DE2148908A1

DE2148908A1 - Untersetzungs- bzw.UEbersetzungsvorrichtung

Info

Publication number: DE2148908A1
Application number: DE19712148908
Authority: DE
Inventors: Luigi Stival; Umberto Stival
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-10-01
Filing date: 1971-09-30
Publication date: 1972-04-06
Also published as: BE773393A; ES395617A1; FR2109907A5; NL7113461A

Description

Anmelder: 6? Ludwigshafen/Rh., 29.9.1971

Luigi Stival und Umberto Stivai ^{? 48Β0 zip} San Paolo / Brasilien

Pe Arlindo Vieira, 585

Vertreter:

Patentanwälte

Dipl.-Ing. Adolf H. Fischer
Dipl.-Ing. Wolf-Dieter Fischer
67 Ludwigshafen am Rhein
Richard-Wagner-Straße 22

Unter set zungs- bzw. Überset zündvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die dazu dient, die Drehzahl zu verringern oder zu erhöhen und die zur mechanischen Anwendung für Land-, See- und Luftfahrzeuge, Werkzeugmaschinen, Spielzeug, Uhrwerke und andere geeignet ist.

Die Vorrichtung, deren Mechanismus vollkommen neu ist und dem nichts Vergleichbares gegenübergestellt werden kann, zeichnet sich besonders durch die Einfaohheit ihrer Bauweise aus. Außerdem können mit kleinen Änderungen z.B. der Exzentrizität und der Anzahl der Zähne Untersetzungen bzw. Übersetzungen innerhalb eines großen Bereiches, der Untersetzungen bzw. Übersetzungen von einigen Umdrehungen bis zu zehntausend und mehr Umdrehungen umfaßt, erreicht werden und wozu nur vier Zahnräder erforderlich sind.

Durch beschränktes Ausmaß und Gewicht und vollkommen neue technische Merkmale werden nicht nur die technischen Anforderungen wie z.B. Kapazität, Leistung, Verwindung, niedrige (Temperatur und andere, sondern auch die drzeitigen ästhetischen Wünsche erfüllt.

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie folgende Teile umfaßt: ein Gehäuse, eine Hauptwelle, die einen exzentrischen Teil auf v/eist, auf ,/elchem ein leerlaufenles Ritzes mit Doppelverzahnunir montiert ist, die in einen ersten bzw. in wenigstens einen zv/eiten inneren Zahnkranz eingreift, wobei einer der Zahnkränze unbeweglich ist, während sich der andere frei dreht. Außerdem zeichnet sich die Vorrichtung dadurch aus, daß einer der Zahnkränze am Gehäuse "befestigt ist and daß wenigstens einer dieser Zahnkränze mit einer zur Hauptwelle koaxialen äußeren Hohlwelle verbunden ist.

Die Merkmale und Vorzüge der neuen Untersetzungs- bzw. Übersetzungsvorrichtung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert, in welchen einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt sind.

Pig. 1 ist ein Längsschnitt einer ersten Ausführungsform

der erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 2 ist ein Querschnitt, der im wesentlichen der Linie

2-2 der Pig. 1 entspricht}
Pig. 3 ist ein Längsschnitt einer Variante der in Pig. 1

dargestellten Vorrichtung;
Pig. 4 zeigt die Reihenanordnung zweier erfindungsgemäßer

Vorrichtungen zur Erreichung hoher Untersetzungen

bzw. Übersetzungen.

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In den Figuren 1 lind 2 ist eine erste Äusführungsform der erfindun_^rsge.näi3en Untersetzungs- "bzw. tibersetzungsvorrich-

tuiLj dargestellt, die folgende Teile umfaßt: ein Gehäuse 10, des im vorstehenden Ausführungsbeispiel unbeweglich ict und ein Untergestell 11 als Träger der Vorrichtung aufweist, wo "bei auf dem Gehäuse eine Hauptwelle 12 montiert ist, die einen exzentrischen Teil 13 aufweist, auf den ein leerlaufendes Ritzel 14 montiert ist, das zwei nebeneinander liefenIe peripherische Verzahnungen 15, 16 aufweist; ^eIe aieser Verzahnungen greift in die innere Verzahnung eines entsprechenden Zahnkranzes 17, i8 ein.

Die verschiedenen Zahnräder weisen im allgemeinen eine
ganz normale Verzahnung auf; es sei denn, daß die höchst mögliche Untersetzung verlangt wird, wofür die Anwendung einer abgeflachten Verzahnung erforderlich ist. Es ist
v/ichtig zu erwa.hn.en, da;3 zum Erzielen der Untersetzung
"bzw. Übersetzung ein Unterschied von. mindestens zwei Zähne zwischen der Verzahnung eines Zahnkranzes und der Verzahnung des erwähnten Ritzels sein muß, während die Verzahnungen des Ritzels eine gleiche oder verschiedene Anzahl von Zähnen haben können.

Der Unterschied von mindestens zwei Zähne zwischen der
Verzahnung des Zahnkranzes und des Ritzels ist erforderlieh, um die exzentrische Drehnung des Ritzels innerhalb des Zahnkranzes zu ermöglichen. Daoei ist zu bemerken,
da3 durch die Erhöhung des Unterschiedes zwischen der Zahl '

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der Zähne des Zahnkranzes gegenüber der Zahl der Zähne des Ritzels das Untersetzungs- bzw. Übersetzungsverhältnis geringer wird.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Pig. 1 sind die beiden Zahnkränze 17, 18 mit der entsprechenden Hohlwelle 19, 20 verbunden, die koaxial zur Hauptwelle 12 und außer&alb derselben angeordnet ist.

) Beide Zahnkränze 17, 18 werden im gezeigten Ausführungsbeispiel vom Gehäuse 10 von entsprechenden Lagerbüchsen oder Lagern 21, 22 getragen, während die Hauptwelle 12 mit dem exzentrischen Teil von den Hohlwellen mittels der Lagerbüchsen oder Lager 23, 24- getragen wird.

Unter Umständen üönnüe auch eine der Hohlwellen äntfallen; in diesem Falle könnte der entsprechende Zahnkranz anders gelagert oder am Gehäuse angebracht werden.

Im Beispiel gemäß Pig. 1 sind die beiden Zahnkränze 17,18 so montiert, daß sie sich dem Gehäuse gegenüber frei drehen können, jedoch ist es für die Betriebsweise der Vorrichtung erforderlich, daß einer der beiden Zahnkränze ortsfest am Gehäuse ist, was durch eine entsprechende Sperrvorrichtung, wie z.B. einen beweglichen am Gehäuse angebrachten Bolzen 25, 26 erreicht wird, der in einen äußeren auf dem entsprechenden Zahnkranz gebildeten Sitz eingreift. Das Gehäuse ist seitlich von einem mittels

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Schrauben am Gehäuse selbst "befestigten Deckel 27 geschlossen.

Die oben beschriebene und in den Figuren 1 und 2 dargestellte Vorrichtung kann sowohl untersetzen als auch übersetzen. Nachstehend werden kurz die beiden Punktionsweisen besehrieben.

Geht man davon aus, daß der Zahnkranz 17 durch den Bolzen 25 am Gehäuse blockiert ist und sich der Zahnkranz 18 frei dreht und außerdem die Eingangsbewegung von der Hauptwelle aus erfolgt, so bewirkt die Drehung der Hauptwelle eine exzentrische Drehung des Ritzels 14, das sich den Zahnkränzen 17» 18 entlang bewegt und infolge der Reaktion des festen Zahnkranzes 17 eine Drehung um seine eigene exzentrische Achse durchführt, die dem Unterschied der Anzahl der Zähne zwischen dem festen Zahnkranz und der entsprechenden Verzahnung des liitzels gleich ist; auf diese Weise dreht das Ritzel 14 durch seine zweite Verzahnung 16 den zweiten Zahnkranz 18 und somit die Hohlwelle 20 mit, deren Drehung durch das zweite Zahnräderpaar weiterhin verringert wird. Das tibersetzen erfolgt durch die umgekehrte Wirkungsweise der genannten Wellen 12 und 20.

In Pig. 1 ist festzustellen, daß die Vorrichtung eine symmetrische Anordnung der beweglichen Elemente aufweist; des- ■ j halb ist es möglich, am Gehäuse 10 unterschiedslos den einen oder anderen Zahnkranz ortsfest anzuordnen, um eine

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Untersetzung bzw. Übersetzung auf derselben Seite oder auf der Gegenseite zu haben, an welcher die Motorumdrehungen ausgelöst werden. Außerdem kann die Hauptwelle 12, die keine Unterbrechung aufweist, nach Wahl zugänglich sein oder an beiden Seiten zum direkten Antrieb vorstehen, was für besondere Anwendungen nützlich sein kann, z.B. bei Werkzeugmaschinen, bei welchen die Arbeitsbewegung mit vorbestimmter Geschwindigkeit erfolgen muß, während der Rücklauf mit größerer Geschwindigkeit erfolgt.

In Pig. 3 ist eine Variante der erfindungsgemäßen Vorrich-■ tung dargestellt. Im vorbeschriebenen Falle wurde angegeben, daß das Gehäuse ortsfest ist, während sich die eine oder andere Hohlwelle 19, 20 bewegen kann; in diesem Falle ist dagegen die Drehung der Hohlwelle, deren Zahnkranz nicht -am Gehäuse befestigt ist, blockiert, um die Drehung des mit dem zweiten Zahnkranz verbundenen Gehäuses zu ermöglichen. Wenn z.B. die Drehung der '.Yelle 20 durch ein zweckmäßiges auäßeres Sperrmittel blockiert und der Zahnkranz 17 am Gehäuse ortsfest ist, wird letzteres durch das exzentrische Ritzel 14 mitgedreht. Diese Konstruktionslö-' sung der Vorrichtung kann z.B. als V/inde interessant sein. In diesem Falle fehlt dem Gehäuse 10 das Untergestell 11; es weist dann eine runde zylindrische Form auf oder es kann als Riemenscheibe ausgebildet sein.

Sowohl bei der Ausführung nach Fig. 1 als auch nach Fig. 3 beeteht eine Symmetrie des Systems im Verhältnis zu einer Ebene, die senkrecht zur Achse der Hauptwelle 12 verläuft, sodaß es durch den einen oder anderen zum Gehäuse 10 ortsfesten Zahnkranz 17, 18 möglich ist, im Falle der !.ig-, 1

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die Drehung feiner der genannten Hohlwellen in einer Richtung und die Drehung der anderen Hohlwelle in entgegengesetzter Richtung zur ernten zu ermöglichen,

gemäß Fig. 3 die Drehung in einer Richtung oder in entgegengesetzter Richtung zum Gehäuse erreicht wird.

In den in den Figuren 1 - 3 dargestellten und "beschriebenen Figuren Können Untersetzungen bzw. Übersetzungen bis zehntausend und mehr Umdrehungen je nach Zahl der Zähne des Ritzels und der Zahnkränze erzielt werden, wobei die Ausmaße in beschränkten Grenzen gehalten werden können. Werden . rößere Untersetzungen bzw. Übersetzungen gewünscht, ist es möglich zwei oder mehr erfindungsgemäße Vorrichtungen in Serie anzuordnen, was in Fig. 4 beispielsweise dargestellt ist, wo nur zwei Untersetzungsvorrichtungen in Serie vorgesehen sind.

Auch in diesem Falle umfaßt die Vorrichtung eine Hauptwelle 30, die einen exzentrischen Teil 31 aufweist, auf welchem ein erstes Ritzel mit Doppelverzahnung 32 leerläuft und in einem ersten Zahnkranz 33, der am Gehäuse 34 ortsfest ist, eingreift; ein zweiter Zahnkranz 35 ist mit der zur Welle 30 koaxial außen angeordneten Hohlwelle 36 verbunden. Die Hohlwelle 36 weist einen exzentrischen Teil 36' auf, auf den ein zweites leelaufendes Ritzel mit Doppelverzahnung montiert ist, das dem ersten Ritzel nachgeschaltet ist und zur Vorrichtung gehört. Das Ritzel 37 greift in einen er-

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steix am Gehäuse ortsfesten Zahnkranz 38 und in einen zweiten Zahnkranz 39 ein, der mit einer zweiten Hohlwelle 40 verbunden ist, die koaxial und außen zu diesen angeordnet

34 ist. Auch in diesem Falle kann das Gehäus'e/^rfestgehalten

werden oder e3 kann mit zwei Geschwindigkeiten gedreht werden, je nach dem ob die erste oder Zweite Hohlwelle 36 oder 40 mit einer äußeren Sperrvorrichtung blockiert wird. Dadurch werden sehr hohe Untersetzungen oder Über- ^ Setzungen erreicht. Selbstverständlich können auch mehr als zwei Vorrichtungen in Serie hintereinander geschaltet werden.

Aus den vorstehenden Ausführungen und den beiliegenden Zeichnungen ist zu entnehmen, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung gegenüber den im Handel befindlichen Zahnrad-Untersetzungen bzw. -Übersetzungen bei gleichem Übertragungsverhältnis und gleicher Ei-ngangsdrehzahl die kleinsten pkripherisehen Geschwindigkeiten der Welle des eink zigen Ritzels ergibt. Dadurch werden sehr hohe Leistungen bei unwesentlichem Verschleiß der Zähne an den Eingriffspunkten und bei geringstem Schmierbedarf erzielt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich auch -durch eine große Anzahl von eingreifenden Zähnen des Ritzels ata und ermöglicht somit die Übertragung hoher Leistungen. Selbst- : verständlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in jedem Ausmaß und aus jedem Material den Bedürfnissen entsprechend verwirklicht werden.

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Schließlich ist noch zu erwähnen, daß das leerlaufende Ritzel 14 auch mit mehr als zwei nebeneinander liegenden peripherischen Verzahnungen zum Eingreifen einer jeden in einen entsprechenden Zahnkranz, der zweckmäßigerweise mit dem Gehäuse verbunden sein kann, zu verwirklichen ist, um in einer einzigen Vorrichtung zwei oder mehr voneinander verschiedene und unabhängige Untersetzungen bzw. Übersetzungen zu erzielen, da das Verhalten jedes beweglichen Zahnkranzes gegenüber dem Ritzel auf den beschriebenen Fall der Vorrichtung mit Doppelverzahnung zurückgeführt werden kann.

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Claims

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Patentansprüche

ÖUntersetzungs- bzw. Übersetzungsvorrichtung, da-I

durcbkekennzeichnet, daß sie umfaßt: ein Genaue (10), eine Hauptwelle (12), die einen exzentrischen Teil (13) aufweist, auf welchem ein leerlaufendes Ritzel (14) montiert ist, das wenigstens eine Doppelverzahnung (15,16) aufweist, die in einem ersten bzw. mindestens einem zwei-. ten inneren Zahnkranz (17, 18) eingreift, wobei einer der Zahnkränze unbeweglich ist, bsw. der andere sich frei drehen kaiin; weiterhin ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß einer der Zahnkränze (17 oder 18) ortsfest am Gehäuse ist und daß mindestens einer dieser Zahnkränze mit einer Hohlwelle (19, 20) verbunden ist, die sich koaxial und außerhalb der Hauptwelle (12) befindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Hauptwelle (12) mit dem exzentri-

^ sehen Teil (13) immer innerhalb jeden Querschnittes des W (H)

Ritzels senkrecht zur Achse des Ritzeli/selbst verläuft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß awangslos und unabhängig jeder der Zahnkränze (17, 18) ortsfest am Gehäuse (10) angebracht werden kann.

ι 4·. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptwelle (12) mit dam exzentrischen Teil (13) nicht unterbrochen und mindestens an ihrem einen Ende zugänglich ist.

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5· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnkränze (17,18) drehbar zur Hauptwelle (12) mit dem exzentrischen Teil (13) und am Gehäuse (10) montiert sind und daß Sperrvorrichtungen (25,26) vorgesehen sind, um einen der Zahnkränze am Gehäuse zu "blockieren.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4- oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine äer Hohlwellen (19, 20) aus dem Gehäuse (10) herausra&t.

7« Vorrichtung nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet ein nicht am Gehäuse befestigter Zahnkranz durch eine außerhalb der Vorrichtung selbst angebrachte Sperrvorrichtung am Drehen gehindert wird, wodurch die Drehung des Gehäuses (10) ermöglicht wird.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einen Zahnkranz (17, 18) und der entsprechenden Verzahnung (15, i6) des Ritzels (I4) ein Unterschied von mindestens zwei Zähne besteht.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Änsorüche, in welcher die Hauptwelle (12) und eine Hohlwelle (17, 18) die Eingangs- bzw. Ausgangs./eile oder umgekehrt bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Wellen koaxial zueinander sind und daß die Ausgangswelle auf derselben Seite oder auf der Gegenseite zur Eingangswelle angeordnet ist.

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10. Gruppe von wenigstens zwei Vorrichtungen nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptwelle für eine nachgeschaltete Vorrichtung von einer der Hohlwellen (36') der unmittelbar davorliegenden Vorrichtung gebildet v/ird.

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