60
21. Gestaltgebende Kurventriebe 61
B. Sperrungen und Kupplungen. . . . . . . 63
22. Sperrungen, Kupplungen und Befestigungen . 63
23. Die Sperrtriebe . . . . . . . . . . . . . 64
24. Das vierte Glied im Sperrtrieb . . . . . . 70
25. Die Riickbildung der Gestell-Geradfiihrungen in Drehk6rperpaare 71
Das Schaltglied wird drehend gelagert. S. 7.1. - Das Sperrglied
wird drehend gelagert. S. 71. - SchaIt- und Sperrglied sind
drehend gelagert. S. 73.
26. Sonderformen von Sperrtrieben. . . . . . . . . . . . . . . . . 73
27. Ausbildungsformen stummer Klinkensperrungen . . . . . . . . . 74
28. Verbindung von Sperrtrieben mit Kurventrieben. Von Metallkurven
gesteuerte Schaltwerke . . . . . . .. .......... 75
Kraftschliissig gesperrtes Schaltwerk mit drei und zwei Kur·
Inhaltsverzeichnis. VII
Selte
ven. Formschliissig gesperrtes Schaltwerk mit zwei Kurven und
mit einer Kurve. Kraftschliissig gesperrtes Schaltwerk mit einer
Kurve und zwei Hilfs-Geradschubkurven oder einer. Kraftschliissig
gesperrtes Schaltwerk mit einer Kurve und Kniehebelanordnung
statt Hilfskurven.
29. Verbindung von Sperrtrieben mit Koppelkurventrieben. Von Koppel-
kurven gesteuerte Schaltwerke. . • . . . . . . . . . . . . . . 86
Bearbeitung des Bewegungsplanes. S.87. Hubbewegung mit zwei
Stillstanden als Schaltgliedbewegung. - Die Bewegung des
Schaltgliedgreifers a. Steuerung mittels Kniehebelanordnung.
Steuerung mittels besonderer Koppelkurve. - Die Bewegung des
Gestellgreifers g. Steuerung mittels schwingender Schubkurbel
getriebe. Steuerung mittels Koppelkurve mit langem Stillstand
von umlaufenden Schubkurbelgetrieben. Steuerung mittels Koppel
kurve mit zu kurzem Stillstand in Verbindung mit Kniehebelgrei-
fer. Steuerung unter Ausnutzimg der Zweischlagbewegung bei
Koppelkurven und der Schwingenbewegung bei Kurbelkurven
in Verbindung mit Kniehebelgreifer.
30. Schaltwerke mit Hubverstellung . . . . . . . . . . . . . . . . 99
GroBe Verstellbereiche oder Feineinstellung. Gestangeanordnung
fiir den Schaltgliedgreifer.
31. Die Befestigungen . . . . . • . . • . • . . 105
Einfiillkorbe von Zerkleinerungsmaschinen.
32. Die Kupplungen • . . . . . . . . . . . . . llO
Kuppeln geradgefiihrter "Kupplungshalften". Scheibenkupplun
gen, Kegelknpplungen, Trommelkupplungen. FormschluB, Kraft
FormschluB, ReibeschluB.
33. Die elastische Kupplung . . . . . . . . . . 112
34. Die Kupplung zwischen parallelen Wellen. . . ll5
35. Die Kupplung zwischen sich schneidenden Wellen ........ 116
36. Kupplung mit Schutz gegen Uberlast oder gegen Umkehr der Dreh-
richtung ................ 123
37. Zahntriebe, Zahnstangentrieb, Zahnradtrieb . . . . . . . . . . . 125
38. Praktische Anwendung der Zahnstangentriebe . . . . . . . . . . 127
39. Die Gleichgewichts-(Differential-)Wirkung (Verbindung mehrerer
Zahntriebe) ............•............ 133
Das Stirnrad-Differential S. 134. - Das Vollkegelrad-Differen
tial S. 136. - Das Hohlkegelrad-Differential. Kegelrollenlager,
Schulterkugellager. S. 137. - Das Hohlstirnrad-Differential.
Rollenlager, Kugellager. S.137. - Praktische Anwendung der
Differential-Getriebe. S. 138.
40. Malteser-Getriebe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
Vereinigung von Kurventrieb, Zahntrieb und Sperrtrieb. Vereini
gung von Zahntrieb und Sperrtrieb. Vereinigung von Kurventrieb
und Sperrtrieb. - Koppelkurven-Maltesertriebe. Vereinigung
von Koppelkurventrieb, Kurventrieb und Sperrtrieb. S. 148.
Zweiteiliges Koppelkurven-Malteser-Hohlrad-Getriebe. Mehrtei
liges Koppelkurven-Malteser-Hohlrad-Getriebe mit stoB-undruck
freiem Beginn der Schaltbewegung.-Mehrteiliges Koppelkurven
Malteser-Hohlrad mit stoB- und ruckfreiem Beginn und SchluB
der Schaltbewegung. Koppelkurven-Malteserkreuz mit besonders
kurzer Schaltzeit.
VIII Inhaltsverzeichnis.
Seite
41. Ausriickbare Zahntriebe (Verbindung von Zahntrieb und Kupplung) 152
Als ausriickbare Kupplungen benutzte Zahntriebe.
42. Ketten- und Riementriebe (Seiltriebe) ............. 158
43. Rad und Kette im Fahrzeug. . . . • . . . . . . . . . . . . . 162
44. Seil- und Riementriebe wechselnden Achsenabstandes. Gegendopp-
lung ........... 169
45. Seiltriebe zur Parallelfiihrung . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
46. Stufenlose Schaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
Stufenlose Drehzahlschaltung. Eignung des Differentialgetriebes.
(Kraftwagenlenkung, Lenkung von Gleiskettenfahrzeugen.) S.174.
- Stufenlose 1Jbersetzungsschaltung. Reibradgetriebe. Riemen-
und Kettentriebe. S. 185.
47. Das Magazinieren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
Kupplung als Magazinier-Grundgetriebe. S. 195 - Sperrtrieb als
Magazinier-Grundgetriebe. S. 200 - Werkstiick als Schaltglied.
Werkstiick als Sperrglied. Magazinierung blattformiger Werk
stiicke. Siebmagazinierung, Siebsortierung. Keiltrieb als Ma
gazinier-Grundgetriebe. S. 208 - Nachordnende Magazinier
Vorrichtungen. S. 209.
48. StoBkupplungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . • ',' . . 210
49. Jacquardsteuerungen (Schaftsteuerungen) ............ 211
Webtechnik. "Obliche J acquardsteuerungen. Einzelfadensteue
rung. Die 1. StoBkupplung. S. 219. - Die Abwandlung der
2. StoBkupplung. Schaufelschaftmaschinensteuerungen, Schemel
schaftmaschinen-Steuerungen. S. 221. - Steuerung von Be
wegungen verschiedener Lange durch J acquardsteuerungen. S. 234.
50. Rechnende Getriebe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238
Der Zahlenwert. S. 238. - Rechenmaschinen und Kommandoge
rate. S. 239. - Der maschinelle Buchungsvorgang. Maschinelle
Bankbuchhaltung. Registerkasse. S. 245. - Mathematik in Ge
trieben. S. 248. - Addition mit Keilschub. S. 248. - Addition
mit Differentialgetriebe. S. 250. - Subtraktion. S. 250. - Multi
plikation S. 251. - Division. S. 252. - Quadrieren und Wurzel
ziehen. S, 252. - Ganze rationale Funktionen. S. 261. - Ge
brochene rationale Funktionen. S.263. - Irrationale Funktionen.
S. 263. - Winkelfunktionen. S. 263. - Bogenfunktionen. S. 266.
- Mathematisch unbekannte Funktionen. S. 267. - Gleichun
gen. S. 268. - Rechnende Getriebe fiir vollig unbekannte Funk
tionen. S. 278.
C. F ii h run g en. . • . ......... 279
51. Fiihrungsgetriebe . . ......... 279
Umleitungen und gestaltende Fiihrungen. Gestaltende Fiihrun
gen. Bandfiihrungen mit Profilanderungen des Bandes. Zusam
mensetzung einiger einfachen Bandumleitungen.
Sachverzeichnis .......... . 287
Nachtrag zum Schrifttum des 1. Bandes. 298
III. Die Keilkette.
1. Die Getriebearten der Keilkette.
Die Keilkette entsteht aus der Viergelenkkette, wenn drei der vier
Drehkorperpaare der Viergelenkkette durch Geradfiihrungen ersetzt
werden. Das vierte Drehkorperpaar ist dann bewegungslos und wird
meist weggelassen, so daB die beiden durch das 4. Gelenk verbundenen
Glieder zu einem einzigen verschmelzen. So entsteht die - scheinbar -
dreigliedrige Keilkette 1.
Damit geht die SinusgesetzmaBigkeit, die den Bewegungsgesetzen
der Viergelenkkette zugrunde liegt, vollstandig verloren. Zwischen den
Gliedern der Keilkette gibt es nur noch einfache lineare Bewegungs
gesetze, die allein durch die Steigungswinke12 zwischen den Gerad
fiihrungen beeinfluBt werden.
Hierbei sind drei grundsatzliche und fUr die Getriebebildung bedeu
tungsvolle Fiille moglich.
A. Die Geradfiihrungen der Keilkette liegen in drei vers chie
denen Richtungen. Dann entstehen beim Feststellen eines der Glieder
Schubgetriebe (Abb.1 u. 4).
B. Zwei der drei Geradfiihrungsrichtungen fallen zusammen
oder sind parallel. Dann entstehen Sperrungen (Riegelungen) und
Kupplungen (Abb.2 u. 5).
C. AIle drei Geradfiihrungen der Keilkette Iiegen in ein und
derselben Richtung. Dann erhalten wir Fiihrungen (Abb.3 u. 6).
Diese drei groBen Gruppen konnen weiter unterteilt werden. Wenn
statt einer der Geradfiihrungen eine Fiihrung mit wechselndem Stei
gungswinkel verwendet wird, so entstehen z. B. bei A Kurvenschub,
bei B Schaltung (Schubbewegung mit Stillstand), bei C Faltfiihrungen,
Umleitungen usw.
Weiter ist es moglich, eine oder zwei Geradfiihrungen des Keilschubes
in Bogenfiihrungen zuriickzubilden, wodurch Keilschubgetriebe auch auf
einem oder zwei Zylindern entstehen konnen, im Gegensatz zu den
Getrieben der Viergelenkkette, die nur in der Ebene oder auf der Kugel
flache moglich sind.
-----\
1 Siehe Band I, Abschnitt 25.
2 In Anlehnung an den Keil bzw. die Schraube wurde der Ausdruck "Steigungs
winkel" gewii.hlt fUr den Winkel, den zwei GeradfUhrungsrichtungen einschlieBen.
Rauh, Getrie belehre, lld. II. 1
2 Die Keilkette.
Kurventrieb, Riidertrieb, Rollentrieb, Schraubentrieb und Sperr
trieb, die seit REULEAUX als Elementargetriebe angesehen werden, stellen
sich jetzt als Entwicklungsformen der Keilkette dar. Getriebe und Ge
triebeformen, die man bisher nicht recht in den Rahmen der Elemen
targetriebe einschalten konnte, erhalten nun fast von selbst und folge
richtig ihren Platz, wie z. B. Kugel- und Rollenlager, das Pekrun
getriebe, die Globoidgetriebe, die Kupplungen, das Kammlager, die
Kreissagen, Rillmesser, Jacquardsteuerungen usw.·
A. Schvbgelriebe
Die Cerotll'iihrufl;en /ie;en in
Jversch/etlenen IltCIJlungen
4
B. Sperrvngen.
ffupp/ungen
2 2 tier JflttYltiftillrongen fg//en;-.• •• 5
zvsommen Dtltr Slntl parallel ~~m1~
g
C. Fiihrungen
Alle JCerotiftihrUfl;en /Iellen
3 in rler IIleithen !?tell/ung '.iIII.~~
6
~~~
links: Formschluf3. rechts: KraftschluLl.
Die Beziehungen zwischen Kurventrieben mit und ohne Rolle werden
offen bar , ja wir sehen selbst die bei den friiheren Forschern wenig ver
anderlichen Verbindungselemente der Getriebeglieder einer Entwicklung
unterworfen, so daB wir in "hoheren" und "niederen Elementenpaaren"
nicht mehr zwei verschiedene Gruppen, sondern verschiedene Entwick
lungsstufen des Drehkorperpaares erkennen.
