DE4312869C2

DE4312869C2 - Circular thrust gear

Info

Publication number: DE4312869C2
Application number: DE19934312869
Authority: DE
Inventors: Lothar Strach
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-04-20
Filing date: 1993-04-20
Publication date: 1999-09-16
Anticipated expiration: 2013-04-21
Also published as: DE4312869A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Kreisschubgetriebe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a circular thrust transmission with the features of Preamble of claim 1.

Die Europäische 0 169 646 A1 zeigt ein mechanisches Untersetzungsgetriebe, bestehend aus orbitierendem Hohlrad und abtreiben dem Stirnrad und die orbitierende Bewegung erfolgt mittels eines Parallel-Kurbeltriebes, wiederum bestehend aus 1 Antriebs-Exzenter und 2 Blindkurbeln.The European 0 169 646 A1 shows a mechanical Reduction gear, consisting of orbiting ring gear and drive off the spur gear and the orbital movement is carried out by means of a Parallel crank drive, again consisting of 1 drive eccentric and 2 blind cranks.

Die Europäische 0 589 760 A1 ersetzt gegenüber dem vorgehen den die 3 Parallel-Kurbeln durch 3 orbitierende Hohlräder und benutzt 2 Exzenter.The European 0 589 760 A1 replaces the procedure the 3 parallel cranks are used by 3 orbiting ring gears 2 eccentrics.

In beiden Europäischen Patentschriften wird nicht erkannt, daß ein orbitierendes Getriebeteil gegenüber einem rotierenden Getriebeteil erstmals die Möglichkeit bietet des Einbringen eines formschlüssigen Körpers in den Orbit-Bewegungsraum ohne Behinderung der Orbit-Bewegung und dem Blockieren jeglicher weiterer links- oder rechtsdrehenden Orbit-Bewegung nach einem sehr kleinen Stellweg des formschlüssigen Körpers.Neither European patent specification recognizes that an orbiting Gear part compared to a rotating gear part for the first time Possibility of introducing a form-fitting body into the orbit movement space without obstructing the orbit movement and blocking any further left- or right-turning Orbit movement after a very small travel of the positive Body.

Mit beiden Europäischen Schriften ist auch nicht die Forderung eines minimalen Drehträgheitswiderstandes zu erfüllen, denn in 0 169 646 hat das hochdrehend orbitierende Hohlrad eine große Trägheitsmasse, in 0 589 760 gibt es sogar 3 orbitierende und hochdrehende Massen als Drehträgheitswiderstand.Neither is the requirement with both European writings a minimum resistance to torsional inertia, because in 0 169 646, the high-revving orbiting ring gear has a large one Inertial mass, in 0 589 760 there are even 3 orbiting and high-revving masses as resistance to torsional inertia.

Das würde sich beträchtlich ändern, sofern statt des Hohlrades das innenliegende Stirnrad die Orbit-Bewegung ausführen würde, was in beiden Patentschriften nicht erwogen wird.That would change considerably, provided that instead of the ring gear internal spur gear would do what was in orbit is not considered in either patent.

Ein Hohlrad hat aufgrund des Lagerungsanteils eine größere Masse als ein damit zusammenarbeitendes Stirnrad. In der Funktion als Untersetzungsgetriebe können Hohlrad und Stirnrad getäuscht werden. Die Patentschrift CH 564 709 A5 zeigt in Fig. 8 ein orbitierendes Stirnrad und diese Darstellung ist eine genaue Nachbildung des Chisholm-Moore-Flaschenzugs, veröffentlicht vor 70 Jahren von Kutzbach in "Getriebe", VDI Verlag Berlin, S. 16, Bild 8. Ein solches 2-Kurbelgetriebe kann aufgrund der Zahnspiele die Totlagen der Parallel-Kurbeln nicht überwinden, ausführlich behandelt auf Seite 3 der Internationalen Patentanmeldung WO 89/11048 A1.A ring gear has a larger mass than a cooperating spur gear due to the bearing portion. In the function as a reduction gear, the ring gear and spur gear can be deceived. The patent specification CH 564 709 A5 shows an orbiting spur gear in FIG. 8 and this representation is an exact replica of the Chisholm-Moore pulley system, published 70 years ago by Kutzbach in "Gearbox", VDI Verlag Berlin, p. 16, picture 8. Such a 2-crank transmission cannot overcome the dead positions of the parallel cranks due to the tooth play, dealt with in detail on page 3 of the international patent application WO 89/11048 A1.

Die in CH 564709 Fig. 2 und 3 sichtbaren vorgeschalteten Getriebeteile stellen einen hohen dynamischen Drehmassenträgheitswiderstand dar.The upstream transmission parts visible in CH 564709 Fig. 2 and 3 represent a high dynamic torque inertia.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde bei einem mechanischen Getriebe unter Beibehaltung eines hohen Wirkungsgrad das System der Sicherheitsbremsen zu verbessern.The invention has for its object a mechanical Gear system while maintaining high efficiency to improve the safety brakes.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Kreisschubgetriebe mit den Merkmalen des einzigen Patentanspruchs. The task is solved with a circular thrust gear the features of the only claim.

Presentation of the invention:

Die vorliegende Erfindung will die bisher üblichen kraftschlüssigen und abriebgefährdeten Sicherheitsbremsen ersetzen durch eine Formschluss-Sperrung gegen links- und rechtsdrehende Reaktions kräfte bei Stillstand oder Stromausfall des Antriebsmotors.The present invention intends to use the conventional force-locking method and wear-resistant safety brakes are replaced by a Positive locking against left and right rotating reactions forces at standstill or power failure of the drive motor.

Die Formschluss-Sperrung ist ohne Wirkung während der Arbeitsdrehung des Getriebes und kann mittels einer sehr kleinen radialen Bewegung jegliche Rechts- oder Linksdrehung des Getriebes blockieren.The positive locking is ineffective during the work rotation of the gearbox and can be done by means of a very small radial movement block any right or left rotation of the gearbox.

Eine solche Formschluss-Sperrung mittels kleinstem Weg ist nicht möglich bei Getrieben mit Radscheiben drehend um die geometrische Achse, sondern nur möglich bei Getrieben mit einer Orbit-Bewegung von Hohlrad oder Stirnrad.Such a form-locking lock using the smallest possible route is not possible for gearboxes with wheel disks rotating around the geometric Axis, but only possible for gearboxes with an orbit movement of ring gear or spur gear.

Bei Getriebe-Arbeitsdrehung wird die Formschluss-Sperrung mittels eines Elektromagneten außerhalb der Sperrflächen des Orbit-Bewegungs raum gehalten, bei Stromausfall oder Stillstand des elektrischen Antriebsmotors entsteht auch Stromausfall beim Elektromagneten und eine Federkraft bringt die Formschluss-Sperre mittels Radialbewegung zur Blockierung in das orbitierende und zuvor hochdrehende Hohlrad oder Stirnrad. Statt Federkraft kann auch eine Massekraft wirken.When the gearbox rotates, the positive lock is activated by of an electromagnet outside the restricted areas of orbit motion space kept in case of power failure or standstill of the electrical Drive motor also causes power failure in the electromagnet and a spring force brings the positive locking by means of radial movement for blocking in the orbiting and previously high rotating ring gear or Spur gear. A mass force can also act instead of spring force.

Bei Stromausfall wird die jeweils vorhandene kinetische Energie aus der Arbeitsmaschine auf das Getriebe wirkend mittels einstell barer Bremsrampen in einem Motorbremsgerät vernichtet und das orbi tierende Teil auf die Drehzahl 0 gebracht für ein nachfolgendes Einbringen der Formschluss-Sperrung.In the event of a power failure, the available kinetic energy from the driven machine acting on the gearbox by means of adjustment brake ramps in an engine brake device and the orbi ting part brought to speed 0 for a subsequent one Introduction of the positive locking.

Die vorliegende Erfindung will gleichzeitig die Anwendung einer Formschluss-Sperrung auf ein Getriebeteil mit orbitierender Bewegung verbinden in der Anwendung zusammen mit einer Getriebegestaltung mit minimalsten dynamischen Drehträgheitswiderständen für Schnell- Anlauf und Schnell-Stop.At the same time, the present invention seeks to apply one Positive locking on a gear part with orbiting movement combine in the application with a gearbox design with minimal dynamic torsional inertia resistors for fast Start-up and quick stop.

Wenn anwendungstechnisch dynamisches Getriebeverhalten unwichtig ist, kann die Sperrung auf das orbitierende Hohlrad wirken, wird aber eine hochdynamische Getriebeanwendung beabsichtigt, kann die Sperrung nur auf das orbitierende Stirnrad wirken.When application-related dynamic gear behavior is not important the lock can act on the orbiting ring gear, but will intending a highly dynamic transmission application, the Blocking only act on the orbiting spur gear.

In beiden Fällen wird eine hohe Auflösung der Stillstandspositionen dadurch erreicht, daß die Formschluss-Sperrung auf das höchstdrehende Getriebeteil wirkt.In both cases there is a high resolution of the standstill positions thereby achieved that the positive locking to the highest rotating Gear part acts.

Brief description of the drawing:

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing shown.

Es zeigt Bild 1 die Formschluss-Sperrung mit einem orbitierenden Stirnrad, einmal als koaxiale und einmal als parallele Getriebe bauart. Figure 1 shows the positive locking with an orbiting spur gear, one as a coaxial and one as a parallel gear type.

Auf dem orbitierenden Stirnrad ist ein prismatischer Körper befestigt in gleichwinkliger Bauart und das im Getriebegehäuse gleitend gelagerte Sperrstück mit gleichen Winkeln wird durch die Magnetkraft so gehalten, daß die Orbit-Bewegung nicht behindert wird.A prismatic body is attached to the orbiting spur gear of the same angle design and sliding in the gear housing stored locking piece with the same angles is by the magnetic force held so that the orbit movement is not hindered.

Bei Spannungsabfall des Elektromagneten wirkt eine Federkraft auf das gleitend gelagerte Sperrstück und bewegt dieses radial auf das orbitierende Stirnrad zu und die zuerst auftreffende Flächenpaarung verhindert eine weitere Drehbewegung aus der gleichen Richtung. Bild 2 zeigt das gleiche Sperr-Verhalten an einem orbitierenden Hohlrad. Das Hohlrad hat eine prismatische Ausnehmung und in der gezeigten Stellung wird die Orbit-Bewegung des Hohlrades nicht behindert. Diese unwirksame Stellung wird ebenfalls von einem bestromten Elektromagnet gehalten.If the voltage of the electromagnet drops, a spring force acts on the sliding block and moves it radially towards the orbiting spur gear, and the surface pairing that occurs first prevents a further rotary movement from the same direction. Figure 2 shows the same locking behavior on an orbiting ring gear. The ring gear has a prismatic recess and in the position shown the orbit movement of the ring gear is not hindered. This ineffective position is also held by an energized electromagnet.

Bei Stromausfall bewegt sich die Formschluss-Sperrung mittels Federkraft und nach ca. 1,5 mm Weg findet eine erste Flächenbe rührung statt und verhindert ebenfalls eine weitere Drehbewegung aus der Berührungsrichtung.In the event of a power failure, the interlocking lock moves using Spring force and after approx. 1.5 mm travel there is a first surface area stirring takes place and also prevents further rotation from the direction of contact.

Bei wechselndwirkenden Reaktionskräften bewegt die Formschluss- Sperrung sich deckend in die prismatische Hohlrad-Ausnehmung und macht das Getriebe spielfrei nach beiden Seiten, was wichtig ist z. B. bei Strömungskräften in Armaturen.With interacting reaction forces, the positive locking Locking covers in the prismatic ring gear recess and makes the gearbox free of play on both sides, which is important is z. B. with flow forces in fittings.

Mittels der vorstehend beschriebenen Erfindung wird die Forderung zum Einsatz verschleißfreier Sicherheitsbremsen bei Hebezeugen in ganz unterschiedlicher Anwendung erfüllt.By means of the invention described above, the requirement for the use of wear-free safety brakes on hoists fulfilled in very different applications.

Weiter wird dieses angewandt zusammen mit einer Getriebebauform mit hohem Wirkungsgrad, mit nur 2 Zahnrädern für einen großen Übersetzungsbereich, außerdem in einer Getriebebauform mit minimalsten dynamischen Drehträgheitswiderständen.This is also used together with a gearbox design with high efficiency, with only 2 gears for a large one Gear ratio range, also in a gearbox design with minimal dynamic torsional inertia resistances.

Wesentlich ist ferner, daß die Formschluss-Sperrung gegen Reaktions kräfte aus beiden Seiten aus einem Teil besteht, nur mit dem Freiheits grad versehen einer geradlinigen, radial auf das orbitierende Antriebs rad gerichteten Bewegung. Die Flächenanlage ermöglicht große Sperr kräfte bei kleinen Abmessungen und eine solche Anwendung wird in der Kinematik der "niederen Elementenpaarung" zugeordnet. It is also essential that the positive locking against reaction forces from both sides of one part, only with the freedom degree provided a straight line, radial to the orbiting drive wheel-directed movement. The large area allows large blocks forces with small dimensions and such an application is in the Kinematics assigned to the "lower element pairing".

Bei einem orbitierenden Hohlrad kann das abtreibende Stirnrad koaxial zur Antriebswelle liegen.With an orbiting ring gear, the driven spur gear can are coaxial to the drive shaft.

Eine orbitierende Ebene angetrieben als Parallel-Kurbeltrieb und gelagert auf mindestens 3 Exzentern gleicher Größe vollzieht auch außerhalb des Umkreises zu den Exzentern eine Orbit-Bewegung. Das ermöglicht ein seitwärts versetztes orbitierendes Hohlrad und abtreibendes Stirnrad, sodaß ein Spindelantrieb möglich ist parallel zum Antriebsmotor.An orbital plane driven as a parallel crank mechanism and stored on at least 3 eccentrics of the same size an orbit movement also outside of the vicinity of the eccentrics. This enables a laterally offset orbiting ring gear and driven spur gear, so that a spindle drive is possible parallel to the drive motor.

Bild 1 zeigt diese beiden Möglichkeiten. Figure 1 shows these two options.

Die Wirkungsweise der gezeigten und beschriebenen Formschluss- Sperrung ist dabei die gleiche.The mode of operation of the form-locking shown and described Blocking is the same.

Das ist wichtig bei Stellgetrieben mit stehender Spindel, weil diese infolge ihrer Hubbewegung durch das Getriebe hindurch treten müssen. Das abtreibende Stirnrad ist dann als Mutter ausgebildet, in Bild 1 eingezeichnet.This is important for actuators with a stationary spindle, because they have to pass through the gearbox due to their stroke movement. The abortive spur gear is then designed as a nut, shown in Figure 1.

Getriebe mit einer außerhalb des Exzenter-Umkreises wirkenden Orbit-Bewegung sind bisher nicht bekannt in der beschriebenen Bau weise als Parallel-Kurbeltrieb mit 3 Exzentern, deren Lage ungefähr auf den Spitzen eines spitzwinkligen Dreiecks angeordnet, wie Bild 2 zeigt.Gearboxes with an orbit movement acting outside the eccentric radius are not yet known in the construction described, as a parallel crank mechanism with 3 eccentrics, the location of which is arranged approximately on the tips of an acute-angled triangle, as shown in Figure 2.

Die Seitenlängen dieses spitzwinkligen Dreiecks können ungleich sein bei der Lagerung des orbitierenden Stirnrades wie auch des orbitierenden Hohlrades, übereinstimmen müssen Laufbohrungen zu den Zapfensitzen, diese können auch versetzt sein zu der Lage der Zahnkreise von Hohlrad und Stirnrad. Jeder Punkt der orbitierenden Ebene macht eine Orbit-Bewegung und somit nutzbar für ein Unter setzungsgetriebe.The side lengths of this acute-angled triangle can be unequal be in the storage of the orbiting spur gear as well as the orbiting ring gear must match bore holes the pin seats, these can also be offset from the position of the Circles of the ring gear and spur gear. Every point of orbiting Level makes an orbit movement and therefore usable for a sub gearing.

Claims

Circular thrust gear with a ring gear with internal toothing, a spur gear meshing with the ring gear with external toothing and with three parallel cranks arranged in a triangle, one of the wheels being rotatably supported by at least one driven parallel crank and the other rotatably mounted on a fixed axis Wheel undergoes a rotary movement, characterized in that the one wheel experiencing the circular sliding movement has a transmission part with a prismatic or similar contour and that an additional body is provided which can be positively engaged with the transmission part.