DE4241550A1 - Getriebeeinheit für Handhabungsgeräte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeeinheit für Handha­ bungsgeräte, wie Roboter oder dergleichen, mit einem hoch­ dynamischen Getriebe, mit einem eintreibenden Getriebe­ element.

Derartige hochdynamische Getriebe, wie Servogetriebe, dienen zur genauen Positionierung der Handhabungselemente einer Handhabungseinheit. Sie müssen an einen Motor ange­ baut werden. Aufgrund der genauen Anpassung muß der Zusam­ menbau von Getriebe und Motor in der Regel beim Getriebe­ hersteller erfolgen. Hierzu sind aufwendige Arbeiten, wie Nachbearbeitungen von Achsen oder Planflächen sowie Ju­ stierarbeiten erforderlich, die von besonders geschulten Fachkräften ausgeführt werden müssen. Es besteht die Mög­ lichkeit, geeignetes Personal im Hause des Getriebeher­ stellers zu schulen, so daß die Montage des Getriebes auch beim Kunden erfolgen kann. Dies ist jedoch mit er­ heblichen Nachteilen verbunden, wie der fehlenden Rou­ tine des Kundenmitarbeiters. Auch kann das Getriebe nicht vollständig montiert (nicht geschlossen, ohne Ölfüllung) ausgeliefert werden mit der Folge von erheblichen Gewähr­ leistungsansprüchen.

Hinzu kommt, daß von den Kunden beizustellende Motoren, gegebenenfalls auch aus Übersee, zunächst dem Getriebeher­ steller zugesandt werden müssen. Auch dies ist zeitaufwen­ dig und mit erheblichen Kosten verbunden.

Für andere hinreichend feste und starre Verbindungen gilt im Prinzip das gleiche.

An sich bekannte Balgkupplungen haben eine erhebliche Baulänge, die unerwünscht ist. Paßfederverbindungen haben nicht ausreichende Haltekräfte; die erforderliche Spiel­ freiheit ist nicht gewährleistet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gat­ tungsgemäße Getriebeeinheit zu schaffen, die unter Ver­ meidung der vorgenannten Nachteile in einfacher und be­ quemer Weise schnell mit dem Motor zu verbinden ist.

Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe bei einer Ge­ triebeeinheit der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß eine formschlüssige erste Kupplung vorgesehen ist und eine kraft- und/oder formschlüssige zweite Kupplung zur Verbindung der Abtriebsachse eines Motors dient, daß mit dem eintreibenden Getriebeelement fest ein erstes Kupplungsteil der formschlüssigen ersten Kupplung ver­ bunden ist, daß mit dem ersten Kupplungsteil ein zweites Kupplungsteil der formschlüssigen Kupplung in Drehverbin­ dung steht, daß das zweite Kupplungsteil über die kraft- und/oder formschlüssige zweite Kupplung drehfest mit der Abtriebsachse des Motors verbindbar ist, daß das erste Kupplungsteil der formschlüssigen Kupplung mit dem zwei­ ten Kupplungsteil der formschlüssigen Kupplung durch in­ einandergreifende Innen- und Außenverzahnung in Drehver­ bindung steht und daß die Außenverzahnung ballig ausge­ führt ist.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung mit einem ersten und einem zweiten Kupplungsteil, die über Innen- und Außenverzahnungen in Verbindung stehen, wobei eine Verzah­ nung ballig ausgebildet ist, sowie der kraft-/formschlüssi­ gen Kupplung läßt sich die Verbindung mit der Abtriebswelle des Motors durch einfaches Aufstecken bewirken, wodurch eine Selbstzentrierung auf der Abtriebswelle des Motors erfolgt. Soweit die Kupplungsteile durch ein Kupplungsge­ häuse umgeben sind, so ist dieses lediglich mittels achs­ paralleler Schrauben am Motorgehäuse festzulegen, wobei die beiden in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildeten Kupplungselemente dabei gegebenenfalls angulare Versätze in gewissem hinreichenden Umfange aufnehmen können. Das Verdrehspiel der Verzahnungen kann sehr gering gewählt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß das zweite, motorseitige Kupplungsteil der form-/kraft­ schlüssigen Kupplung die Außenverzahnung trägt, so daß also das erste Kupplungsteil die Innenverzahnung aufweist.

Die feste Verbindung zwischen dem eintreibenden Getriebe­ element des eigentlichen Getriebes und dem ersten Kupp­ lungsteil kann in verschiedenartiger Weise erfolgen, so durch eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Ver­ bindung.

Eine Weiterbildung sieht vor, daß das erste Kupplungsteil der formschlüssigen Verbindung durch ein Lager in einem Kupplungsgehäuse gelagert ist. Die Abdichtung des Innen­ raumes des eigentlichen Getriebes kann dadurch erfolgen, daß eine Abdichtung des Servogetriebes mittels Stulpen­ dichtungen, insbesondere Simmerringen erfolgt. In diesem Falle kann das Getriebe vollständig vorgefertigt und mit Getriebeöl befüllt werden, so daß zur Verbindung des Ge­ triebes mit dem Motor nur noch das Aufstecken und Festzie­ hen der genannten Schrauben erforderlich ist. Dies kann in einfacher und bequemer Weise beim Anwender mit von ihm bezogenen Motoren durchgeführt werden, ohne daß hierzu auf­ wendige Bearbeitungen und justierende Arbeiten der mitein­ ander zu verbindenden Teile erforderlich sind.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezug­ nahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt die einzige Figur:
ein erfindungsgemäßes Getriebe, angesetzt an die Abtriebswelle eines Motors.

Bei dem in der Figur dargestellten erfindungsgemäßen Ge­ triebe handelt es sich um ein Planetengetriebe. Die koaxia­ len Zentralräder werden durch das Sonnenrad 1 sowie das mit einer Verzahnung 2a versehene Gehäuse 2 des Getriebes gebildet. Zwischen Sonnenrad 1 und dem Gehäuse 2 befinden sich eine Reihe von Planetenrädern 4 auf mit einem koaxial gelagerten Planetenradträger 5 verbundenen Achsen 6. Die mit der Achse des Sonnenrads 1 fluchtende Achse 7 des Planetenradträgers 5 bildet die Abtriebsachse des Getriebes. Sie ist durch Lager 8 gelagert. Zur Abdichtung des Inneren des Gehäuses 2 zwischen der Welle 7 und der Gehäusewandung sind Dichtungen, wie hier in Form einer Stulpendichtung bzw. Radialwellendichtung 9, vorgesehen.

An der der Abtriebswelle 7 abgewandten Seite des Gehäuses 2 ist mit diesem ein Kupplungsgehäuse 11 fest verbunden. Mit dem Sonnenrad 1 ist ein erstes, äußeres Kupplungsteil 12 fest verbunden. Das Außenteil 12 ist innerhalb des Kupplungsgehäuses 11 über Kugellager 14 gelagert, wobei als Abdichtung des Inneren des Getriebes zum Motor hin wiederum eine Stulpendichtung in Form einer Radialwellen­ dichtung 16 vorgesehen ist. Das Außenteil 12 weist an seinem dem Befestigungsort mit dem Sonnenrad 1 abgewandten Ende eine Innenverzahnung 17 auf, die in eine Außenverzah­ nung 18 eines Innenteils 19 eingreift. Das Kupplungsinnen­ teil 19 und die kraftschlüssige Kupplung (b), die als Spannring 23 ausgeführt ist, sind in ein Bauteil integriert. Durch Anziehen der radial gerichteten Zylinderschraube 24 des Spannrings 23 wird die Abtriebswelle 26 des Motors 27 drehfest mit der Getriebeeinheit verbunden.

Das mit der Außenverzahnung 18 versehene Innenteil 19 der Kupplung weist eine Balligkeit auf. Hierdurch ist ein angularer Versatz der beiden Kupplungsteile 12, 19 möglich.

Das Kupplungsgehäuse 11 wird im Bereich von Radialflan­ schen 11a mittels Schrauben 28 an entsprechenden Flan­ schen 27a des Motorgehäuses festgelegt.

Die Verbindung des erfindungsgemäßen Getriebes mit dem Motor kann in einfacher Weise erfolgen. Das vorgefertig­ te Getriebe mit seinem abgedichteten und mit Öl gefüllten Gehäuse wird auf die Abtriebswelle 26 des Motors 27 auf­ gesetzt und dadurch zentriert, indem diese durch den Spann­ ring 23 und das Kupplungsinnenteil 19 hindurchtritt. An­ schließend wird die Radialschraube 24 festgezogen. Wenn nachfolgend das Kupplungsgehäuse am Motorgehäuse über die Flansche 11a, 27a mittels der Schrauben 28 festgelegt wird, kann, wenn keine Planparallelität gegeben ist, ein angula­ rer Ausgleich über die ballig ausgebildete Außenverzahnung 18 des Kupplungsteils 19 erfolgen. Der Anbau des Getriebes am Motor erfolgt also in einfacher Weise durch Aufstecken und Festziehen der entsprechenden Schrauben, ohne daß hier weitere zusätzliche aufwendige Anpaß- und Bearbeitungsvor­ gänge erforderlich sind.

Claims (10)

1. Getriebeeinheit für Handhabungsgeräte, wie Roboter oder dergleichen, mit einem hochdynamischen Getriebe, mit einem eintreibenden Getriebeelement (1), dadurch gekennzeichnet, daß eine formschlüssige erste Kupplung (a) vorgesehen ist und eine kraft- und/oder formschlüs­ sige zweite Kupplung (b) zur Verbindung der Abtriebs­ achse eines Motors dient, daß mit dem eintreibenden Getriebeelement (1) fest ein erstes Kupplungsteil (12) der formschlüssigen ersten Kupplung (a) verbun­ den ist, daß mit dem ersten Kupplungsteil (12) ein zweites Kupplungsteil (19) der formschlüssigen Kupp­ lung (a) in Drehverbindung steht, daß das zweite Kupp­ lungsteil (19) über die kraft- und/oder formschlüssi­ ge zweite Kupplung (b) drehfest mit der Abtriebsachse des Motors verbindbar ist, daß das erste Kupplungs­ teil (12) der formschlüssigen Kupplung (a) mit dem zweiten Kupplungsteil (19) der formschlüssigen Kupp­ lung (a) durch ineinandergreifende Innen- und Außen­ verzahnung (17, 18) in Drehverbindung steht und daß die Außenverzahnung (18) ballig ausgeführt ist.

2. Getriebeeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das zweite, motorseitige Kupplungsteil (19) der formschlüssigen Kupplung (a) die Außenverzahnung (18) trägt.

3. Getriebeeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die formschlüssige erste Kupplung (a) gegenüber dem eintreibenden Getriebeelement (1) einen gerade noch zu vertretenden Achsversatz zuläßt und selbstzentrierend ist.

4. Getriebeeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kraftschlüssige zwei­ te Kupplung (b) zwischen der Motorabtriebswelle (26) und dem zweiten Kupplungsteil (19) der formschlüssi­ gen ersten Kupplung (a) keinen Achsversatz zuläßt.

5. Getriebeeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kupplungsteil (12) der formschlüssigen ersten Kupplung (a) mit dem eintreibenden Getriebeelement (1) des Getriebes form- und/oder kraftschlüssig fest verbunden ist.

6. Getriebeeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das eintreibende Getriebe­ element (1) des hochdynamischen Getriebes ein Zentral­ zahnrad ist, das in eine entsprechende Aufnahme (13) des ersten Kupplungsteils (12) der formschlüssigen ersten Kupplung (a) eingreift.

7. Getriebeeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Kupplungsteil (12) durch eine Lagerung in einem Kupplungsgehäuse (11) gelagert ist.

8. Getriebeeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die kraftschlüssige zweite Kupplung (b) als Spannring (23) ausgebildet ist.

9. Getriebeeinheit nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung (17, 18) zwischen den Kupplungsteilen flüssigkeitsdicht abge­ bildet ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abdichtung des hoch­ dynamischen Getriebes mittels Stulpendichtungen, ins­ besondere Radialwellendichtungen (9, 16) erfolgt.