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Unil aufgetriebe Die Erfindung bezieht sich auf einen weiteren Ausbau
des Gegenstandes der Patentanmeldung P 19 49 934.4 und bezweckt bauliche Vereinfachungen
zu einer billigen serienmäßigen Herstellung und Lagerhaltung für das Getriebe. Insbesondere
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, weitestgehend ein und dieselben Einzelteile
des Getriebes für eine Vielzahl von flbersetzungsverhältnissen verwendbar zu halten.
Gleich dem Gegenstand der früheren Anmeldung arbeitet auch dieses Umlaufgetriebe
mit mindestens einem exzentrisch an einem feststehenden Zahnkranz oder an einem
Hohlrad umlaufenden Zahnrad auf einem Exzenter der Getriebe-Antriebswelle, das durch
einen Kranz von mehreren in Bohrungen umlaufenden Kugeln, die durch eine flache
Scheibe mit Paßbohrungen genau auf Abstand und Teilung gehalten sind, an einem nachgeordneten
Teil angreift und geführt ist oder an einem vorgeordneten Teil verankert und geführt
ist.
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Zur Erreichung des genannten Zweckes hat das Getriebe nach der Erfindung
darüber hinaus noch folgende wesentliche Merkmale: Es ist eine treibende Scheibe
vorgesehen, die sich für verschiedene Drehzahlverhältnisse mit dem Exzenter der
Antriebswelle mit einheitlicher Exzentrizität gegenüber einem Flansch der Getriebe-Abtriebswelle
oder gegenüber einem gehäusefesten Flansch bewegt, mit diesem Flansch über den Kranz
von in einer Scheibe gehaltenen Kugeln in Verbindung und Fuhrung steht und auf ihrer
dem Flansch abgewandten Stirnseite einen Zentrieransatz oder eine entsprechende
Ausdrehung für eine feste Aufnahme von auswechselbaren Zahnrädern mit verschiedenen
Wälzkreisdurchmessern aufweist, die mit einem Jeweils passenden Zahnkranz zusammenarbeiten,
der auswechselbar fest in dem Getriebegehäuse sitzt bzw. in Gestalt eines Hohlrades
mit der Getriebe-Abtriebswelle auswechselbar fest verbunden ist. Weitere wesentliche
Merkmale der Konstruktion nach der Erfindung sind noch anzuführen.
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Dieser Getriebeaufbau verschafft den Vorteil, eine große Zahl von
Ubersetzungsverhältnissen mit einer einzigen Grundausführung des Getriebes verwirklichen
zu können. Dazu sind lediglich ein Zahnrad und ein Zahnkranz auszuwechseln, wobei
sich die verschiedenen Räder und Kränze voneinander im wesentlichen Jedoch nur in
den
Wäizkreisdurchmessern bzw. in den Zähnezahlen unterscheiden.
Wenn beispielsweise die auswechselbaren umlaufenden Zahnräder eine geringste Zähnezahl
von 32 und eine größte Zähnezahl von 104 haben, so können dank der erfindungsgeiäßen
Konstruktion 73 verschiedene und untereinander fein abgestufte Ubersetzungsverhältnisse
mit der einen Grundausführung des Getriebes erreicht werden.
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Die Zeichnung gibt ein Ausführungßbeispiel der Erfindung in einem
Axialschnitt wieder und liegt der folgenden näheren Beschreibung zugrunde.
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Ein mit einem Exzenter 1 der Getriebe-Antriebswelle 2 umlaufendes
Zahnrad 3 steht mit einem gehäusefesten Zahnkranz 4 im Eingriff und ist stirnseitig
der erfindungsgemäß vorgesehenen Scheibe 5 vorgeordnet, welche auf den Flansch 6
der Getriebe-Abtriebswelle 7 arbeitet. Dabei ist kostensparend vorgesehen, daß die
treibende Scheibe 5 allein auf dem Exzenter 1 der Antriebswelle 2 mittels eines
Wälzlagers 8 - ein kombiniertes Nadel-Schrägkugellager -gelagert ist und ihre Paßbohrung
für das Wälzlager 8 zugleich die Aufnahmebohrung für einen Zentrieransatz 9 des
aufzunehmenden Zahnrades 3 ist. Durch diese Maßnahme ist es auch möglich, Zahnräder
mit sehr kleinen wälzkreisdurchmessern einzusetzen, da diese Zahnräder selbst keine
Lager aufzunehmen haben. Dadurch können ohne weiteres auch sehr kleine Drehzahlverhältnisse
wie etwa in4 mit dem erfindungsgemäßen Getriebe erzielt werden.
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Für den Festsitz des Zahnrades 3 an der Scheibe 5 mit hoher Verdrehfestigkeit
ist an den zur gegenseitigen Anlage kommenden gro-Ben Stirnflächen dieser beiden
Teile eine Klebung durch einen geeigneten Metallkleber vorgesehen. Im Zusammenwirken
mit dem Zentrieransatz 9 des Zahnrades 3 ist diese Verbindung auch sonst fest genug,
die hohen Umfangskräfte und die Radialkräfte an dem Zahnrad 3 ohne Form- oder lageveränderungen
und damit ohne Störungen für den korrekten Zahneingriff auf die Scheibe 5 zu übertragen.
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Auf ihrer Stirnseite Jenseits des Zahnrades 3 steht die treibende
Scheibe 5 über einen Kranz von in einer Scheibe 10 gehaltenen Eugeln 11, 12 in Verbindung
und Führung mit dem Flansch 6 der Abtriebswelle 7 des Getriebes. Diese Verbindung
und Führung wird in der bekannten Weise durch zwei gesonderte Gruppen von Kugeln
11, 12 innerhalb des einen Kugelkranzes bewirkt, von denen die eine
Gruppe
der Kugeln 11 beidseitig ihrer gemeinsamen führenden Scheibe 10 an kegeligen Ansenkungen
13 von Bohrungen 14 in der Scheibe 5 und dem Flansch 6 bei der Mitnahme des letsteren
umlaufen. Die Bohrungen 14 mit den Ansenkungen 13 für die mitnehmenden Kugeln 11
sowie Freibohrungen 15 für die führenden Kugeln 12 befinden sich in bekannter Art
in besonderen Scheiben 16, 17 fest an der treibenden Scheibe 5 und dem Flansch 6.
Die Kugeln 12 führen die treibende Scheibe 5 auf breiter Basis radial nach allen
seitlichen Richtungen an dem Flansch 6, wobei sie bei Umlauf dieser beiden Teile
an ebenen Führungsflächen 18, 19 stirnseitig der Teile abrollen. In der sicheren
radialen Führung der Scheibe 5 ohne störende Lageveränderungen wirken die Kugeln
12 und das auch größere axiale Kräfte aufnehmende Lager 8 zusammen.
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Die hierzu erforderliche spielfreie Einstellung des Flansches 6 gegenüber
der Scheibe 5 wird durch eine Einstellmutter erreicht, mit deren Hilfe der Flansch
6 mit der Abtriebswelle 7 über Lager dieser Welle axial auf die Scheibe 5 zugestellt
werden kann.
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Ein an der Antriebswelle 2 befestigtes Gegengewicht 20 bewirkt einen
vollständigen Ausgleich der einseitig gerichteten Massenkräfte an den exzentrisch
rotierenden Teilen. Dieses Gewicht 20 gleicht dabei auch die Kräfte an dem Kranz
der Kugeln 11, 12 mit Scheibe 10 aus. Bei einem Wechsel des Zahnrades kann die Grundausführung
des Gegengewichtes 20 zu einer Abstimmung auf das neue Zahnrad nachbearbeitet werden;
diese Grundausführung entspricht den Massen mit dem größtmöglichen Zahnrad.
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Als besondere Maßnahme ist noch vorgesehen, daB die Scheibe 5 um ihren
das Wälzlager 8 aufnehmenden Nabenteil einen auf der Seite des Kranzes der Kugeln
11, 12 offenen Ringraum 21 zur Aufnahme des Gegengewichtes 20 aufweist. Der Drehkreis
des Gegengewichtes 20 ist dabei kleiner als der Teilkreis des Kranzes der Kugeln
11, 12, und das Gegengewicht 20 ist etwa in Ebene des Kugelkranzes an einer Stirnfläche
der Antriebswelle 2 mittels einer Schraube 22 befestigt. Diese Konstruktion bietet
den Vorteil, daß das für alle vorkommenden Zahnradgrößen verwendbare Gegengewicht
20 von infacher Gestalt mit seines Schwerpunkt zugunsten eines vollständigen Ausgleiches
in einer Ebene rotiert, in der auch der Schwerpunkt aller anderen eflentrisch umlaufenden
Teile liegt.
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Darüber humus hat diese Einordnung den Vorteil, daß durch die
Einkapselung
des Gegengewichtes 20 in dem Ringraum 21 Olplanschverluste in dem Getriebe weitestgehend
vermieden sind. Zu einer einfachen verlustarmen Tauchscheierung für alle Teile taucht
neben dem langsam drehenden Flansch 6 der Abtriebswelle 7 lediglich die Scheibe
5 mit ihrem schmalen äußeren Rand in das Ölbad ein.
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Während mit dem Zahnrad 3 bei den in der Zeichnung wiedergegebenen
Größenverhältnissen eine Drehzahländerung ins Langsame mit dem Drehzahlverhältnis
von i " 4 erzielt wird, ist mit dem strichpunktiert dargestellten Zahnrad 23 das
für dieses Getriebebeispiel größte Drehzahlverhältnis von i 1 13 für eine stärkere
Drehzahluntersetzung zu erreichen. Beide Zahnräder 3, 23 sind wie alle Zwischengrößen
von Rädern passend für eine Aufnahme und Befestigung an der treibenden Scheibe 5.
Innerhalb des genannten Bereiches sind weitere Drehzahlverhältnisse in großer Zahl
ZU erzielen, ohne daß außer dem Zahnrad 3 und dem Zahnkranz 4 noch andere Teile
auszuwechseln sind, auch nicht die Antriebswelle 2 des Getriebes mit dem Exzenter
1. Bedingung hierzu ist nur, daß die Differenz zwischen den Wälzkreisdurchmessern
des Jeweiligen Zahnrades und Zahnkranzes bei allen möglichen Drehzahlverhältnissen
eine unveränderliche Größe hat, was ohne Schwierigkeit zu verwirklichen ist.
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Bei einer Zunahme der Zähnezahl für das umlaufende Zahnrad um beispielsweise
einen Zahn ist zur Einhaltung dieser Bedingung lediglich auch die Zähnezahl für
den gehäusefesten Zahnkranz um einen Zahn zu vergrößern.
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Eine Abwandlung des in der Zeichnung wiedergegebenen Getriebes nach
der Erfindung stellt ein Getriebe dar, bei dem das umlaufende Zahnrad mit einem
Hohlrad an der Abtriebswelle zusammenarbeitet.
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Die mit dem Zahnrad wie bei der Konstruktion nach der Zeichnung verbundene
Scheibe zur Aufnahme von Rädern unterschiedlicher Größen ist an einem gehäusefesten
Flansch in dem Getriebe auf seiner Antriebs seite durch einen Kugelkranz verankert
und geführt. Zum Unterschied gegenüber dem abgebildeten Getriebebeispiel ist die
Umlaufbewegung des Zahnrades bei diesem Beispiel keine zweifach ilberlagerte Bewegung,
sondern nur eine einfache Exzenterbewegung.
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Gl.ioh dem umlaufenden Zahnrad ist auch das fest mit der Abtriebswolle
verbundene Hohlrad auswechselbar, etwa indem ein Zahnkranz an einen aufnehmenden
flansch der lbtriebswelle ausgetauscht wird.
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Im Rahmen der Erfindung ist auch noch ein weiterer Ausbau des Getriebes
mit den aufgeführten Grundgedanken möglich. So etwa kann die treibende Scheibe statt
mit einem einzelnen Zahnrad mit einem auswechselbaren Satz von mehreren miteinander
verblockten Zahnrädern mit unterschiedlichen Zähnezahlen fest verbunden sein. Diese
Zahnräder arbeiten in bekannter Art mit drehbeweglich gelagerten und uischaltbar
einzeln feststellbaren Zahkkränzen zusammen. Andere Drehzahlbere iche für dieses
umschaltbare Mehrgang-Getrieb e nach der Erfindung erlauben wieder den Einsatz der
gleichen Grundausfuhrung des Getriebes, wenn neben dem Satz der umlauienden Zahnräder
auch die Zahnkränze ausgewechselt werden. Ein im Rahmen der Erfindung ausgebautes
Getriebe anderer Form kann mehrere, auf Jeweils eigenen einander entgegengesetzt
angeordneten Exzentern der Antriebswelle lagernde Zahnräder aufweisen, die untereinander
durch Kugelkränze in Verbindung und Fhhr stehen.
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Auch diese Zahnräder sind auswechselbar mit der erfindungsgemäß vorgesehenen
universellen Scheibe zu verbinden.