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Getriebe Die Erfindung betrifft ein Getriebe, bestehend aus einer
in einem Getriebegehäuse ortsfest angeordneten ersten Kegelverzahnung und einer
eine Taumelbewegung ausführenden, sich auf der ersten Kegelverzahnung abwälzenden
zweiten Kegelverzahnung, die einer zu einer Getriebehauptachse schräggestellten
Taumelscheibe und einer relativ zu ihr drehbaren ersten Getriebewelle zugeordnet
ist.
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Die bekannten Getriebe dieser Art dienen dazu, Translationsbewegungen
in Rotationsbewegungen umzusetzen. Die Taumelscheibe ist hierzu auf einem Kurbel-
oder Exzenterzapfen der ihr zugeordneten ersten Getriebewelle gelagert und führt
eine diese Welle in Drehung versetzende reine Taumelbewegung aus, bei der die Abstützung
der zweiten Kegelverzahnung an der ersten Kegelverzahnung eine Eigendrehbewegung
für die Taumelscheibe ausschließt. Beide Kegelverzahnungen haben zwangsläufig gleiche
Zähnezahlen.
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Ferner sind Getriebe mit einem einer Antriebswelle zu- und in einem
Getriebegehäuse nngeordneten, außen-verzahnten und auf einem Exzenterbereich der
Antriebswelle gelagerten Antriebsrad sowie einem ,e,JenSiber dem Antriebsrad mit
einer größeren Zehn' zahl versehenen, innenverzahnten Abtriebsrad mit Abtriebswelle
bekannt, bei denen zur Schaffung eines Unter- oder Ubersetzungsverhältnisses das
Antriebsrad innerhalb des Abtriebsrades angeordnet ist und mit diesem in Eingriff
unverdrehbar, jedoch relati zur Antriebswellenachse in einer kreisenden Bewegung
radial-verschiedlich abgestützt ist. Bei derartigen Getrieben ist stets eine dynamische
Unwucht vorhanden, die sich bei einer Reihe von Anwendungsfällen, insbesondere bei
hohen Drehzahlen und großen zu übertragenden Momenten, störend auswirken kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein baulich einfaches und
zuverlässig arbeitendes Getriebe für insbesondere hohe Unter-bzw. übersetzungsverhältnisse
zu schaffen, welches unabhängig von Betriebsdrehzahlen und zu übertragenden Drehmomenten
frei von aus Exzentrizitäten resultierenden dynamischen Unwuchten arbeitet.
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Zur Lösung dieser Aufgabe bedient sich die Erfindung der eingangs
genannten Merkmale eines Taumelgetriebes und ist weiterhin dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Kegelverzahnung auf der fest mit der ersten Getriebewelle verbundenen
Taumelscheibe drehbar gelagert ist, mit der ersten Kegelverzahnung eine Zähnezahldifferenz
bildet, Uber eine flewegungskupplung mit einer zweiten Getriebewelle gekuppelt und
über ein zentrisches Schwenklager
abgestützt ist. Dabei kann als
Bewegungskupplung der zweiten Kegelverzahnung eine Anzahl Bolzen, Zapfen od. dgl.
zugeordnet sein, welche auf einem zur Drehachse der zweiten Kegelverzahnung konzentrischen
Kreisbogen über den Umfang verteilt angeordnet sin und in eine auf der zweiten Getriebewelle
befestigten Mitnehmerscheibe eingreifen, deren die Bolzen oder Zapfen aufnehmenden
Öffnungen, Aussparungen od. dgl. den Bolzen ein die Ausführung von Taumelbewegungen
mit der zweiten Kegelverzahnung ermöglichendes Spiel belassen. Stattdessen kann
als Bewegungskupplung der zweiten Kegelverzahnung auch eine dritte Kegelverzahnung
zugeordnet sein, die sich in Abwälzeingriff mit einer auf der zweiten Getriebewelle
angeordneten vierten Kegelverzahnung befindet.
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Wenn nach einer weiteren Ausgestaltung die dritte und vierte Kegelverzahnung
gleiche Zähnezahlen haben, so wird das Unter- bzw Übersetzungsverhältnis lediglich
durch die Zähnezahldifferenz zwischen der ersten und der zweiten Kegelverzahnung
bestimmt.
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Bilden die dritte und die vierte Kegelverzahnung hingegen ebenfalls
eine Zähnezahldifferenz, so erfolgt hierdurch eine entsprechende Veränderung des
Gesamtunter- bzw. -übersetzungsverhältnisses des Getriebes.
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Das Getriebe nach der Erfindung löst die obengenannte Aufgabe mit
einem überraschend geringen Bauaufwand und schafft ein von Unwuchtschwingungen freies
Getriebe geringer Baugröße, welches insbesondere für Einsatzzwecke mit hohen Drehzahlen
und/oder hohen Übertragungsmomenten geeignet ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Ansprüchen und
der
Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, in der mehrere Ausfhrungsbeispiele
des Gegenstands der Erfindung näher veranschaulicht sind, es zeigen: Fig. 1 eine
Darstellung einer ersten Getriebeausführung in einem schematischen axialen Querschnitt,
Fig. 2 eine Darstellung ähnlich Fig. 1 einer abgewandelten zweiten Ausführung, und
Fig. 3 eine Darstellung ähnlich Fig. 2 einer dritten Ausführungsform.
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Bei der Ausführung nach Fig. 1 umfaßt das Getriebe ein aus zwei Teilen
1,2 zusammengesetztes Getriebegehäuse, eine Antriebswelle 3, welche bei dem dargestellten
Beispiel als Hohlnabe für die Kupplung mit einer Keilwelle ausgebildet ist, eine
zu der die Getriebehauptachse bildenden Achse 4 der Antriebswelle 3 koaxial angeordnete
Abtriebswelle 5, eine erste, koaxial zur Achse 4 angeordnete und mit dem Gehäuseteil
2 fest verbundene erste Kegelverzahnung 6, eine sich auf der ersten Kegelverzahnung
6 abwälzende zweite Kegelverzahnung 7, welche auf einer zur Getriebehauptachse 4
schräggestellten und mit der Antriebswelle 3 fest verbundenen Taumelscheibe mittels
eines Lagers 9 drehbar gelagert ist, und eine Bewegungskupplung 10, welche aus einer
auf der Abtriebswelle 5,z.B. mittels eines Keiles 11,befestigten Mitnehmerscheibe
12 und zumindest einem Bolzen, Zapfen od. dgl. 13 besteht, von denen bei dem dargestellten
Beispiel eine Anzahl von z.B. 4 oder 6 auf einem zur Drehachse der zweiten Kegelverzahnung
7 konzentrischen Kreisbogen über den Umfang gleichen
verteilt angeordnet
und fest mit der zweiten Kegelverzahnung 7 verbunden ist. Die Bolzen 13 greifen
in entsprechende Öffnungen oder Schlitze 14 am Umfang der Mitnehmerscheibe 12 ein,
die, wie dies die Zeichnung veranschaulicht, so ausgebildet sind, daß sie den Bolzen
13 ein die Ausführung von Taumelbewegungen mit der zweiten Kegelverzahnung 7 ermöglichendes
Spiel belassen. Zur Vermeidung von Radialbewegungen der zweiten Kegelverzahnung
7 relativ zur Taumelscheibe 8 ist die zweite Kegelverzahnung 7 über ein zentrisches
Schwenklager 15 der dargestellten Ausbildung relativ zum inneren Ende der Abtriebswelle
5 abgestützt. Anstelle eines derartigen Zentralringlagers kann auch ein Zentralkugellager
od. dgl. vorgesehen sein. Lediglich der Vollständigkeit halber wird darauf verwiesen,
daß die Antriebswelle 3 sowie die Abtriebswelle 5 über Lager 16 in ihren Gehäuseteilen
1 bzw. 2 abgestützt und Dichtungen 17 zur Abdichtung des Getriebeinnenraumes 18
vorgesehen sind.
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Wenn das Getriebe beispielsweise als Untersetzungsgetriebe mit einem
Untersetzungsverhältnis von 60:1 arbeiten soll, so weist die Kegelverzahnung 6 beispielsweise
sechzig Zähne und die Kegelverzahnung 7neunundfünfzig Zähne auf. Läuft nun die Antriebswelle
3 um, so wälzt sich die zweite Kegelverzahnung 7 infolgeder ihr durch die schräggestellte
Taumelscheibe 8 erteilten Taumelbewegung auf der ersten Kegelverzahnung 6 ab. Infolge
der unterschiedlichen Zähnezahl zwischen beiden Kegelverzahnungen muß die zweite
Kegelverzahnung 7 bei der durch die erste Kegelverzahnung 6 gegebenen Zwangsführung
mit jeder Taumelbewegung eine Drehbewegung um ihre Achse ausführen, die der Zähnezahldifferenz
entspricht.
Bei dem obengenannten Beispiel für die Zähnezahlen führt die zweite Kegelverzahnung
7 dementsprechend -eine Drehbewegung um eine einem Zahn entsprechenden Drehwinkel
aus. Diese untersetzte Drehbewegung der zweiten Kegelverzahnung wird über die Bolzen
13 auf die Mitnehmer scheibe 12 und von dieser auf die Abtriebswelle 5 übertragen.
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Die abgewandelte Ausführung nach Fig. 2 sieht als Bewegungskupplung
zwischen-der zweiten Kegelverzahnung 7 und der Abtriebswelle 5 bei ansonsten unveränderter
und entsprechend mit Bezugszeichen versehener Ausbildung des Getriebes eine dritte,
mit der zweiten Kegelverzahnung 7 zu einem einheitlichen Bauteil vereinigte Kegelverzahnung
19 vor, welche mit einer auf der die zweite Getriebewelle bildenden Abtriebswelle
verdrehfest angeordneten vierten Kegelverzahnung 20 in Abwälzeingriff steht. Die
dritte Kegelverzahnung 19 ist gleichachsig zur zweiten Kegelverzahnung 7 und die
vierte Kegelverzahnung 20 gleichachsig zur ersten Kegelverzahnung 6 bzw. zur Getriebehauptachse
4 angeordnet.
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Wenn die dritte und vierte Kegelverzahnung 19 bzw. 20 gleiche Zähnezahlen
haben, so bildet diese Kegelverzahnungspaarung lediglich eine Bewegungskupplung,
welche die untersetzte Drehung der zweiten Kegelverzahnung 7 im Verhältnis lil auf
die Abtriebswelle 5 überträgt. Weist man der dritten und vierten Kegelverzahnung
jedoch analog zur ersten bzw. zweiten Kegelverzahnung eine Zähnezahldifferenz zu,
so verändert diese Paarung seinerseits das Gesamtuntersetzungsverhältnis des Getriebes.
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Pei der Ausfilhrung nach Fig. 2 wesen die zweite und dritte Kegelverzahnung
zur gleichen Gletriebeseite, in der Zeichnung nach rechts, hin. Dies bedeutet, daß
die Paarungen 6,7 und 19, 20 auf ein und derselben Seite der Abtriebswelle 5, in
Fig. 2 in der Zeichenebene und unterhalb der Antriebswelle 3, miteinander in Eingriff
stehen.
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Dies ist bei der abgewandelten Ausführung nach Fig. 3 vermieden, bei
der wiederum ansonsten gleiche.Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Bei der Ausbildung nach Fig. 3 ist in Abwandlung von der Ausführung nach Fig. 2
die ortsfeste Kegelverzahnung 6 dem Getriebegehäuseteil 1 zugeordnet und kämmt mit
der dementsprechend zur Seite der Antriebswelle 3 hin gerichteten Kegelverzahnung
7. Die dritte Kegelverzahnung 19' weist zur entgegengesetzten Getriebeseite, nämlich
zur Abtriebswelle 5 hin und wälzt sich an der vierten Kegelverzahnung 20' ab, welche
wiederum zu der der Antriebswelle 3 zugekehrten Getriebeseite gerichtet ist. ei
dieser Aus-gestaltung stehen die erste und die zweite Kegelverzahnung an einer Stelle
relativ zur Getriebehauptachse 4 miteinander in Eingriff, welche der Eingriffsstelle
zwischen der dritten und vierten Kegelverzahnung 19' bzw. 20' diametral gegenüberliegt.
Ansonsten bestehen zwischen den Ausführungen nach Fig. 2 und 3 keine Unterschiede,
so daß die Ausführungen zu Fig.2 auch auf Fig. 3 ablesbar sind. Es versteht sich,
daß sämtliche Ausführungen fflr einen Betrieb im Ulbad vorgesehen sind und im übrigen
der Kegeiwinkel der jeweiligen Kegelverzahnungen von der Schrägstellung der Taumelscheibe
8 zur Achse 4 abhängt.