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Exzentergetriebe mit Zapfenerweiterungen Die Erfindung bezieht sich
auf ein Exzentergetriebe mit Zapfenerweiterungen, bestehend aus einem fest im Getriebegehäuse
angeordneten Hohlrad, einem mit Bohrungen versehenen, auf einem Antriebsexzenter
gelagerten Abrollrad und einer beiderseits des Abrollrades gelagerte Abtriebswelle,
die in den Bohrungen ihrer Flansche Walzen aufnimmt, welche in die Bohrungen des
Abrollrades eingreifen, wobei der Durchmesser der Bohrungen der Flansche und des
Abrollrades gleich dem Außendurchmesser der Walzen plus der Antriebsexzentrizität
ist.
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Es ist bekannt, bei derartigen Getrieben die Flansche der Abtriebswelle
durch neben den Walzen angeordnete Bolzen zu verbinden. Ferner ist es bekannt, fest
eingespannte Bolzen an der Eingriffsstelle in dem Abrollrad mit drehbaren Hülsen
zu umgeben. Hierbei dienen die Bolzen jedoch nicht zur Verbindung von zwei beiderseits
des Abrollrades angeordneten Flanschen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
ein Exzentergetriebe besonders einfacher und daher raumsparender Ausführung zu schaffen,
bei dem auf dem gleichen Umfang eine größere Anzahl von Eingriffsstellen der Walzen
in den Zapfenerweiterungen untergebracht werden kann und das dadurch besonders für
die gleichmäßige Aufnahme und Übertragung großer Kräfte geeignet ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verbindungsstege
der Flansche sich innerhalb der als Hülsen ausgebildeten Walzen erstrecken und einen
maximalen Außendurchmesser gleich dem Innendurchmesser der Hülsen minus der Antriebsexzentrizität
haben.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt sich
dadurch, daß die Verbindungsstege als Zapfen ausgebildet und mit den Flanschen durch
Schraub- oder Preßstellen verbunden sind.
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Die erfindungsgemäße Anordnung läßt eine hohe Zahl von übertragungsrollstellen
in der Exzenterausgleichseinrichtung zu und erzielt damit neben wirkungsgradmäßigen
Vorteilen einen gleichförmigen Ablauf der Übertragungsmomente. Sie ermöglicht des
weiteren durch die beiderseitige Lagerung der Abtriebswelle eine stabile Aufnahme
im Gehäuse. Außerdem erreicht man durch die Lagerung der Antriebswelle in der Abtriebswelle
außer einer großen Stabilität der Anordnung sehr klein bauende Getriebeeinheiten.
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Da die Hülsen entsprechend der Erfindung eine reine Abrollbewegung
ausführen, ist mit der angegebenen Einrichtung ein hoher Wirkungsgrad zu er- ; warten.
Es lassen sich mit diesem Exzentergetriebe außer ein- und mehrstufigen Bauarten
auch Reibungsgetriebe herstellen, welche mit Reibflächen an den Berührungsstellen
der Getrieberäder günstige Abrollverhältnisse haben.
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Die Verwendung von Getrieberädern, welche mit profilverschobenen bzw.
kopfgekürzten Evolventenverzahnungen versehen sind, nach einem weiteren Merkmal
der Erfindung, ermöglicht es, hohe Übersetzungsstufen in einem kleinen Getrieberaum
unterzubringen und bei der Herstellung normale Werkzeuge zu verwenden.
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Als Verzahnungen sind aber auch alle anderen Arten, wie z. B. normale
Evolventenverzahnungen sowie Zykloiden-, Kurven- und Triebstockverzahnungen als
auch Gerad- oder Schrägverzahnungen anwendbar.
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Die Figuren sollen einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
zeigen.
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F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt I-I durch ein Exzentergetriebe,
bei dem die Abtriebswelle in beiden Gehäuseteilen gelagert ist und mit Stegen durch
Aussparungen des Abrollrades reicht, über denen die Hülsen in Bohrungen des Abrollrades
und der Wellenflansche ohne Stegberührung frei umlaufen; F i g. 2 zeigt einen Querschnitt
H-II durch ein Exzentergetriebe nach F i g. 1; F i g. 3 zeigt einen Längsschnitt
durch ein Doppelexzentergetriebe mit gemeinsamen Stegen der Abtriebswelle für beide
Abrollräder und gemeinsame Hülsen für die Drehmomentübertragungsstellen.
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Das Exzentergetriebe nach F i g. 1 und 2 ist folgendermaßen aufgebaut:
Das Getriebegehäuse besteht hier aus der Gehäusehälfte 1 und der Gehäusehälfte 2.
Diese Teile sind beiderseits des Hohlrades 4 angeordnet und sind von ihm zentriert.
Mit Hilfe der Gewindebolzen 3 sind diese Teile miteinander verbunden. Auf beiden
Seiten im Gehäuseinnenraum sitzen die Lagerstellen 5 und 6, welche die Abtriebswelle
7 aufnehmen. Diese
besteht an ihrem getriebeseitigen Ende aus dem
Wellenschaft 8 mit dem Flansch 9, der mit dem Flansch 10 verbunden ist. Die beiden
Flansche 9 und 10 haben Verbindungsstege 11, deren Verbindung durch die Bolzen 12
erfolgt. Zwischen den Flanschen 9 und 10 der Abtriebswelle 7 befindet sich das Abrollrad
18, dessen Bohrungen 20 von den Verbindungsstegen 11. durchsetzt werden. Über diesen
sind die Hülsen 21 so angeordnet, daß sie an den Wandungen der Bohrungen 20 des
Abrollrades 18 anliegen und mit den beiden Enden in den beiden kreisförmigen Aussparungen
26 der Flansche 9 und 10 ebenfalls mit den Wandungen Kontakt haben. Im Flansch 10
der Abtriebswelle 7 ist ein Lager 13 der Antriebswelle 15 untergebracht, während
das Lager 14 der Antriebswelle im Wellenschaft 8 sitzt. Zwischen diesen beiden Lagerstellen
trägt die Antriebswelle 15 den Antriebsexzenter 16. Das aus dem Gehäuse ragende
Wellenende der Antriebswelle 15 wird durch einen Dichtring 27 nach außen abgeschlossen.
Mit Hilfe der Lagerung 17 wird die Verbindung des Antriebsexzenters 16 zum Abrollrad
18 hergestellt. Beiderseits des Antriebsexzenters 16 sind die Auswuchtscheiben 19
auf der Antriebswelle 15 angeordnet. Das Getriebegehäuse wird mit Hilfe der Gewindebolzen
22 mit dem Gehäusesockel 23 verbunden. Eine Entlüfterschraube 24 und eine
Ölablaßschraube 25 schließen den Gehäuseinnenraum nach außen ab, während eine Wellendichtung
28 die Abtriebswelle 7 abdichtet. Die Anordnung kann auch so beschaffen sein, daß
die Verbindungsstege 11 nur an einem Flansch 9 oder 10 vorhanden sind und eine Länge
haben, die der Summe der Längen der um beiden Flanschen vorgesehenen Verbindungsstege
in den Figuren entspricht.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung nach F i g. 1 und 2 ist folgende:
Die Antriebsbewegung wird durch die Antriebswelle 15 in das Getriebe eingeleitet
und mit Hilfe des Antriebsexzenters 16 über die Lagerung 17 auf das Abrollrad 18
übertragen. Dabei dreht sich die Antriebswelle 15 in den beiden Antriebswellenlagern
13 und 14, die in der Abtriebswelle 7 angeordnet sind. Diese erhält die Drehbewegung
über die aus Hülsen bestehende Ausgleichseinrichtung erteilt. Das geschieht, indem
die Verzahnung des Abrollrades 18
in der Verzahnung des Hohlrades 4 abrollt.
Die dabei dem Abrollrad 18 erteilte Abtriebsbewegung wird von den Wandungen der
Bohrungen 20 zunächst auf die dort abrollenden Hülsen 21 übertragen, welche
; sie dann auf die Wandungen der Flanschaussparungen 26 weiterleiten und damit die
Abtriebswelle 7 zum Umlaufen bringen. Diese ragt mit den Verbindungsstegen 11 durch
die Hülsen 21, so daß diese nicht an den Verbindungsstegen 11 anlaufen. Die ; Verbindungsstege
11 stellen somit die Brücke zwischen dem Wellenschaft 8 mit dem Flansch 9 sowie
dem Flansch 10 dar und ermöglichen die beiderseitige Aufnahme der Abtriebswelle
7 mittels der Lagerstellen 5 und 6 in den Gehäusehälften 1 und 2. Die Stegverbindungen
sind durch Paßbüchsen 29 zentriert und ermöglichen mit Hilfe der Bolzen 12 eine
einwandfreie Kräfteaufnahme. Die beiden Auswuchtscheiben 19 erlauben eine völlige
Auswuchtung der Exzenterkräfte. Außerdem führen sie das Abroll- t rad
18 in axialer Richtung. Die Gehäusehälften 1
und 2 bilden zusammen
mit dem Hohlrad 4 infolge der Gewindebolzenverbindungen 3 eine stabile Einheit,
welche die beträchtlichen Kräfte deformationsfrei aufzunehmen hat, die infolge einer
hohen Übersetzung entstehen können. Die Abtriebsreaktionskräfte werden über die
Gewindebolzenverbindungen 22 vom Gehäuse auf den Gehäusesockel 23 geleitet.
Die Entlüftung des Getriebeinnenraumes wird durch die Entlüfterschraube
24 im Gehäuse ermöglicht, während die Ölablaßschraube 25 eine Ölauslußöffn.ung
abschließt. Eine Anschlußmöglichkeit an die An- und Abtriebswelle ist an den aus
dem Gehäuse ragenden Wellenenden durch Paßfederverbindungen möglich.
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Als Verzahnung der Getrieberäder sind profilverschobene Evolventenzähne
vorgesehen, um einen störungsfreien Bewegungsablauf zu ermöglichen und die Reaktionskräfte
auf die Antriebswelle infolge der günstigeren Radialkomponentengröße klein halten
zu können.
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Die Übersetzung der Antriebsdrehbewegung vollzieht sich in der Getriebeanordnung
nach der Be-. ziehung:
i = Übersetzungsstufe.
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z1 = Zähnezahl des Hohlrades, z% = Zähnezahl des Abrollrades.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel stellt die Anordnung nach F i g.
3 dar.
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In dieser Ausführung werden zwei auf der Antriebswelle angeordnete,
um 180° versetzte Antriebsexzenter 16 in der Abtriebswelle 7 gelagert. Sie nehmen
dabei zwei Abrollräder 18 auf, durch deren Bohrungen 20 die Verbindungsstege 11
der Abtriebswelle 7 reichen. Über diesen Verbindungsstegen 11 sind durch beide Abrollräder
reichende Hülsen 21 angeordnet, welche mittig die Abrollbohrungen 20
der Abrollräder
18 berühren, während die beiden Hülsenenden an den Wandungen der Flanschaussparungen
26 anliegen. Die Bohrungen der Hülsen 21 dürfen dabei die Verbindungsstege
11 nicht berühren. Sowohl die Bohrungen als auch die Außenbahnen der Hülsen
21 sind in ihren Abroll-Kontaktstellen um die Antriebsexzentrizität zueinander versetzt.
Exzenterauswuchtscheiben sind bei der Doppelexzenteranordnung nicht erforderlich,
da sich diese durch ihre Versetzung um 180° zueinander selbst ausgleichen. Die weitere
Anordnung der Getriebeteile und die Wirkungsweise entsprechen der Ausführung nach
F i g. 1 und 2.
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Die aufgeführten Anwendungsbeispiele des Exzentergetriebes sind ein
Ausschnitt aus einer Reihe von Möglichkeiten, die Hülsenausgleichseinrichtung mit
den raumsparenden Wellenanordnungen zu kombinieren. Unter gewissen Voraussetzungen
lassen sich dabei alle einschlägigen Verzahnungsarten, wie z. B. Evolventen-, Zykloiden-,
Triebstock- und Kurvenverzahnungen, als Normal- oder Sonderverzahnungen anwenden.
Kopfrücknahme oder sonstige Maßnahmen können ebenso wie Flankenwinkeländerungen
erforderlich werden, um ausreichende Zahnaus- und -eintrittsfreiheit zu erhalten.
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Man kann zusammenfassend feststellen, daß es mit Hilfe der Exzentergetriebekombination
möglich ist, klein bauende, funktionssichere Einheiten herzustellen.