DE19611589C2

DE19611589C2 - Zahnriemengetriebe

Info

Publication number: DE19611589C2
Application number: DE19611589A
Authority: DE
Inventors: Thomas Nagel; Ulf Richard
Original assignee: Technische Universitaet Dresden
Current assignee: NAGEL, THOMAS, DR.-ING., 01737 KURORT HARTHA, DE
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1996-03-23
Publication date: 2003-01-02
Anticipated expiration: 2016-03-24
Also published as: DE19611589A1

Description

Die Erfindung betrifft ein hochübersetzendes Zahnriemengetriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zur Übertragung einer rotatorischen Bewegung in eine rotatorische Bewegung.

Nach DE 43 41 572.C1 ist ein Zahnriemengetriebe bekannt, das neben der Übertragung einer rotatorischen in eine translatorische auch zur Übertragung einer rotatorischen in eine rotatorische Bewegung geeignet ist. Das Zahnriemengetriebe besteht aus zwei nebeneinander angeordneten Zahnriementrieben, mit wenigstens je einem Antriebs-, Abtriebs- und Umlenkrad. Wenigstens ein Antriebs- bzw. Abtriebsradpaar ist fest miteinander verbunden. Die Produkte aus den Zähnezahlen der Räder der Radpaare und der Teilungen der zugehörigen unterschiedlich geteilten Zahnreihen unterscheiden sich geringfügig voneinander. Das Getriebe erhält seine Übersetzung durch den Produktunterschied. Je geringer der Produktunterschied ist, umso höher ist die Übersetzung.

Nach DE 38 29 863 A1 ist ein Getriebe mit einem oder mehreren gleichzeitig wirkenden konstanten Übersetzungsverhältnissen bekannt. Ein endloses, biegsames Ringband ist in der Weise ausgeführt, daß es zwei oder mehr unterschiedliche Wirkdurchmesser mit einem zusammenhängenden Querschnitt besitzt und eine kraftschlüssige Verbindung zwischen koaxial angeordneten und einzeln gelagerten Rädern bzw. Hohlrädern mit unterschiedlichen Wirkdurchmessern herstellt. Auf diese Weise können gleichzeitig zwei oder mehr unterschiedliche Abtriebszahlen mit hohen Übersetzungen erzeugt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein weiteres platzsparendes hochübersetzendes Zahnriemengetriebe anzugeben, das für die Übersetzung einer rotatorischen Bewegung in eine rotatorische geeignet ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Durch Antreiben des Steges laufen die beiden unterschiedlich geteilten zahnriemengebundenen Zahnreihen mit der einen Teilung an den Umlenkrädern und mit der anderen Teilung an Los- oder Festrädern um, wobei mindestens ein Umlenkräderpaar drehfest miteinander verkoppelt ist.

Wegen der geringfügig unterschiedlichen Teilung der zahnriemengebundenen Zahnreihen dreht sich das Losrad mit einer kleinen Drehzahl. Das Getriebe erhält seine Übersetzung durch die unterschiedlichen Produkte aus den Zähnezahlen von Los- bzw. Festrad mit den Teilungen der zugehörigen unterschiedlich geteilten Zahnriemen.

Die Umlenkräder werden bei einer Variante über ein Zahnriemengetriebe, dessen Zahnriemen sich am Festrad abwickelt, in Drehung versetzt. Bei der anderen Variante erfolgt die Vermittlung der Drehbewegung vom Festrad an die Umlenkräder über ein Zahnradgetriebe.

Für eine gleichmäßige Kraftverteilung bei der Zahnriemenvariante werden um die Achse von Los- und Festrad vier Umlenkräderpaare angeordnet. Um hohe Momente zu übertragen, kann jedes der Umlenkräderpaare miteinander verkoppelt werden.

Durch Ersatz der Mehrzahl der Umlenkräder durch Gleitschienen wird der Aufwand gesenkt und eine ausreichende Führung der Zahnriemen gewährleistet.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß bei sehr kleinen Abmessungen des Zahnriemengetriebes sehr große Übersetzungsverhältnisse realisiert werden können.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von drei Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine erste erfindungsgemäße Ausführung mit vier Umlenkräderpaaren in der Draufsicht

Fig. 2 den Schnitt zu Fig. 1

Fig. 3 eine zweite erfindungsgemäße Ausführung mit einem Umlenkräderpaar in der Draufsicht

Fig. 4 den Schnitt zu Fig. 3

Fig. 5 eine dritte erfindungsgemäße Ausführung mit einem Zahnriemen und einer Getriebestufe in der Draufsicht

Fig. 6 den Schnitt zu Fig. 5

Zwei doppeltverzahnte Zahnriemen 8 und 7 (Fig. 1 und 2) umschlingen jeweils die zentralen Räder 5 oder 6 und vier zugehörige Umlenkräder 3, 10, 11, 13 bzw. 4, 9, 12, 14. Der Steg 2 ist um die Achse des gestellfesten Rades 6 drehbar angeordnet und im gestellfesten Gehäuse 1 drehbar gelagert. Am Steg 2 sind die Umlenkräder drehbar gelagert und wenigstens die Umlenkräder 3, 4 miteinander drehfest verbunden. Der erste Zahnriemen 8 umschlingt mit seiner Innenverzahnung die vier Umlenkräder 3, 10, 11, 13 und mit der Außenverzahnung das Losrad 5. Der zweite Zahnriemen 7 umschlingt die Umlenkräder 4, 9, 12, 14 mit seiner Innenverzahnung.

Das Festrad 6 wird vom zweiten Zahnriemen 7 mit seiner Außenverzahnung umschlungen.

Das Festrad 6 ist drehfest mit dem Gehäuse 1 verbunden. Das Losrad 5 dient als Abtriebsrad.

Der Antrieb treibt den Steg 2 an, wobei sich der zweite Zahnriemen 7 am Festrad 6 abwickelt und die Umlenkräder am Steg 2 in Drehung versetzt werden. Durch die drehfeste Kopplung der Umlenkräder 3, 4 wird der erste Zahnriemen 8 angetrieben und läuft mit gleicher Geschwindigkeit wie der erste Zahnriemen an seinen Umlenkrädern 3, 10, 11, 13 um. Bei gleichem Produkt von Zähnezahl der gekoppelten Räder 3, 4 und der Teilung der zugehörigen zahnriemengebundenen Zahnreihen, würde das Losrad 5 zum Festrad 6 relativ in Ruhe stehen. Durch die geringfügig unterschiedliche Teilung von der Innen- zur Außenverzahnung eines Zahnriemens 7 oder 8 dreht sich das Losrad 5 mit einer geringen Drehzahl.

Die Fig. 3 und 4 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem die Radpaare (9, 10; 11, 12; 13, 14) durch Gleitschienen zur Führung der Zahnriemen ersetzt wurden. Zur Übertragung der Drehzahl vom ersten auf den zweiten Zahnriemen ist ein gekoppeltes Umlenkräderpaar 3, 4 ausreichend. Die Umschlingung der Räder 5, 6 und der Umlenkräder 3, 4 wird durch die Gleitschienen erreicht, die bei der gezeigten Form zur Führung der Zahnriemen ausreichend ist.

In den Fig. 5 und 6 ist ein drittes Ausführungsbeispiel dargestellt. Der Zahnriemen 7 weist eine geringfügig unterschiedliche Teilung der zahnriemengebundenen Zahnreihen von der Innen- zur Außenseite auf und umschlingt die Umlenkräder 4, 9, 12, 14 mit der Innenverzahnung und das Festrad 6 mit der Außenverzahnung. Der erste Zahnriemen 8 ist durch ein Zahnradgetriebe 15 ersetzt. Sobald der Steg 2 angetrieben wird, werden die Umlenkräder 4, 9, 12, 14 vom Festrad 6 über den . Zahnriemen 7 in Drehung versetzt. Wegen der unterschiedlichen Teilung von Innen- und Außenseite des Zahnriehmens 7 dreht sich das Losrad 5, angetrieben über das Zahnradgetriebe 15, mit einer geringen Drehzahl.

Claims

1. Zahnriemengetriebe, bestehend aus einem doppelt verzahnten Zahnriemen mit unterschiedlich geteilten Zahnreihen und wenigstens zwei Rädern, die von dem Zahnriemen wechselseitig umschlungen sind, wobei sich die Produkte aus der jeweiligen Zähnezahl des Rades und der Teilung der zugehörigen zahnriemengebundenen Zahnreihe wenigstens gerinfügig voneinander unterscheiden und einer weiteren Getriebestufe, wobei zwischen beiden Getriebestufen wenigstens ein drehfest gekoppeltes Räderpaar (3, 4) zur Kopplung der Drehzahlen beider Getriebestufen vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei zentrische Räder (5 und 6) als Losrad (5) und Festrad (6) axial hintereinander angeordnet sind, der Steg (2) koaxial zur Achse von Losrad (5) und Festrad (6) antreibbar gelagert ist, die Umlenkräder (3, 4) im Steg (2) drehbar gelagert sind und mit dem Steg (2) die Räder (5, 6) umkreisen.

2. Zahnriemengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Getriebestufe ein zum ersten Zahnriemengetriebe etwa baugleiches Zahnriemengetriebe ist, dessen Zahnriemen auf beiden Seiten zahnriemengebundene Zahnreihen gleicher Teilung aufweist.

3. Zahnriemengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, daß die weitere Getriebestufe ein Zahnradgetriebe (15) ist.

4. Zahnriemengetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Räder (5 bzw. 6) feststehend mit dem Gehäuse (1) verbunden ist.

5. Zahnriemengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß um das Räderpaar (5, 6) vier Umlenkräderpaare (3, 4; 9, 10; 11, 12; 13, 14) auf einer Kreisbahn angeordnet sind.

6. Zahnriemengetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Umlenkräderpaare (3, 4; 9, 10; 11, 12; 13, 14) drehfest miteinander verkoppelt ist.

7. Zahnriemengetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Umlenkräderpaar (3, 4) vorgesehen ist, und die weiteren Umlenkräderpaare durch Gleitschienen zur Führung der Zahnriemen ersetzt sind.