Umlaufgetriebe Umlaufgetriebe, auch Planetengetriebe genannt, sind in vielen Varianten bekannt. Sie bestehen im allgemeinen aus einem Zentralzahnrad (auch Sonnen rad genannt), im folgenden Zentralrad genannt, einem (oder mehreren) Umlaufzahnrad (auch Pla netenrad genannt), im folgenden Umlaufrad ge nannt, und einem innen verzahnten drehbaren oder festen Zahnkranz. Das Umlaufrad greift sowohl in die Verzahnung des Zentralrades als auch in diejenige des Zahnkranzes ein. Ist dieser beispielsweise fest, so ergibt sich, wenn das Zentralrad treibend ist, ein Untersetzungsverhältnis zwischen diesem und dem Träger des Umlaufrades von
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wenn Z die Zähnezahl des Kranzes bedeutet und z diejenige des Zentralrades.
Die Zähnezahl des Umlaufrades ist für die Berechnung des übersetzungsverhältnisses belanglos. Es sei beispielsweise die Zähnezahl des Zentralrades z<B>= 15,</B> diejenige des Zahnkranzes <I>Z</I><B>= 60,</B> so ergibt sich eine Untersetzung von
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Will man mit solchen Getrieben grosse über- setzungsverhältnisse erreichen, von beispielsweise <B>60:
1,</B> so müsste entweder, bei<B>15</B> Zähnen auf dem Zen tralrad, der Zahnkranz<B>885</B> Zähne enthalten, was für normale Verhältnisse im Apparatenbau unzulässige Dimensionen ergibt, oder es müssten zwei Getriebe angeordnet werden, so dass das eine vom anderen getrieben wird, was einen sehr grossen Aufwand bedingt, der sich meistens nicht rechtfertigen lässt und dort anzutreffen ist, wo der Antrieb koaxial stehen muss oder wo wegen schlechtem Wirkungs grad von einem Schneckentrieb Abstand genommen wird.
Andere Varianten von Umlaufgetrieben, deren es eine grosse Anzahl gibt, die beispielsweise keinen innenverzahnten Zahnkranz aufweisen, interessieren im Zusammenhang mit vorliegender Erfindung nicht.
Das erfindungsgemässe Umlaufgetriebe besteht aus einem Zentralrad, einem oder mehreren Umlauf rädern und zwei koaxial zum Zentralrad stehenden, innen verzahnten Zahnkränzen, wovon der eine fest ist und der andere drehbar und die bei gleichem<U>Teil</U> kreisdurchmesser unterschiedliche Zähnezahlen auf weisen, und die so angeordnet sind, dass jedes der Umlaufräder mit seinen Zähnen sowohl in die Ver zahnung des Zentralrades als auch in diejenige der beiden Zahnkränze greift.
Der Aufbau des erfindungsgemässen Getriebes ist in beiliegender Skizze in zwei Schnitten I und II dargestellt.
Fig. I ist ein axialer Schnitt. Fig. II ist ein radialer Schnitt.
Nach Fig. <B>1</B> und II sind nur zwei Achsen<B>1</B> und 2 vorhanden, die koaxial in den Lagerstellen drehbar ün Gehäuse<B>5</B> angeordnet sind. Das Gehäuse<B>5</B> ent hält, ebenfalls fest montiert, den Zahnkranz mit Innenverzahnung 4. Das Gehäuse<B>5</B> ist auch fest verbunden mit dem nicht dargestellten Antriebs aggregat (Motor, Welle oder dergleichen) zu denken, ebenfalls mit den festen Elementen des getriebenen Organs (Winde, Pumpe, Maschine oder dergleichen). Der innenverzahnte Zahnkranz<B>6</B> ist fest mit der Welle 2 verbunden und im Gehäuse<B>5</B> drehbar an geordnet. Das Zentralrad sitzt auf der Welle<B>1</B> fest und ist ebenfalls im Gehäuse<B>5</B> drehbar.
Das Umlauf rad<B>7</B> (in der Zeichnung,sind drei Umlaufräder dar gestellt) greift mit seiner Verzahnung einerseits in die Verzahnung des Zentralrades<B>3,</B> anderseits in die Innenverzahnung der beiden Zahnkränze 4 und<B>6</B> ein. Dieses Umlaufrad, gegen seitliches Verschieben durch die beiden Endscheiben <B>8</B> auf Welle<B>1 ge-</B> sichert, hat keine Achse, und es ist auch kein Träger dazu vorhanden. Wird nun das Zentralrad<B>3</B> durch die Achse<B>1</B> angetrieben, so rollt sich das Umlaufrad<B>7</B> im festen Zahnkranz 4 ab und kreist planeten artig um das Zentrum des Zentralrades. Das Umlauf verhältnis dieser Planetenbewegung zur Drehzahl des Zentralrades ist, wie schon erwähnt, aus der For mel
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zu berechnen.
Es rollt sich aber das Urnlaufrad ebenfalls im Zahnkranz<B>6,</B> der dreh bar angeordnet ist, ab, und erfindungsgemäss nicht die gleiche Zähnezahl aufweist wie der Zahnkranz 4. Somit entsteht bei jedem Umlauf des Umlaufrades um das Zentralrad eine Verschiebung der beiden Zahnkränze zueinander, die gleich ist der Differenz ihrer Zähnezahlen.
Epicyclic gears Epicyclic gears, also called planetary gears, are known in many variants. They generally consist of a central gear (also called sun wheel), hereinafter called the central wheel, one (or more) planetary gear (also called Pla netenrad), called ge in the following planetary gear, and an internally toothed rotating or fixed ring gear. The planetary gear engages both in the teeth of the central gear and in those of the ring gear. If this is fixed, for example, then when the central wheel is driving, there is a reduction ratio between it and the carrier of the planetary wheel of
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if Z means the number of teeth on the rim and z means that of the central wheel.
The number of teeth on the planetary gear is irrelevant for the calculation of the transmission ratio. For example, let the number of teeth of the central wheel z <B> = 15, </B> that of the toothed ring <I>Z</I> <B> = 60, </B> this results in a reduction of
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If you want to achieve large gear ratios with such gears, for example <B> 60:
1, </B> either, with <B> 15 </B> teeth on the central wheel, the ring gear should contain <B> 885 </B> teeth, which results in impermissible dimensions for normal conditions in apparatus construction, or it Two gears would have to be arranged so that one is driven by the other, which requires a great deal of effort, which is usually not justifiable and can be found where the drive has to be coaxial or where a worm drive is removed due to poor efficiency becomes.
Other variants of epicyclic gears, of which there are a large number, which for example do not have an internally toothed ring gear, are of no interest in connection with the present invention.
The epicyclic transmission according to the invention consists of a central gear, one or more epicyclic gears and two internally toothed ring gears located coaxially to the central gear, one of which is fixed and the other rotatable and which have a different number of teeth for the same part of the circle diameter , and which are arranged so that each of the planetary gears engages with its teeth both in the toothing of the central wheel and in that of the two ring gears.
The structure of the transmission according to the invention is shown in the accompanying sketch in two sections I and II.
Fig. I is an axial section. Fig. II is a radial section.
According to FIGS. 1 and II, only two axes 1 and 2 are present, which are arranged coaxially in the bearing points so as to be rotatable in the housing 5. The housing <B> 5 </B> contains, also firmly mounted, the ring gear with internal toothing 4. The housing <B> 5 </B> is also firmly connected to the drive unit (not shown) (motor, shaft or the like) to think, also with the fixed elements of the driven organ (winch, pump, machine or the like). The internally toothed ring gear <B> 6 </B> is firmly connected to the shaft 2 and rotatably arranged in the housing <B> 5 </B>. The central wheel sits firmly on the shaft <B> 1 </B> and can also be rotated in the housing <B> 5 </B>.
The planetary gear <B> 7 </B> (in the drawing, three planetary gears are shown) engages with its teeth on the one hand in the teeth of the central gear <B> 3, </B> on the other hand in the internal teeth of the two ring gears 4 and <B> 6 </B> a. This planetary wheel, secured against lateral displacement by the two end disks <B> 8 </B> on the shaft <B> 1 </B>, has no axis, and there is also no carrier for it. If the central wheel <B> 3 </B> is now driven by the axis <B> 1 </B>, then the planetary wheel <B> 7 </B> rolls off in the fixed gear rim 4 and circles around the center like a planet of the central wheel. The rotation ratio of this planetary motion to the speed of the central wheel is, as already mentioned, from the formula
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to calculate.
However, the primary wheel also rolls in the toothed ring 6, which is arranged to be rotatable, and according to the invention does not have the same number of teeth as the toothed ring 4. Thus, a shift occurs with every revolution of the planetary wheel around the central wheel of the two sprockets to each other, which is equal to the difference in their number of teeth.