DE3903517A1 - Stirnradgetriebebaureihen-oberbegriff planetengetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebebaureihe gemäß dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.

Eine Getriebestufe der gattungsbildenden Art ist aus DE 35 42 622 bekannt. In ihr ist ein Planetenträger 1,1 beschrieben, der in einer Getriebebaureihe für verschiedene Planetengetriebe verwen­ det wird. Diese bestehen im allgemeinen jeweils aus einem Sonnen­ rad, einem Hohlrad und mit Sonnen- und Hohlrad kämmende im Plane­ tenträger gelagerte Planetenräder. Sonnenrad, Hohlrad, Planetenräder und Planetenträger sind in allen Getrieben der Baureihe gleich ausgebildet. Die verschiedenen Getriebe der Baureihe haben je nach Antriebs- und zugehöriger Abtriebsleistung eine unterschied­ liche Anzahl, nämlich zwei, drei, vier, fünf und sechs Planeten­ räder. Sie sind über Nadellager vgl. (Fig. 6) auf Planeten­ radbolzen gelagert, die sich beidseitig der Planetenräder in Aufnahmebohrungen des Planetenträgers befinden. Die Bohrungen weisen bei symmetrischem Lochbild eines Teilungswinkel von 60° auf.

DE 35 90 370 T1 - gibt mehrere in Reihe angeordnete Getriebestufen an. Diese bestehen aus außenverzahnten Zentralrädern, die jeweils mit einem Zwischenrad kämmen, welches mit einem Hohlrad im Ein­ griff steht. Mehrere Zwischenräder mit unterschiedlicher Ver­ zahnung haben die gleichen Zwischenradbolzen.

DE 25 19 028 und DE 26 19 996 zeigt den prinzipiellen Aufbau lei­ stungsverzweigender Zwischenradgetriebestufen und dessen mögliche Verknüpfung. Außerdem in ihr Lastausgleichsmöglichkeiten wie sie in leistungsverzweigten Getrieben vorzusehen sind an­ gegeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wirtschaftlich einfach aufgebaute Getriebebaureihe mit einer Leistungsver­ zweigung zu schaffen, die möglichst viele Wiederholteile aufweist.

Aufgabe der Erfindung ist es auch, ein wirtschaftliches Bau­ kastensystem für diese Getriebebaureihe zu schaffen, die bei unterschiedlichsten Drehmomenten möglichst viele gleiche Bau­ teile aufweisen. Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Getriebebaureihe durch kennzeichnende Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Mit der Erfindung wird eine einzelne Getriebestufe oder eine Verknüpfung von mehreren Getriebestufen angegeben, die zu einer Getriebebaureihe führt, in der jede Getriebestufe in Abhängig­ keit von der Zwischenradzahl zu maximalem Drehmomentübertrag führt.

Die jeweilige Getriebestufe und somit auch die Getriebebaureihe erfordert aufgrund der Leistungsverzweigung zwangsläufig ein kleines Bauvolumen und damit geringeres Gewicht, sowie einen geringen Materialeinsatz.

Eine Getriebebaureihe besitzt notwendigerweise viele Gleichteile, führt zu hoher Produktivität in der Fertigung, geringen Lager­ kosten und hat ein günstiges Kosten/Nutzen-Verhältnis zur Folge. Im übrigen weisen diese Getriebe eine große Laufruhe und eine gute Abstützung bei Leistungsverzweigung und schwimmenden Bau­ teilen, insbesondere zur Erzielung eines Lastausgleichs in den Leistungszweigen untereinander auf. Außerdem ergibt sich eine geringe Anzahl verschiedener Teile, dadurch wird Lagerhaltung optimiert. Es ergeben sich größte Losgrößen und dadurch eine wirtschaftliche Fertigung mit großer Zeiteinsparung. Kurz gesagt, ergibt sich größte Teileuniversalität, bei minimiertem Teile­ spektrum, aus einem modularen Baukastensystem im Steckmontage­ system. Das Getriebe kann auch nur zwei auf einem Zwischenrad­ bolzen angeordnete Zwischenräder aufweisen. Auch kann sich die Abtriebsdrehzahl aus einer konstanten ersten Antriebsdrehzahl, z. B. von einem Motor und einer von Hand überlagerten Abtriebs­ drehzahl feinstufig anpassen lassen. Dadurch ergibt sich ein Überlagerungsgetriebe, das bei Bedarf z. B. von Hand oder Fern­ steuerung zu bedienen ist. Durch die Drehzahlüberlagerung kann grundsätzlich eine Feinabstufung der Abtriebsdrehzahlen erfol­ gen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den nachstehenden Zeichnungen angegeben. Sie zeigen Zwischenradträger in radialer Belegung und Zwischenradbolzen in axialer Belegung.

Fig. 1 eine Getriebestufe mit einer Leistungsverzweigung und jeweils ein, auf einem Zwischenradbolzen 11 einstöckig angeordneten Zwischenrad 51/41. Das Hohlrad 30 mit der Innenverzahnung 31 ist drehbar gelagert 30 - 0, somit anpaßbare Abtriebsdrehzahlen. Dieses System gilt auch für die Zeichnungen Fig. 2-3-4-5.

Fig. 2 eine Getriebestufe mit jeweils zwei, auf einem Zwischen­ radbolzen 11 angeordneten Zwischenräder 51, 52/41, 42 zweistöckig.

Fig. 3 eine Getriebestufe mit jeweils drei, auf einem Zwischen­ radbolzen 11 angeordnete Zwischenräder 51, 52, 53/41, 42, 43 dreistöckig.

Fig. 4 eine Getriebestufe mit jeweils vier, auf einem Zwischen­ radbolzen 11 angeordnete Zwischenräder 51, 52, 53, 54,/ 41, 42, 43, 44 vierstöckig.

Fig. 5 zwei in Reihe angeordnete Getriebestufen, erste Stufen: einstöckig - zweite Stufe: zweistöckig.

Fig. 6 die axiale Begrenzung der schwimmenden Verzahnung ist am Ende des jeweiligen Zwischenradbolzens 3 elastisch durch eine Tellerfeder 4 begrenzt und durch einen Seeg­ ering 5 festgelegt.

Im Zwischenradträger 1 mit drehfestem außenverzahnten Zahnrad 9 und zwei sichtbaren Zwischenradbolzen 3 ist das außenverzahnte Zahnrad 6 im Zwischenradträger 1 radial durch Verzahnung und axial durch Verschweißung gesichert. Die Zwischenradbolzen 3 sind im Zwischenrad­ träger 1 in einer Feinpassung eingeschrumpft. Die au­ ßenverzahnte Antriebswelle 7 ist durch ein Festlager 10 im Antriebsdeckel axial gesichert. Die außenverzahnte Abtriebswelle 8 ist schwimmend axial durch eine elasti­ sche Tellerfeder 9 vor dem Festlager 10 im Abtriebs­ deckel gesichert. Somit ist die Stufe eine in sich ge­ schlossene kompakte Einheit.

Fig. 7 zeigt zwei nebeneinander angeordnete Zwischenradträger 23/24. Im Zwischenradträger 23 ist ein außenverzahntes Zahnrad 1 und ein Zwischenradbolzen 24 drehbar gelagert. Auf diesem Zwischenradbolzen 24 befindet sich ein dreh­ festes Zwischenrad 51. Es ist jedoch auch möglich, den Zwischenradbolzen 24 drehfest im Zwischenradträger 23 anzuordnen. Dann ist das Zwischenrad 51 drehbar auf dem Zwischenradbolzen 24 zu lagern. Die axiale Abstützung könnte unmittelbar zum benachbarten Zwischenradträger 24 erfolgen, wenn der Zwischenradbolzen 24 entsprechend ausgelegt ist. Im vorliegenden Fall stützt sich jedoch das Zwischenrad 51 über eine Buchse 60 an der Seite des zweiten Zwischenradträgers 24 ab. Die Buchse 60 bildet im vorliegenden Fall einen Ersatz für zwei Zwischenräder (51 gestrichelt).

Je nach Anzahl der Zwischenräder 51, die axial nebenein­ ander einzuordnen sind, kann die Länge der Buchse 60 gemäß einem modularen Prinzip analog den Zwischenrad­ bolzen 24 gemäß Fig. 4 ausgelegt sein.

Der zweite Zwischenradträger 24 kann wiederum analog dem ersten oder dem in Fig. 4 beschriebenen Zwischenrad­ träger 24 ausgebildet sein.

Fig. 8 enthält einen ersten Zwischenradträger A 21. In diesem ist der Zwischenradbolzen 22 angeordnet. Dieser ist gleich­ zeitig auf der anderen Seite in der Bordscheibe 20 an­ geordnet. Zwischen dem Zwischenradträger A 21 und der Bord­ scheibe 20 sind nicht dargestellte Zwischenräder axial festgelegt. Diese kämmen mit einem außenverzahnten Rad 11, das durch eine Zentralbohrung in der Bordscheibe 20 hin­ durch geht. Das außenverzahnte Zentralrad 11 gehört zu einem Zwischenradträger B 21, durch dessen Bordscheibe 20 eine Antriebswelle oder eine Abtriebswelle hindurchgeht, die mit einem oder mehreren, den auf Zwischenradträger B 21 angeordneten Zwischenrädern im Eingriff stehen.

Die Anzahl der Zwischenräder ist optimiert und richtet sich nach dem jeweiligen zu übertragenden Drehmoment.

Fig. 8 das jeweilige Sonnen- oder Hohlrad kann in der Länge an eine jeweilige Getriebestufe angepaßt und einstöckig oder mehrstöckig ausgebildet sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, für mehrere Getriebestufen ein ein­ stöckiges Hohlrad vorzusehen.

Bei der Lehre gemäß der Erfindung können grundsätzlich die Lastausgleichsmöglichkeiten, wie diese in der DE-OS 35 42 622 und der DE-OS 25 19 028 angegeben sind, vorgesehen werden. Der Lastausgleich kann z. B. auch über einen oder mehrere schwimmend z. B. durch Spiel an­ geordnete und/oder elastisch ausgebildete und/oder ge­ mäß der Kinematischen Gesetzmäßigkeiten vgl. Vatterott K. H.: Beträge zur Systematik leistungsverzweigte Stirn­ radgetriebe Teil I, II, Konstruktion 30 (1978) auf­ gebaut sein.

Zwischenräder sind sowohl in AI Zwischenradgetriebe als auch in AI Standgetriebe vorliegend. Im übrigen können die Maßnahmen, wie sie zur Bestückung des Zwischenrad­ trägers nach DE-OS 35 42 622 angegeben sind, berück­ sichtigt werden.

Grundsätzlich können zur Schwingungsbeeinflussung, ins­ besondere zur Schwingungsdämpfung, die Zwischenradbolzen ungleichförmig am Umfang verteilt und die Zwischenräder auf den Zwischenradbolzen 22 unterschiedlich angeordnet werden z. B. auf einem Zwischenradbolzen 22 werden zwei benachbarte Zwischenräder eingebaut und ein drittes wird durch eine Abstandshülse ersetzt. Hingegen werden auf ei­ nem anderen Zwischenradbolzen 22 zwischen zwei Zwischen­ räder eine Abstandsbuchse an Stelle eines weiteren Zwi­ schenrades vorgesehen. Es versteht sich von selbst, daß zur wirtschaftlichen Fertigung eines symmetrische Be­ stückung des Zwischenradträgers erfolgt. Mehrere in Rei­ he angeordnete Hohlräder und/oder entsprechende Zen­ tralräder können einstöckig ausgebildet sein und gleiche Geometrie aufweisen.

Fig. 9 Stirnraddoppelgetriebemotoren ohne Leistungsverzweigung und ohne Lastausgleich bis zu sechs Stufen.

Fig. 10 Stirnraddoppelgetriebemotoren ohne Leistungsverzweigung und ohne Lastausgleich in Kegelaufsteckausführung.

Fig. 11 Stirnrad-Planetengetriebe-Baureihe mit Leistungs­ verzweigung und Lastausgleich bis zu sechs Stufen in einem gemeinsamen Hohlraddurchmesser hintereinander angeordnet trieblich verbunden. Ein standartisiertes Kegelaufsteckgetriebe mit Drehmomentstütze und Gummi­ pufferdämpfung.
1 Handrad zur Antriebsverstellung von Hand bei Notwua.
2 Lüfter des Antriebsmotor konstant 2800 oder 1400 Upm.
3 Scheibenbremse wahlweise Rücklaufsperre.
4 Antriebsmotor Rotor und Ständer.
5 selbstansaugende Ölpumpe im Aufsteckwellensystem.
6 mehrstufiges Planetenaufsteckgetriebsystem.
7 Kegelgetriebe 90° (i) 1 : 1 Antrieb/Abtrieb.
8 Aufsteckhohlwelle Abtrieb-Festwelle kombiniertes außenverzahntes Zentralrad des Planetengetriebe 11.
9 durchgehende Sechskantschraube mit Gewinde am Ende, Verbindung zur Antriebswelle der Arbeitsmaschine.
10 zwei Sechskantschrauben blind eingeschraubt, beim Herausdrehen dieser Schrauben gegen eine gehärtete U-Scheibe, die über die Maschinenantriebswelle gescho­ ben wird, löst sich das Getriebe von der angetriebenen Maschinenwelle.
11 eine Planetengetriebestufe fünfstückige axiale Anordnung. Radiale Planetenträgerbelegung mit Zwischenräderbolzen und Nadellagern und Zwischenrädern je nach Belastung der Hohlradabtriebswelle.
12 eine maßneutrale Wellenverbindung im Hohlrad oder Paß­ feder oder Vielkeilwelle.
13 Planetenträger Darstellung der radialen Belegungs­ möglichkeiten.
14 Drehmomentstütze mit Gummipuffer.
15 Kühlrippen Anordnung rund um das Getriebe.
16 gehärtete U-Scheibe zum Abdrücken des Getriebes von der Maschinenwelle.

Nach Patentanspruch 9 ist in Fig. 11 ein Kegel- Aufsteckgetriebe dargestellt.

Nach DE 32 05 208 A1 F 16 H-1/32 wird beschrieben, daß man gleichförmige Planetenräder in unterschiedlichen Planetenträgern - außenverzahnten Zentralrädern - und Hohlrädern verwenden kann. Damit wird erreicht, daß man die jeweiligen Planetenträgerdurchmesser mit drei - wahlweie sechs gleichen Planetenrädern belegen kann, somit wird der Drehmomentdurchsatz verändert.

Wie beschrieben, werden die Durchmesser von Hohlrad und außenverzahntem Zentralrad vergrößert. Dadurch wird es möglich, dieses Zentralrad als Abtriebshohlrad für ein Kegelaufsteckgetriebe zu verwenden.

Der Patentanspruch 9 ermöglicht es somit, eine Getriebe­ baureihe als Kegelausteckgetriebe mit Drehmomentstütze zu bauen.

Eine oder mehrere Getriebestufen können in einem gemein­ samen maß- und modulgleichen Hohlrad hintereinander geschaltet, trieblich miteinander verbunden werden.

Die einzelnen Stufen werden im Planetenträger mit Zwischenrädern radial einstöckig belegt. Bei ansteigen­ dem Drehmomentdurchsatz werden die Planetenträger radial mit Zwischenradbolzen, wahlweise symmetrisch sechsmal 60° belegt.

Hierbei können die Zwischenradbolzen entsprechend dem ansteigenden Drehmoment axial mehrstöckig belegt werden und zwar einstöckig, zweistöckig, dreistöckig und vier­ stöckig.

Die Zeichnungen - Querschnitte - Längsschnitte der Erfindungsleistung nach Patentansprüchen 1 bis 12 sind dadurch in Bild und Darstellung begründet:
Fig. 1 Seite 12
Fig. 2 Seite 13
Fig. 3 Seite 14
Fig. 4 Seite 15
Fig. 5 Seite 16
Fig. 6 Seite 17
Fig. 7 Seite 18
Fig. 8 Seite 19
Fig. 9 Seite 20
Fig. 10 Seite 21
Fig. 11 Seite 22

Claims (12)

1. Stirnradgetriebebaureihe, insbesondere für Getriebe­ motoren - Trommelmotoren - Rolladenantriebe - Tor­ antriebe und Industriemaschinenantriebe, bei der jedes Getriebe mindestens eine innere Leistungsverzweigung habende Getriebestufe aufweist, die ein außenverzahntes Zahnrad besitzt, das mit mehreren am Umfang verteilten, gleich ausgebildeten auf Zwischenbolzen angeordneten Zwischenrädern im Eingriff steht, die mit einem innen­ verzahnten Hohlrad kämmen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Getriebestufe mindestens zwei mit gleicher Verzahnungsgeometrie aufgebauten, auf mindestens einem Zwischenradbolzen identische Zwischenrädern auf­ weist, die mit einem einstückigen außenverzahnten Zahn­ rad und einem innenverzahnten Hohlrad oder mit einem, aus mehreren Zahnrädern zusammengesetzten außenverzahn­ ten Zahnrad und innenverzahnten Hohlrad kämmen.

2. Stirnradgetriebe dieser Baureihe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Getriebestufe die beiden auf einem Zwischen­ radbolzen angeordneten Zwischenräder mit einem ein­ stückigen Hohlrad und/oder einstückigen außenverzahnten Rad kämmen.

3. Planetengetriebebaureihe nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das außenverzahnte Zahnrad für Getriebestufe dreh­ fest mit den Zwischenradträgern einer weiteren, zweiten Getriebestufe verbunden ist, die auf einem Zwischenrad­ bolzen mindestens ein Zwischenrad aufweist.

4. Planetengetriebebaureihe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrad für die erste und zweite Getriebestufe einstückig ausgebildet ist.

5. Getriebebaureihe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das außenverzahnte Zahnrad drehfest mit dem Hohlrad oder einem außenverzahnten Zentralrad einer der drei Getriebestufen verbunden ist, die mindestens ein Zwischen­ rad aufweist.

6. Getriebebaureihe nach einem oder mehreren Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Festlegung der Zwischenräder mit auf den Zwischenradbolzen angeordneten Seegerringen oder Distanzbuchsen erfolgt.

7. Getriebebaureihe nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Festlegung der Zwischenräder mit Hilfe von Distanzstücken erfolgt, die einerseits am Zwischenrad und andererseits am Zwischenradträger abstützen.

8. Getriebebaureihe nach einem oder mehreren Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Festlegung der Zwischenräder mit Hilfe einer Bordscheibe erfolgt, in die alle Zwischenradbolzen geführt sind.

9. Stirnradgetriebebaureihe nach einem oder mehreren Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Patentansprüche es ermöglichen, eine oder mehrere Getriebestufen hintereinander zu schalten - ein Kegel- Getriebe zwischenzuschalten - ein einstufiges mehr­ stückiges Getriebe nachzuschalten, wobei das außenver­ zahnte Zentralrad gleichzeitig die Abtriebshohlwelle bildet.

10. Stirnradgetriebebaureihe nach einem oder mehreren Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Getriebestufe ein Lastausgleich für die innere Leistungsverzweigung der verschiedenen, am Umfang verteilten und/oder der in Reihe auf einem Zwischenrad­ bolzen angeordneten Zwischenrädern vorliegt.

11. Stirnradgetriebebaureihe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer Getriebestufe die Zahnräder auf einem Zahnradbolzen aus mindestens zwei identischen Zahnrädern 1, 1 bestehen, die auch unabhängig voneinander in einer anderen Getriebestufe zum Einsatz kommen können. Die mindestens zwei identischen Zahnräder 1, 1 auf einem Zwischenradbolzen können ohne im Eingriff zu stehen, gegen­ einander verdrehbar oder drehfest miteinander verbunden sein.

12. Stirnradgetriebebaureihe nach einem oder mehreren Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Planetenradträger mit symmetrischen Teilungen 360° mit 3, 6, 9, 12 Bohrungen zur Aufnahme von Zwischen­ radbolzen belegt werden kann. Dadurch ist es möglich, system- und maßgleiche Zwischenräder-Nadellager-Zwischen­ radbolzen zu verwenden, die in anderen Planetenradträgern Verwendung finden. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß das außenverzahnte Zentralrad als Aufsteckhohlrad verwen­ det werden kann. Der innenverzahnte Hohlraddurchmesser ergibt sich aus dem notwendigen Innendurchmesser des Zentralrades.