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Beschreibung:
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Die Erfindung betrifft ganz allgemein ein Planetengetriebe und insbesondere
ein Planetengetriebe, das Rollen bzw. Wälzkörper verwendet und das eine einfache
und automatische Vorbelastungseinrichtung hat, die die Rollflächen zur Erzielung
eines schlupffreien Kontaktes miteinander vorbelastet.
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Bei einer üblichen Auslegung (wie anhand den Figuren 1 und 2 gezeigt)
verwendet man bei einem Planetengetriebe als Sonnen-, Planeten- und Hohlräder Zahnräder,
die das Planetengetriebe bilden. Eine solche Auslegung hat jedoch den Nachteil,
daß Geräusche und Schwingungen während des Betriebs erzeugt werden.
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Die Erfindung gibt ein Planetengetriebe an, das Sonnen-, Planeten-
und Hohlelemente bzw. Ringelemente verwendet, die als Rollen tzw. Wälzkörper ausgelegt
sind, wobei eine einzige Vorbelastungseinrichtung vorgesehen ist, die sowohl einfach
aufgebaut ist als auch automatisch arbeitet. Dte Vorbelastungseinrichtung hat die
Form von Gewindegängen, die dazu dienen, die Sonnen- und Hohlelemente auf den zugeordneten
Wellen derart anzubringen, daß beider Drehbewegung der Antriebswelle das eingangsseitige
Element (das Hohlelement oder das Sonnenelement) versucht, sich von dem Ende der
Eingangswelle loszuschrauben, wodurch das eingangsseitige Element in Richtung des
abtriebsseitigen Elements (nämlich das Sonnenelement oder das Hohlelement) bewegt
wird.
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Durch dieses Losschrauben besteht die Neigung, daß das Eingangselement
in festen Eingriff mit den Planetenrollen getrieben wird und andererseits werden
die
Planetenrollen in festen Kontakt mit dem abtriebsseitigen Element durch Vorbelastung
gehalten, so daß sich eine entsprechende Antriebsverbindung zwischen den Rollen
bzw. Wälzkörpern ergibt. Das Losschrauben ist beendet, wenn sich ein Gleichgewicht
zwischen der Kraft eingestellt hat, die versucht, das Eingangselement loszuschrauben
und der Reaktionskraft, die sich entsprechend aus der Bewegung des Eingangselements
in Richtung auf das Abgabeelement ergibt.
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Die Erfindung wird nachstehend an einem Beispiel unter Bezugnahme
auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt: Figur 1 eine Schnittansicht
einer üblichen Ausführungsform eines Planetengetriebes, das beispielsweise zuvor
in der Beschreibungseinleitung erwähnt ist, Figur 2 eine Schnittansicht längs der
Schnittlinie A-A in Figur 1, Figur 3 eine Schnittansicht einer Seitendarstellung
einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung, und Figur 4 eine Schnittansicht
längs der Schnittlinie B-B in Figur 3.
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnung und insbesondere auf die Figuren
3 und 4 wird eine bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung erläutert. Bei dieser
Auslegungsform ist eine "Eochgeschwindigkeits"-
Welle 10 an einer
Grundplatte bzw. einem Chassis 1.2 mit Hilfe eines Radiallagers 14 und eines Axiallagers
15 gelagert. Die Welle 10 ist an einem Ende mit einem Außengewinde 16 versehen,
von dem mittEls einer Gewindeverbindung eine Sonnenrolle 18 aufgenommen wird. Die
Sonnenrolle 18 ist selbstverständlich mit einem entsprechenden Innengewinde 20 versehen.
Die Welle 10 besitzt auch einen Anlageflansch 22, gegen den die Sonnenrolle zur
Anlage kommen kann.
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Wie gezeigt, ist die Sonnenrolle 18 mit einer abgestumpften konischen
Fläche 24 versehen. Die Planetenrollen 26 sind an Lagern 28 drehbeweglich gelagert,
die auf Wellen 30 angeordnet sind, die bei dieser Ausführungsform fest mit der Grundplatte
bzw. dem Chassis 12 verbunden sind. Die Lagerauslegung ist hierbei derart getroffen,
daß die Planetenrollen 26 sowohl in axialer Richtung beweglich als auch drehbeweglich
sind. Die Planetenrollen sind jeweils mit abgestumpften konischen Flächen 32 und
34 versehen.
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Die Flächen 32 sind derart beschaffen und ausgelegt, daß sie in Rollberührung
mit der konischen Fläche 24 sind, die auf der Sonnenrolle 18 ausgebildet ist.
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Eine Hohlrolle. 36 weist an einer Innenumfangsfläche eine abgestumpft
konische Fläche 38 auf, die in Rollberührung mit den konischen Flächen 34 der Planetenrollen
26 steht. Die Hohlrolle 36 hat einen nabenförmigen Anguß 40, in dem eine Gewindebohrung
42 ausgebildet ist. Die nohlrol3.e ist auf einer "Niedergeschwindigkeits"-Welle
46 mit Hilfe eines Außengewindes 48 angebracht. Die sogenannte "Niedergeschwindigkeits"-Welle
ist wie die sogenannte "Hochgeschwindigkeits"-Welle an der Grundplatte bzw. dem
Chassis 12 mit Hilfe eines Axiallagers 50und eines Radiallagers 52
angebracht.
Die Welle 46 ist ebenfalls mit einem Anlageflansch 54 ausgebildet, gegen den die
Hohlrolle 36 zur Anlage kommen kann, wenn sie vollständig auf das Außengewinde 48
aufgeschraubt ist.
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Bei dieser Auslegungsform ist es zweckmäßig, daß die Konizität jeder
konischen Fläche 24, 32, 34 und 38 gleich ist und zwischen 5 und 300 liegt. Die
Sonnen-, Planeten- und Hohlrollen können aus Metall, wie Aluminium oder gehärtetem
Stahl oder aus Kohlenstoff oder einem geeigneten Kunststoff ausgebildet sein.
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Wenn beim Betreiben des Planetengetriebes nach der Erfindung die Antriebswelle
so gewählt wird, daß sie die "Hochgeschwindigkeits"-Welle ist und daß diese Welle
sich in Uhrzeigerrichtung dreht, so ist es notwendig, daß alle Gewindegänge 16,
20, 44 und 48 linksgängige Gewinde sind. Der Grund hierfür liegt darin, daß die
Sonnenrolle versucht, sich von der Welle 10 loszuschrauben, wenn die Welle 10 die
Sonnenrolle 18 infolge der Eigenträgheit und des Widerstands gegen die Drehbewegung,
bedingt durch den Kontakt mit den Planetenrollen, dreht.
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Demzufolge versucht die Sonnenrolle, sich längs der Welle ihrerseits
vorwärts zu bewegen, und drückt die Planetenröllen längs den Lagern 28 in Richtung
auf die Hohlrolle 36.
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Hierbei sollten das Außengewinde 48 auf dem Ende der Welle 46 und
das Innengewinde 44 in der Gewindebohrung 42 linksgängige Gewinde sein, so daß die
Hohlrolle versucht, sich bezüglich der Welle 46 zu drehen, bis sie fest zur Anlage
gegen den Anlageflansch 54 kommt, wenn die Hohlrolle in Uhrzeigerrichtung
indirekt
durch die Drehbewegung der Sonnenrolle in Uhrzeigerrichtung unter Zwischenschaltung
der Planetenrollen gedreht wird. In diesem Zustand dreht sich die Welle 46. Anschließend
versucht die Sonnenrolle, sich längs dem Gewinde 16 ein wenig weiter vorwärts zu
bewegen, bis die Hohlrolle zur Anlage gegen den Anlageflansch gekommen ist und gegen
die Planetenrollen vorbelastet ist, um eine Reaktion zu erzeugen, die die Bewegungstendenz
der Sonnenrolle in Richtung eines Losschraubens ausgleicht. Zu dieser Zeit ist eine
entsprechende Vorbelastung zwischen den Sonnen-, Planeten-'und Hohlrollen vorhahden
und jeglicher Schlupf zwischen denselben wird verhindert. Wenn bei dieser Auslegung
eines Planetengetriebes das über die Welle 10 eingegebene Drehmoment größer oder
kleiner werden sollte, nimmt die Vorbelastung zwischen den Sonnen-, Planeten-und
Hohlelementen entsprechend zu oder ab.
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Wenn die Sonnenrolle und die Hohlrolle hinsichtlich ihrer Funktion
vertauscht werden, d.h. daß die Hohlrolle das Eingangselement und die Sonnenrolle
das Abgabeelement wird, wird die Vorbelastungseinrichtung von der Hohlrolle gebildet,
die versucht, sich längs dem Gewinde 48 in Richtung auf die Sonnenrolle loszuschrauben.
Die Planetenrollen werden daher längs den Wellen 30 in Richtung auf die Sonnenrolle
bewegt, die längs dem Gewinde 16 zurückgeschraubt wird, bis sie zur Anlage gegen
den Anlageflansch 22 kommt und ihrerseits eine Reaktionswirkung erzeugt, die ein
Gleichgewicht zur Folge hat, das verhindert, daß sich die Hohlrolle weiterbewegt.
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Wenn ein Drehmoment nur in einer Richtung, nämlich von der Sonnenrolle
auf die Umlaufrolle übertragen werden muß, dann kann die Hohlrolle zweckmäßigerweise
an der Welle 46 befestigt sein, anstatt daß sie mittels einer Gewindeverbindung
an der Welle angebracht ist.
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Wenn man eine zusammengesetzte Planetengetriebeeinheit einschließlich
zwei oder mehrerer Planetengetrieben und/oder eines drehbaren Planetenrollenträgers
haben will, ist es selbstverständlich notwendig, die Gewindegänge hinsichtlich ihres
Gewindeverlaufs (nämlich links- oder rechtsgängiges -Gewinde) derart zu wählen,
daß man die gewünschte Wirkung-erhält.