DE2057312A1

DE2057312A1 - Planetenradgetriebe mit Lastdruckausgleich

Info

Publication number: DE2057312A1
Application number: DE19702057312
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl-Ing Willner
Original assignee: BHS Bayerische Berg Hutten und Salzwerke AG
Current assignee: BHS Bayerische Berg Hutten und Salzwerke AG
Priority date: 1970-11-21
Filing date: 1970-11-21
Publication date: 1972-05-25
Also published as: GB1364710A; CH545433A; FR2115881A5; NL7115396A; US3757608A

Description

Pried. Krupp Gesellschaft mit
"beschränkter Haftung in Essen

Planetenradgetriefte mit Lastdruckausgleich

Die Erfindung "betrifft ein Planetenradgetriebe mit Last druckausgleich, "bei dem das innere Sonnenrad vorzugsweise ungelagert ist und sich lediglich auf den vorhandenen Planetenrädern abstützt, das äußere Sonnenrad zur Ermöglichung von Taumelbewegungen in radialer, axialer und Umfangsrichtung mit dem Getriebegehäuse oder mit dem treibenden oder getriebenen Teil elastisch verbunden ist und das auftretende Drehmoment durch die auf dem gesamten umfang der zu verbindenden Teile befestigte elastische Zwischenschicht kontinuierlich weitergeleitet wird.

Es ist bereits ein Planetenradgetriebe bekannt, bei dem zwischen dem innenverzahnten Außenrad und dem Getriebegehäuse eine elastische Zwischenschicht in kreiszylindrischer Ringmantelform angeordnet istο Diese elastische Schicht ist mit den benachbarten Ringmantelflächen auf dem gesamten Umfang durch "Vulkanisation oder Klebung fest ϋ verbunden und entweder glatt oder in Umfangsrichtung gerillt ausgebildet (britisches Patent ITr· 901 960).

Diese Ausführung, bei der die elastische Zwischenschicht in axialer und Umfä^jcriobtung auf Schub beansprucht wird, hat den Nachteil, daß beim "Vulkanisieren durch das Schwinden ZoB. des Gummis in der

EV 103/69

20982 2/0407 ^A/

_{BAD 0R1G1NAL}

2Q5731

elastischen Zwischenschicht "beträchtliche Zugspannungen entstehen, die sich nicht ausgleichen können. Im Betrieb, insbesondere bei dynamischen Beanspruchungen, besteht daher die Gefahr, daß das Getriebe infolge Beschädigung der elastischen Zwischenschicht versagt.

Weiterhin ist ein Planetenradgetriebe mit kontinuierlicher Drehmoment-Weiterleitung bekannt, bei dem eine elastische Zwischenschicht einen das äußere Sonnenrad umgebenden Ringraum derart ausfüllt, daß Durchschlagssicherheit gegeben ist! Der Ringraum wird aus einer Außenverzahnung am äußeren Sonnenrad und einer Innenverzahnung an dem das Drehmoment aufnehmenden Teil dergestalt gebildet, daß die beiden Verzahnungen sich teilweise überdecken. Die Eigenart dieser Konstruktion bringt es mit sich, daß die elastische Zwischenschicht nur auf Druck beansprucht wird (österreichisches Patent Nr. 257 313).

Diese Ausführung hat den Nachteil, daß infolge der Beanspruchung der elastischen Zwischenschicht auf Druck nur kleine Federwege möglich sind, die nur einen Teil des Abstandes zweier sich gegenüberstehender Zahnflanken des äußeren Sonnenrades und des umgebenden Ringraumes ausmachen. Daher ist der Ausgleich von Bearbeitungs- und von Lagerfehlern infolge der beschränkten Beweglichkeit des äußeren Sonnenrades in nur geringem Maße möglich, ebenso wie die Dämpfung von Stößen, die infolge plötzlicher Drehmomentschwankungen auftreten können.

2 -

209822/0407

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Nachteile der oben beschriebenen G-etriebeausführung zu vermeidenο

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verbindung zwischen dem äußeren Sonnenrad und dem dessen Drehmoment aufnehmenden, bzw* weiterleitenden Teil über eine g kegelmanteiförmige, elastische Zwischenschicht hergestellt wird, die sowohl auf der äußeren Ringfläche des äußeren Sonnenrades als auch auf der inneren■Ringfläche des dieses umhüllenden Gegenstückes entlang dem gesamten zugehörigen Umfang fest anvulkanisiert ist.

Besonders zweckmäßig ist es, die G-etrieberäder mit Schrägverzahnung auszuführen, d.he die G-etrieberäder können entweder einfach-schrägverzahnt oder mit einer Pfeilverzahnung versehen sein.

Im ersten Fall enthält das Planetenradgetriebe nur einfach-schrägverzahnte Zahnräder}, das innere Sonnenrad ist axial gelagerte

Im zweiten Fall sind « abgesehen vom äußeren Sonnenrad - alle G-etrieberäder pfeilverzahnte Das äußere Sonnenrad befcsjteht dann aus zwei beweglichen, einfach-schrägverzahnten Einzelrädern, die gemeinsam ein Zahnrad mit einer den anderen Getrieberädern entsprechenden Pfeilverzahnung bilden.

Beide G-etriebeausführungen ziehen axial wirkende Zahnkräfte nach sich, die so gerichtet sind, daß das Volumen der elastischen Zwischenschicht sich durch

209822/0407

axiales Verschieben der zu verschiebenden Teile gegeneinander verringert ο Dadurch wird die Zugspannung weiter abgebaut bzw. beseitigt, die nach dem Einbau des äußeren Sonnenrades in das Getriebe in der kegelmit eiförmigen Zwischenschicht noch vorhanden ist ο

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigtJ

Figo 1 einen Längsschnitt durch ein Planetenradgetriebe mit Geradverzahnung,

Pig. 2 einen Schnitt durch das Getriebe nach der Linie II - II in Fig. 1,

Fig· 3 einen Längsschnitt durch ein Planetenrad« getriebe mit Pfeilverzahnung,

Fig. 4 ein Getriebe mit Geradverzahnung und Drehrichtungsumkehr zwischen Antrieb und Abtrieb,

Fig, 5 die kegelmatelförmige Fuge zwischen äußerem Sonnenrad und dem dieses umhüllenden Gegenstück vor und nach dem Vulkanisier-Vorgang.

Beim Getriebe nach Fig. 1 und 2 ist der Kupplungsflansch 1 auf der schnellZaufenden Getriebeseite über die doppelte Zahnkupplung 2 mit dem ungelagerten inneren Sonnenrad 3 verbunden. Dieses steht im Eingriff mit drei Planetenrädern 4, die auf Bolzen 5 drehbar gelagert sind und sich am innenverzahnten äußeren

209822/0407

Sonnenrad 6 abstützen. Die Bolzen sind !eil des im . Getriebegehäuse 7 gelagerten Planetenradträgers 8, der mit der langsam laufenden Antriebswelle 9 fest verbunden ist· Das äußere Sonnenrad 6 ist mit dem Gehäuse 7 über eine elastische Zwischenschicht 1o verbunden, die einen kegelmantelförmigen Ringraum ausfüllt. Dieser wird einerseits von der kegeligen äußeren Mantelfläche des äußeren .Sonnenrades 6 und andererseits von der gegenüberliegenden kegeligen inneren Mantelfläche des Gehäuses 7 gebildet. Die elastische Zwischenschicht, welche sich über die gesamte Breite der durch sie zu verhindernden Teile erstreckt, ist auf den erwähnten Mantelflächen fest anvulkanisiert.

Das Getriebe nach Pig. 3 unterscheidet sich von demjenigen nach Pig. 1 und 2 nur durch die Verwendung pfeilverzahnter Zahnräder. Das äußere Sonnenrad besteht dabei aus zwei beweglichen, einfach-schrägverzahnten Einzelrädern, die gemeinsam ein Pfeilzahnrad bilden.

Das Planetenradgetriebe nach Pig. 4 besitzt einen am ruhenden Gehäuse 7 befestigten Planetenträger 8. Auf der im Gehäuse gelagerten Abtriebwelle 9 ist ein topfförmiges Zwischenglied 12 befestigt, welches über eine einen kegelmantelförmigen Ringraum ausfüllende Zwischenschicht 1o mit dem äußeren Sonnenrad 6'¹ verbunden ist. Dieses Getriebe ermöglicht in bekannter Weise eine Drehzahluntersetzung mit gleichzeitiger Umkehr des Drehsinns zwischen Antrieb und Abtriebe

209822/0407

Pig. 5 zeigt die Form der Fuge zwischen dem äußeren Sonnenrad 6 und dem dieses umhüllenden Gegenstück 13 vor und nach dem Vulkanisierenο Die beiden zu verbindenden Teile verschieben sich infolge der beim Vulkanisieren in der Zwischenschicht 1o auftretenden Spannungen axial in der Weise gegeneinander, daß eine Volumenverringerung äac Fuge auftritt. Durch stirnseitiges Abdrehen der vulkanisierten Rohlinge kann die Bündigkeit der beiden Teile wieder erreicht werden, wie in Fig. 1, 3 und 4 dargestellt»

G-egenüber der zuerst beschriebenen Getriebeausfüh— rung hat das erfindungsgemäß beschriebene Getriebe den Vorteil, daß^eim Vulkanisieren in der elastischen Zwischenschicht entstehenden beträchtlichen Zugspannungen durch axiales Verschieben der zu verhindernden Teile gegeneinander abgebaut werden können, wobei eine Verkleinerung des kegelmanteiförmigen Zwischenraumes auftritt» Dieser Spannungsabbau vergrößert den Belastungsspielraum, innerhalb dessen die elastische Zwischenschicht funktionsfähig bleibt ο Die Betriebssicherheit ist demgemäß bei die-Bem Planetenradgetriebe erheblich größer als bei den bisher bekannten entsprechenden Getriebeausführungen.

Gegenüber der anderen beschriebenen Getriebeausführung besteht der Vorteil größeren Federungsvermögens ι Durch entsprechende Dimensionierung und Wahl einer günstigen Shorehärte lassen sich infolge der Schubbeanspruchung der elastischen Zwischenschicht erheblich größere Fedrwege erzielen als bei hauptsächlich

- 6 209822/0407

auf Druck beanspruchten Federelementen. Die infolgedessen "bessere Bewegungsfähigkeit in axialer, radikaler und Umfangsrichtung ermöglicht einen vollkommeneren lastdruckausgleich, als er mit Druck-Federelementen erreicht werden kanne

Im Betrieb auftretende Stöße werden infolge des besseren Pederungsverhaltens der elastischen Zwi— sCh⁸S¹OhIcht stark gedämpft.

Patentansprüche!

- 7 -20 9 822/0407

Claims

Patentansprüche ι

Banetenradgetriebe mit Lastdruckausgleich, bei dem das .innere Sonnenrad vorzugsweise ungelagert ist und lediglich auf den vorhandenen Planetenrädern abstützt und das äußere Sonnenrad zur Ermöglichung von Taumelbewegungen in radialer, axialer und Umfangsrichtung mit dem Getriebegehäuse oder mit dem treibenden oder getriebenen Teil elastisch verbunden ist, wobei die elastische Verbindung über eine aus elastisch verformbarem Werkstoff, z.B. Gummi bestehende Zwischenschicht erfolgt, die auf dem ganzen Werkstückumfang fest vulkanisiert und in axialer- und Umfangerichttuig auf Schub beansprucht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Zwischenschicht einen kegelmantelförmigen Zwischenraum ausfüllt, der von der kegeligen äußeren Mantelfläche des äußeren Sonnenrades und der kegeligen inneren Mantelfläche des Gegenstückes gebildet wird«
2. Planetenradgetriebe mit Lastdruckausgleich nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Getrieberäder mit Schrägverzahnung ausgeführt sind.

209822/04Q7~