DE69404772T2

DE69404772T2 - Mehrstufiges Winkelreduktionsgetriebe

Info

Publication number: DE69404772T2
Application number: DE69404772T
Authority: DE
Inventors: Pietro Depietri
Original assignee: Bonfiglioli Riduttori SpA
Current assignee: Bonfiglioli Riduttori SpA
Priority date: 1993-05-20
Filing date: 1994-05-18
Publication date: 1998-01-08
Anticipated expiration: 2014-05-19
Also published as: ITBO930225A0; ES2108330T3; ITBO930225A1; DE69404772D1; DE632213T1; IT1266360B1; EP0632213B1; EP0632213A1; US5634374A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein mehrstufiges Winkelreduktionsgetriebe.
Es ist bekannt, daß Winkelreduktionsgetriebe des oben genannten Typs ein Reduktionsgetriebe-Gehäuse, eine von einem Motor angetriebene Eingangswelle, eine Ausgangswelle, deren Achse senkrecht zu derjenigen der Eingangswelle ist, sowie mehrere Reduktionsstufen zwischen den Wellen aufweist, wobei die Stufen in dem Gehäuse installiert sind. Ein Reduktionsgetriebe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs list aus dem Dokument NL-A-8 001 384 bekannt.
Einer der Hauptnachteile des oben beschriebenen Reduktionsgetriebes liegt in der Tatsache, daß die longitudinalen Achsen der Eingangs- und der Ausgangswelle in unterschiedlichen Ebenen liegen, wodurch sich die Achse der Motor-Antriebswelle, die mit der Eingangswelle gekoppelt ist, auf einem höheren (niedrigeren) Niveau befindet als die mit der Ausgangswelle gekoppelte Nutzerwelle. Dies alles führt zu Einschränkungen bei der Verwendung solcher Getriebe. Wenn nämlich gewünscht wird, den auf die Nutzerwelle übertragenen Antrieb in die entgegengesetzte Richtung umzukehren, ist es notwendig, ein zweites Reduktionsgetriebe zu verwenden, das innerhalb angeordnet ist, um dafür zu sorgen, daß die Ausgangswelle in die umgekehrte Richtung rotiert. Dies ist der Grund dafür, daß die Befestigungseinrichtung zur Befestigung des Reduktionsgetriebe-Gehäuses an einem festen Rahmen in einer einzigen vorgegebenen horizontalen Wand des Gehäuses selbst ausgebildet ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein mehrstufiges Winkelreduktionsgetriebe zu schaffen, bei dem die longitudinalen Achsen der Eingangs- und der Ausgangswelle in den selben horizontalen Ebenen liegen.
Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Verlauf der folgenden Beschreibung deutlich.
Basierend auf der vorliegenden Erfindung wird ein mehrstufiges Winkelreduktionsgetriebe desjenigen Typs geschaffen, der folgendes umfaßt:
ein Reduktionsgetriebe-Gehäuse;
eine Eingangswelle, deren longitudinale Achse mit der Antriebswelle eines Motors horizontal gekoppelt ist;
eine Ausgangswelle, deren longitudinale Achse mit einer Nutzerwelle horizontal gekoppelt ist; und
eine Mehrzahl von Reduktionsstufen, die innerhalb des Gehäuses zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle definiert sind;
und es ist dadurch gekennzeichnet, daß eine der Reduktionsstufen nach der ersten Stufe ein Zahnradpaar aufweist, das aus einem Hypoidkegelantriebsrad sowie einer kegelzahnscheibe mit zueinander senkrechten Achsen besteht, wobei die Achse des Antriebsrades und der Zahnscheibe gegeneinander versetzt sind, wobei der Versatz so ist, daß die Achsen der Eingangswelle und der Ausgangswelle sich im rechten Winkel kreuzen und in der selben horizontalen Ebene liegen.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird nun anhand eines reinen Beispiels, das nicht als einschränkend zu verstehen ist, eine Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben, in der:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines entsprechend der vorliegenden Erfindung ausgebildeten mehrstufigen Winkelreduktionsgetriebes ist,
Figur 2 ein Längsschnitt durch das Reduktionsgetriebe gemäß Figur 1 ist;
Figur 3 eine Vorderansicht des Reduktionsgetriebes gemäß Figur list; und
Figur 4 ein Schnitt entlang der Linie IV-IV gemäß Figur 2 ist.
Wie in Figur 1 dargestellt ist, ist ein mehrstufiges Winkelreduktionsgetriebe allgemein mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet und weist folgendes auf:
ein Reduktionsgetriebe-Gehäuse 2;
eine Eingangswelle 3, die so angeordnet ist, daß ihre longitudinale Achse A horizontal ist und in nicht dargestellter Weise mit der Antriebswelle eines nicht dargestellten Motors gekoppelt ist;
eine Ausgangswelle 4, die so angeordnet ist, daß ihre longitudinale Achse B horizontal ist und in einer nicht dargestellten Weise mit einer nicht dargestellten Nutzerwelle gekoppelt ist; und
eine Mehrzahl von Reduktionsstufen, die innerhalb des Gehäuses 2 zwischen der Welle 3 und der Welle 4 definiert sind.
Wie bekannt ist, wird die Welle 3 beim Betrieb mittels einer Antriebswelle eines nicht dargestellten Motors angetrieben, und die Welle 4 treibt eine Welle einer nicht dargestellten Nutzereinrichtung an.
Betrachtet man die Figuren 1 und 2, so umfaßt das Gehäuse 2 folgendes:
eine Vorderwand 5, die in einer vertikalen Ebene liegt;
eine Rückwand 6 parallel zur Wand 5;
zwei Seitenwände 7, die in jeweiligen vertikalen Ebenen liegen, die zueinander parallel sind und senkrecht zu den Ebenen sind, in denen die Wände 5 und 6 liegen;
eine untere (obere) Wand 8, die einer horizontalen Ebene liegt; und
eine obere (untere) Wand 11, die parallel zur Wand 8 ist.
Die Wände 5, 6, 7, 8 und 11 weisen eine rechteckige Umfangsform auf. Die Wände 8 und 11 sind beide dazu ausgelegt, an einem nicht dargestellten Tragrahmen befestigt zu werden. Insbesondere sind die Wände 8 und 11 auf ihren Außenflächen mit zwei einstückigen, verdickten Bereichen 9 ausgebildet, deren Position zueinander symmetrisch ist und in denen entsprechende Durchgangslöcher 10 zur Aufnahme von Schrauben ausgebildet sind, um die Wände des nicht dargestellten Tragrahmens zu befestigen. Im wesentlichen ist das Reduktionsgetriebe 1 mittels der Schrauben entweder in der Wand 8 oder in der Wand 11 befestigt, je nach dem, welche Wand als Basis verwendet wird.
Betrachtet man die Figuren 1 und 2, so sind die Achsen A und B senkrecht zueinander und liegen in der selben horizontalen Ebene parallel zu den Wänden 8 und 11, und zwar insbesondere in einer Mittelposition zwischen diesen Wänden 8 und 11. Darüber hinaus verläuft die Achse A durch das geometrische Zentrum der Wand 5.
Betrachtet man die Figuren 1, 2 und 3, so ragt die Welle 3 durch die Wand 5 in das Gehäuse 2 hinein. Insbesondere weist die Wand 5 auf der Achse A ein Durchgangsloch 12 auf, in das ein röhrenförmiger körper 13 eingepaßt ist, der mit der Achse A ausgerichtet ist. Aus dem Körper 13 ragt ein ringförmiger Flansch 14 hervor und ist mittels Schrauben an der Außenfläche der Wand 5 befestigt. Die Welle 3 verläuft durch den Körper 13 und ihr eines Ende ragt in das Gehäuse 2 hinein; zwischen der inneren Oberfläche des Körpers 13 und der Welle 3 sind Kugellager 15 vorgesehen.
Betrachtet man die Figuren 2, 3 und 4, so weist die Welle 4 bei dieser Ausführungsform jeweils Bereiche 4a und 4b auf, die durch beide Wände 7 ragen. Auf der Achse B sind in diesen Wänden 7 entsprechende Durchgangslöcher 16 ausgebildet; in den Löchern 16 sind entsprechende Rollenlager 17 angebracht.
Betrachtet man die Figuren 1 und 2, so weist das Reduktionsgetriebe 1 bei dieser Ausführungsform innerhalb des Gehäuses 2 zwei Reduktionsstufen 18 und 21 auf. Die Stufe 18 setzt sich durch Eingriff eines Stirnzahnrads 22, das auf dem inneren Ende der Welle 3 ausgebildet ist, und eines Stirnzahnrades 23 zusammen, das einen größeren Durchmesser aufweist und auf einer rotierbaren Welle festgekeilt ist, die so angeordnet ist, daß ihre longitudinale Achse C horizontal ist. Die Stufe 21 setzt sich durch Eingriff eines Hypoidkegelantriebsrades 25, das auf der rotierbaren Welle 24 festgekeilt ist, und einer Kegelzahnscheibe 26 zusammen, die auf dem zentralen Bereich der Welle 4 festgekeilt ist. Die Welle 24 wird von einem röhrenförmigen Körper 27 getragen, der mit dem Gehäuse 2 einstückig ausgebildet ist; zwischen der inneren Oberfläche des Körpers 27 und der Welle 24 sind zwei Rollenager 28 vorgesehen.
Bezugnehmend auf Figur 2 muß betont werden, daß die Stufe 21 ein Zahnradpaar verwendet, das aus dem Antriebsrad 25 und der Kegelzahnscheibe 26 besteht, die so angeordnet sind, daß ihre Achsen senkrecht zueinander stehen und die Achse C des Antriebsrades 25 zur Achse B der Kegelzahnscheibe 26 um einen Abstand X versetzt ist (Figur 3). Die Stufe 18 verwendet ein Zahnradpaar, das sich aus dem Stirnrad 22 und dem Stirnrad 23 zusammensetzt, die einen interaxialen Abstand Y aufweisen derart, daß die Projektion dieses interaxialen Abstands Y in Richtung des Versatzes X zwischen der Achse C des Antriebsrades 25 und der Achse B der Kegelzahnscheibe 26 gleich dem Versatz X selbst ist, wodurch die Achse A die Achse B schneidet.
Die durch die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzielten Vorteile werden aus der obigen Beschreibung klar.
Insbesondere wird ein Reduktionsgetriebe realisiert, bei dem die Achsen der Eingangswelle und der Ausgangswelle einander im rechten Winkel schneiden und in der selben horizontalen Ebene liegen. Aus diesem Grund kann, wenn sich der Motor und die Nutzereinrichtung an den selben vorgegebenen Positionen befinden, das Reduktionsgetriebe die Welle 4 mittels einer ihrer zwei Bereiche 4a und 4b entsprechend der Rotationsrichtung des auf die Nutzerwelle zu übertragenden Antriebs mit der Nutzerwelle koppeln, während die Geometrie der Befestigung am Motor und den Nutzerwellen unverändert erhalten bleibt. Im wesentlichen kann bei dem Reduktionsgetriebe, das der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, die Wand 8 als Basiswand am Tragrahmen befestigt sein, um den Antrieb in einer vorgegebenen Drehrichtung auf die Nutzerwelle zu übertragen, oder die Wand 11 kann als Basiswand am Tragrahmen befestigt sein, um den Antrieb in umgekehrter Richtung auf die Nutzerwelle zu übertragen, und zwar ohne Modifikation des Inneren des Reduktionsgetriebes. Das Reduktionsgetriebe, das der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, kann als Zweistrom-Reduktionsgetriebe betrieben werden, was klar macht, daß, neben einer Kostenreduzierung für den Käufer, auch eine beträchtliche Einsparung bei den Herstellungskosten erzielt wird, da es nicht notwendig ist, das Reduktionsgetriebe entsprechend der auf die Nutzerwelle zu übertragenden Rotationsrichtung zu modifizieren.
Schließlich ist auch klar, daß Modifikationen und Variationen des beschriebenen und dargestellten Reduktionsgetriebes 1 vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Insbesondere könnte die Welle 4 hohl sein und sich innerhalb des Gehäuses 2 befinden, wobei die Verbindung des Bereichs 4a bzw. 4b mit der Nutzerwelle innerhalb des Gehäuses 2 ausgebildet ist. Die hohle Welle 4 ist genauso praktisch und weist dieselben Vorteile auf wie die in den beiliegenden Zeichnungen dargestellte Welle 4. Darüber hinaus könnte nur ein Bereich der Welle 4 aus dem Gehäuse 2 hervorstehen. Es kann sich eine größere Anzahl von Reduktionsstufen innerhalb des Gehäuses 2 befinden als beschrieben und dargestellt wurde. In diesem Fall könnte die Stufe 21 irgendeine Stufe nach der ersten Stufe sein und der Versatz X zwischen der Achse C des Antriebsrades 25 und der Achse B der Kegelzahnscheibe 26 muß dann gleich der algebraischen Summe der Projektionen in Richtung des Versatzes X der interaxialen Abstände Y sein, die in allen anderen Reduktionsstufen definiert sind.

Claims

1. Mehrstufiges Winkelreduktionsgetriebe mit:

einem Reduktionsgetriebe-Gehäuse (2);

einer Eingangswelle (3), deren longitudinale Achse (A) mit der Antriebswelle eines Motors horizontal gekoppelt ist;

einer Ausgangswelle (4), deren longitudinale Achse (B) mit einer Nutzerwelle horizontal gekoppelt ist;

einer Mehrzahl von Reduktionsstufen, die innerhalb des Gehäuses (2) zwischen der Eingangswelle (3) und der Ausgangswelle (4) definiert sind;

wobei eine (21) der Reduktionsstufen nach der ersten Stufe ein Zahnradpaar aufweist, das aus einem Hypoidkegelantriebsrad (25) sowie einer Kegelzahnscheibe (26) mit zueinander senkrechten Achsen besteht, wobei die Achse (C) des Antriebsrades (25) und die Achse (B) der Zahnscheibe (26) um einen Abstand (X) versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß

der Versatz (X) so ist, daß die Achsen (A und B) der Eingangswelle (3) und der Ausgangswelle (4) sich im rechten Winkel kreuzen und in der selben horizontalen Ebene liegen.

2. Reduktionsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2) eine Vorderwand (5), die in einer vertikalen Ebene liegt und durch die hindurch sich die Eingangswelle (3) in das Gehäuse (2) hinein erstreckt, eine Rückwand (6) parallel zur Vorderwand (5), zwei Seitenwände (7), die in jeweiligen vertikalen Ebenen parallel zueinander und senkrecht zu den Ebenen liegen, in denen die Vorder- und die Rückwand (5 und 6) liegen, eine untere (obere) Wand (8), die einer horizontalen Ebene liegt, sowie eine obere (untere) Wand (11) aufweist, die parallel zur unteren (oberen) Wand (8) ist,

wobei die horizontale Ebene, in der die Achsen (A und B) der Eingangswelle (3) und der Ausgangswelle (4) liegen, parallel zur unteren (oberen) Wand (8) und zur oberen (unteren) Wand (11) ist und zwischen der unteren (oberen) Wand (8) und der oberen (unteren) Wand (11) positioniert ist.

3. Reduktionsgetriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die longitudinale Achse (A) der Eingangswelle (3) durch das geometrische Zentrum der Vorderwand (5) verläuft.

4. Reduktionsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswelle (4) einen Bereich aufweist, der durch eine der Seitenwände (7) aus dem Gehäuse (2) hervorsteht.

5. Reduktionsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswelle (4) zwei Bereiche (4a und 4b) aufweist, die jeweils durch eine entsprechende Seitenwand (7) aus dem Gehäuse (2) hervorstehen.

6. Reduktionsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswelle (4) hohl ist und sich innerhalb des Gehäuses (2) befindet.

7. Reduktionsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die untere (obere) (8) als auch die obere (untere) (11) Wand eine Einrichtung (9 und 10) aufweisen, um sie an einem Tragerahmen zu befestigen.

8. Reduktionsgetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es mehrere Reduktionsstufen aufweist, von denen die Stufe (21) nach der ersten Stufe das Zahnradpaar aufweist, das aus dem Antriebsrad (25) und der Zahnscheibe (26) besteht, deren Achsen um den Abstand (X) versetzt sind, wobei dieser Versatz (X) gleich der algebraischen Summe der Vorsprünge in der Richtung des Versatzes (X) der interaxialen Abstände (Y) ist, die in allen anderen Reduktionsstufen definiert sind.

9. Reduktionsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es zwei Reduktionsstufen (18 und 21) aufweist, wobei die erste Stufe (18) ein Zahnradpaar umfaßt, das durch ein Stirnrad (22), das auf dem inneren Ende der Eingangswelle (3) ausgebildet ist, und ein Stirnzahnrad (23) mit einem unterschiedlichen Durchmesser definiert ist, das auf einer rotierbaren Welle (24) festgekeilt ist, wobei seine longitudinale Achse (C) horizontal ist, und wobei die zweite Stufe (21) das auf die Welle (24) gesteckte Antriebsrad (25) und die auf dem zentralen Bereich der Ausgangswelle (4) festgekeilte Zahnscheibe (26) aufweist.