DE3006787C2 - Getriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bekannte Getriebe dieser Art (DE-OS 24 33 675) besitzen ein bestimmtes Spiel, das aus dem Spiel zwischen den Außenrollen und den Kurvenscheiben, zwischen den Kurvenscheiben und den Innenrollen, den sogenannten Mitnehmerrollen, und zwischen den Kurvenscheiben und dem Doppelexzenter besteht Dieses Spiel ist beispielsweise bei Antrieben für Industrieroboter unerwünscht, bei denen sehr massearme Scheibenläufermotoren verwendet werden, die schnell anfahren und schnell wieder zum Stillstand gebracht werden müssen, da das Spiel zu Schwingungen der elektrischen Regelung führt.

Das Spiel kann dadurch relativ klein gehalten werden, daß die einzelnen Getriebeelemente mit sehr geringen Abmessungstoleranzen gefertigt und so bemessen werden, daß von vornherein nur ein geringes Spiel möglich ist Es liegt auf der Hand, daß dieser Weg der Spielverkleinerung sehr teuer ist

Darüber hinaus sind dieser Art der Spielverkleinerung Grenzen dadurch gesetzt, daß mit kleiner werdendem Spiel die innere Reibung des Getriebes und damit die Wärmeentwicklung zu- und der Wirkungsgrad abnimmt Aus diesem Grunde läßt sich für viele Anwendungsfälle kein befriedigend kleines Getriebespiel erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs zu schaffen, das bei einfachem konstruktiven Aufbau mit geringem herstellungstechnologischen Aufwand spielarm gehalten werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im

kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst

Diese Anordnung der beiden Exzenter des Doppelexzenters reduziert das Spiel des Getriebes, wobei die ι Größe des Verdrehwinkels β das Maß der Spielverringerung bestimmt Dadurch, daß der Doppelexzenter das schnelldrehende Element des Getriebes darstellt, übt der Winkel der zusätzlichen Verdrehung der Exzenter aus ihrer normalen gegenseitigen 180"-Versetzung ίο heraus einen sehr geringen Einfluß auf das Spiel aus, so daß eine außerordentlich genaue Justierung des gewünschten niedrigen Spiels möglich ist

Mit zunehmendem Verdrehwinkel tritt eine innere Verspannung des Getriebes ein, die das Spiel praktisch ι; aufhebt Andererseits begründet eine innere Verspannung des Getriebes infolge der Abmessungstoleranzen der Getriebeelemente Kräfte, die Reibungswärme entstehen lassen. Um diese Kräfte und damit die Reibungswärme klein zu halten, ist vorteilhaft ein elastisches Glied in das Getriebe eingeschaltet

In Weiterbildung der Erfindung ist einer der beiden Exzenter elastisch verdrehbar auf der Antriebswelle montiert, wodurch ein Justieren des gewünschten Spiels im Anschluß an die Getriebemontage möglich ist
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein Zykloidengetriebe,

Fig.2 einen Teil-Längsschnitt der Antriebswelle im Bereich des Doppclexzenters einer ersten Ausführungsform,

Fig.3 eine Stirnansicht des Doppelexzenters in Richtung des Pf eils » V« in F i g. 2,

F i g. 4 einen vergrößerten Teil-Längsschnilt entlang der Linie VI-VI der F i g. 1 mit einer Verstell-Einrichtung für den Doppelexzenter gemäß einer zweiten Ausführungsform, und

Fig.5 einen vergrößerten Teüschnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 1 einer Ajsführungsform mit elastisch ausgebildeten Mitnehmerrollen.

Auf einer Antriebswelle 1, die durch Lager 2, 3 in einem zweiteiligen Gehäuse 4,5 bzw. einer Abtriebswelle 6 zentral gelagert ist, ist ein Doppelexzenter aus zwei Exzenterlaufbahnen 7 und 8 angeordnet, die jeweils eine gleich große Exzentrizität e = OM bzw. e = OM' aufweisen und um 180° gegeneinander versetzt angeordnet sind. Über Wälzkörper 9 und 10 sind auf den Exzenterlaufbahnen 7 und 8 mit je einem geschlossenen Zykloidenzug U und 12 versehene Kurvenscheiben 13 und 14 gelagert Jede der beiden Kurvenscheiben 13 und 14 greift mit ihrem geschlossenen Zykloidenzug 11 bzw. !2 wälzend in einen Kranz aus Außenrollen IS ein, die auf Außenbolzen 16 drehbar gelagert sind, die ihrerseits konzentrisch um die Zentralachse O-O des Gehäuses 4, 5 angeordnet und im Gehäuse befestigt sind. In den Kurvenscheiben «3 und 14 sind konzentrisch zur Drehachse M-M bzw. M'-M' Bohrungen 17 bzw. 18 angeordnet. In diese Bohrungen greifen Mitnehmerrollen 20 ein, die auf Mitnehmerbolzen 19 gelagert sind. Die Mitnehmerbolzen 19 sitzen in einem Flansch 21 der Abtriebswelle 6 konzentrisch um deren Drehachse O-O. Die Abtriebswelle 6 ist über Kugellager 22 und 23 in dem Gehäuseteil 5 gelagert Das aus den Teilen 4 und 5 bestehende Gehäuse ist durch Deckel 24 und 25 abgeschlossen und durch Dichtungselemente 26 und 27 nach außen abgedichtet. Die Schrauben 28 können der Festlegung der beiden Gehäuseteile 4 und 5 dienen.

Je nachdem, welcher Zweck mit dem Getriebe erreicht werden soll, kann man eines oder zwei der Teile 1,6,4,5 antreiben. Normalerweise wird das Gehäuse 4, 5 festgelegt, die Welle 1 angetrieben und die Welle 6 als Abtriebswelle verwendet

Der beschriebene Getriebeaufbau ist bekannt, so daß die Funktion des Getriebes im einzelnen nicht erläutert werden muß.

Die Fig.3 zeigt, daß die beiden Exzenter 7 und 8 nicht um 180^r, sondern um einen Winkel β aus dieser Normallage heraus verdreht sind. Bei der Ausführungsform gemäß Fig.2 wird die gegenseitige Winkellage der Exzenter eingestellt, worauf diese mittels einer lösbaren Wellen-Naben-Verbindung, im gezeigten Beispiel mittels Ring-Federspannelementen 41, fest mit der Welle verbunden werden. Die Pfeile Fin F i g. 2 deuten Einspannkräfte an, die z. B. durch eine mit einer Wellenschulter zusammenwirkende Wellenmutter erzeugt werden.

Eine weitere Ausführung für die Justierung der beiden Exzenter auf der Antriebswelle 1 zeigt Fig.4. Der Exzenter 7 ist dabei über eine Paßfeder 81 fest mit der Antriebswelle 1 verbunden. Der andere Exzenter 8 ist in seiner Winkellage zum Exzenter 7 über einen durch die Antriebswelle 1 reichenden Drehstab 62 einstellbar. Dazu besitzt die Antriebswelle eine Bohrung 63 mit einem Klemmkegelabschnitt 64 und einem Gewindeabschnitt 65. Der Drehstab 62 ist an seinem einen Ende über eine Platte 66 und Paßstifte 67 drehfest mit dem Exzenter 8 verbunden. Sein anderes Ende liegt mit einem kegeligen Abschnitt 69 innerhalb des Klemmkegelabschnittes 64. Im Anschluß an die Getriebemontape wird der Drehstab 62 über einen Innensechskant 68

-, solange verdreht, bis ein Verdrehwinkel β erreicht ist, bei dem das erwünschte geringe Spiel vorliegt. Dann wird eine Schraube 70 in den Gewindeabschnitt 65 eingedreht und der kegelige Abschnitt 69 des Drehstabs 62 mit dem Klemmkegelabschnitt 64 verklemmt. Die

in Lagerung der Antriebswelle 1 ist gegenüber der Darstellung gemäß F i g. 1 dahingehend abgeändert, daß die Lager 2 bzw. 3 nicht mehr auf beiden Seiten des Doppelexzenters, sondern nur noch auf der Seite des Gehäuses 4 vorgesehen sind.

Diese in F i g. 4 gezeigte Ausführungsform ermöglicht aufgrund der Elastizität des Drehstabs die Einstellung eines Verdrehwinkels ß, der so groß ist, daß er ein inneres Verspannen des Getriebes bewirkt, so daß praktisch kein Spiel mehr verbleibt Das innere Verspannen der Getriebeteile kann auch an anderen Stellen elastisch aufgefangen ν vden, wenn kein elastischer Drehstab vorgesehen ist

F i g. 5 zeigt beispielsweise für diesen Zweck elastisch ausgebildete Mitnehmerrollen 20, die in der Ebene zwischen den Kurvenscheiben 13 und 14 in Roilenabschnitte 20] bzw. 2O₂ unterteilt sind und eine elastisch verformbare Zwischenschicht 30 besitzen. Derartige elastische Mitnehmerrollen sind in Verbindung mit der Ausführungsform gemäß F i g. 2 sinnvoll.

Hierzu 4 Blatt Zcichnuncen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Getriebe mit zwei auf einem Doppelexzenter umlaufenden Kurvenscheiben, deren Außenrand jeweils die Form eines geschlossenen Zykloidenzugs aufweist, die sich um etwa 180° versetzt in einem Außenrollenkranz in formschlüssigem Eingriff abwälzen und die über entsprechende Bohrungen mit einem Innenrollenkranz in Eingriff stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Exzenter (7, 8) des Doppelexzenters aus ihrer normalen gegenseitigen 180°-Versetzung zusätzlich um einen vorbestimmten Winkel β gegeneinander verdreht angeordnet sind

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Exzenter (7, 8) in der gewünschten Lage mittels einer lösbaren Wellen-Naben-Verbindung montierbar sind.

3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeJcnnet, daß ein eine innere Verspannung des Getriebes aufnehmendes elastisches Glied (30; 62) in das Getriebe eingeschaltet ist

4. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Exzenter (7, 8) elastisch verdrehbar auf der Antriebswelle (1) montiert ist

5. Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elastisch verdrehbare Exzenter (8) über eine Drehstabfeder (62) elastisch mit der Antriebswelle (1) verbunden und die Drehstabfeder stufenlos justierbar ist