DE102018107794A1 - Modulares Planetengetriebesystem - Google Patents

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    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/46Systems consisting of a plurality of gear trains each with orbital gears, i.e. systems having three or more central gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
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Abstract

Die vorliegende Patentanmeldung ein Planetengetriebesystem mit mehreren Stufen vor, das eine Vielzahl von Modulen umfasst, wobei jedes Modul einer Stufe entspricht und unabhängig von ihrer Gestaltung mit anderen Modulen und dem Motor verbunden ist. Auf diese Weise kann jedes Modul in zwei oder mehr Planetengetrieben eingebaut werden und/oder mit anderen Modulen mit unterschiedlichen Drehmomentkapazitäten, Größen und Ausführungen verbunden werden und eine Vielzahl von unterschiedlichen Anwendungen des Systems ermöglichen.

Description

  • Der Stand der Technik.
  • Planetengetriebe sind Zahnradsätze, die aus vier Elementen bestehen: Sonnenrad, Zahnring, Planetenträger und Planetenräder. Die Planetenräder stehen in Eingriff mit dem Sonnenrad und führen eine Drehbewegung aus, die auf den Planetenträger übertragen wird.
  • Der Antrieb des Planetengetriebes erfolgt durch das Sonnenrad, und die Drehmomentübertragung wird vom Planetenträger ausgeführt. Das Innenrad ist fest mit dem Getriebegehäuse verbunden und dient zur Unterstützung des Verdrehmoments. Das vom Sonnenrad herrührende Eingangsdrehmoment ist unterteilt durch die Anzahl der von den Planetenrädern geschaffenen Punkte und überträgt das Ausgangsdrehmoment auf den Planetenträger.
  • Planetengetriebe werden hauptsächlich eingesetzt bei Verwendungen, wo hohe Drehmomente und niedrige Ausgangsumdrehungen erforderlich sind, wie bei Trocknungsverfahren in der Baumaterialindustrie, Abfüllverfahren in der Zementindustrie, in langsamen Materialverarbeitungssystemen, z. B. Mischer, in der Arzneimittel- und Lebensmittelindustrie eingesetzte Drehfilter, sowie in jedem beliebigen Industriezweig mit ähnlichen Anforderungen.
  • Einige Beispiele für die praktische Anwendung von Planetengetrieben sind Luftsprudler, Eindicker, Vakuumfilter, Sammler, Bürstenbelüfter, Zerkleinerer, Rüttler, Drehantriebe, Bagger, Spiralförderer, Rolltreppen, Personenaufzüge, Becheraufzüge, andere Senkrechtförderer, Gummimühlen, Lastenaufzüge, Zerkleinerer und Mühlen, Schneidvorrichtungen, Trockentrommeln, Schneidscheiben / Scheren, Fördertische, Einzelantriebe, Gruppenübertragung, Generatoren, Drahtzieher, Plattenlaminatoren, Kugelmühlen, Trockenzylinder, Druck- und Vakuumfilter, Rührer und Hacker, Jordan mills, Pressen (bark, felt, glue, suction), Walzen, Pulpenmischer, Reinigungsfilter, Mischer für Flüssigkeiten und Feststoffe und Betonmischer.
  • Es gibt also unzählige mögliche Anwendungen für Planetengetriebe, und gegenwärtig gibt es keine Vorrichtung, die einem breiten Spektrum von Drehmoment und Dimensionen Rechnung trägt und vielfältige Anwendungen zulässt. Das Fehlen einer vielseitigeren Vorrichtung, die mehreren Bedürfnissen gerecht wird, zwingt den Anwender, spezifische Vorrichtungen zu kaufen, um jedem Bedarf zu dienen.
  • Um diese technischen Einschränkungen zu überwinden, schlägt die vorliegende Patentanmeldung ein Planetengetriebesystem mit mehreren Stufen vor, das eine Vielzahl von Modulen umfasst, wobei jedes Modul einer Stufe entspricht und unabhängig von ihrer Gestaltung mit anderen Modulen und dem Motor verbunden ist. Auf diese Weise kann jedes Modul in zwei oder mehr Planetengetrieben eingebaut werden und/oder mit anderen Modulen mit unterschiedlichen Drehmomentkapazitäten, Größen und Ausführungen verbunden werden und eine Vielzahl von unterschiedlichen Anwendungen des Systems ermöglichen.
  • Die vorliegende Erfindung schlägt weiterhin ein Planetengetriebesystem mit wenigstens einer Eingangsvorrichtung insbesondere in Form einer Eingangswelle und einer Ausgangsvorrichtung, insbesondere in Form einer Ausgangswelle vor. Dabei erstrecken sich die Eingangsvorrichtung und die Ausgangsvorrichtung in einer vorgegebenen Längsrichtung.
  • Weiterhin weist das Planetengetriebesystem bzw. die Planetengetriebeanordnung wenigstens ein erstes Planetenradmodul und ein zweites Planetenradmodul auf, wobei jedes Planetenradmodul wenigstens ein gezahntes Sonnenrad, wenigstens zwei Planetenräder und wenigstens einen Zahnring mit Innenverzahnung aufweist.
  • Erfindungsgemäß ist wenigstens ein Rad des ersten Moduls entlang der Längsrichtung des Planetengetriebesystems gegenüber wenigstens einem Rad des zweiten Moduls versetzt angeordnet.
  • Insbesondere ist wenigstens ein Modul und insbesondere jedes Modul einer Stufe unabhängig von seiner Gestaltung mit anderen Modulen und dem Motor verbunden oder verbindbar.
  • Das Baukastenkonzept, das in der vorliegenden Patentanmeldung vorgestellt wird, bietet eine Vielzahl von möglichen Kombinationen und erlaubt die Auswahl des geeigneten Antriebs für den spezifischen Anwendungszweck auf der Grundlage der gewünschten Rotationen und des gewünschten Drehmomentbereichs, des verfügbaren Bauraums und der Umweltbedingungen.
  • Ein besonders wichtiges Merkmal des hier vorgestellten Planetengetriebesystems ist, dass ein Modul in zwei oder mehr Planetengetrieben mit unterschiedlichen Drehmomentkapazitäten eingebaut werden kann. Dieses Merkmal ist von Vorteil, denn es erlaubt, dass eine und dieselbe Ausrüstung eingesetzt wird, die geeignet ist für eine Vielfalt von unterschiedlichen Zwecken, denn der gewünschte Umdrehungs- und Drehmomentbereich kann durch die Montage der Module definiert werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind das Sonnenrad des ersten Moduls und das Sonnenrad des zweiten Moduls in der Längsrichtung bezüglich einander versetzt. Besonders bevorzugt sind auch die Zahnringe (auch als Hohlräder bezeichnet) der wenigstens zwei Module bezüglich einander in der Längsrichtung versetzt.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Sonnenräder und/oder die Hohlräder der Module einen unterschiedlichen Querschnitt auf. Weiterhin ist es auch denkbar, dass die Planetenräder der einzelnen Module einen unterschiedlichen Querschnitt aufweisen.
  • Durch die hier beschriebene Ausgestaltung mit Rädern unterschiedlichen Querschnitts kann eine Anpassung der einzelnen Module und unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich zu übertragender Drehmomente erreicht werden.
  • Bei einer besonderen Ausführungsform weisen die Hohlräder der einzelnen Module in der Längsrichtung einen zunehmenden oder abnehmenden Querschnitt auf.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Planetengetriebesystem wenigstens drei Module der oben genannten Art auf.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Hohlrad wenigstens eines Moduls direkt mechanisch gekoppelt mit dem Sonnenrad eines weiteren Moduls. Dabei ist bevorzugt dieses Hohlrad mit dem Sonnenrad drehfest gekoppelt. Diese Kopplung kann dabei bevorzugt über (lösbare) Flanschverbindungen erfolgen. Auf diese Weise kann dem oben erwähnten Baukastenprinzip Rechnung getragen werden.
  • Es wäre jedoch auch denkbar, dass das betreffende Hohlrad einteilig bzw. einstückig mit dem betreffenden Sonnenrad ausgebildet ist.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Planetengetriebesystem wenigstenss einen Planetenradträger auf, an dem die einzelnen Planetenräder bevorzugt drehbar angeordnet sind.
  • Bevorzugt weist jedes einzelne Modul des Planetengetriebesystems einen derartigen Planetenträger auf. Bevorzugt sind die Planetenträger der einzelnen Module voneinander entkoppelt und können sich daher bevorzugt unabhängig voneinander drehen.
  • Besonders bevorzugt sind auch die Sonnenräder der einzelnen Module voneinander entkoppelt und können sich daher bevorzugt unabhängig voneinander drehen.
  • Besonders bevorzugt sind die Hohlräder bzw. Zahnringe der einzelnen Module voneinander entkoppelt und können sich daher bevorzugt unabhängig voneinander drehen.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die einzelnen Module Gehäuseteile und/oder Gehäuseabschnitte zur Unterbringung der jeweiligen Komponenten und insbesondere der einzelnen Räder der Module auf.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind diese Gehäuseabschnitte mittels lösbaren Verbindungen und insbesondere mittels Flanschverbindungen aneinander angeordnet.
  • Bevorzugt weist wenigstens ein Modul jeweils zwei Flanschverbindungen auf, die insbesondere zur Verbindung mit weiteren Modulen und/oder Antriebseinrichtungen geeignet und bestimmt ist. Besonders bevorzugt weisen die beiden Flanschverbindungen eines Moduls einen unterschiedlichen Querschnitt auf. Hiermit kann insbesondere eine Anpassung auf unterschiedliche Module erreicht werden.
  • Bevorzugt sind wenigstens zwei Module und besonders bevorzugt mehrere Module aneinander montiert und insbesondere lösbar aneinander montiert.
  • Bevorzugt ist auch eine Antriebseinrichtung an wenigstens ein Modul montierbar und insbesondere über eine Flanschverbindung montierbar.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Planetengetriebesystem wenigstens eine Schmiermittelzuführung auf, um dem Getriebe ein Schmiermittel und insbesondere ein Schmieröl zuzuführen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist jedes Modul separat eine derartige Schmiermittelzuführung auf.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Getriebeeinrichtung wenigstens eine Sensoreinrichtung auf, welche insbesondere dazu geeignet und bestimmt ist, Kräfte und/oder Drehmomente zu erfassen, insbesondere solche Drehmomente, welche im Inneren des Gehäuses übertragen werden.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Montageeinrichtung auf, um die Vorrichtung an einer Oberfläche, beispielsweise einem Boden oder einer Wand zu montieren.
  • Bevorzugt weisen die Sonnenräder und/oder die Zahnringe und/oder die Planetenräder der einzelnen Module jeweils die gleichen Verzahnungen bzw. Zahnabstände auf. Auf diese Weise können die einzelnen Module noch individueller zusammengestellt werden.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Planetenradsystem wenigstens eine Kupplungseinrichtung auf, um wenigstens ein Rad eines ersten Moduls mit einem Rad eines zweiten Moduls zu koppeln.
  • Wie erwähnt können die einzelnen Module in beliebiger Weise zusammengestellt werden, um insgesamt ein Getriebe mit der gewünschten Über- oder Untersetzung zu erreichen.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Planetengetriebesystem einen Eingangsgehäuseteil auf, zum Lagern der Eingangsvorrichtung dient. Besonders bevorzugt ist hier wenigstens eine Lagereinrichtung vorgesehen, mittels derer die Eingangsvorrichtung gegenüber diesem Eingangsgehäuseteil drehbar gelagert ist. Besonders bevorzugt sind wenigstens zwei Lagereinrichtungen und besonders bevorzugt genau zwei Lagereinrichtungen vorgesehen, die zum Lagern der Eingangsvorrichtung dienen.
  • Diese beiden Lagereinrichtungen sind besonders bevorzugt in der oben erwähnten Längsrichtung versetzt zueinander bzw. hintereinander angeordnet. Besonders bevorzugt ist zwischen diese beiden Lagereinrichtungen in der Längsrichtung beabstandet zueinander angeordnet. Dabei ist besonders bevorzugt zwischen den Lagereinrichtungen ein sich in der Längsrichtung der Lagereinrichtungen erstreckender Zwischenraum angeordnet, der größer ist als die Erstreckung einer der beiden Lagereinrichtungen in der Längsrichtung.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Planetengetriebesystem einen Ausgangsgehäuseteil auf, zum Lagern der Ausgangsvorrichtung dient. Besonders bevorzugt ist hier wenigstens eine Lagereinrichtung vorgesehen, mittels derer die Eingangsvorrichtung gegenüber diesem Eingangsgehäuseteil drehbar gelagert ist. Besonders bevorzugt sind wenigstens zwei Lagereinrichtungen und besonders bevorzugt genau zwei Lagereinrichtungen vorgesehen, die zu, Lagern der Ausangsvorrichtung dienen.
  • Auch diese beiden Lagereinrichtungen sind besonders bevorzugt in der oben erwähnten Längsrichtung versetzt zueinander bzw. hintereinander angeordnet. Besonders bevorzugt ist zwischen diese beiden Lagereinrichtungen in der Längsrichtung beabstandet zueinander angeordnet. Dabei ist besonders bevorzugt zwischen den Lagereinrichtungen ein sich in der Längsrichtung der Lagereinrichtungen erstreckender Zwischenraum angeordnet, der größer ist als die halbe Erstreckung einer der beiden Lagereinrichtungen in der Längsrichtung.
  • Besonders bevorzugt handelt es sich bei den Lagereinrichtungen um Wälzlager. Besonders bevorzugt weisen diese Lagereinrichtungen jeweils Wälzkörper mit einem zylinderförmigen Querschnitt auf.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Eingangsvorrichtung wenigstens abschnittsweise eine Außenverzahnung auf. Bevorzugt wirkt diese Außenverzahnung mit wenigstens einem Planetenrad und bevorzugt mit einer Vielzahl von Planetenrädern zusammen und greift insbesondere in diese ein, sodass eine Drehbewegung dieser Eingangsvorrichtung auf die einzelnen Planetenräder übertragen wird.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die einzelnen Module jeweils Gehäuseteile auf, die in einem montierten Zustand des Planetengetriebesystems stationär angeordnet sind.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens ein Hohlrad stationär montiert, dreht sich also in einem Betriebszustand des Planetengetriebes nicht. Bevorzugt sind wenigstens zwei der besagten Hohlräder stationär montiert, drehen sich also nicht. Besonders bevorzugt sind sämtliche Hohlräder des hier beschriebenen Planetengetriebesystems stationär angeordnet.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens ein Planetenradträger wenigstens eines Moduls (insbesondere mit den daran angeordneten Planetenrädern) drehbar angeordnet, und insbesondere drehbar um eine zentrale Drehachse des Planetenträgersystems.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind wenigstens zwei Planetenradträger (insbesondere wenigstens zweier Module) drehbar angeordnet. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Planetenradträger sämtlicher Module drehbar angeordnet.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens ein Planetenradträger eines Moduls mit dem Sonnenrad und/oder einer zentralen Welle eines weiteren Moduls gekoppelt. Diese Kopplung kann dabei über Schrauben, Bolzen oder dergleichen erfolgen und bevorzugt drehfest sein. Es wäre jedoch auch eine Kopplung über Verzahnungen denkbar und bevorzugt.
  • Es wäre jedoch auch möglich und bevorzugt, dass das eine Kopplung der einzelnen Module über eine Zentralwelle eines ersten Moduls, d.h. eine Welle, welche sich um die zentrale Achse dreht und den Planetenrädern eines weiteren Moduls erfolgt, wobei diese Räder bevorzugt miteinander verzahnt sind.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind wenigstens zwei Module über Verbindungselemente und insbesondere Verbindungsflansche miteinander verbunden. Diese Verbindungsflansche können dabei einen sich in der Längsrichtung verändernden und beispielsweise erweiternden Querschnitt aufweisen.
  • Bevorzugt sind in diesen Verbindungsflanschen Zuführöffnungen vorgesehen, um, wie oben erwähnt, Sonden oder dergleichen in das Planetengetriebesystem einzuführen.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die einzelnen Module und/oder Verbindungselemente miteinander mittels Befestigungskörpern wie insbesondere aber nicht ausschließlich Schrauben befestigt. Diese Schrauben könne sich dabei insbesondere in der Längsrichtung erstrecken. Bevorzugt ist eine Vielzahl derartiger Schrauben in einer Umfangsrichtung um die zentrale Drehachse herum angeordnet.
  • Bevorzugt sind die Schrauben zumindest zum Teil und bevorzugt vollständig in die gleiche Richtung ausgerichtet. Auf diese Weise ist die Getriebeeinrichtung zu Zwecken der Montage von einer Richtung her zugänglich.
  • Bevorzugt sind zwischen den einzelnen Modulen und oder Verbindungselementen Dichtungseinrichtungen wie insbesondere aber nicht ausschließlich O-Ringe angeordnet. Durch diese Vorgehensweise wird das Eindringen von Flüssigkeiten in das Planetengetriebesystem verhindert.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können die einzelnen Module jeweils so ausgebildet sein, dass auf einer ersten Seite ein drehbares Sonnenrad angeordnet ist und auf der anderen Seite ebenfalls ein drehbares Sonnenrad, wobei zwischen diesen beiden Sonnenrädern ein Planetengetriebe angeordnet ist (mit wenigstens einem Hohlrad und wenigstens einem Planetenrad), sodass die Drehung des einen Sonnenrades gegenüber dem anderen Sonnenrad untersetzt oder übersetzt ist.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können die einzelnen Module jeweils so ausgebildet sein, dass auf einer ersten Seite ein drehbarer Planetenradträger angeordnet ist und auf der anderen Seite ein drehbares Sonnenrad, wobei zwischen diesen beiden Sonnenrädern ein Planetengetriebe angeordnet ist (mit wenigstens einem Hohlrad und wenigstens einem Planetenrad), sodass die Drehung des einen Sonnenrades gegenüber dem Planetenradträger untersetzt oder übersetzt ist.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können die einzelnen Module jeweils so ausgebildet sein, dass auf einer ersten Seite ein drehbarer Planetenradträger angeordnet ist und auf der anderen Seite ebenfalls ein drehbarer Planetenradträger, wobei zwischen diesen beiden Planetenradträgern ein Planetengetriebe angeordnet ist (mit wenigstens einem Hohlrad und wenigstens einem Sonnenrad), sodass die Drehung des einen Planetenradträgers gegenüber dem anderen Planetenradträger untersetzt oder übersetzt ist.
  • Auch wären Kombinationen denkbar, bei denen auf wenigstens einer Seite des Moduls und ggfs. auch auf beiden Seiten sowohl ein drehbarer Planetenradträger als auch ein drehbares Sonnenrad angeordnet ist.
  • Dabei ist es denkbar, dass bei den genannten Modulen jeweils die besagten Planetenradträger wenigstens abschnittsweise in der Längsrichtung über das Modul hinausragen, etwa indem eine entsprechende Verzahnung, insbesondere eine Außenverzahnung oder eine Innenverzahnung hinausragt, in welche eine entsprechende Gegenverzahnung, insbesondere eine Innenverzahnung oder eine Außenverzahnung eingreift.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist wenigstens ein Modul auf einer Seite eine Innenverzahnung zur Ankoppelung weiterer Elemente auf und auf der anderen Seite eine Außenverzahnung.
  • Bei allen genannten Varianten können die einzelnen Module jeweils mit anderen Modulen verbunden werden, um die gewünschten Übersetzungen oder Untersetzungen zu erreichen.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform drehen sich wenigstens zwei Sonnenräder und drehen sich bevorzugt sämtliche Sonnenräder um die gleiche geometrische Achse.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform drehen sich wenigstens zwei Planetenradträger und drehen sich bevorzugt sämtliche Planetenradträger um die gleiche geometrische Achse.
  • Bevorzugt sind die Gehäuse der einzelnen Module im Wesentlichen rotationssymmetrisch bezüglich der oben erwähnten Drehachse ausgebildet.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Drehmomentübertragung zwischen den einzelnen Modulen wenigstens zum Teil und bevorzugt vollständig über Verzahnungen.
  • Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf eine Maschine und insbesondere eine Arbeitsmaschine mit ein Planetengetriebesystem der oben beschriebenen Art gerichtet. Bevorzugt weist diese Maschine eine Antriebseinrichtung auf, welche mit der Eingangsvorrichtung gekoppelt ist. Bei dieser Antriebseinrichtung kann es sich insbesondere um einen Elektromotor oder einen durch einen fossilen Brennstoff betriebenen Motor handeln.
  • Bevorzugt weist die Maschine ein Arbeitselement auf welches wenigstens mittelbar mit der Ausgangsvorrichtung gekoppelt ist.
  • Detaillierte Beschreibung
  • In einem ersten Aspekt betrifft die vorliegende Patentanmeldung ein Planetengetriebesystem mit mehreren Stufen und umfasst eine Vielzahl von Modulen, wobei jedes Modul einer Stufe entspricht.
  • Die Module der Planetengetriebe gemäß der vorliegenden Patentanmeldung können z. B. umfassen eine Antriebsvorrichtung als ein antreibender oder Eingangsmotor, eine angetriebene Kraftmaschine oder Ausgangsmotor, ein oder mehrere Ausgangs- oder Zwischenflansche, die bevorzugt an einen Zahnring mit Innenverzahnung angeschlossen sind und mit Planetenrädern in Kontakt stehen, die - besonders bevorzugt konzentrisch - in einem Planetensystem angeordnet sind, die sich um ein Sonnenrad herum und mit diesem in Kontakt stehend drehen.
  • Die 1 veranschaulicht die Grundausführung eines Planetengetriebes.
  • In einer der hier offenbarten Ausführungen kann jedes Modul in zwei oder mehr Planetengetrieben mit unterschiedlichen Drehmomentkapazitäten eingebaut und mit anderen Modulen mit unterschiedlichen Ausführungen verbunden werden. Gemäß der vorliegenden Verwirklichung ist jedes Modul in unabhängiger Weise verbunden und ermöglicht eine Vielzahl von Kombinationen und demzufolge ein breites Anwendungsspektrum. Die 2, 3A und 3B zeigen einige Beispiele möglicher Gestaltungen.
  • Ein in der vorliegenden Patentanmeldung beschriebenes Planetengetriebesystem kann z. B. 10 Modulgrößen mit Nenndrehmomenten von 2300 Nm bis 64000 Nm umfassen. In diesem beispielhaften System ergibt die Lastenverteilung auf verschiedene Planetengetriebe eine wesentlich größere Leistungsdichte und demzufolge kleinere Dimensionen im Vergleich mit Getrieben mit Schrägverzahnung und Kegelrad.
  • Selbstverständlich ist das oben beschriebene System nur ein reines Beispiel. Ein wie in der vorliegenden Patentanmeldung beschriebenes System kann mehr Modulgrößen oder optional weniger Modulgrößen umfassen, wobei andere Drehmomentbereiche berücksichtigt werden.
  • Das hier vorgestellte Planetengetriebesystem bietet Vielseitigkeit und Einsparung für die Nutzer, da ein Modul in zwei oder mehr Antriebsvorrichtungen eingesetzt und an andere Module angepasst werden kann, die ihrerseits auch in zwei oder mehr Antriebsvorrichtungen eingesetzt werden können. Auf diese Weise können Ausrüstungen mit unterschiedlichen Drehmomenten an dieselben Module angepasst werden, wodurch die Drehmomentoptionen des Planetengetriebesystem ebenso wie ihre Anwendungen erweitert werden und gleichzeitig dem Nutzer Einsparungen ermöglichen, da er zwei oder mehr Ausrüstungen mit denselben Module montieren kann.
  • Weitere optionale Bauteile, wie Flansche, Deckel, Adapter, Basis und Füße können bei der Montage des Planetengetriebesystems gemäß der vorliegenden Patentanmeldung verwendet werden.
  • Ein beispielhaftes Planetengetriebesystem nach der vorliegenden Beschreibung kann montiert werden z. B. mit:
    • - Eingangsdeckel
    • - Adapter für den Motor
    • - Basis mit Vollwelle
    • - Basis mit geriefelter Welle
    • - Flansch mit Hohlwelle
    • - Flansch mit Vollwelle
    • - Flansch mit Hohlwelle und Befestigungsscheibe und/oder
    • - Flansch mit Drehmomentarm.
  • Die 4A und 4E zeigen weitere Kombinationsbeispiele von Modulen des Planetengetriebesystems .
  • In einer weiteren Ausführung betrifft die vorliegende Patentanmeldung ein Planetengetriebesystem, das nach der Montage mit einer Eingangsöffnung, einer Führung und optional einer Ausgangsöffnung versehen ist, um den Durchzug eines Drahtes durch das Planetengetriebe zu ermöglichen.
  • Das ist in 5 gezeigt. Eine solche Ausführung ermöglicht z. B. die Durchführung einer Boroskopie und/oder ein Boroskop in wenigstens einem Modul, bevorzugt in mehreren Modulen und besonders bevorzugt in jedem einzelnen Modul des Planetengetriebesystems bei montierter Vorrichtung, ohne die Notwendigkeit, Teile entfernen zu müssen.
  • Andere Arten von Sonden, Kabeln oder Drähten zwecks Inspektion oder Wartung der Vorrichtung können je nach Bedarf durch dieselbe(n) Öffnung(en) geführt werden.
  • In einer anderen zusätzlichen Ausführung betrifft die vorliegende Patentanmeldung einen Zahnring mit Verzahnung auf der Innenseite, wobei die Zähne symmetrische Flanken und Bohrungen aufweisen, was die Nutzung des Rades in zwei Richtungen, Rechtslauf und Linkslauf, ermöglicht, wobei beide Seiten der Flanken genutzt werden.
  • Bevorzugt können dabei diese Zähne und/oder die Flanken aus einem gehärteten Material bestehen.
  • Die 6A, 6B und 7 zeigen diese Lehre.
  • Auf diese Weise kann der Ring in einem Planetengetriebesystem eingebaut werden wie es hier beschrieben wird, und kann bei Anwendungen eingesetzt werden, die in beiden Drehrichtungen laufen ohne die Notwendigkeit, Teile oder Maschine auszutauschen, oder für Umdrehungen in nur einer Richtung, womit die Standzeit des Ringes verdoppelt werden könnte durch den einfachen Richtungswechsel des Teiles oder der Maschine.
  • Die Flankensymmetrie der Zähne des Ringes erlaubt eine Rotativität desselben im Hinblick auf die Nutzung der zwei Flanken des Zahnringes, was sehr nützlich ist bei Anwendungen, die nur eine Drehrichtung haben.
  • Figurenliste
    • Die 1 zeigt die Bestandteile eines Moduls gemäß der vorliegenden Beschreibung. Hierbei sind eine Eingangsvorrichtung in Formeiner Eingangswelle sowie eine Ausgangsvorrichtung in Form einer Ausgangswelle dargestellt. Das Bezugszeichen 5 kennzeichnet ein Sonnenrad, welches hier mit drei Planetenrädern 6 kämmt bzw. zusammenwirkt. Diese drei Planetenräder sind drehbar an einem Planetenträger 18 angeordnet. Das Bezugszeichen 8 kennzeichnet ein Hohlrad bzw. einen Zahnring. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weisen sämtliche der oben genannten Module die hier beschriebenen Räder auf, wobei diese Räder besonders bevorzugt unterschiedliche Querschnitte aufweisen.
    • Die 2 zeigt das Baukastenprinzip und die Möglichkeit verschiedener Antriebe für die Vorrichtung 1 und Beispiele von Bestandteilen der Antriebsvorrichtung 2, die optional montiert sein kann mit einer Eingangswelle (AS) oder mit einem Adapter für den Motor (AM). Das Bezugszeichen L kennzeichnet eine Längsrichtung der Antriebsvorrichtung 2
    • Die 3A und 3B zeigen Ausführungsbeispiele von Abtriebswellen, insbesondere Vollwelle mit Keil 44 bzw. geriffelte Vollwelle 46.
    • Die 4A bis 4E zeigen Beispiele von modularen Planetengetriebesystemen wie sie in der vorliegenden Patentbeschreibung offenbart sind. Die 4A zeigt ein Planetengetriebe mit Füssen 42, Vollwelle mit Keil; die 4B zeigt ein Planetengetriebe mit Füssen 42 und geriefelter Vollwelle; die 4C zeigt ein Planetengetriebe mit Flansch 45 und Vollwelle mit Keil; die 4D zeigt ein Planetengetriebe mit Flansch 45 und geriefelter Vollwelle 48; die 4E zeigt ein Planetengetriebe mit Flansch und geriefelter Hohlwelle 49.
    • Die 5 zeigt ein Planetengetriebesystem mit Öffnungen 52 (mit Pfeilen markiert) in jedem Modul, um den Durchzug eines Kabels, Drahtes oder einer Sonde z. B. für eine Boroskopie, durch das Planetengetriebesystem der vorliegenden Patentanmeldung zu ermöglichen, ohne dass notwendigerweise Teile entfernt werden müssen. Es könnten auch Zugseile oder dergleichen zum Schalten und/oder Betätigen des Getriebes eingefügt werden. Auch könnten Sensoreinrichtungen über diese Öffnungen zugeführt werden.
    • Die 6A zeigt einen Zahnring 8 mit symmetrischen Flanken. Die 6B zeigt im Ausschnitt die symmetrische Flanke des in 6A gezeigten Zahnringes 8.
    • Die 7 zeigt die Möglichkeit, das Planetengetriebesystem in beiden Umlaufrichtungen der Abtriebswelle einzusetzen, Rechtslauf oder Linkslauf, oder die Standzeit des Teiles zu verdoppeln, wenn die Umdrehung nur in einer Richtung verläuft.
  • Die Anmelderin behält sich vor sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteilhaft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur beschriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vorteilhaft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombination mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können.

Claims (9)

  1. Planetengetriebesystem (1) mit mehreren Stufen, umfassend eine Vielzahl von Modulen (10, 20, 30), wobei jedes Modul (10, 20, 30) einer Stufe entspricht und umfasst - eine antreibende oder Eingangsvorrichtung (2), - eine angetriebene oder Abtriebsvorrichtung (4), - einen oder mehrere Ausgangs- oder Zwischenflansche (12, 14, 16), die angekoppelt sind an - einen Zahnring (8) mit Verzahnung an der Innenseite, in Kontakt mit - Planetenrädern (6), die konzentrisch in einem - Planetensystem angeordnet sind, die umlaufen um ein und im Kontakt stehen mit - einem Sonnenrad (5), dadurch gekennzeichnet, dass jedes Modul (10, 20) unabhängig von der Ausführung des Antriebs oder der Eintrittsvorrichtung (2) oder der angetriebenen oder Abtriebsvorrichtung (4) angeschlossen wird, so dass ein Modul (10, 20, 30) in zwei oder mehr Planetengetrieben mit unterschiedlichen Drehmomentkapazitäten eingesetzt werden kann.
  2. Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Öffnung und eine Führung aufweist, insbesondere um den Durchzug eines Drahtes, Kabels oder einer Sonde durch jedes einzelne Modul des Planetengetriebesystems (1) zu ermöglichen.
  3. Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Ring mit Verzahnung an der Innenseite umfasst, wobei die Zähne symmetrische Flanken aufweisen und die Nutzung beider Seiten der Flanke ermöglichen.
  4. Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es optional einen oder mehrere der folgenden Bestandteile umfasst: - Eintrittsdeckel, - Adapter für den Motor, - Basis mit Vollwelle, - Basis mit geriefelter Achse, - Flansch mit Hohlwelle, - Flansch mit Vollwelle, - Flansch mit Hohlwelle und Befestigungsscheibe - Flansch mit Drehmomentarm.
  5. Zahnring mit Verzahnung auf der Innenseite, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne symmetrische Flanken aufweisen und die Nutzung beider Seiten der Flanken in Anwendungen, die eine einzige Rotationsrichtung aufweisen, ermöglichen.
  6. Planetengetriebesystem (1) mit wenigstens einer Eingangsvorrichtung (2) insbesondere in Form einer Eingangswelle (2) und einer Ausgangsvorrichtung (4), insbesondere in Form einer Ausgangswelle (4), wobei sich die Eingangsvorrichtung (2) und die Ausgangsvorrichtung (4) in einer vorgegebenen Längsrichtung (L) erstrecken, mit einem ersten Planetenradmodul (10) und einem zweiten Planetenradmodul (20), wobei jedes Planetenradmodul (10, 20) wenigstens ein gezahntes Sonnenrad (5), wenigstens zwei Planetenräder (6) und wenigstens einen Zahnring (8) mit Innenverzahnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Rad (5, 6, 8) des ersten Moduls entlang der Längsrichtung des Planetengetriebesystems gegenüber wenigstens einem Rad (5, 6, 8) des zweiten Moduls (20) versetzt angeordnet ist.
  7. Planetengetriebesystem (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sonnenräder (5) und/oder die Hohlräder (8) der Module (10, 20) einen unterschiedlichen Querschnitt aufweisen.
  8. Planetengetriebesystem (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (8) wenigstens eines Moduls (10, 20) direkt mechanisch gekoppelt mit dem Sonnenrad (5) eines weiteren Moduls (20, 10) gekoppelt ist.
  9. Planetengetriebesystem (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Module (10, 20) aneinander montiert und insbesondere lösbar aneinander montiert sind.
DE102018107794.7A 2018-04-03 2018-04-03 Modulares Planetengetriebesystem Pending DE102018107794A1 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110701255A (zh) * 2019-10-12 2020-01-17 山东科技大学 一种单驱动输入多轴解耦输出的传动机构及其工作方法与应用

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