DE102009059148A1 - Koaxiales Getriebe - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Veränderung der Drehzahl einer Ausgangswelle bezüglich der Drehzahl einer Eingangswelle, wobei die Ausgangswelle koaxial zur Eingangswelle angeordnet ist, bestehend aus mindestens einem aus einem ersten Zahnrad 10, aus einem zweiten Zahnrad 11 und aus dem zwischen dem Zahnrad 10 und dem Zahnrad 11 angeordneten, zu diesem koaxial ausgerichteten Lagerdom 12 bestehenden Doppelrad 2, wobei der Lagerdom 12 des Doppelrades 2 gemeinsam mit der Lagerbohrung 17 des drehfest mit dem Gehäuse 1 verbundenen Trägers 3 die Lagerstelle 8 bildet, und aus mindestens einem aus einem ersten Zahnrad 20, aus einem zweiten Zahnrad 21 und aus dem zwischen dem Zahnrad 20 und dem Zahnrad 21 angeordneten, zu diesem koaxial ausgerichteten Lagerdom 22 bestehenden Doppelrad 4, wobei der Lagerdom 22 des Doppelrades 4 gemeinsam mit der Lagerbohrung 15 des drehfest mit dem Gehäuse 1 verbundenen Trägers 3 die Lagerstelle 9 bildet, und aus dem, aus einem ersten Zahnrad 13 und einem zweiten Zahnrad 14 bestehenden Übertragungsrad 5, wobei das Zahnrad 13 des Übertragungsrades 5 mit dem Zahnrad 11 des Doppelrades 2 und das Zahnrad 14 des Übertragungsrades 5 mit dem Zahnrad 20 des Doppelrades 4 kämmt und aus dem koaxial zum Übertragungsrad 5 angeordneten Antriebsrad 6 welches mit dem Zahnrad 10 des Doppelrades 2 kämmt, sowie aus dem koaxial zum Übertragungsrad 5 angeordneten Abtriebsrad 7 welches mit dem Zahnrad 21 des Doppelrades 4 kämmt.

Description

• Gebiet der Erfindung
• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Veränderung der Drehzahl einer Ausgangswelle bezüglich einer Eingangswelle, wobei die Ausgangswelle koaxial zur Eingangswelle angeordnet ist.
• Stand der Technik
• Koaxial angeordnete Vorrichtungen zur Veränderung der Drehzahl einer Ausgangswelle bezüglich einer Eingangswelle sind im Stand der Technik allgemein bekannt. Ein Beispiel eines solchen Getriebes, welches als Planetengetriebe bezeichnet wird, zeigt die Druckschrift DE 196 12 144 A1 , welche ein zweistufiges Planetengetriebe beschreibt.
• Diese Planentengetriebe bestehen im wesentlichen aus dem mit einer Verzahnung versehenen Sonnenrad, aus mindestens einem, mit dem Sonnenrad kämmenden, in dem koaxial zum Sonnenrad angeordneten Planetenträger gelagertem Planetenrad, so wie einem ebenfalls koaxial zum Sonnenrad angeordneten mit einer Innenverzahnung versehenen Hohlrad, welches die Planetenräder außen umschließt, und mit diesen kämmt. In den häufigsten Anwendungen wird das Sonnenrad angetrieben, wobei der Abtrieb über den Plantenträger erfolgt, wobei das Hohlrad drehfest in einem Gehäuse gelagert ist. Es ist aber auch möglich, dass das Hohlrad als Abtrieb dient, und der Plantenträger drehfest im Gehäuse gelagert ist. Soll die Drehzahländerung der Ausgangswelle bezüglich der Eingangswelle besonders hoch sein, werden zwei oder mehr Planetengetriebe hintereinander geschalten, wobei der Plantenträger des vorgelagerten Planetengetriebes auf dessen dem Planetenrädern abgewandten Seite, mit einem weiteren Zahnrad versehen ist, welches dem nachgeschalteten Planetengetriebe als Sonnenrad dient und mit den Planetenrädern des nachgeschalteten Planetengetriebes kämmt.
• Aufgabe und Vorteil der Erfindung
• Der vorliegenden Erfindung mit den Merkmalen des ersten Hauptanspruches liegt die Aufgabe zugrunde, die Drehzahl einer Ausgangswelle bezüglich einer Eingangswelle zu verändern, wobei die Ausgangswelle koaxial zur Eingangswelle angeordnet ist. Gegenüber der im Stand der Technik allgemein bekannten Planetengetriebe insbesondere bei deren hintereinander Schaltung, weist die Vorrichtung mit den Merkmalen des ersten Hauptanspruches den Vorteil auf, dass deren Aufbau vereinfacht ist, und dass sie über eine geringere Anzahl von Bauteilen verfügt, wobei insbesondere des aufwändig herzustellende mit einer Innenverzahnung versehene Hohlrad nicht erforderlich ist.
• Zeichnungen
• Die Erfindung wird nachfolgend als Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
• 1 einen Querschnitt des erfindungsgemäßen Getriebes mit den Merkmalen des ersten Hauptanspruches.
• 2 eine isometrische Darstellung des erfindungsgemäßen Getriebes mit den Merkmalen des ersten Hauptanspruches, ohne Gehäuse 1 mit Blickrichtung auf das Abtriebsrad 7
• 3 eine isometrische Darstellung des erfindungsgemäßen Getriebes mit den Merkmalen des ersten Hauptanspruches, ohne Gehäuse 1 mit Blickrichtung auf das Antriebsrad 6
• 4 eine isometrische Darstellung des Doppelrades 2 des erfindungsgemäßen Getriebes mit den Merkmalen des ersten Hauptanspruches.
• 5 eine isometrische Darstellung des Übertragungsrades 5 des erfindungsgemäßen Getriebes mit den Merkmalen des ersten Hauptanspruches.
• 6 eine isometrische Darstellung des Trägers 3 des erfindungsgemäßen Getriebes mit den Merkmalen des ersten Hauptanspruches, mit Blickrichtung auf die Montageseite der Doppelräder 4 und 5
• 7 eine isometrische Darstellung des Trägers 3 des erfindungsgemäßen Getriebes mit den Merkmalen des ersten Hauptanspruches, mit Blickrichtung auf die, bezüglich 6 abgewandten Seite.
• 8 eine isometrische Darstellung des Doppelrades 4 des erfindungsgemäßen Getriebes mit den Merkmalen des ersten Hauptanspruches
• 9 einen Querschnitt einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Getriebes mit den Merkmalen des ersten Hauptanspruches.
• Beschreibung des Ausführungsbeispieles
• 1 zeigt einen Querschnitt des erfindungsgemäßen Getriebes mit den Merkmalen des ersten Hauptanspruches. 2 und 3 zeigen das erfindungsgemäße Getriebe mit den Merkmalen des ersten Hauptanspruches in isometrischer Darstellung aus unterschiedlichen Blickwinkeln. Das erfindungsgemäße Getriebe verfügt über den drehfest mit dem Gehäuse 1 verbundenen Träger 3, wobei der Träger 3 über mindestens eine Lagerbohrung 15 zur Lagerung mindestens einen Doppelrades 4 verfügt, und über mindestens eine Lagerbohrung 17, welche im Lagerdom 16 angebracht ist, wobei der Lagerdom 16 so ausgebildet ist, dass das Zahnrad 10 des Doppelrades 4 zwischen die einzelnen Lagerdome 16 gefügt werden kann, und zur Lagerung des mindestens einem Doppelrades 2 dient. Der Träger 3 ist in 6 und 7 dargestellt
• In 4 ist das Doppelrad 2 dargestellt, dieses verfügen über das Zahnrad 10 mit der Zähnezahl Z2 und über das Zahnrad 11 mit der Zähnezahl Z3 sowie über den Lagerdom 12 dessen Außendurchmesser mindestens gleich groß wie der Kopfkreisdurchmesser des Zahnrades 11 ist, und welcher zur Lagerung des Doppelrades 2 in den Lagerbohrungen 17 des Trägers 3 dient.
• In 8 ist das Doppelrad 4 dargestellt, dieses verfügt über das Zahnrad 20 mit der Zähnezahl Z6 und über das Zahnrad 21 mit der Zähnezahl Z7 sowie über den Lagerdom 22 dessen Außendurchmesser mindestens gleich groß wie der Kopfkreisdurchmesser des Zahnrades 11 ist, und welcher zur Lagerung des Doppelrades 4 in den Lagerbohrungen 15 des Trägers 3 dient.
• Der Lagerdom 12 des Doppelrades 2 bildet gemeinsam mit der Lagerbohrung 17 des Trägers 3 die Lagerstelle 8 und der Lagerdom 22 des Doppelrades 4 bildet gemeinsam mit der Lagerbohrung 15 des Trägers 3 die Lagerstelle 9.
• Die Position der mindestens einen Lagerbohrung 17 ist in Abhängigkeit vom Teilkreisdurchmesser beziehungsweise der Zähnezahl Z2 des Zahnrades 10 des Doppelrades 2 und in Abhängigkeit vom Teilkreisdurchmesser beziehungsweise der Zähnezahl Z1 des Antriebsrades 6 so gewählt, dass das Zahnrad 10 des Doppelrades 2 mit der Antriebsrad 6 kämmt.
• Die Position der mindestens einen Lagerbohrung 15 ist in Abhängigkeit vom Teilkreisdurchmesser beziehungsweise der Zähnezahl Z7 des Zahnrades 21 des Doppelrades 4 und in Abhängigkeit vom Teilkreisdurchmesser beziehungsweise der Zähnezahl Z8 des Abtriebsrades 7 so gewählt, dass das Zahnrad 21 des Doppelrades 4 mit dem Abtriebsrad 7 kämmt, wobei das Antriebsrad 6 und das Abtriebsrad 7 koaxial angeordnet sind.
• Weiterhin verfügt das erfindungsgemäße Getriebe mit den Merkmalen des ersten Hauptanspruches über das in der Aufnahmebohrung 18 des Trägers 3 angeordnete, in 5 dargestellte Übertragungsrad 5 welches über das Zahnrad 13 mit der Zähnezahl Z4 und über das Zahnrad 14 mit der Zähnezahl Z5 verfügt und koaxial zum Antriebsrad 6 und zum Abtriebsrad 7 angeordnet ist.
• Der Teilkreisdurchmesser beziehungsweise die Zähnezahl Z4 des Zahnrades 13 des Übertragungsrades 5 ist in Abhängigkeit von der Position der Lagerbohrung 17 des Trägers 3 und vom Teilkreisdurchmesser beziehungsweise der Zähnezahl Z3 des Zahnrades 11 des Doppelrades 2 so gewählt, dass das Zahnrad 13 des Übertragungsrades 5 mit dem Zahnrad 11 des Doppelrades 2 kämmt.
• Der Teilkreisdurchmesser beziehungsweise die Zähnezahl Z5 des Zahnrades 14 des Übertragungsrades 5 ist in Abhängigkeit von der Position der Lagerbohrung 15 des Trägers 3 und vom Teilkreisdurchmesser beziehungsweise der Zähnezahl Z6 des Zahnrades 20 des Doppelrades 4 so gewählt, dass das Zahnrad 14 des Übertragungsrades 5 mit dem Zahnrad 20 des Doppelrades 4 kämmt.
• Wir das Antriebsrad 6 in eine Drehbewegung versetzt, so wir diese Drehbewegung auf das Doppelrad 2 übertragen wobei das Verhältnis der Drehzahl des Doppelrades 2 bezügliche der Drehzahl des Antriebsrades 6 dem Verhältnis der Zähnezahl Z2 des Zahnrades 10 des Doppelrades 2 und der Zähnezahl Z1 des Antriebsrades 6 entspricht.
• Die Drehbewegung des Doppelrades 2 wir auf das Übertragungsrades 5 übertragen wobei das Verhältnis der Drehzahl des Übertragungsrades 5 bezügliche der Drehzahl des Doppelrades 2 dem Verhältnis der Zähnezahl Z4 des Zahnrades 13 des Übertragungsrades 5 und der Zähnezahl Z3 Zahnrades 11 des Doppelrades 2 entspricht.
• Die Drehbewegung des Übertragungsrades 5 wir auf das des Doppelrad 4 übertragen wobei das Verhältnis der Drehzahl des Doppelrades 4 bezügliche der Drehzahl Übertragungsrades 5 dem Verhältnis der Zähnezahl Z5 des Zahnrades 14 des Übertragungsrades 5 und der Zähnezahl Z6 des Zahnrades 21 des Doppelrades 4 entspricht.
• Die Drehbewegung des Doppelrades 4 wir auf Abtriebsrad 7 übertragen wobei das Verhältnis der Drehzahl des Abtriebsrades 7 bezüglich der Drehzahl des Doppelrades 4 dem Verhältnis der Zähnezahl Z8 Abtriebsrades 7 und der Zähnezahl Z7 Zahnrades 21 des Doppelrades 4 entspricht.
• Das Verhältnis der Drehzahl des Abtriebsrades 7 bezüglich der Drehzahl des Antriebsrades 6 beträgt somit: (Z1/Z2)·(Z3/Z4)·(Z5/Z6)·(Z7/Z8).
• In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante verfügt das erfindungsgemäße Getriebe mit den Merkmalen des ersten Hauptanspruches über jeweils 3 Doppelräder 2 welche in 3 jeweils um 120° zu einander verdreht angeordneten Lagerbohrungen 17 gelagert sind und über jeweils 3 Doppelräder 4 welche in 3 jeweils um 120° zu einander verdreht angeordneten Lagerbohrungen 15 gelagert sind, wobei die Lagerbohrungen 15 bezüglicher den Lagerbohrungen 17 um 60° verdrehet angeordnet sind. In dieser besonders vorteilhaften Ausführungsvariante wird das Übertragungsrad 5 an dessen Zahnrad 13 mit Hilfe der um 120° verdreht angeordneten Zahnräder 11 der drei Doppelräder 2 und an dessen Zahnrad 14 mit Hilfe der um 120° verdreht angeordneten Zahnräder 20 der drei Doppelräder 4 geführt, wodurch eine separate Lagerung des Übertragungsrades 5 nicht erforderlich ist.
• In 9 ist eine weitere besonders vorteilhaften Ausführung dargestellt, bei welcher ist die Außengeometrie 19 des Trägers 3 so dimensioniert ist, dass die Außengeometrie 19 des Trägers 3 über der Kopfkreis des in der Lagerbohrung 15 des Trägers 3 montierten Zahnrades 20 des Doppelrades 4 hinaussteht, wodurch die Montage des erfindungsgemäßen Getriebes in die Antriebseinheit 23 vereinfacht wird.
• Bezugszeichenliste

1

Gehäuse

2

Doppelrad

3

Träger

4

Doppelrad

5

Übertragungsrad

6

Antriebsrad

7

Abtriebsrad

8

Lagerstelle

9

Lagerstelle

10

Zahnrad

11

Zahnrad

12

Lagerdom

13

Zahnrad

14

Zahnrad

15

Lagerbohrung

16

Lagerdom

17

Lagerbohrung

18

Aufnahmebohrung

19

Außengeometrie

20

Zahnrad

21

Zahnrad

22

Lagerdom

23

Antriebseinheit

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• DE 19612144 A1 [0002]

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Veränderung der Drehzahl einer Ausgangswelle bezüglich der Drehzahl einer Eingangswelle, mit einem Antriebsrad 6, einem zum Antriebsrad 6 koaxial angeordnetem Abtriebsrad 7, einem zum zwischen dem Antriebsrad 6 und dem Abtriebsrad 7, angeordneten zu diesem koaxial ausgerichteten Übertragungsrad 5, mindestens einem Doppelrad 2 und mindestens einem Doppelrad 4 dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Doppelrad 2 aus einem ersten Zahnrad 10 mit der Zähnezahl Z2, aus einem zweiten Zahnrad 11 mit der Zähnezahl Z3 und aus einem zwischen dem Zahnrad 10 und dem Zahnrad 11 angeordneten, zu diesem koaxial ausgerichteten Lagerdom 12, dessen Außengeometrie mindestens so groß ist wie der Kopfkreisdurchmesser des Zahnrades 11, besteht und dass das mindestens eine Doppelrad 2 in der Lagerbohrung 17 des drehfest mit dem Gehäuse 1 verbundenen Trägers 3 derart gelagert ist, dass das Zahnrad 10 des Doppelrades 2 mit dem Antriebsrad 6 kämmt.
2. Vorrichtung zur Veränderung der Drehzahl einer Ausgangswelle bezüglich der Drehzahl einer Eingangswelle nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Doppelrad 4 aus einem ersten Zahnrad 20 mit der Zähnezahl Z6, aus einem zweiten Zahnrad 21 mit der Zähnezahl Z7 und aus einem zwischen dem Zahnrad 20 und dem Zahnrad 21 angeordneten, zu diesem koaxial ausgerichteten Lagerdom 22, dessen Außengeometrie mindestens so groß ist wie der Kopfkreisdurchmesser des Zahnrades 21, besteht und dass das mindestens eine Doppelrad 4 in der Lagerbohrung 15 des drehfest mit dem Gehäuse 1 verbundenen Trägers 3 derart gelagert ist, dass das Zahnrad 20 des Doppelrades 4 mit dem Abtriebsrad 7 kämmt.
3. Vorrichtung zur Veränderung der Drehzahl einer Ausgangswelle bezüglich der Drehzahl einer Eingangswelle nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass das zwischen dem Antriebsrad 6 und dem Abtriebsrad 7, angeordneten zu diesem koaxial ausgerichtete, in der Aufnahmebohrung 18 des Trägers 3 positionierte Übertragungsrad 5 aus einem erste Zahnrad 13 mit der Zähnezahl Z4 und aus einem zweiten Zahnrad 14 mit der Zähnezahl Z5 besteht.
4. Vorrichtung zur Veränderung der Drehzahl einer Ausgangswelle bezüglich der Drehzahl einer Eingangswelle nach Anspruch 1–3 dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad 13 des Übertragungsrades 5 mit dem Zahnrad 11 des Doppelrades 2 kämmt, und dass das Zahnrad 14 des Übertragungsrades 5 mit dem Zahnrad 20 des Doppelrades 4 kämmt.
5. Vorrichtung zur Veränderung der Drehzahl einer Ausgangswelle bezüglich der Drehzahl einer Eingangswelle nach Anspruch 1–4 dadurch gekennzeichnet, dass drei Doppelräder 2 vorhanden sind, die in drei Lagerbohrungen 17 des Trägers 3, welche in einem gleichmäßigen Winkelabstand symmetrisch um die Drehachse des Übertragungsrades 5 angeordnet sind, gelagert sind.
6. Vorrichtung zur Veränderung der Drehzahl einer Ausgangswelle bezüglich der Drehzahl einer Eingangswelle nach Anspruch 1–5 dadurch gekennzeichnet, dass drei Doppelräder 4 vorhanden sind, die in drei Lagerbohrungen 15 des Trägers 3, welche in einem gleichmäßigen Winkelabstand symmetrisch um die Drehachse des Übertragungsrades 5 angeordnet sind, gelagert sind.
7. Vorrichtung zur Veränderung der Drehzahl einer Ausgangswelle bezüglich der Drehzahl einer Eingangswelle nach Anspruch 1–6 dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsrad 5 an dessen Zahnrad 13 in den Zahnrädern 11 der drei Doppelräder 2 gelagert ist, und dass das Übertragungsrad 5 an dessen Zahnrad 14 in den Zahnrädern 20 der drei Doppelräder 4 gelagert ist
8. Vorrichtung zur Veränderung der Drehzahl einer Ausgangswelle bezüglich der Drehzahl einer Eingangswelle nach Anspruch 1–6 dadurch gekennzeichnet, dass die Außengeometrie des Trägers mindestens so groß ist, dass diese mit den Außengeometrien der in den Lagerbohrungen 15 des Trägers 3 gelagerten Zahnräder 20 der Doppelräder 4 in radialer Richtung eine Ebene bildet.

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