DE2459408A1

DE2459408A1 - Rolling power transmission with wide speed range - rolling elements with magnets for eliminating gaps due to tolerances

Info

Publication number: DE2459408A1
Application number: DE19742459408
Authority: DE
Inventors: Anatol Dipl Ing Klenk
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-12-16
Filing date: 1974-12-16
Publication date: 1976-06-24

Abstract

A power transmission rolling drive can accommodate high loads and it runs quietly and it can be used for high transmission ratios at high efficiencies. The intermediate element and the inside surface are combined to form a magnetic unit where the intermediate element is a permanent magnet and the inside surface (8) acts as a magnet armature. This arrangement can also be reversed. The intermediate elements has two discs (4, 5) which act as pole shoes between which is fitted the permanent magnet (6). The inside surface (8) can have two discs forming pole shoes which are divided on their circumference so that between the divisions can be fitted a solenoid. The magnetic forces are transmitted directly and the damaging air gaps are avoided. The eccenter (2) is fitted on the driving shaft (1) and the intermediate member formed by discs (4, 5) rests on a rolling bearing (3) mounted on the eccenter.

Description

Umlaufrädergetriebe Die Erfindung betrifft ein Umlaufrädergetriebe mit mindestens einem durch einen Exzenter bewegten Zwischenglied und einer Innenfläche. Epicyclic gearing The invention relates to an epicyclic gearing with at least one intermediate member moved by an eccentric and an inner surface.

r Ubersetungsgetriebe dieser Art, die beispielsweise aus den DD-PSen 459 025 und 859 552 bekannt sind, weisen Zwischenglieder mzt einer Verzahnung auf, die mit einer gehäusefesten Innenverzahnung in Eingriff stehen. Mit solchen Getrieben kann nur eine mittelgroße Übersetzung erreicht werden. Deswegen werden zum Erzielen sehr großer Übersetzungsverhältnisse mehrere Stufen hintereinander geschaltet. Ihre Herstellung erfordert kompliziertes Formschleifen mit hoher Präzision. Infolge der großen Fliehkräfte bei hohen Drehzahlen entsteht ein starker Verschleiß an den Zahnflanken. Dieser wird durch Ausbildung der Innenverzahnung des Hohlrades als mit RollerJirersehener Stockzahntrieb nur zum Teil beseitigt. Höhere Übersetzungen lassen sich bei einzelnen Stufen nur bei geringen Zahnhöhen der Verzahnung erreichen. Dadurch werden die Anforderungen an die Herstellgenauigkit solcher Getriebe noch mehr erhöht. Ihre Überlastbarkeit liegt in engen Grenzen. Überlastungen führen oft zum gänzlichen Ausfall der Getriebe. r transmission of this type, for example from the DD-PSen 459 025 and 859 552 are known, have intermediate links with a toothing, which are in engagement with internal teeth fixed to the housing. With such gears only a medium-sized translation can be achieved. Therefore become to achieve very large gear ratios, several stages connected in series. Her Manufacturing requires complicated form grinding with high precision. As a result of Large centrifugal forces at high speeds result in heavy wear on the tooth flanks. This is seen through the formation of the internal toothing of the ring gear as with RollerJirersehener Pinion gear only partially removed. Higher translations can be found with individual Achieve steps only with low tooth heights of the toothing. This will meet the requirements to the manufacturing accuracy of such gears increased even more. Your overload capacity is within narrow limits. Overloads often lead to the complete failure of the gearbox.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Umlaufrädergetriebe mit mindestens einem durch einen Exzenter bewegten Zwischenglied und einer Innenfläche zu schaffen, dessen Herstellung nur einfache Mittel und relativ geringe Genauigkeit verlangt, das hoch überlastbar und sehr laufruhig ist und mit dem hohe Überstzungen sowie hohe Wirkungsgrade zu erreichen sind.The invention is based on the object of a planetary gear transmission with at least one intermediate member moved by an eccentric and an inner surface to create the manufacture of which only simple means and relatively low accuracy demands that high can be overloaded and runs very smoothly and with the high ratios and high levels of efficiency can be achieved.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Zwischenglied und die Innenfläche als Magneteinheit ausgebildet sind.This object is achieved according to the invention in that the intermediate member and the inner surface is designed as a magnet unit.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Getriebes wird die sonst erforderliche Verzahnung vermieden und werden die Umfangskräfte durch Magnetschluß übertragen. Hohe verhältnisse lassen sich dadurch erreichen, daß sich die Durchmesser des Zwischengliedes und der Innenfläche nur geringfügig unterscheiden, ohne daß mehrere Stufen hintereinander geschaltet werden müssen und ohne daß dabei die Belastbarkeit wegen der Reduzierung der Zahnhöhen herabgesetzt werden muß, da erfindungsgemäß keine Zähne vorhanden sind. tberlastungen des erfindungsgemäßen Getriebes können durch Schlupf zwischen Zwischenglied und Innenfläche aufgefangen werden, wenn beispielsweise eine durch ein solches Getriebe angetriebene Maschine einer Überlastung infolge Betriebsstörung unterliegt und der Antrieb naciAuStreten der Störung kurzzeitig weiterläuft. Durch das Fehlen der Verzahnung wird eine hohe Laufruhe sowie ein hoher Wirkungsgrad erreicht.The inventive design of the transmission is the otherwise The necessary toothing is avoided and the circumferential forces are generated by magnetic closure transfer. High ratios can be achieved in that the diameter of the intermediate link and the inner surface differ only slightly without several stages have to be switched one behind the other and without impairing the load capacity must be reduced because of the reduction in tooth heights, since according to the invention there are no teeth. Overloads of the transmission according to the invention can be absorbed by slippage between the intermediate link and the inner surface, if for example a machine driven by such a transmission is overloaded as a result The drive is subject to malfunction and briefly after the malfunction occurs continues. The lack of the toothing results in a high level of smoothness and a high level of running Efficiency achieved.

In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung ist das Zwischenglied als Dauermagnet und die Innenfläche als Magnetanker oder die Innenfläche als Magnet und das Zwischenglied als Magnetanker ausgebildet. Durch beide Ausbildungsformen wird erreicht, daß die Magnetkräfte direkt übertragen und schädliche Luftspalte vermieden werden.In an advantageous embodiment of the invention, the intermediate member is as Permanent magnet and the inner surface as a magnet armature or the inner surface as a magnet and the intermediate member is designed as a magnet armature. Through both forms of training it is achieved that the magnetic forces are transmitted directly and harmful air gaps be avoided.

Fernerhin wird vorgeschlagen, daß das Zwischenglied zwei als Polschuhe ausgebildete Scheiben aufweist, zwischen dienender Dauermagnet angeordnet ist, oder daß die Innenfläche zwei als Polschuhe ausgebildete Scheiben aufweist, zwischen denen der Dauermagnet angeordnet ist. Dadurch können die Laufflächen des Zwischenrades bzw. der Innenfläche mit der von ihnen verlangten Festigkeit durch geeignete Werkstoffwahl ausgestattet werden.It is also proposed that the intermediate member be two pole shoes has formed discs, is arranged between serving permanent magnet, or that the inner surface has two discs designed as pole shoes, between where the permanent magnet is arranged. This allows the running surfaces of the idler or the inner surface with the strength they require through a suitable choice of material be equipped.

Wenn die Innenfläche als Magnet ausgebildet ist, können die Polschuhe über den Umfang mehrfach unterteilt und der Magnet als Elektromagnet ausgebildet sein, dessen Wicklung auf die verschiedenen Teile der Pol schuhe einschaltbar ist, so daß jeweils die Polschuhe magnetisch sind, an denen das Zwischenglied anliegt. Dadurch kann die Magnetkraft beliebig zu- oder abgeschaltet werden.If the inner surface is designed as a magnet, the pole pieces can Subdivided several times over the circumference and the magnet is designed as an electromagnet its winding can be switched on to the different parts of the pole shoes, so that in each case the pole pieces against which the intermediate member rests are magnetic. This means that the magnetic force can be switched on or off at will.

Durch die DT-PS 1 087 865 ist es bereits bekannt geworden, das Zwischenglied mit einer zu seiner Drehachse konzentrischen Mantelfläche auszustatten. Dies hat den Zweck, die auf die Flanken der Zähne der dort verwendetetn Verzahnung wirkenden Kräfte aufzufangen. Durch diese Ausbildung des Getriebes der DT-PS'1087 865 können aber die bereits aufgeführten Nachteile nur zu einem geringen Teil be-seitigt werden.It is already known from DT-PS 1 087 865, the intermediate link to equip with a circumferential surface concentric to its axis of rotation. this has the purpose that acts on the flanks of the teeth of the toothing used there To absorb forces. Through this training of the gear of the DT-PS'1087 865 can but the disadvantages already listed can only be eliminated to a small extent.

Reibradgetriebe mit magnetischer Anpressung ihrer Getriebe räder sind aus der DT-PS 1 059 734 bekannt. Die in dieser PS gezeigten Getrieberäder werden durch außerhalb von ihnen angeordnete Magnete magnetisiert. Die dabei zwangsläufig auftretenden großen Luft spalte verhindern die Ausbildung von Magnetfeldern hoher Peldstärke. Die dauernde rhythmische Ummagnetisierung der Getrieberäder und die auf sie einwirkenden. Reibkräfte stellen an den Werkstoff hohe schwer zu erfüllende Anforderungen, da leicht ummagnetisierbare Werkstoffe in der Regel wenig abriebfest sind.Friction gears with magnetic pressure are their gear wheels known from DT-PS 1 059 734. The gears shown in this PS are magnetized by magnets arranged outside of them. Inevitably occurring large air gaps prevent the formation of high magnetic fields Field strength. The constant rhythmic magnetization of the gears and the acting on them. Frictional forces place high levels on the material that are difficult to meet Requirements, since easily magnetizable materials are generally not very resistant to abrasion are.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Ss zeigen: Fig 1 einen Längsschnitt durch das Getriebe und Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie ÍI-II in Fig. 1.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail below. Ss show: FIG. 1 a longitudinal section through the transmission and FIG. 2 shows a cross section along the line II-II in FIG. 1.

Eine Antriebswelle 1 ist mit einem Exzenter 2 versehen. Auf einem Wälzlager 3, das auf dem Exzenter 2 angeordnet ist, sitzt das aus kreisförmigen Scheiben 4 und 5 gebildete Zwischenglied.A drive shaft 1 is provided with an eccentric 2. On one Rolling bearing 3, which is arranged on the eccentric 2, sits from the circular Disks 4 and 5 formed intermediate link.

Zwischen den Scheiben 4, 5 ist ein kreisförmiger-Magnet 6 angeordnet, der einen kleineren Außendurchmesser als die Scheiben 4, 5 aufweist. Der Dauermagnet 6 besteht beispielsweise aus Ferrit und die Scheiben aus einem magnetisierbaren Werkstoff.A circular magnet 6 is arranged between the disks 4, 5, which has a smaller outer diameter than the disks 4, 5. The permanent magnet 6 consists, for example, of ferrite and the disks of a magnetizable one Material.

Die Pole des Dauermagneten 6 sind je zu den Scheiben 4 bzw. 5 orientiert. Die Scheiben 4, 5 und der Dauermagnet 6 sind durch eine aus einem diamagnetischen Werkstoff bestehenden Büchse 7 magnetisch von dem Wälzlager 3 getrennt. Die Scheiben 4, 5 stehen in Wälzkontakt mit der zur Welle 1 konzentrischen, aus magnetisierbarem werkstoff bestehenden Innenfläche 8, die fest im Gehäuse des Getriebes angeordnet ist. Dadurch wirkt die Innenfläche 8 als Magnetanker zu den beiden Mantelflächen der Scheiben 4, 5, die entsprechend den an diesen anliegenden Polen des Dauermagneten 6 gepolt sind. so daf3 die Scheiben 4, 5 durch die übertragene Magnetkraft fest an der Innenfläche 8 anliegen.The poles of the permanent magnet 6 are each oriented to the disks 4 and 5, respectively. The disks 4, 5 and the permanent magnet 6 are made of a diamagnetic Material existing sleeve 7 magnetically separated from the roller bearing 3. The disks 4, 5 are in rolling contact with the shaft 1 concentric from magnetizable existing material inner surface 8, which is fixedly arranged in the housing of the transmission is. As a result, the inner surface 8 acts as a magnet armature to the two lateral surfaces of the disks 4, 5, which correspond to the poles of the permanent magnet adjacent to them 6 are polarized. so that the disks 4, 5 are fixed by the transmitted magnetic force rest against the inner surface 8.

Die Innenfläche 8 und die diese berührenden Nantelflächen der Scheiben4, 5 sind gehärtet und geschliffen, so daß die die Abrollbewegung des Zwischengliedes wenig hemmern. Dadurch wird das Abrollgeräusch gering gehalten und ein hoher Getriebewirkungsgrad erzielt. Die Scheiben 4, 5 sind durch Nieten 9 miteinander verbunden, die auf der Abtriebsseite über die Stirnfläche der Scheibe 4 vorstehen und in Bohrungen 10 einer auf der Abtriebswelle 12 festsitzenden Abtriebsscheibe 11 eingreifen.The inner surface 8 and the peripheral surfaces of the discs 4 in contact with it, 5 are hardened and ground, so that the rolling movement of the intermediate link inhibit little. As a result, the rolling noise is kept low and the transmission efficiency is high achieved. The discs 4, 5 are connected to one another by rivets 9 on the Projecting output side over the end face of the disc 4 and in holes 10 a Engage the driven pulley 11 fixedly seated on the driven shaft 12.

Beim Abrollen der Scheiben 4, 5 auf der Innenfläche 8 wird die Abtriebswelle 12, die koaxial zur Antriebswelle 1 angeordnet ist, in Drehung versetzt. Das Übersetzungsverhältnis des Umlaufrädergetriebes ist umso größer, je mehr sich der Durchmesser der Scheiben 4, 5 dem Durchmesser der Innenflächer 8 in seiner Abmessung nähert. Die Welle 1 kann auch in bei Umlaufrädergetrieben bekannter Weise mit zwei um 1800 zueinander versetzten Exzentern versehen sein, auf denen je ein Wälzlager und ein Satz Scheiben 4, 5 mit Dauermagneten 6 sitzt. Zweckmä1digerweise ist dann die Abtriebsscheibe 11 statt mit Bohrungen 1o mit Bolzen versehen, die in Bohrungen der Scheiben 4, 5 eingreifen.When the disks 4, 5 roll on the inner surface 8, the output shaft 12, which is arranged coaxially to the drive shaft 1, set in rotation. The gear ratio of the planetary gear is the larger, the more the diameter of the disks 4, 5 approximates the diameter of the inner surfaces 8 in its dimensions. The wave 1 can also be used in a manner known from epicyclic gears with two to 1800 to each other offset eccentrics, on each of which a roller bearing and a set of disks 4, 5 with permanent magnets 6 sits. The driven pulley is then expediently 11 provided with bolts instead of bores 1o, which are inserted into the bores of the disks 4, 5 intervene.

Geringe Fertigungsungenauigkeiten des Exzenters 2, der Durchmesser der Scheiben 4, 5 oder der Innenfläche 8 stören die Funktion des Getriebes nicht, sondern werden durch das normalerweise vorhandene Spiel im Wälzlager 3 ausgeglichen. Bei großen Übersetzungsverhältnissen schmiegen sich die Scheiben 4, 5 eng an die Innenfläche 8 an, so daß große Teile ihres Umfangs an der Übertragung des Drehmomentes beteiligt sind und große Drehmomente übertragen können. Dadurch ist das Getriebe auch für hohe Drehmomente sehr gut geeignet.Minor manufacturing inaccuracies of the eccentric 2, the diameter the Disks 4, 5 or the inner surface 8 do not interfere with the function of the transmission, but rather are compensated for by the play normally present in the roller bearing 3. at large transmission ratios, the disks 4, 5 nestle closely against the inner surface 8, so that large parts of its scope are involved in the transmission of the torque and can transmit large torques. This also makes the gearbox for high torques very suitable.

Die Innenfläche kann auch statt als Magnetanker als Dauer-oder Elektromagnet und das Zwischenglied als Magnetanker ausgebildet sein. Bei alternativer Ausbildung der Innenfläche 8 als Elektromagnet kann dieser im Überlastungsfall abgeschaltet werden, so daß eine Zerstörung durch Reibung bei Xeiterlauf des antreibenden Motors -ausgeschlossen wird.The inner surface can also be used as a permanent magnet or electromagnet instead of a magnet armature and the intermediate member can be designed as a magnet armature. With alternative training the inner surface 8 as an electromagnet, this can be switched off in the event of an overload so that they can be destroyed by friction if the driving motor continues to run -is excluded.

Claims

Epicyclic gear with at least one moved by an eccentric Intermediate member and an inner surface, characterized in that the intermediate member and the inner surface is designed as a magnet unit.

2. Epicyclic gear according to claim 1, characterized in that the intermediate member is designed as a permanent magnet and the inner surface (8) as a magnet armature are.

3. epicyclic gearing according to claim 1, characterized in that the inner surface is designed as a magnet and the intermediate member is designed as a magnet armature.

4. epicyclic gear according to claim 2, characterized in that the intermediate member has two disks (4, 5) designed as pole shoes, between where the permanent magnet (6) is arranged.

5. epicyclic gearing according to claim), characterized in that the inner surface has two disks (4, 5) designed as pole shoes, between where the magnet is arranged.

6. epicyclic gear according to claim 5, characterized in that the inner surface (8) is designed as two pole shoes; Has discs that multiple are subdivided over the circumference and between each of which an electromanet is arranged is.