DE4013451C2

DE4013451C2 -

Info

Publication number: DE4013451C2
Application number: DE19904013451
Authority: DE
Inventors: Dietmar Dipl.-Ing. 5952 Attendorn De Middel
Original assignee: Elektro-Mechanik 5963 Wenden De GmbH
Current assignee: Elektro-Mechanik 5963 Wenden De GmbH
Priority date: 1990-04-27
Filing date: 1990-04-27
Publication date: 1993-01-21
Also published as: DE4013451A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Taumelgetriebe mit zwei frei drehenden Begrenzungsringen, die auf den sich gegenüberliegenden Seiten im Randbereich einen Zahnkranz aufweisen und an die jeweils ein Distanzelement angrenzt, dessen dem Begrenzungsring zugewandte Achsfläche gegenüber der Mittelachse einen Winkel von etwa 90° und dessen andere Achsfläche gegenüber der Mittelachse einen Winkel von < 90° einschließt, wobei die Drehmomentübertragung mittels frei drehender, auf beiden Seiten mit je einem Zahnkranz versehener Taumelscheibe erfolgt.

Ein derartiges Taumelgetriebe ist aus der US-PS 30 85 451 bekannt. Das bekannte Getriebe weist mehrere Taumelscheiben auf, während bei dem eingangs definierten Taumelgetriebe auf nur eine Taumelscheibe abgestellt wird. Da bei dem bekannten Taumelgetriebe nur ein Teil der Zähne des Zahnkranzes im Eingriff stehen, können nur relativ geringe Drehmomente übertragen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Taumelgetriebe für die Übertragung hoher Drehmomente verfügbar zu machen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß Begrenzungsringe auf der ihnen zugewandten Seite in ihrem Randbereich kreisringförmige Ansätze mit einem Zahnkranz auf der Stirnfläche des Ansatzes aufweisen, der als konvexes Kegelrad ausgebildet ist, daß zwischen den Begrenzungsringen eine Taumelscheibe angeordnet ist, deren Zahnkränze jeweils als konkaves Kegelrad ausgebildet sind, daß sämtliche Flankenlinien der Zähne der Zahnkränze durch den Symmetrie- bzw. Schwerpunkt der Taumelscheibe gehen, und daß die Begrenzungsringe, die Taumelscheibe und die Distanzelemente auf einer durchgehenden Welle angeordnet sind, wobei die ringförmigen Distanzelemente auf der Welle verdrehsicher und zu der Taumelscheibe sowie den Begrenzungsringen gleitend gelagert sind.

Das Getriebe läßt sich bei geringem Bauvolument äußerst geräuscharm ausbilden. Beliebig hohe und niedrige Übersetzungen lassen sich dadurch realisieren, daß die Zahnkränze im Randbereich der Begrenzungsringe und der Taumelscheiben angeordnet sind.

Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Das Wesen der Erfindung soll anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Taumelgetriebe 10 sind sämtliche Elemente zylinderförmig ausgebildet und konzentrisch zu der Welle 11 gelagert. In vertikaler Richtung wird die Bauhöhe des Getriebes durch einen oberen Begrenzungsring 12′ und einen unteren Begrenzungsring 12 festgelegt, die beide freidrehend auf der Welle 11 gelagert sind.

Die Begrenzungsringe weisen kreisringförmige Ansätze 13 und 13′ auf, auf deren Stirnflächen jeweils zwei kegelradförmige Zahnkränze vorgesehen sind. Diese Zahnkränze 14 und 14′ sind als konvexe Kegelräder ausgebildet. Die Taumelscheibe 15 weist in ihren Randbereichen ebenfalls auf beiden Seiten ihres Randbereiches einen kegelförmigen Zahnkranz 16, 16′ auf, der als konkaves Kegelrad ausgebildet ist. Die konkaven und konvexen Kegelräder sind relativ zueinander so angeordnet, daß die Verlängerung der Flankenlinien der Zähne durch den Symmetriepunkt 18 gehen. Unter dieser Bedingung läßt sich das Verzahnungsgesetz erfüllen. Zwischen den Begrenzungsringen 12 und 12′ sind ringförmige Distanzelemente 17 und 17′ vorgesehen, die verdrehsicher auf der Welle gelagert sind und eine Gleitbewegung gegenüber der Taumelscheibe sowie den Begrenzungsringen ausführen kann.

Die dem jeweiligen Begrenzungsring zugewandte Seite der Distanzelemente 17, 17′ weist gegenüber der Mittelachse einen Winkel von etwa 90° auf, während die andere Achsfläche gegenüber der Mittelachse einen Winkel von < 90° umschließt.

Um das Getriebespiel möglichst klein zu halten, werden die Zahnelemente des Taumelgetriebes durch einen Federdruck axial vorgespannt.

Um die Gleitverluste möglichst gering zu halten, können ferner zwischen den aneinander gleitenden Flächen in bekannter Weise Nadellager vorgesehen werden.

Das Taumelgetriebe weist drei Betriebsanschlüsse auf, nämlich die Welle 11, den oberen Begrenzungsring 12′ und den unteren Begrenzungsring 12, von denen jeder als Eingang oder als Ausgang des Getriebes fungieren kann. Der übliche Betriebsfall liegt dann vor, wenn der untere Begrenzungsring 12 ortsfest gehalten wird, beispielsweise durch eine feste Verbindung mit dem nicht dargestellten Getriebegehäuse, und an der Welle 11 ein Drehmoment eingeleitet wird. Mit der Drehung der Welle drehen sich auch die auf ihr verdrehsicher angeordneten, ringförmigen Distanzelemente 17, 17′, wodurch eine Taumelbewegung der Taumelscheibe 15 derart in Gang gesetzt wird, daß die Wälzpunkte auf den Zahnkränzen des Getriebes umlaufen und das Drehmoment auf den oberen Begrenzungsring 12′ übertragen wird, der als Abtrieb wirkt. Die Übersetzung ergibt sich aus der Zähnezahldifferenz zwischen zwei gegenüberliegenden und in Eingriff stehenden Zahnkränzen. Ferner lädt sich die Übersetzung noch dadurch verändern, daß mehrere, aus zwei Begrenzungsringen 13, 13′ und einer Taumelscheibe 5 bestehende Getriebeanordnungen auf der Welle 11 übereinander angeordnet sind, wobei die jeweils direkt aneinandergrenzenden Begrenzungsringe zueinander verdrehsicher gekoppelt sind.

Eine andere Betriebsweise des Taumelgetriebes kann darin bestehen, daß sowohl in die Welle 11 wie auch unteren Begrenzungsring 12 eine Drehbewegung eingeleitet wird. Dann ergibt sich auf der Abtriebsseite an dem oberen Begrenzungsring 12 die Überlagerung der entsprechenden Drehzahlen.

Claims

1. Taumelgetriebe mit zwei frei drehenden Begrenzungsringen, die auf den sich gegenüberliegenden Seiten im Randbereich einen Zahnkranz aufweisen und an die jeweils ein Distanzelement angrenzt, dessen dem Begrenzungsring zugewandte Achsfläche gegenüber der Mittelachse einen Winkel von etwa 90° und dessen andere Achsfläche gegenüber der Mittelachse einen Winkel von < 90° einschließt, wobei die Drehmomentübertragung mittels frei drehender, auf beiden Seiten mit je einem Zahnkranz versehener Taumelscheibe erfolgt, dadurch gekennzeichnet,
daß die Begrenzungsringe (12, 12′) auf der ihnen zugewandten Seite in ihrem Randbereich kreisringförmige Ansätze (13, 13′) mit einem Zahnkranz (14, 14′) auf der Stirnfläche des Ansatzes aufweisen, der als konvexes Kegelrad ausgebildet ist,
daß zwischen den Begrenzungsringen (12, 12′) eine Taumelscheibe (5) angeordnet ist, deren Zahnkränze (16, 16′) jeweils als konkaves Kegelrad ausgebildet sind,
daß sämtliche Flankenlinien der Zähne der Zahnkränze (14, 14′; 16, 16′) durch den Symmetrie- bzw. Schwerpunkt (18) der Taumelscheibe (15) gehen, und
daß die Begrenzungsringe (13, 13′), die Taumelscheibe (5) und die Distanzelemente (17, 17′) auf einer durchgehenden Welle (11) angeordnet sind, wobei die ringförmigen Distanzelemente (17, 17′) auf der Welle (11) verdrehsicher und zu der Taumelscheibe (5) sowie den Begrenzungsringen (13, 13′) gleitend gelagert sind.

2. Taumelgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, aus zwei Begrenzungsringen (13, 13′) und einer Taumelscheibe (5) bestehende Getriebeanordnungen auf der Welle (11) übereinander angeordnet sind, wobei die jeweils direkt aneinandergrenzenden Begrenzungsringe zueinander verdrehsicher gekoppelt sind.

3. Taumelgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zueinander gleitenden Flächen über Nadellager in Verbindung stehen.

4. Taumelgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeteile durch Federdruck axial vorgespannt werden.

5. Taumelgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Begrenzungsringe ortsfest gehalten wird, der Antrieb über die Welle und der Abtrieb über den zweiten Begrenzungsring erfolgt.