DE102022118056A1 - Planetary gear - Google Patents
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Abstract
Planetengetriebe (1), umfassend einen ersten Getriebeteil (11) mit einer Klemmvorrichtung (17), und einen relativ zu dem ersten Getriebeteil (11) drehbaren zweiten Getriebeteil (31) mit einem Getriebeteilkörper (33), einem Festkörpergelenk (45) und einem Klemmteil (47), welcher über das Festkörpergelenk (45) mit dem Getriebeteilkörper (33) verbunden ist, wobei die Klemmvorrichtung (17) dazu eingerichtet ist, in einem geschlossenen Zustand der Klemmvorrichtung (17) den Klemmteil (47) des zweiten Getriebeteils (31) einzuklemmen.Planetary gear (1), comprising a first gear part (11) with a clamping device (17), and a second gear part (31) rotatable relative to the first gear part (11) with a gear part body (33), a solid joint (45) and a clamping part (47), which is connected to the gear part body (33) via the solid joint (45), the clamping device (17) being designed to hold the clamping part (47) of the second gear part (31) when the clamping device (17) is closed. to clamp.
Description
Gebiet der ErfindungField of invention
Die Offenbarung betrifft Planetengetriebe und ein Verfahren zum Betreiben eines Planetengetriebes.The disclosure relates to planetary gears and a method for operating a planetary gear.
Stand der TechnikState of the art
Aus dem Stand der Technik sind spielfreie Planetengetriebe bekannt, wobei Verzahnungsbauteile eines Planetengetriebes mechanisch verspannt werden. Durch die Verwendung spielfreier Getriebe können insbesondere einmal angefahrene Positionen gehalten werden. Das Halten der angefahrenen Position spielt unter anderem in industriellen Anwendungen eine Rolle, beispielsweise bei CNC Maschinen.Backlash-free planetary gears are known from the prior art, with toothed components of a planetary gear being mechanically clamped. By using backlash-free gears, positions that have been approached can be maintained. Maintaining the approached position plays a role in industrial applications, for example in CNC machines.
Allerdings weisen aus dem Stand der Technik bekannte spielfreie Planetengetriebe in verspanntem Zustand eine erhöhte Belastung der Verzahnungsbauteile oder erhöhte Verluste im drehenden Betrieb auf.However, known from the prior art, backlash-free planetary gears in a clamped state have an increased load on the gear components or increased losses during rotating operation.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Aufgabe der Offenbarung ist es, ein Planetengetriebe und ein Verfahren zum Betreiben eines Planetengetriebes anzugeben, welche gegenüber dem Stand der Technik verbessert sind. Insbesondere sollte ein Planetengetriebe angegeben werden, welches spielfrei genutzt werden kann, geringere Belastungen der Verzahnungsbauteile oder geringere Verluste im Betrieb aufweist.The object of the disclosure is to specify a planetary gear and a method for operating a planetary gear, which are improved compared to the prior art. In particular, a planetary gear should be specified that can be used without play, has lower loads on the gearing components or lower losses during operation.
Die Aufgabe wird mit einem Planetengetriebe gemäß Anspruch 1 und einem Verfahren nach dem nebengeordneten Anspruch gelöst.The task is solved with a planetary gear according to claim 1 and a method according to the independent claim.
Gemäß einem Aspekt wird ein Planetengetriebe angegeben, umfassend einen ersten Getriebeteil mit einer Klemmvorrichtung, und einen relativ zu dem ersten Getriebeteil drehbaren zweiten Getriebeteil mit einem Getriebeteilkörper, einem Festkörpergelenk und einem Klemmteil, welcher über das Festkörpergelenk mit dem Getriebeteilkörper verbunden ist. Die Klemmvorrichtung ist dazu eingerichtet, in einem geschlossenen Zustand der Klemmvorrichtung den Klemmteil des zweiten Getriebeteils einzuklemmen.According to one aspect, a planetary gear is specified, comprising a first gear part with a clamping device, and a second gear part which is rotatable relative to the first gear part and has a gear part body, a solid-state joint and a clamping part which is connected to the gear part body via the solid-state joint. The clamping device is designed to clamp the clamping part of the second gear part when the clamping device is in a closed state.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Betreiben eines Planetengetriebes nach einer der hierin beschriebenen Ausführungsformen angegeben. Das Verfahren umfasst ein Öffnen der Klemmvorrichtung zum Freigeben des zweiten Getriebeteils. Das Verfahren umfasst ein Schließen der Klemmvorrichtung zum Halten des zweiten Getriebeteils.According to a further aspect, a method for operating a planetary gear according to one of the embodiments described herein is specified. The method includes opening the clamping device to release the second gear part. The method includes closing the clamping device for holding the second gear part.
Bei typischen Ausführungsformen umfasst ein Planetengetriebe ein Sonnenrad. Typischerweise ist das Sonnenrad drehfest mit einer ersten Welle des Planetengetriebes verbunden. Die erste Welle kann hierin auch als Antriebswelle des Planetengetriebes bezeichnet werden. Die erste Welle ist typischerweise um die Drehachse des Planetengetriebes drehbar, insbesondere drehbar an einem Gehäuse des Planetengetriebes gelagert. Die erste Welle und das Sonnenrad können zur Verbindung mit einer Welle eingerichtet sein, insbesondere zur Verbindung mit der Welle eines Antriebs, beispielsweise eines Motors.In typical embodiments, a planetary gear includes a sun gear. Typically, the sun gear is connected in a rotationally fixed manner to a first shaft of the planetary gear. The first shaft can also be referred to herein as the drive shaft of the planetary gear. The first shaft is typically rotatable about the axis of rotation of the planetary gear, in particular rotatably mounted on a housing of the planetary gear. The first shaft and the sun gear can be set up for connection to a shaft, in particular for connection to the shaft of a drive, for example a motor.
Typischerweise umfasst das Planetengetriebe ein Hohlrad. Bei Ausführungsformen ist das Hohlrad drehfest mit einem Gehäuse des Planetengetriebes verbunden. Typically, the planetary gear includes a ring gear. In embodiments, the ring gear is connected to a housing of the planetary gear in a rotationally fixed manner.
Insbesondere kann das Hohlrad einstückig mit dem Gehäuse des Planetengetriebes ausgebildet sein. Das Gehäuse umfasst typischerweise mehrere Gehäuseteile. Bei Ausführungsformen ist das Gehäuse zur drehfesten Verbindung mit einem Antrieb oder einer anzutreibenden Vorrichtung eingerichtet. Insbesondere kann das Gehäuse einen Gehäuseflansch aufweisen.In particular, the ring gear can be formed in one piece with the housing of the planetary gear. The housing typically includes several housing parts. In embodiments, the housing is set up for a rotationally fixed connection to a drive or a device to be driven. In particular, the housing can have a housing flange.
Bei Ausführungsformen umfasst das Planetengetriebe einen Planetenradträger. Der Planetenradträger ist typischerweise drehfest mit einer zweiten Welle des Planetengetriebes verbunden. Insbesondere kann der Planetenradträger einstückig mit der zweiten Welle ausgebildet sein. Die zweite Welle kann hierin auch als Abtriebswelle bezeichnet werden. Die zweite Welle kann als Vollwelle oder als Hohlwelle ausgebildet sein. Typischerweise ist die zweite Welle zur Verbindung mit einer Welle einer anzutreibenden Vorrichtung eingerichtet. Beispielsweise kann die zweite Welle einen Flansch zur Verbindung mit einer Welle einer anzutreibenden Vorrichtung aufweisen. Die zweite Welle ist typischerweise auf einer der ersten Welle gegenüberliegenden Seite des Planetengetriebes angeordnet. Typischerweise sind die erste Welle und die zweite Welle koaxial angeordnet. Die Begriffe „axial“, „radial“ und „in Umfangsrichtung“ beziehen sich hierin insbesondere auf die Drehachse des Planetengetriebes. Typischerweise sind ein oder mehrere Planetenräder des Planetengetriebes in Eingriff mit dem Sonnenrad und mit dem Hohlrad angeordnet. Die Planetenräder sind typischerweise jeweils auf einem Stift oder Bolzen des Planetenradträgers drehbar bezüglich des Planetenradträgers gelagert.In embodiments, the planetary gear includes a planetary gear carrier. The planetary gear carrier is typically connected in a rotationally fixed manner to a second shaft of the planetary gear. In particular, the planetary gear carrier can be formed in one piece with the second shaft. The second shaft can also be referred to herein as the output shaft. The second shaft can be designed as a solid shaft or as a hollow shaft. Typically, the second shaft is set up to be connected to a shaft of a device to be driven. For example, the second shaft can have a flange for connection to a shaft of a device to be driven. The second shaft is typically arranged on a side of the planetary gear that is opposite the first shaft. Typically, the first shaft and the second shaft are arranged coaxially. The terms “axial”, “radial” and “circumferential” refer here in particular to the axis of rotation of the planetary gear. Typically, one or more planet gears of the planetary gear are arranged in engagement with the sun gear and with the ring gear. The planet gears are typically each mounted on a pin or bolt of the planet gear carrier so that they can rotate relative to the planet gear carrier.
Bei typischen Ausführungsformen umfasst das Planetengetriebe einen ersten Getriebeteil mit einer Klemmvorrichtung. Typischerweise ist die Klemmvorrichtung drehfest mit dem ersten Getriebeteil verbunden. Bei Ausführungsformen umfasst der erste Getriebeteil das Gehäuse des Planetengetriebes. Insbesondere ist die Klemmvorrichtung drehfest mit dem Gehäuse verbunden. Typischerweise ist die Klemmvorrichtung in dem Gehäuse angeordnet.In typical embodiments, the planetary gear includes a first gear part a clamping device. Typically, the clamping device is connected to the first gear part in a rotationally fixed manner. In embodiments, the first gear part includes the housing of the planetary gear. In particular, the clamping device is connected to the housing in a rotationally fixed manner. Typically the clamping device is arranged in the housing.
Typischerweise umfasst das Planetengetriebe einen relativ zu dem ersten Getriebeteil drehbaren zweiten Getriebeteil. Der zweite Getriebeteil ist insbesondere um die Drehachse des Planetengetriebes relativ zu dem ersten Getriebeteil drehbar. Typischerweise umfasst der zweite Getriebeteil einen Getriebeteilkörper, ein Festkörpergelenk und einen Klemmteil. Typischerweise ist der Klemmteil über das Festkörpergelenk mit dem Getriebeteilkörper verbunden. Das Festkörpergelenk kann insbesondere als Federgelenk ausgebildet sein. Typischerweise umfasst der zweite Getriebeteil, insbesondere der Getriebeteilkörper des zweiten Getriebeteils, den Planetenradträger des Planetengetriebes oder die zweite Welle. Typischerweise sind das Festkörpergelenk und der Klemmteil drehfest mit dem Planetenradträger oder der zweiten Welle verbunden, insbesondere mit dem Planetenradträger und der zweiten Welle.Typically, the planetary gear includes a second gear part that is rotatable relative to the first gear part. The second gear part is rotatable in particular about the axis of rotation of the planetary gear relative to the first gear part. Typically, the second gear part includes a gear part body, a solid joint and a clamping part. Typically, the clamping part is connected to the transmission part body via the solid joint. The solid-state joint can in particular be designed as a spring joint. Typically, the second gear part, in particular the gear part body of the second gear part, includes the planetary gear carrier of the planetary gear or the second shaft. Typically, the solid-state joint and the clamping part are connected in a rotationally fixed manner to the planetary gear carrier or the second shaft, in particular to the planetary gear carrier and the second shaft.
Bei typischen Ausführungsformen ist die Klemmvorrichtung des ersten Getriebeteils für einen geöffneten Zustand und einen geschlossenen Zustand eingerichtet. Typischerweise ist die Klemmvorrichtung dazu eingerichtet ist, in dem geschlossenen Zustand der Klemmvorrichtung den Klemmteil des zweiten Getriebeteils einzuklemmen.In typical embodiments, the clamping device of the first gear part is set up for an open state and a closed state. Typically, the clamping device is designed to clamp the clamping part of the second gear part in the closed state of the clamping device.
Bei Ausführungsformen klemmt die Klemmvorrichtung in dem geschlossenen Zustand den Klemmteil in Umfangsrichtung um die Drehachse des Planetengetriebes spielfrei fest. Insbesondere ist der zweite Getriebeteil in dem geschlossenen Zustand der Klemmvorrichtung durch einen Reibschluss zwischen der Klemmvorrichtung und dem Klemmteil spielfrei festgeklemmt. In dem geschlossenen Zustand der Klemmvorrichtung kann der zweite Getriebeteil drehfest zur Klemmvorrichtung gehalten werden, insbesondere bei Stillstand des zweiten Getriebeteils.In embodiments, in the closed state, the clamping device clamps the clamping part in the circumferential direction around the axis of rotation of the planetary gear without play. In particular, the second gear part is clamped without play in the closed state of the clamping device by a frictional connection between the clamping device and the clamping part. In the closed state of the clamping device, the second gear part can be held in a rotationally fixed manner to the clamping device, in particular when the second gear part is at a standstill.
Typischerweise ist die Klemmvorrichtung dazu eingerichtet, in dem geöffneten Zustand der Klemmvorrichtung den Klemmteil nicht einzuklemmen. Typischerweise ist der zweite Getriebeteil in dem geöffneten Zustand relativ zu dem ersten Getriebeteil drehbar, insbesondere frei drehbar. Ausführungsformen können beispielsweise den Vorteil bieten, dass eine angefahrene Position, beispielsweise eine Rotationsposition der Abtriebswelle, bei Stillstand eines Planetengetriebes durch Einklemmen des Klemmteils spielfrei gehalten werden kann, insbesondere auch gegen externe Kräfte. Belastungen von Verzahnungsbauteilen oder Verluste durch eine mechanische Verspannung von Verzahnungsbauteilen können vermieden werden. Im geschlossenen Zustand wird die Verzahnung des Planetengetriebes nicht mechanisch belastet.Typically, the clamping device is designed not to clamp the clamping part when the clamping device is in the open state. Typically, the second gear part is rotatable, in particular freely rotatable, relative to the first gear part in the open state. Embodiments can, for example, offer the advantage that an approached position, for example a rotational position of the output shaft, can be kept free of play when a planetary gear is at a standstill by clamping the clamping part, in particular against external forces. Loads on gear components or losses due to mechanical tension on gear components can be avoided. When closed, the gearing of the planetary gear is not subjected to mechanical stress.
Gemäß typischen Ausführungsformen umfasst die Klemmvorrichtung einen ersten Klemmkörper und einen zweiten Klemmkörper. Typischerweise ist die Klemmvorrichtung eingerichtet, den Klemmteil zwischen dem ersten Klemmkörper und dem zweiten Klemmkörper einzuklemmen. Typischerweise sind der erste Klemmkörper und der zweite Klemmkörper relativ zueinander beweglich. Insbesondere kann der erste Klemmkörper relativ zu dem zweiten Klemmkörper verschieblich gelagert sein. Bei Ausführungsformen ist der erste Klemmkörper verschieblich zu dem Gehäuse des Planetengetriebes gelagert, insbesondere axial verschieblich. Der zweite Klemmkörper kann fest mit dem Gehäuse verbunden sein, insbesondere einstückig mit Gehäuse ausgebildet sein. Beispielsweise kann der zweite Klemmkörper als Anschlag ausgebildet sein, insbesondere als mechanischer Anschlag für den zwischen dem Anschlag und dem ersten Klemmkörper einzuklemmenden Klemmteil. Bei Ausführungsformen sind der erste Klemmkörper oder der zweite Klemmkörper ringförmig ausgebildet, insbesondere ringförmig um die Drehachse des Planetengetriebes. Typischerweise sind der erste Klemmkörper und der zweite Klemmkörper aus Metall, beispielsweise aus Stahl, hergestellt.According to typical embodiments, the clamping device comprises a first clamping body and a second clamping body. Typically, the clamping device is set up to clamp the clamping part between the first clamping body and the second clamping body. Typically, the first clamping body and the second clamping body are movable relative to one another. In particular, the first clamping body can be mounted displaceably relative to the second clamping body. In embodiments, the first clamping body is mounted to be displaceable relative to the housing of the planetary gear, in particular axially displaceable. The second clamping body can be firmly connected to the housing, in particular formed in one piece with the housing. For example, the second clamping body can be designed as a stop, in particular as a mechanical stop for the clamping part to be clamped between the stop and the first clamping body. In embodiments, the first clamping body or the second clamping body are annular, in particular annular around the axis of rotation of the planetary gear. Typically, the first clamping body and the second clamping body are made of metal, for example steel.
Bei Ausführungsformen umfasst die Klemmvorrichtung einen Aktor zum Bewegen des ersten Klemmkörpers relativ zu dem zweiten Klemmkörper. Der Aktor kann als linearer Aktor in axialer Richtung ausgebildet sein. Bei Ausführungsformen umfasst der Aktor einen beweglichen Kolben und einen Hubraum. Der erste Klemmkörper kann einstückig mit dem Kolben ausgebildet sein.In embodiments, the clamping device comprises an actuator for moving the first clamping body relative to the second clamping body. The actuator can be designed as a linear actuator in the axial direction. In embodiments, the actuator includes a movable piston and a displacement. The first clamping body can be formed in one piece with the piston.
Bei typischen Ausführungsformen ist der Aktor als hydraulischer oder pneumatischer Aktor ausgebildet. Das Planetengetriebe, insbesondere das Gehäuse des Planetengetriebes, kann einen hydraulischen oder pneumatischen Anschluss zum Betreiben des Aktors aufweisen. Der Anschluss steht typischerweise in fluidischer Verbindung mit dem Hubraum des Aktors. Insbesondere eine Ausführung als hydraulischer Aktor kann eine hohe Kraftdichte zum Einklemmen des Klemmteils oder beispielsweise ein schnelles Schalten zwischen dem geschlossenen Zustand und dem geöffneten Zustand der Klemmvorrichtung bereitstellen. Bei weiteren Ausführungsformen ist der Aktor als elektromechanischer oder elektromagnetischer Aktor oder als mechanisch zu betätigender Aktor, zum Beispiel als ein über einen Hebel zu betätigender Aktor, ausgebildet.In typical embodiments, the actuator is designed as a hydraulic or pneumatic actuator. The planetary gear, in particular the housing of the planetary gear, can have a hydraulic or pneumatic connection for operating the actuator. The connection is typically in fluid connection with the displacement of the actuator. In particular, an embodiment as a hydraulic actuator can provide a high force density for clamping the clamping part or, for example, rapid switching between the closed state and the open state of the clamping device. In further embodiments, the actuator is as an electromechanical or electromagnetic actuator or as a mechanically actuated actuator, for example as an actuator that can be operated via a lever.
Gemäß typischen Ausführungsformen umfasst die Klemmvorrichtung ein Rückstellelement zum Bewegen des ersten Klemmkörpers relativ zu dem zweiten Klemmkörper. Typischerweise ist das Rückstellelement zusätzlich zu dem Aktor in dem Planetengetriebe vorgesehen. Bei Ausführungsformen ist oder umfasst das Rückstellelement ein Federelement, insbesondere eine Mehrzahl von Federelementen. Das Federelement kann beispielsweise als Tellerfeder oder Tellerfederpaket ausgeführt sein. Bei weiteren Ausführungsformen kann das Federelement eine Spiralfeder, eine Gasdruckfeder oder ein elastisches Material wie etwa einen Gummipuffer umfassen. Bei Ausführungsformen können mehrere Federelemente an verschiedenen Positionen in Umfangsrichtung angeordnet sein. Federelemente, insbesondere Tellerfedern, können Energie speichern und in gespanntem Zustand eine hohe Kraftdichte bereitstellen. Bei weiteren Ausführungsformen umfasst das Rückstellelement einen oder mehrere Permanentmagnete. Der erste Klemmkörper kann magnetisches Material umfassen, insbesondere ferromagnetisches Material.According to typical embodiments, the clamping device comprises a restoring element for moving the first clamping body relative to the second clamping body. Typically, the restoring element is provided in the planetary gear in addition to the actuator. In embodiments, the restoring element is or comprises a spring element, in particular a plurality of spring elements. The spring element can be designed, for example, as a disc spring or disc spring package. In further embodiments, the spring element can comprise a spiral spring, a gas pressure spring or an elastic material such as a rubber buffer. In embodiments, multiple spring elements can be arranged at different positions in the circumferential direction. Spring elements, especially disc springs, can store energy and provide a high force density when tensioned. In further embodiments, the restoring element comprises one or more permanent magnets. The first clamping body can comprise magnetic material, in particular ferromagnetic material.
Typischerweise sind der Aktor und das Rückstellelement, insbesondere das Federelement, zum Bewegen des ersten Klemmkörpers in entgegengesetzte Richtungen eingerichtet. Bei typischen Ausführungsformen ist die Klemmvorrichtung bei energielosem Aktor in dem geschlossenen Zustand, beispielsweise bei einem drucklosen hydraulischen oder pneumatischen Aktor. Typischerweise ist bei energielosem Aktor der erste Klemmkörper durch das Rückstellelement gegen den Klemmteil und in Richtung des zweiten Klemmkörpers gedrückt. Insbesondere ist der Klemmteil durch die Kraft des Rückstellelements zwischen dem ersten Klemmkörper und dem zweiten Klemmkörper eingeklemmt. Eine energielos geschlossene Klemmvorrichtung kann beispielsweise eine Rotationsposition mit höherer Sicherheit halten.Typically, the actuator and the restoring element, in particular the spring element, are set up to move the first clamping body in opposite directions. In typical embodiments, the clamping device is in the closed state when the actuator is de-energized, for example with an unpressurized hydraulic or pneumatic actuator. Typically, when the actuator is de-energized, the first clamping body is pressed by the restoring element against the clamping part and in the direction of the second clamping body. In particular, the clamping part is clamped between the first clamping body and the second clamping body by the force of the restoring element. A clamping device that is closed without energy can, for example, hold a rotational position with greater security.
Typischerweise ist der Aktor dazu eingerichtet, bei Energiezufuhr an den Aktor den ersten Klemmkörper von dem zweiten Klemmkörper weg zu bewegen. Der Aktor kann dazu eingerichtet sein, bei Energiezufuhr den ersten Klemmkörper gegen eine Kraft des Rückstellelements, insbesondere gegen eine Federkraft eines Federelements, von dem zweiten Klemmkörper weg zu bewegen. Der erste Klemmkörper kann insbesondere derart bewegt werden, dass der Klemmteil nicht mehr zwischen dem ersten Klemmkörper und dem zweiten Klemmkörper eingeklemmt ist. Die Energiezufuhr kann beispielsweise bei einem hydraulischen oder pneumatischen Aktor durch eine Druckerhöhung in dem Hubraum des Aktors erfolgen. Die Druckerhöhung kann durch eine mit dem Hubraum fluidisch verbundene Hydraulikvorrichtung oder Pneumatikvorrichtung bereitgestellt werden. Bei weiteren Ausführungsformen kann die Energiezufuhr durch elektrische oder mechanische Energiezufuhr erfolgen.Typically, the actuator is set up to move the first clamping body away from the second clamping body when energy is supplied to the actuator. The actuator can be set up to move the first clamping body away from the second clamping body against a force of the restoring element, in particular against a spring force of a spring element, when energy is supplied. The first clamping body can in particular be moved in such a way that the clamping part is no longer clamped between the first clamping body and the second clamping body. In the case of a hydraulic or pneumatic actuator, for example, the energy supply can take place by increasing the pressure in the displacement of the actuator. The pressure increase can be provided by a hydraulic device or pneumatic device that is fluidly connected to the displacement. In further embodiments, the energy supply can take place through electrical or mechanical energy supply.
Bei weiteren typischen Ausführungsformen ist die Klemmvorrichtung bei energielosem Aktor, insbesondere bei drucklosem Aktor, in dem geöffneten Zustand. Insbesondere ist das Rückstellelement eingerichtet, den ersten Klemmkörper von dem zweiten Klemmkörper weg zu bewegen. Der Aktor ist typischerweise eingerichtet, den ersten Klemmkörper bei Energiezufuhr an den Aktor auf den zweiten Klemmkörper zu zu bewegen, insbesondere gegen eine Kraft des Rückstellelements.In further typical embodiments, the clamping device is in the open state when the actuator is de-energized, in particular when the actuator is depressurized. In particular, the restoring element is set up to move the first clamping body away from the second clamping body. The actuator is typically set up to move the first clamping body towards the second clamping body when energy is supplied to the actuator, in particular against a force of the restoring element.
In weiteren Ausführungsformen ist die Klemmvorrichtung ohne Rückstellelement ausgeführt. Bei energielosem Aktor, insbesondere bei drucklosem Aktor, ist die Klemmvorrichtung in dem geöffneten Zustand. Der Aktor ist typischerweise eingerichtet, den ersten Klemmkörper bei Energiezufuhr an den Aktor auf den zweiten Klemmkörper hin zu bewegen.In further embodiments, the clamping device is designed without a restoring element. When the actuator is de-energized, in particular when the actuator is depressurized, the clamping device is in the open state. The actuator is typically set up to move the first clamping body towards the second clamping body when energy is supplied to the actuator.
Bei typischen Ausführungsformen ist der Klemmteil des zweiten Getriebeteils axial zwischen dem ersten Klemmkörper und dem zweiten Klemmkörper angeordnet. Typischerweise ist das Festkörpergelenk radial zwischen dem Klemmteil und einer radialen Befestigungsposition angeordnet, wobei die radiale Befestigungsposition zur Befestigung des Festkörpergelenks an dem Getriebeteilkörper vorgesehen ist.In typical embodiments, the clamping part of the second gear part is arranged axially between the first clamping body and the second clamping body. Typically, the solid-state joint is arranged radially between the clamping part and a radial fastening position, the radial fastening position being provided for fastening the solid-state joint to the transmission part body.
Bei Ausführungsformen umfasst der zweite Getriebeteil eine Scheibe, beispielsweise eine um die Drehachse des Planetengetriebes angeordnete Scheibe. Die Scheibe kann beispielsweise eine zentrale Öffnung um die erste Welle des Planetengetriebes aufweisen. Bei Ausführungsformen ist die Scheibe als Blechscheibe ausgebildet. Typischerweise umfasst die Scheibe den Klemmteil und das Festkörpergelenk. Die Scheibe kann einen Befestigungsteil zur festen Verbindung mit dem Getriebeteilkörper des zweiten Getriebeteils umfassen. Insbesondere kann der Befestigungsteil der Scheibe starr mit dem Getriebeteilkörper verbunden sein. Beispielsweise kann die Scheibe axial zwischen einem Haltering des zweiten Getriebeteils und dem Getriebeteilkörper befestigt sein, beispielsweise festgeschraubt sein. Typischerweise ist der Befestigungsteil an einer radialen Befestigungsposition zur Befestigung des Festkörpergelenks und des Klemmteils an dem Getriebeteilkörper vorgesehen, wobei das Festkörpergelenk radial zwischen der radialen Befestigungsposition und dem Klemmteil angeordnet ist. Typischerweise sind der Befestigungsteil, das Festkörpergelenk und der Klemmteil radial in dieser Reihenfolge angeordnet, insbesondere in dieser Reihenfolge von radial innen nach radial außen. Gemäß typischen Ausführungsformen ist die Scheibe als volle Scheibe ausgebildet. Bei weiteren Ausführungsformen ist die Scheibe als geschlitzte Scheibe, beispielsweise mit radialen Schlitzen in dem Klemmteil oder dem Festkörpergelenk, ausgebildet.In embodiments, the second gear part comprises a disk, for example a disk arranged around the axis of rotation of the planetary gear. The disk can, for example, have a central opening around the first shaft of the planetary gear. In embodiments, the disk is designed as a sheet metal disk. Typically, the disc includes the clamping part and the solid joint. The disk may comprise a fastening part for a fixed connection to the transmission part body of the second transmission part. In particular, the fastening part of the disk can be rigidly connected to the transmission part body. For example, the disk can be fastened axially between a retaining ring of the second gear part and the gear part body, for example screwed tight. Typically, the fastening part is provided at a radial fastening position for fastening the solid joint and the clamping part to the transmission part body, the solid joint being arranged radially between the radial fastening position and the clamping part. Typically, the fastening part, the solid-state joint and the clamping part are radial in this Order arranged, in particular in this order from radially inside to radially outside. According to typical embodiments, the disk is designed as a full disk. In further embodiments, the disk is designed as a slotted disk, for example with radial slots in the clamping part or the solid-state joint.
Typischerweise stellt das Festkörpergelenk eine elastisch biegsame Verbindung zwischen dem Befestigungsteil oder dem Getriebeteilkörper und dem Klemmteil bereit. Insbesondere ist der Klemmteil über das Festkörpergelenk mit dem Befestigungsteil und insbesondere mit dem Getriebeteilkörper verbunden. Das Festkörpergelenk der Scheibe, insbesondere einer Blechscheibe, bildet beispielsweise ein Federgelenk aus. Scheiben gemäß Ausführungsformen können insbesondere verdrehsteif und in dem Bereich des Festkörpergelenks in axialer Richtung elastisch biegsam ausgebildet sein.Typically, the solid state joint provides an elastically flexible connection between the fastening part or the gear part body and the clamping part. In particular, the clamping part is connected to the fastening part and in particular to the transmission part body via the solid-state joint. The solid-state joint of the disk, in particular a sheet metal disk, forms, for example, a spring joint. Disks according to embodiments can in particular be designed to be torsionally rigid and elastically flexible in the axial direction in the area of the solid-state joint.
Bei Ausführungsformen weist der Klemmteil oder ein zum Kontakt mit dem Klemmteil vorgesehener Teil der Klemmvorrichtung eine bearbeitete Oberfläche auf. Die bearbeitete Oberfläche ist insbesondere zum Reibschluss zwischen Klemmteil und Klemmvorrichtung vorgesehen. Die bearbeitete Oberfläche kann eine Oberflächenstrukturierung aufweisen, insbesondere eine reibwerterhöhende Oberflächenstrukturierung. Zum Beispiel kann die Oberflächenstrukturierung eine Strukturierung durch Laserbearbeitung aufweisen. Beispielsweise kann die Oberflächenstrukturierung radial ausgerichtete Linien umfassen. Bei Ausführungsformen kann die bearbeitete Oberfläche eine Beschichtung aufweisen, insbesondere eine reibwerterhöhende Beschichtung. Eine bearbeitete Oberfläche kann insbesondere den Vorteil aufweisen, dass der zweite Getriebeteil in dem geschlossenen Zustand bei höheren Drehmomenten zwischen Klemmteil und Klemmvorrichtung festgehalten werden kann.In embodiments, the clamping part or a part of the clamping device intended for contact with the clamping part has a machined surface. The machined surface is intended in particular for frictional engagement between the clamping part and the clamping device. The processed surface can have a surface structuring, in particular a surface structuring that increases the coefficient of friction. For example, the surface structuring can have structuring by laser processing. For example, the surface structuring can include radially aligned lines. In embodiments, the machined surface can have a coating, in particular a coating that increases the coefficient of friction. A machined surface can have the particular advantage that the second gear part can be held in the closed state at higher torques between the clamping part and the clamping device.
Bei weiteren typischen Ausführungsformen ist der Klemmteil glatt ausgeführt. Bei noch weiteren Ausführungsformen können der Klemmteil und die Klemmvorrichtung jeweils eine Verzahnung aufweisen, wobei die Verzahnungen zum formschlüssigen Eingriff miteinander angeordnet sind. Die Verzahnungen können beispielsweise auf der Scheibe sowie auf dem ersten Klemmkörper oder auf dem zweiten Klemmkörper angeordnet sein. Die Verzahnungen können als Hirth-Verzahnung ausgeführt sein.In further typical embodiments, the clamping part is made smooth. In still further embodiments, the clamping part and the clamping device can each have teeth, the teeth being arranged for positive engagement with one another. The teeth can be arranged, for example, on the disk and on the first clamping body or on the second clamping body. The teeth can be designed as Hirth teeth.
Bei typischen Ausführungsformen ist das Sonnenrad des Planetengetriebes an einer ersten Seite des Planetengetriebes zur Verbindung mit einer Welle eingerichtet. Insbesondere kann das Sonnenrad oder die mit dem Sonnenrad starr verbundene erste Welle des Planetengetriebes drehfest mit der Welle einer weiteren Vorrichtung verbunden werden, beispielsweise mit der Welle eines Antriebs zum Antreiben des Planetengetriebes. Die Welle des Antriebs kann typischerweise an der ersten Seite des Planetengetriebes mit der ersten Welle des Planetengetriebes drehfest verbunden werden. Typischerweise ist der Klemmteil oder die Klemmvorrichtung in Richtung der ersten Seite relativ zu dem Planetenradträger angeordnet. Insbesondere kann der Klemmteil in einem axialen Bereich der ersten Welle des Planetengetriebes angeordnet sein. Bei Ausführungsformen sind der Klemmteil, das Festkörpergelenk oder die Klemmvorrichtung in einem axialen Bereich der ersten Welle um die erste Welle angeordnet. Typischerweise ist die Klemmvorrichtung in einem an der ersten Seite vorgesehenen Gehäuseteil des Gehäuses des Planetengetriebes angeordnet. Bei weiteren Ausführungsformen ist die Klemmvorrichtung um die zweite Welle angeordnet.In typical embodiments, the sun gear of the planetary gear is set up on a first side of the planetary gear for connection to a shaft. In particular, the sun gear or the first shaft of the planetary gear that is rigidly connected to the sun gear can be connected in a rotationally fixed manner to the shaft of another device, for example to the shaft of a drive for driving the planetary gear. The shaft of the drive can typically be connected in a rotationally fixed manner to the first shaft of the planetary gear on the first side of the planetary gear. Typically, the clamping part or the clamping device is arranged in the direction of the first side relative to the planet gear carrier. In particular, the clamping part can be arranged in an axial region of the first shaft of the planetary gear. In embodiments, the clamping part, the solid-state joint or the clamping device are arranged around the first shaft in an axial region of the first shaft. Typically, the clamping device is arranged in a housing part of the housing of the planetary gear provided on the first side. In further embodiments, the clamping device is arranged around the second shaft.
Gemäß typischen Ausführungsformen weist die Klemmvorrichtung eine erste Anlagefläche zum Kontakt mit dem Klemmteil auf. Typischerweise ist die erste Anlagefläche schräg zu einer radialen Ebene des Planetengetriebes ausgerichtet. Unter einer radialen Ebene ist hierin insbesondere eine Ebene senkrecht zu der Drehachse des Planetengetriebes zu verstehen. Bei Ausführungsformen kann der erste Klemmkörper oder der zweite Klemmkörper die erste Anlagefläche aufweisen. Bei weiteren Ausführungsformen weist der erste Klemmkörper die erste Anlagefläche zum Kontakt des ersten Klemmkörpers mit dem Klemmteil auf. Der zweite Klemmkörper kann eine zweite Anlagefläche zum Kontakt des zweiten Klemmkörpers mit dem Klemmteil aufweisen.According to typical embodiments, the clamping device has a first contact surface for contact with the clamping part. Typically, the first contact surface is aligned obliquely to a radial plane of the planetary gear. A radial plane is to be understood here in particular as a plane perpendicular to the axis of rotation of the planetary gear. In embodiments, the first clamping body or the second clamping body can have the first contact surface. In further embodiments, the first clamping body has the first contact surface for contact of the first clamping body with the clamping part. The second clamping body can have a second contact surface for contacting the second clamping body with the clamping part.
Typischerweise sind die erste Anlagefläche und die zweite Anlagefläche schräg zu einer radialen Ebene des Planetengetriebes ausgerichtet. Bei einigen Ausführungsformen sind die erste Anlagefläche und die zweite Anlagefläche zumindest teilweise parallel zueinander ausgebildet. Der Winkel der Schrägung der ersten Anlagefläche oder der zweiten Anlagefläche kann insbesondere zumindest im Wesentlichen dem Kippwinkel des Klemmteils oder des Festkörpergelenks in dem geschlossenen Zustand der Klemmvorrichtung entsprechen. Typischerweise ist der Winkel zwischen der ersten Anlagefläche oder der zweiten Anlagefläche und der radialen Ebene betragsmäßig mindestens 0,005°, insbesondere mindestens 0,01°, insbesondere mindestens 0,1°, oder maximal 15°, insbesondere maximal 10°. Typische Ausführungsformen können den Vorteil bieten, dass ein Knicken des Festkörpergelenks oder des Klemmteils, insbesondere am Übergang zwischen dem Festkörpergelenk und dem Klemmteil, vermieden oder reduziert werden kann. Die Vermeidung oder Reduktion von Spannungen oder Knicken in dem Festkörpergelenk oder Klemmteil kann beispielsweise eine Lebensdauer oder eine maximale Belastbarkeit des Festkörpergelenks oder des Klemmteils erhöhen.Typically, the first contact surface and the second contact surface are aligned obliquely to a radial plane of the planetary gear. In some embodiments, the first contact surface and the second contact surface are at least partially formed parallel to one another. The angle of the inclination of the first contact surface or the second contact surface can in particular correspond at least substantially to the tilt angle of the clamping part or the solid-state joint in the closed state of the clamping device. Typically, the angle between the first contact surface or the second contact surface and the radial plane is at least 0.005°, in particular at least 0.01°, in particular at least 0.1°, or at most 15°, in particular at most 10°. Typical embodiments can offer the advantage that buckling of the solid-state joint or the clamping part, in particular at the transition between the solid-state joint and the clamping part, can be avoided or reduced. The avoidance or reduction of stresses or kinks in the rigid joint or clamp Part can, for example, increase the service life or maximum load capacity of the solid-state joint or the clamping part.
Bei typischen Ausführungsformen umfasst der Getriebeteilkörper des zweiten Getriebeteils einen Anlagekörper mit einer Kontaktseite zum Kontakt mit dem Festkörpergelenk oder mit dem Befestigungsteil. Bei Ausführungsformen ist der Anlagekörper drehfest mit dem Planetenradträger verbunden, insbesondere starr verbunden. Der Anlagekörper kann an der Kontaktseite radial in Richtung des Klemmteils eine Fase aufweisen. Die Fase kann insbesondere derart ausgeführt sein, dass eine Spannung in dem Festkörpergelenk oder ein Knicken des Festkörpergelenks an der Kontaktseite des Anlagekörpers reduziert oder vermieden wird, insbesondere in dem geschlossenen Zustand der Klemmvorrichtung. Typischerweise umfasst der Anlagekörper einen radialen Befestigungsbereich, in dem das Festkörpergelenk an dem Anlagekörper befestigt ist. Beispielsweise kann eine Scheibe, welche das Festkörpergelenk, den Klemmteil und insbesondere einen Befestigungsteil umfasst, in dem radialen Befestigungsbereich an dem Anlagekörper befestigt sein. Insbesondere kann der Befestigungsteil in dem radialen Befestigungsbereich an der Kontaktseite des Anlagekörper befestigt sein. Die Kontaktseite des Anlagekörpers kann in dem radialen Befestigungsbereich im Wesentlichen radial ausgerichtet sein, insbesondere radial gerade ausgebildet sein. In typical embodiments, the transmission part body of the second transmission part comprises a contact body with a contact side for contact with the solid-state joint or with the fastening part. In embodiments, the contact body is connected to the planet gear carrier in a rotationally fixed manner, in particular rigidly connected. The contact body can have a chamfer on the contact side radially in the direction of the clamping part. The chamfer can in particular be designed in such a way that tension in the solid-state joint or buckling of the solid-state joint on the contact side of the contact body is reduced or avoided, in particular in the closed state of the clamping device. Typically, the contact body comprises a radial fastening area in which the solid joint is attached to the contact body. For example, a disk, which includes the solid-state joint, the clamping part and in particular a fastening part, can be fastened to the contact body in the radial fastening region. In particular, the fastening part can be fastened in the radial fastening area on the contact side of the contact body. The contact side of the contact body can be essentially radially aligned in the radial fastening region, in particular designed to be radially straight.
Die Fase ist typischerweise in einem an den Befestigungsbereich in Richtung des Klemmteils angrenzenden, radialen Bereich der Kontaktseite vorgesehen. Der an den Befestigungsbereich angrenzende radiale Bereich kann hierin auch als Anlagebereich bezeichnet werden.The chamfer is typically provided in a radial region of the contact side adjacent to the fastening region in the direction of the clamping part. The radial area adjacent to the fastening area can also be referred to herein as the contact area.
Bei einigen Ausführungsformen weist die Fase einen von der radialen Position abhängigen Winkel zu einer radialen Ebene des Planetengetriebes auf. Typischerweise nimmt der Winkel von einem Fasenanfangswinkel in radialer Richtung zu einem von dem Fasenanfangswinkel verschiedenen Fasenendwinkel zu. Typischerweise ist der Fasenendwinkel größer als 0,005°, insbesondere größer als 0,01°, oder kleiner als 15°, insbesondere kleiner als 10°. Beispielsweise kann der Winkel der Fase inkrementell über eine Anzahl N>1 von Inkrementen zunehmen. Die Winkel βn der Inkremente können insbesondere gemäß Formel (1) ausgebildet sein, mit Zählvariable n=1...N und Fasenendwinkel α.
Die Länge eines Inkrements beträgt l= L/N, wobei L eine Gesamtlänge der Fase ist. Bei Ausführungsformen beträgt die Gesamtlänge der Fase in radialer Richtung mindestens 1 mm, insbesondere mindestens 1,5 mm, oder maximal 20 mm, insbesondere maximal 10 mm.The length of an increment is l= L/N, where L is a total length of the chamfer. In embodiments, the total length of the chamfer in the radial direction is at least 1 mm, in particular at least 1.5 mm, or at most 20 mm, in particular at most 10 mm.
Bei Ausführungsformen ist das Planetengetriebe einstufig. Bei weiteren Ausführungsformen ist das Planetengetriebe mehrstufig ausgeführt, beispielsweise zweistufig oder dreistufig. Das Planetengetriebe kann als Teil eines Getriebes mit weiteren Getriebestufen ausgeführt sein, beispielsweise mit einem Winkelgetriebe. Gemäß typischen Ausführungsformen, bei welchen ein hierin beschriebenes Planetengetriebe als Stufe eines mehrstufigen Getriebes ausgeführt ist, ist das Planetengetriebe als Endstufe oder Abtriebsstufe des mehrstufigen Getriebes ausgeführt.In embodiments, the planetary gear is single-stage. In further embodiments, the planetary gear is designed to be multi-stage, for example two-stage or three-stage. The planetary gear can be designed as part of a gear with further gear stages, for example with an angular gear. According to typical embodiments, in which a planetary gear described herein is designed as a stage of a multi-stage gear, the planetary gear is designed as a final stage or output stage of the multi-stage gear.
Gemäß Ausführungsformen umfasst das Planetengetriebe ein Maschinenbett für eine Maschine, wobei das Gehäuse des Planetengetriebes mit dem Maschinenbett verbunden ist. Insbesondere kann das Maschinenbett für eine ortsfeste Maschine, beispielsweise für einen Roboter ausgebildet sein.According to embodiments, the planetary gear includes a machine bed for a machine, wherein the housing of the planetary gear is connected to the machine bed. In particular, the machine bed can be designed for a stationary machine, for example for a robot.
Gemäß typischen Ausführungsformen ist eine Maschine mit einem Planetengetriebe gemäß hierin beschriebenen Ausführungsformen angegeben. Die Maschine kann insbesondere eine ortsfeste Maschine, beispielsweise ein Roboter, sein. Die Maschine kann einen mit dem Planetengetriebe verbundenen Antrieb zum Antreiben des Planetengetriebes umfassen. Der Antrieb kann ein Motor sein, insbesondere ein Elektromotor. Bei einigen Ausführungsformen umfasst die Maschine einen Controller. Insbesondere kann der Controller eingerichtet sein, eine oder mehrere Operationen gemäß hierin beschriebenen Verfahren auszuführen.According to typical embodiments, a machine with a planetary gear is provided according to embodiments described herein. The machine can in particular be a stationary machine, for example a robot. The machine can include a drive connected to the planetary gear for driving the planetary gear. The drive can be a motor, in particular an electric motor. In some embodiments, the machine includes a controller. In particular, the controller can be set up to carry out one or more operations in accordance with methods described herein.
Gemäß Ausführungsformen ist ein Verfahren zum Betreiben eines Planetengetriebes angegeben, insbesondere zum Betreiben eines hierin beschriebenen Planetengetriebes. Typischerweise umfasst das Verfahren ein Öffnen der Klemmvorrichtung zum Freigeben des zweiten Getriebeteils. Die Klemmvorrichtung geht typischerweise von dem geschlossenen Zustand in den geöffneten Zustand über. Typischerweise ist der zweite Getriebeteil nach dem Öffnen relativ zu dem ersten Getriebeteil drehbar. Insbesondere ist der Klemmteil des zweiten Getriebeteils in dem geöffneten Zustand nicht von der Klemmvorrichtung eingeklemmt.According to embodiments, a method for operating a planetary gear is specified, in particular for operating a planetary gear described herein. Typically, the method includes opening the clamping device to release the second gear part. The clamping device typically transitions from the closed state to the open state. Typically, the second gear part is rotatable relative to the first gear part after opening. In particular, the clamping part of the second gear part is not clamped by the clamping device in the open state.
Bei Ausführungsformen umfasst das Verfahren ein Schließen der Klemmvorrichtung zum Halten des zweiten Getriebeteils. Die Klemmvorrichtung geht insbesondere von dem geöffneten Zustand in den geschlossenen Zustand über. In dem geschlossenen Zustand ist der Klemmteil typischerweise von der Klemmvorrichtung eingeklemmt und insbesondere der zweite Getriebeteil relativ zu dem ersten Getriebeteil festgesetzt.In embodiments, the method includes closing the clamping device for holding the second gear part. In particular, the clamping device changes from the open state to the closed state. In the closed state, the clamping part is typically clamped by the clamping device and in particular whose the second gear part is fixed relative to the first gear part.
Gemäß Ausführungsformen umfasst das Verfahren ein Verbinden des Planetengetriebes mit einem Motor, insbesondere mit einem Elektromotor. Typischerweise wird eine Welle des Motors mit einer ersten Welle des Planetengetriebes verbunden. Insbesondere kann die erste Welle drehfest mit dem Sonnenrad des Planetengetriebes verbunden sein. Typischerweise ist der Getriebeteilkörper des zweiten Getriebeteils starr mit einer zweiten Welle, insbesondere der Abtriebswelle des Planetengetriebes, verbunden. Das Planetengetriebe kann mit einer Vorrichtung zum Antreiben eines Aktors der Klemmvorrichtung verbunden werden. Das Planetengetriebe oder die Vorrichtung zum Antreiben des Aktors kann mit einem Controller zur Steuerung des Planetengetriebes verbunden werden, insbesondere zum Schalten der Klemmvorrichtung zwischen dem geschlossenen Zustand und dem geöffneten Zustand. Bei Ausführungsformen weist der Motor einen Positionsregler auf, insbesondere zum Regeln einer Rotationsposition des Motors. Der Positionsregler kann außerhalb eines Motorgehäuses des Motors angeordnet sein, beispielsweise in einem Umrichter des Motors.According to embodiments, the method includes connecting the planetary gear to a motor, in particular to an electric motor. Typically, a shaft of the motor is connected to a first shaft of the planetary gear. In particular, the first shaft can be connected in a rotationally fixed manner to the sun gear of the planetary gear. Typically, the gear part body of the second gear part is rigidly connected to a second shaft, in particular the output shaft of the planetary gear. The planetary gear can be connected to a device for driving an actuator of the clamping device. The planetary gear or the device for driving the actuator can be connected to a controller for controlling the planetary gear, in particular for switching the clamping device between the closed state and the open state. In embodiments, the motor has a position controller, in particular for regulating a rotational position of the motor. The position controller can be arranged outside a motor housing of the motor, for example in a converter of the motor.
Typische Verfahren umfassen ein Einschalten einer Maschine umfassend den Motor und das Planetengetriebe. Das Einschalten umfasst typischerweise die Inbetriebnahme des Motors, insbesondere des Positionsreglers. Bei Ausführungsformen umfasst das Einschalten die Inbetriebnahme eines Aktors der Klemmvorrichtung oder einer Vorrichtung zum Antreiben des Aktors. Typischerweise ist die Klemmvorrichtung vor dem Einschalten in dem geschlossenen Zustand.Typical methods include turning on a machine including the motor and the planetary gear. Switching on typically includes starting up the motor, especially the position controller. In embodiments, switching on includes starting up an actuator of the clamping device or a device for driving the actuator. Typically, the clamping device is in the closed state before switching on.
Typischerweise umfasst das Verfahren nach dem Einschalten ein Regeln der Rotationsposition des Motors, wobei insbesondere die Motordrehzahl des Motors null ist. Das Drehmoment des Motors kann ungleich Null sein. Bei Ausführungsformen wird die Klemmvorrichtung während des Regelns der Position zum Freigeben des zweiten Getriebeteils geöffnet.Typically, after switching on, the method includes regulating the rotational position of the motor, in particular the motor speed of the motor being zero. The motor torque can be non-zero. In embodiments, the clamping device is opened while controlling the position to release the second gear part.
Bei typischen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ein Anfahren einer ersten Rotationsposition unter Verwendung des Motors. Typischerweise erfolgt das Anfahren der ersten Rotationsposition nach dem Öffnen der Klemmvorrichtung. Typischerweise umfasst das Verfahren ein Halten der ersten Rotationsposition mittels einer Positionsregelung durch den Positionsregler. Typischerweise ist eine Motordrehzahl des Motors während des Haltens der ersten Rotationsposition null. Bei typischen Ausführungsformen erfolgt das Schließen der Klemmvorrichtung während des Haltens der ersten Rotationsposition.In typical embodiments, the method includes moving to a first rotational position using the motor. Typically, the first rotational position is moved to after the clamping device has been opened. Typically, the method includes holding the first rotational position by means of position control by the position controller. Typically, a motor speed of the engine is zero while holding the first rotational position. In typical embodiments, the clamping device is closed while holding the first rotational position.
Gemäß typischen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ein Beenden der Positionsregelung nach dem Schließen der Klemmvorrichtung. Das Beenden der Positionsregelung kann beispielsweise durch eine Reglerfreigabe erfolgen oder indem der Motor stromlos geschaltet wird. Typischerweise werden der zweite Getriebeteil und insbesondere die Abtriebswelle nach Beendigung der Positionsregelung über den festgeklemmten Klemmteil festgehalten. Insbesondere kann die Abtriebswelle in einem ausgeschalteten Zustand, einem nicht positionsgeregelten Zustand oder einem stromlosen Zustand des Motors spielfrei festgehalten werden.According to typical embodiments, the method includes terminating the position control after closing the clamping device. The position control can be ended, for example, by enabling the controller or by de-energizing the motor. Typically, the second gear part and in particular the output shaft are held in place by the clamped clamping part after the position control has ended. In particular, the output shaft can be held without play in a switched-off state, a non-position-controlled state or a de-energized state of the motor.
Typischerweise kann eine weitere Rotationsposition angefahren werden, indem das Verfahren mit dem Regeln der Rotationsposition wie hierin beschrieben fortgeführt wird. Bei weiteren Ausführungsformen des Verfahrens kann die Maschine ausgeschaltet werden. Eine weitere Rotationsposition kann angefahren werden, indem das Verfahren mit dem Einschalten der Maschine wie hierin beschrieben fortgeführt wird.Typically, a further rotational position can be approached by continuing the method of controlling the rotational position as described herein. In further embodiments of the method, the machine can be switched off. A further rotational position can be approached by continuing the procedure with switching on the machine as described herein.
Typische Ausführungsformen bieten gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass eine angefahrene Rotationsposition gehalten werden kann, insbesondere im Stillstand und gegen externe Kräfte. Die Rotationsposition kann durch ein Festklemmen des zweiten Getriebeteils insbesondere spielfrei festgesetzt werden. Planetengetriebe gemäß Ausführungsformen können spielfrei verwendet werden, insbesondere ohne eine mechanische Verspannung von Verzahnungsbauteilen des Planetengetriebes. Verluste im drehenden Betrieb oder Belastungen der Verzahnungsbauteile können bei Ausführungsformen gegenüber bekannten Planetengetrieben reduziert sein. Insbesondere ist eine Verdrehsteifigkeit nicht durch die Verzahnung begrenzt.Typical embodiments offer the advantage over the prior art that a rotational position that has been approached can be maintained, especially when at a standstill and against external forces. The rotational position can be set, in particular without play, by clamping the second gear part. Planetary gears according to embodiments can be used without play, in particular without mechanical tensioning of toothed components of the planetary gear. Losses during rotating operation or loads on the gearing components can be reduced in embodiments compared to known planetary gears. In particular, torsional rigidity is not limited by the toothing.
Ausführungsformen können ein im Stillstand spielfreies Planetengetriebe bereitstellen, bei dem im Stillstand auftretende Drehmomente über eine spielfreie Klemmung der Abtriebswelle beispielsweise auf das Gehäuse des Planetengetriebes übertragen werden können. Insbesondere kann der Abtrieb des Planetengetriebes, beispielsweise eines Präzisionsplanetengetriebes für industrielle Anwendungen, spielfrei und verdrehsteif festgesetzt werden. Ein weiterer Vorteil kann sein, dass eine Klemmvorrichtung gemäß Ausführungsformen kompakt ausgeführt werden kann und bauraumsparend in einem Planetengetriebe integriert werden kann. Planetengetriebe gemäß Ausführungsformen können einfach oder kostengünstig hergestellt werden. Beispielsweise sind typische Planetengetriebe ohne spezielle Verzahnungsteile herstellbar. Teile der Klemmvorrichtung sind beispielsweise kostengünstig aus Drehteilen, Wasserstrahlschneidteilen oder Normteilen herstellbar.Embodiments can provide a backlash-free planetary gear when at a standstill, in which torques occurring at a standstill can be transmitted to the housing of the planetary gear, for example, via a backlash-free clamping of the output shaft. In particular, the output of the planetary gear, for example a precision planetary gear for industrial applications, can be set without play and torsionally rigid. A further advantage may be that a clamping device according to embodiments can be made compact and can be integrated into a planetary gear to save space. Planetary gears according to embodiments can be manufactured simply or inexpensively. For example, typical planetary gears can be manufactured without special gearing parts. Parts of the clamping device For example, devices can be produced cost-effectively from turned parts, water jet cutting parts or standard parts.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Weitere Vorteile und Merkmale bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert, wobei die Figuren zeigen:
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1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines typischen Planetengetriebes; -
2 zeigt einen Ausschnitt einer schematischen Schnittansicht einer weiteren typischen Ausführungsform eines Planetengetriebes; -
3 zeigt einen Ausschnitt einer schematischen Schnittansicht eines typischen Planetengetriebes; -
4 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Anlagekörpers gemäß einer typischen Ausführungsform; -
5 zeigt einen Graphen zum Verlauf einer Fase eines Anlagekörpers; -
6 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Anlagekörpers gemäß einer weiteren typischen Ausführungsform; und -
7 zeigt schematisch ein typisches Verfahren zum Betreiben eines Planetengetriebes.
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1 shows a schematic sectional view of a typical planetary gear; -
2 shows a detail of a schematic sectional view of another typical embodiment of a planetary gear; -
3 shows a detail of a schematic sectional view of a typical planetary gear; -
4 shows a schematic sectional view of a contact body according to a typical embodiment; -
5 shows a graph of the course of a chamfer of a contact body; -
6 shows a schematic sectional view of a contact body according to a further typical embodiment; and -
7 shows schematically a typical method for operating a planetary gear.
Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments
Nachfolgend werden typische Ausführungsformen anhand der Figuren beschrieben, wobei die Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt ist, vielmehr wird der Umfang der Erfindung durch die Ansprüche bestimmt. Bei der Beschreibung der Figuren werden die gleichen Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Teile verwendet. Teilweise werden Merkmale, welche bereits im Zusammenhang mit anderen Figuren beschrieben wurden, der Übersichtlichkeit halber nicht nochmals beschrieben.Typical embodiments are described below with reference to the figures, whereby the invention is not limited to the exemplary embodiments, rather the scope of the invention is determined by the claims. When describing the figures, the same reference numbers are used for the same or similar parts. In some cases, features that have already been described in connection with other figures are not described again for the sake of clarity.
Das Planetengetriebe 1 der
Der zweite Getriebeteil 31 umfasst weiter eine Scheibe 41, welche drehfest mit dem Getriebeteilkörper 33 verbunden ist. Insbesondere ist die Scheibe 41 an dem Anlagekörper 51 befestigt. Die Scheibe 41 ist in
In der
Die Klemmvorrichtung 17 umfasst eine Mehrzahl an Federelementen 29. In der
In einer Abwandlung der Ausführungsformen der
Beispielsweise zeigt
Claims (15)
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---|---|---|---|
DE102022118056.5A DE102022118056A1 (en) | 2022-07-19 | 2022-07-19 | Planetary gear |
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Publication Number | Publication Date |
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DE102022118056A1 true DE102022118056A1 (en) | 2024-01-25 |
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DE69111075T2 (en) | 1990-10-18 | 1995-11-02 | Antonov Automotive Europe B.V., Rotterdam | TRANSMISSION, IN PARTICULAR FOR MOTOR VEHICLES. |
AT524801A1 (en) | 2021-02-23 | 2022-09-15 | Trumpf Maschinen Austria Gmbh & Co Kg | Electromechanical spindle drive |
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2022
- 2022-07-19 DE DE102022118056.5A patent/DE102022118056A1/en active Pending
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Legal Events
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R163 | Identified publications notified |