DE1300399B

DE1300399B - Taumelradumlaufgetriebe

Info

Publication number: DE1300399B
Application number: DESCH40992A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-07-11
Filing date: 1967-07-11
Publication date: 1969-07-31
Also published as: GB1168381A; US3540307A; FR1556141A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Taumelradumlaufgetriebe für koaxiale Wellen, von denen die Abtriebswelle in der Antriebswelle gelagert ist, die eine Hohlwelle darstellt und eine Scheibe aufweist, die in einer Ebene senkrecht zu den Längsachsen der Wellen einen Zahnkranz trägt, auf dem der Taumelzahnkranz mit einer gegenüber der Zähnezahl des anderen Zahnkranzes unterschiedlichen Zähnezahl abrollt.
Derartige Getriebe können dazu dienen, einen Schlitten oder einen Werkzeug- bzw. Werkstückträger beispielsweise einer Drehbank möglichst schnell an die Bearbeitungsstelle mit einem Eilgang heranzuführen und dort das Werkstück mit einem Arbeitsgang bei geringer Umdrehung, dem sogenannten Feingang, zu bearbeiten. Um derartige Antriebsvorgänge mit sehr unterschiedlichen Umdrehungszahlen durchführen zu können, sind bereits Vorschubgetriebe konstruiert worden, die mit einem Eilgang und einem Vorschubmotor arbeiten und ein Planetengetriebe mit einem Schneckenrad aufweisen. Solche Getriebe sind aber zu aufwendig und daher nicht wirtschaftlich.
Deshalb werden in vielen Fällen noch hydraulische Vorschubeinrichtungen bevorzugt. Diese haben jedoch den Nachteil, daß nicht in jedem Falle ein konstanter Arbeitsvorschub ohne Wärmeentwicklung und ohne Vibration erreicht werden kann. Deshalb wird nun wiederum mechanischen Antrieben der Vorzug gegeben.
Es ist bereits ein Doppeltaumelscheibengetriebe bekannt, bei dem jedoch ein zusätzlicher Antrieb einer der Taumelscheiben nicht ohne weiteres möglich ist. Außerdem ist ein Reibradgetriebe mit einem taumelscheibenförmigen Reibrad bekannt, dessen zusätzlicher Antrieb an einer konischen Mantelfläche verschiebbar angreift und zur Steuerung einer absatzweisen Drehbewegung der getriebenen Welle verwendet wird.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein mit den Vorteilen eines mechanischen Antriebes ausgestattetes Getriebe zu erstellen, das sich durch einen einfachen Aufbau und einfache Handhabung gegenüber den bisher bekannten mechanischen Getrieben auszeichnet und preisgünstiger als diese hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der mit der Abtriebswelle verbundene Taumelzahnkranz mit schräger Achse an einer koaxial zur Abtriebswelle drehbar gelagerten, zweiten Antriebswelle gelagert ist, die von einem zweiten Antrieb, wie an sich bekannt, in Umdrehung versetzt werden kann.
Im übrigen kann insbesondere der Feingang in Stufen, beispielsweise durch einen polumschaltbaren Elektromotor, angetrieben werden, um weitgehend Spiel für die verschiedenartigen Bearbeitungsvorschriften zu haben.
Die erforderliche kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Taumelzahnkranz und der Abtriebswelle kann durch ein Zahnradpaar oder ein Kreuzgelenk herbeigeführt werden.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 ein Taumelradumlaufgetriebe nach der Erfindung mit einem Kugelgelenk in schematischer Darstellung, F i g. 2 ein Taumelradumlaufgetriebe nach der Erfindung mit einem Zahnradpaar als kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Taumelzahnkranz und der Abtriebswelle, F i g. 3 eine Ansicht des in F i g. 2 dargestellten Taumelradumlaufgetriebes in Richtung des Pfeiles III in F i g. 2, F i g. 4 in schematischer Darstellung ein Gehäuse, in dem Elektromotoren nebeneinander angeordnet sind, F i g. 5 in schematischer Darstellung ein Gehäuse, in dem Elektromotoren hintereinander angeordnet sind, F i g. 6 einen Schnitt durch ein in schematischer Darstellung angeordnetes Getriebe, in dem die Motoren koaxial entsprechend F i g. 5 hintereinander angeordnet sind.
Das Taumelradumlaufgetriebe nach F i g. 2 und 3 weist ein zylindrisches Gehäuse 1 auf, das einseitig mit Fußpratzen 2 zum Aufstellen und Anschrauben des Gehäuses versehen ist. Im Gehäuse ist einerseits mit den Lagern 3 und 4 eine Hohlwelle 5 und andererseits mit den Lagern 6 und 7 eine Antriebswelle 8 gelagert.
Die Hohlwelle 5 kann über den einen Ketten- oder Gummikettentrieb 9 von einem Eilgangmotor 11 angetrieben werden. Dieser ist mit einer Bremse 10 versehen, die gleichzeitig als Rutschkupplung dient, wenn das Getriebe bei eingeschaltetem Feingang überlastet werden sollte. Der Eilgangmotor ist mit seinem Fuß 12 an der Außenseite des Gehäuses 1 angeschraubt. Der Eilgangmotor 11 ist stufenlos regelbar und seine Drehrichtung läßt sich umschalten.
Die Antriebswelle 8 kann über einen Ketten- oder Gummikettenantrieb 13 von einem Feingangmotor 14 angetrieben werden, der stufenlos regelbar und dessen Drehrichtung umkehrbar ist. Der Feingangmotor ist in ähnlicher Weise mit seinem Fuß 15 so an der Außenseite des Gehäuses 1 angeschraubt, daß die beiden die Längsachse des Gehäuses und die Längsachsen jeweils eines Motors schneidenden Achsen 0-A und 0-B, wie F i g. 3 zeigt, etwa senkrecht aufeinander stehen.
Die Antriebswelle 8 endet mit einer schräg zu ihrer Längsachse verlaufenden Fläche 16 mit einem Bund 17, die ein schräg zur Längsachse der Antriebswelle verlaufendes Lager 18 für ein Kegelzahnrad 19 aufnehmen und halten. Zur Aufnahme von Längsdrücken ist auch noch ein Axiallager 20 vorgesehen.
Das Kegelzahnrad 19 kämmt mit dem koaxial zur Hohlwelle 5 auf dieser sitzenden Kegelzahnrad 21, das zwar dieselbe Teilung wie das Kegelzahnrad 19, aber eine um einen Zahn oder um zwei Zähne von der Zähnezahl des Kegelzahnrades 19 abweichende Zähnezahl hat.
Auf den Körper des Kegelzahnrades 19 ist ein kleines Kegelzahnrad 22 aufgeschraubt, das mit dem auf dem Ende einer Abtriebswelle 23 verkeilten Kegelzahnrad 24 kämmt, das gleiche Teilung und gleiche Zähnezahl hat wie das Kegelzahnrad 22.
Die Abtriebswelle 23 ist mit den Lagern 25 und 26 in der Hohlwelle 5 gelagert. Außerdem ist auch hier zur Aufnahme der Längsdrücke ein Aaxiallager 27 vorgesehen. Die Kegelzahnräder 22 und 24 lassen sich auch durch ein Kugelgelenk oder ein ähnlich wirkendes Kreuzgelenk ersetzen, wie es in F i g.1 dargestellt ist.
Wie F i g. 4 zeigt, kann das Gehäuse 1' auch so ausgebildet sein, daß es die beiden Motoren 11' und 14' nebeneinander aufnehmen kann. Die F i g. 5 und 6 zeigen eine weitere Ausgestaltung des Gehäuses 1", in das die Motoren 11" und 14" hintereinander eingebaut werden können.
Um einen Motor, nämlich den Eilgangmotor einzusparen, tritt an dessen Stelle eine Kupplung, beispielsweise eine Magnetkupplung. Die Kupplung wird dann zusammen mit einem festen oder einem variierbaren Getriebe verwendet werden.
Zur Inbetriebnahme des Taumelradumlaufgetriebes, beispielsweise an einer Drehbank, wird es in den meisten Fällen nötig sein, daß zunächst der Werkzeug- bzw. Werkstückträger schnell an die Bearbeitungsstelle herangeführt wird. Dazu wird der Eilgangmotor 11 eingeschaltet; der Feingangmotor kann stillstehen. über den Gummikettentrieb 9 und die Hohlwelle 5 wird das Kegelzahnrad 21 angetrieben. Dies überträgt die Umdrehung über das Kegelzahnrad 19 sowie das Kegelzahnradpaar 22 und 24 bzw. das Kreuzgelenk 28 auf die Abtriebswelle 23, die das Werkzeug schnell an die Bearbeitungsstelle bringt.
Läuft der Feingangmotor zusätzlich im gleichen Drehsinne wie der Schnellgang, so wird der Eilantrieb noch beschleunigt und bei umgekehrtem Lauf verzögert.
Durch stufenlose Verstellbarkeit der Motoren läßt sich in bestimmten Grenzen jede beliebige Drehzahl einstellen. Durch Umschalten des Eilgangmotors auf Rückwärtslauf läßt sich der Werkzeugträger schnell wieder in seine Ausgangslage zurückbringen.
Ist das Werkzeug an der Bearbeitungsstelle, dann läßt sich durch Einschalten des Feinganges ein feiner Vorschub dadurch erzielen, daß bei stillstehendem Schnellgangmotor das Kegelzahnrad 8 in taumelnde Umdrehung versetzt wird, das vom Feingangmotor 14 über den Gummikettenantrieb 13 und die Antriebswelle 8 angetrieben wird. Wenn die Zähnezahl eines Kegelzahnrades mit 120 Zähnen um einen Zahn verschieden ist gegenüber dem zugehörigen Kegelzahnrad, entsteht über das Kegelzahnradpaar 22/24 oder das Kreuzgelenk 28 eine Umdrehung an der Abtriebswelle 23 im Verhältnis 120: 1 zur Antriebswelle B. Durch langsames Abbremsen des Eilgangmotors 11 läßt sich ein langsames Anfahren erzielen. Die Bremse kann so eingerichtet und eingestellt sein, daß sie sich durch einen Anschlag nur bis zu einem bestimmten Drehmoment anziehen läßt. Wird dies Drehmoment überschritten, so rutscht die Bremse und wirkt so als Sicherheitskupplung für den Feingang.
Durch Variieren der Umdrehungszahlen des Fein-und des Eilgangmotors, insbesondere auch durch Änderung der Umdrehungsrichtung lassen sich noch weitere Änderungen im übersetzungsverhältnis herbeiführen, insbesondere auch dann, wenn das Zähnezahlverhältnis zwischen den aufeinander abrollenden Kegelzahnrädern 19 und 21 noch geändert wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Taumelradumlaufgetriebe für koaxiale Wellen, von denen die Abtriebswelle in der Antriebswelle gelagert ist, die eine Hohlwelle darstellt und eine Scheibe aufweist, die in einer Ebene senkrecht zu den Längsachsen der Wellen einen Zahnkranz trägt, auf dem der Taumelzahnkranz mit einer gegenüber der Zähnezahl des anderen Zahnkranzes unterschiedlichen Zähnezahl abrollt, d a -durch gekennzeichnet, daß der mit der Abtriebswelle (23) verbundene Taumelzahnkranz (19) mit schräger Achse (17) an einer koaxial zur Abtriebswelle drehbar gelagerten zweiten Antriebswelle (8) gelagert ist, die von einem zweiten Antrieb (14), wie an sich bekannt, in Umdrehung versetzt werden kann.
2. Taumelradumlaufgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen dem Taumelzahnkranz (19) und der Abtriebswelle (23) aus einem Kreuzgelenk (28) besteht.
3. Taumelradumlaufgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Antriebe (11,14) auf entgegengesetzten Umlauf umschaltbar ist.