DE1919825U

DE1919825U - Umlaufraedergetriebe fuer stufenweise veraenderbare, hohe untersetzungen.

Info

Publication number: DE1919825U
Application number: DE1964P0023361
Authority: DE
Original assignee: PULSGETRIEBE ERICH FRIEDRICH P
Current assignee: PULSGETRIEBE ERICH FRIEDRICH P
Priority date: 1964-04-29
Filing date: 1964-04-29
Publication date: 1965-07-15

Description

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Patentanwalt j \ \γ>- \~:-~r~-"\ j

Karlsruhe ffltingerstraße ZQ 1-1* - ' ^ -^-* A 231

Anmelder: Pulsgetriebe, Erich Friedrich Puls, Karlsruhe.

Umlaufrädergetriebe für stufenweise veränderbare,

hohe Untersetzungen

Die Erfindung betrifft ein Umlaufrädergetriebe für stufenweise veränderbare, hohe Untersetzungen, welches aus mehreren hintereinandergeschalteten Planetensätzen besteht, wobei jeder Planetensatz an einem inneren Zentralrad angetrieben wird, während der Abtrieb am Planetenradträger erfolgt, und dessen Innenzahnring gehäusefest abgestützt ist.

Bekannt sind Umlaufrädergetriebe, welche aus mehreren miteinander verbundenen Planetensätzen bestehen. Derartige Getriebe erreichen zwar in mehrstufiger Ausführung eine extreme Untersetzung der Antriebsdrehzahl bei entsprechender Vergrößerung des Abtriebsdrehmoments, sie sind jedoch nicht für eine stufenweise veränderbare Untersetzung ausgelegt, und es ist insbesondere keine wahlweise einstellbare Untersetzung bei dem fertig montierten Getriebe möglich.

Die Erfindung geht von der Aufgabenstellung aus, ein Umlaufrädergetriebe für stufenweise veränderbare, hohe Untersetzungen zu schaffen, bei dem die nach dem Untersetzungsverhältnis bestimmte Zahl der Getriebestufen ohne schwierige Änderungen der baulichen Anordnung jederzeit wahlweise festgelegt werden kann, und welches sich außerdem durch einen einfachen Aufbau mit gleichartigen Bauelementen und damit durch geringe Kosten der lagerhaltung

auszeichnet. Das Kennzeichnende der Erfindung wird darin gesehen, daß zwischen zwei die Antriebswelle und die Abtriebswelle aufnehmenden äußeren Gehäuseteilen mindestens zwei, scheibenförmig gestaltete, gleiche oder gleichartige Planetensatzteile auf einer gemeinsamen lagerwelle einsetzbar sind, wobei die Zahl der scheibenförmigen Planetensatzteile nach dem gewünschten Untersetzungsverhältnis festgelegt ist. Hier wird also ein baukastenartig zusammensetzbares Getriebesystem angegeben,bei dem die verschiedensten Untersetzungsverhältnisse je nach der Zahl der hintereinandergeschalteten gleichen oder gleichartigen Planetensatzteile nach den Erfordernissen des Antriebs bestimmt werden können. Die Zahl der scheibenförmigen Planetensatzteile kann dabei beliebig gewählt werden, jedoch dürften für die Zwecke der Praxis im allgemeinen vier hintereinanderschaltbare Planetensatzteile ausreichen. Hierdurch läßt sich eine Untersetzung von etwa 1 : 700 erreichen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Innenzahnringe als Umfangsgehäuseteile der scheibenförmigen Planetensatzteile ausgebildet und weisen einander angepaßte Ansätze und/oder Ausnehmungen auf, welche beim Zusammenbau der hintereinandergeschalteten Planetensatzteile eine Lagezentrierung herbeiführen.Dadurch wird der Zusammenbau beim Austausch einzelner Planetensatzteile erleichtert.

Es kann außerdem zweckmäßig sein, daß zur Feinveränderung des Untersetzungsverhältnisses ein gezahntes Bauelement mindestens eines Planetensatzteiles, vorzugsweise der Innenzahnring, unter Beibehaltung der Zahnteilungen der übrigen gezahnten Bauelemente dieses Planetensatzteiles eine korrigierte Verzahnung aufweist. Da ein solcher Innenzahnring meist eine relativ große Eingriffs-

strecke aufweist, ist eine Korrektur, die drei Zähne umfaßt, nach den Verhältnissen der Praxis möglich. Wird beispielsweise das innere Zentralrad eines solchen Planetensatzteiles mit 20 Zähnen ausgeführt, während der Innenzahnring 80 Zähne und die Planetenräder je 30 Zähne aufweisen, dann beträgt die Untersetzung i dieses Planetensatzteiles

i = 80 / 20 + 1 = 5.

Die G-esamtuntersetzung des Umlaufrädergetriebes ergibt sich bei vier Planetensatzteilen

i » 5⁴ / 1 = 625 : 1.

Wird nun gemäß der vorgeschlagenen Weiterbildung der Erfindung das Untersetzungsverhältnis dadurch variiert, daß ein Zahnradteil eines Planetensatzteiles mit einer anderen, korrigierten Zähnezahl versehen ist, so kann man beispielsweise für die Zähnezahl des Innenzahnringes 83 wählen. Verwendet man in der ersten Getriebestufe einen derartig korrigierten Innenzahnring, dann ergibt sich eine Untersetzung von 5,15, die bei einem vierstufigen Getriebe mit den Untersetzungen der drei nachfolgenden PIanetensatzteile i ⁼ 5 multipliziert werden muß. Damit folgt eine G-esamtuntersetzung von

i = 640 : 1.

Werden in einem solchen vierstufigen G-etriebe zwei Planetensatzteile mit korrigiertem Innenzahnring von je 83 Zähnen ausgerüstet, so beträgt die G-esamtimtersetzung

i = 5,15² x 5² = 660 : 1.

Schließlich ergibt sich bei drei korrigierten Getriebesätzen

i « 5,15³ x 5 » 680 : 1

und bei Tier Planetensatzteilen mit in der angegebenen Weise korrigierten Innenzahnringen ein

i = 700 : 1.

Is zeigt sich, daß sich durch diese Maßrahme eine weitere Abstufung des Übersetzungsverhältnisses innerhalb der einzelnen Planetensatzteile erzielen läßt, wobei die Lagerhaltung der verschiedenen Baukastenteile sehr vereinfacht ist, weil zur Erzielung der gewünschten verschiedenen Untersetzungsverhältnisse, z.B. eines vierstufigen Umlaufrädergetriebes, nur vier gleichartige Planetensatzteile mit je einem austauschbaren, korrigierten Innenzahnring vorhanden sein müssen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann es außerdem zweckmäßig sein, daß die Umfangsgehäuseteile mit Spannschrauben zwischen die äußeren Gehäuseteile eingespannt sind. Bei dieser Befestigungsart gestaltet sich der Austausch und das Zusammensetzen der Planetensatzteile besonders einfach.

Zur Lagerung der Planetenradträger in den einzelnen hintereinandergeschalte ten Planetensatzteilen ist eine gemeinsame Lagerwelle besonders vorteilhaft, deren Länge jedoch nach der Zahl der hintereinandergeschalteten Planetensatzteile veränderbar sein muß. Eine zweckmäßige Ausbildung kann daher so gestaltet sein, daß die Planetenradträger der einzelnen hintereinandergeschalteten Planetensatzteile auf einer in einer Ausnehmung der An- und/ oder Abtriebswelle verschiebbar gelagerten Steckwelle gelagert sind, wobei die Länge des aus der An-v und/oder Abtriebswelle herausrgenden, freien Teiles der Steckwelle veränderbar und nach der Zahl der hintereinandergeschalteten Planetensatzteile bestimmt ist. Die Steckwelle kann zweckmäßig abschnittsweise durch Ringnuten unterteilt sein, in welche Federringe nach der ge-

wünschten freien Länge eingesteckt sind· Diese Federringe dienen gegebenenfalls als axiale Abstützung gegenüber der An- und/oder Abtriebswelle,

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Planetenradträger der Planetensatzteile in an sich bekannter Weise dreiarmig symmetrisch gestaltet, und weisen ein einstückig angeschlossenes Abtriebszahnrad auf. Eine besonders vorteilhafte Form der Umfangsgehäuseteile ist in radialer Richtung stufenförmig abgesetzt,wobei jeweils die Stufen der vorangehenden Planetensatzteile in entsprechende stufenförmige Ausnehmungen der nachfolgenden Planetensatzteile bzw. der äußeren Gehäuseteile eingreifen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt? es zeigen

Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Umlaufrädergetriebe gemäß der Erfindung, geschnitten nach der Schnittlinie in Figur 2,

Figur 2 eine Draufsicht auf einen scheibenförmigen Planetensatzteil in einem Umlaufrädergetriebe nach Figur 1.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten vierstufigen Umlaufrädergetriebe erkennt man eine Antriebswelle 1, welche in einem ersten äußeren Gehäuseteil 2 in Kugellagern 3,4 gelagert ist. Der Abtrieb erfolgt durch eine Abtriebswelle 5, und diese ist ebenfalls in weiteren Kugellagern 6,7 eines zweiten äußeren Gehäuseteiles 8 drehbar gelagert. Zwischen dem ersten äußeren und dem zweiten äußeren Gehäuseteil 2,8 sind vier Planetensatzteile I, II, III und IV mit Hilfe von Spannschrauben 9 befestigt. Die einzelnen Planetensatzteile I,II,III und IV weisen jeweils einen ringför-

migen Umfangsgehäuseteil 10, 11, 12, 13 auf, welche gleichzeitig durch Zahnteilungen 14, 15, 16 und 17 als Innenzahnringe ausgebildet sind.

Mit den Zahnteilungen 14, 15, 16 und 17 kämmen Planetenräder 18, 19, 20 und 21, die, wie in Figur 2 am Beispiel eines einzelnen Planetensatzteiles erläutert, jeweils an Planetenradträgern 22, 23, 24 und 25 in dreiarmiger, symmetrischer Ausbildung drehbar gelagert sind.

An der Antriebswelle 1 ist ein erstes inneres Zentralrad 26 angeordnet, während die übrigen zum Antrieb der Planetenräder 19, 20 und 21 dienenden zweiten, dritten und vierten inneren Zentralräder 27, 28 und 29 jeweils einstückig mit den Planetenradträgern 22, 23 und 24 gestaltet sind.

Am inneren Ende der Antriebswelle 1 befindet sich eine erste Ausnehmung 30, während am inneren Ende der Abtriebswelle 5 eine zweite Ausnehmung 31 zur Aufnahme einer Steckwelle 32 angebracht ist. Die Steckwelle 32 weist Ringnuten 33, 34 und 35 ^auf» wobei in der Ringnut 35 ein Federring 36 eingelegt ist, welcher die Länge des herausragenden Teiles der Steckwelle 32 bestimmt. Dieser Federring 36 stützt sich einseitig an einer Auflagefläche der Abtriebswelle 5 ab. Durch Umstecken des Federringes 36 läßt sich die Länge des zwischen der Antriebswelle 1 und der Abtriebswelle 5 wirksamen freien Teiles der Steckwelle 32 entsprechend der Zahl der mit den Spannschrauben 9 zusammengesetzten scheibenförmigen Planetensatzteile I,II,III und IV verändern. Wie aus der zeichnerischen Darstellung der Figur 1 ersichtlich, weisen die äußeren Gehäuseteile 2 und 8, sowie die als Innenzahnring ausgebildeten Umfangsgehäuseteile 10,11,12 und 13, eine

stufenförmig angepaßte Gestalt auf, welche beim Zusammenbau ohne zusätzliche Zentrierungsmittel eine ordnungsgemäße lage sämtlicher Teile gewährleistet.

Claims

048*29.4.61» A 231 Patentansprüche

1.) Umlaufrädergetriebe für stufenweise veränderbare, hohe Untersetzungen, welches aus mehreren, hintereinandergeschalteten Planetensatζen besteht, wobei jeder Planetensatz an einem inneren Zentralrad angetrieben wird, während der Abtrieb am Planetenradträger erfolgt, und dessen Innenzahnring gehäusefest abgestützt ist, da durch gekennzeichnet, daß zwischen zwei die Antriebswelle (1) und die Abtriebswelle (5) aufnehmenden, äußeren Gehäuseteilen (2,8) mindestens zwei, scheibenförmig gestaltete gleiche oder gleichartige Planetensatzteile (I, II,III,IV) auf einer gemeinsamen Lagerwelle (32) einsetzbar sind, wobei die Zahl der scheibenförmigen Planetensatzteile (I,II,III,IV) nach dem gewünschten Untersetzungsverhältnis festgelegt ist.

2.) Umlaufrädergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Innenzahnringe (14,15, 16,17) als ümfangsgehäuseteile (10,11,12,13) der scheibenförmigen Planetensatzteile (I,II,III,IV) ausgebildet sind und einander angepaßte Ansätze und/oder Ausnehmungen aufweisen, welche beim Zusammenbau der hintereinandergeschalteten Planetensatzteile eine Lagezentrierung herbeiführen.

3.) Umlaufrädergetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß.zur Peinveränderung des Untersetzungsverhältnisses ein gezahntes Bauelement mindestens eines Planetensatzteiles, vorzugsweise der Innenzahnring (14,15,16,17) unter Beibehaltung der Zahnteilungen der übrigen gezahnten Bauelemente dieses Planetensatzteiles eine korrigierte Verzahnung aufweist.

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4.) Umlaufrädergetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a ~ durch gekennzeichnet, daß die Umfangsgehäuseteile (10,11,12,13) mit Spannschrauben (9) zwischen die äußeren Gehäuseteile (2,8) eingespannt sind.

5.) Umlaufrädergetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Planetenradträger (22,23,24,25) der einzelnen hintereinandergeschalteten Planetensatzteile (I,II,III,IY) auf einer in einer Ausnehmung (30,31) der An- und/oder Abtriebswelle (1,5) verschiebbar gelagerten Steckwelle (32) gelagert sind, wobei die Länge des aus der An- und/oder Abtriebswelle (1,5) herausragenden freien Teiles der Steckwelle (32)veränderbar nach der Zahl der hintereinandergeschalteten Planetensatzteile (I,II,III,IV) bestimmt ist.

6.) Umlaufrädergetriebe nach Aispruch 5, d a d υ r c h g e ke nnzeichne t , daß die Steckwelle (32) mit ringförmigen Federelementen (36) belegbare, nutenförmige Ausnehmungen (33,34,35) aufweist, wobei sich die ringförmigen Federelemente (36) in der der gewünschten Länge entsprechenden Ausnehmung der Steckwelle (32) befinden und sich axial gegenüber der An- und/oder Abtriebswelle (1,5) an einer Auflagefläche abstützen.

7.) Umlaufrädergetriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Plane tenradträger (22,23,24) der Planetensatzteile (I,II,III,IV) in an sich bekannter Weise dreiarmig, symmetrisch gestaltet sind und ein einstückig angeschlossenes Abtriebszahnrad (27, 28,29) aufweisen.

8.) Umlaufrädergetriebe nach einem der Yorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgehäuseteile (10,11,12,13) in radialer Richtung stufenförmig abgesetzt sind·