DE8611098U1

DE8611098U1 - Planetengetriebe

Info

Publication number: DE8611098U1
Application number: DE8611098U
Authority: DE
Original assignee: PFEFFER FRITZ 6908 WIESLOCH DE
Current assignee: PFEFFER FRITZ 6908 WIESLOCH DE
Priority date: 1986-04-23
Filing date: 1986-04-23
Publication date: 1986-07-03
Also published as: WO1987006671A1; AU7397987A

Description

Patentanwalt ,Dipt. i?(iyä m ee/.'ηίιΐί .Wolfgang Keffipe

'Vertreter beim Europäisch!
European Patent Attorney

Zugelassener Vertreter beim Europäischen Patentamt

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Fritz Pfeffer

Staatsbahnhofstraße 6

6908 Wiesloch

Planetengetriebe

Die Erfindung betrifft ein einfaches Planetengetriebe nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und aus derartigen Getrieben zusammengesetzte mehrstufige Getriebe.

Die besten bekannten Planetengetriebe dieser Art weisen eine Zahnflankenspiel von bis zu 3 Bogenminuten auf. Das stellt zwar eine wesentliche Verbesserung gegenüber konventionellen Planetengetriebe dar, deren Zahnflankenspiel ca. 15 Bogenminuten beträgt. Zur Verwendung als Stellantriebe für Roboter mit langen Betätigungsarmen ist dieses Zahnflankenspiel aber immer noch zu groß, da sie zu Streuungen in der Positionierung des Roboterwerkzeuges von bis zu 1 mm führt, wenn der Hebelarm des Roboters 1 m lang ist.

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D-68OO Mannhelm

Postfach 1273

Telefon COG 21) 3 814744

Telex 482411112 bb d

18. April 1986 |

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Dei? vorliegenden Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Planetengetriebe mit vernachlässigbar kleinem Zahnflankenspiel zu entwickeln, ohne daß dabei die Forderungen an die Genauigkeit bei der Herstellung des Planetengetriebes unverhältnismäßig hochgetrieben werden müssen und das Planetengetriebe dadurch zu teuer in der Herstellung wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst. Durch die Teilung des Hohlrades und der Planetenräder in Teilräder, wobei jeweils ein Hohlteilrad auf den entsprechenden Planetenteilrädern abläuft, und die Festlegung der Hohlteilräder in zueinander verdrehter Stellung ist es möglich, das Spiel zwischen den Hohlteilrädern und den Planetenteilrädern einerseits und den Planetenteilrädern und dem Sonnenrad andererseits zu eliminieren, d.h. nahezu auf 0° zu bringen.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung, die insbesondere die Festlegung der Hohlteilräder und die Vergrößerung ihrer radialen Elasitizität betreffen, sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert.

Es zeigen:

Figur 1: einen Längsschnitt durch ein Planetengetriebe;

Figur 2: einen Querschnitt durch das Planetengetriebe gemäß Figur 1 entlang der Linie II-II;

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Figur 3s einen Längsschnitt durch ein zweites Ausfuhrungsbeispiel eines Planetengetriebes;

Figur 4: einen Querschnitt durch das Planetengetriebe gemäß Figur 3 entlang der Linie IV-IV;

Figur 5: eine Draufsicht auf ein Teilstück der Hohlteilräder gemäß der Linie V-V in Figur 4 und

Figur 6: die Ansicht eines Hohlteilrades mit Schlitzen zur Erhöhung der radialen Elastizität des Hohlteilrades.

Das Planetengetriebe gemäß Figur 1 und 2 weist zwei Gehäuseschalen 10 und 11 auf, die das eigentliche Planetengetriebe mit den beiden Hohlteilrädern 12 und 13» den drei gleichmäßig über den Umfang verteilten Planetenteilrädern 14 und 15* einem Planetenträger 16 und einem Sonnenrad 17 als Zentralrad enthalten. Das Planetenteilrad 14 hä't im Ausführungsbeispiel dieselbe Breite wie das Hohlteilrad 12, das Planetenteilrad 15 dieselbe Breite wir das Hohlteilrad 13. Das Sonnenrad 17 sitzt auf der antreibenden Welle 18, die durch Kugellager 19 in der Gehäuseschale 10 gehalten ist, während der Planetenträger 16, in welchem die Planetenteilräder 15 und 16 gelagert sind, auf der abtreibenden Welle 20 sitzt, die über Kugellager 21 in der Gehäuseschale 11 gelagert ist.

Das Hohlteilrad 12 ist mittels Schrauben 22 starr an der Gehäuseschale 10 befestigt. Die Planetenteilräder 14 und 15 sind in bezug auf die Hohlteilräder 12 und 13 so angeordnet, daß die drei Planetenteilräder 14 auf dem Hohlteilrad 12 und die drei Planetenteilräder 15 auf dem Hohlteilrad 13 ablaufen.

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Das Hohlteilrad 13 ist, wie aus Figur 2 hervorgeht, räit-

tels einer unter Federdruek stehenden Schraube 30, die

X eine azimutale Komponente besitzt, ebenfalls an der Gehäuseschale 10 festlegbar. Es kann mittels der Schraube gegenüber dem Hohlteilrad 12 verdreht werden. Um das Zahnflankenspiel des Planetengetriebes auszuschalten, d.h. auf einem Wert nahe null Bogenminuten zu reduzie-J ren, wird beim Einbau des Planetengetriebes in die Ge-

' häuseschale 10 zunächst das Hohlteilrad 12 mittels der

Schrauben 22 an der Gehäuseschale 10 so festgelegt, daß seine Zähne mit einer ihrer Flanken an den entsprechenden Zahnflanken des Planetenteilrades 14 und dessen Zähne mit einer Flanke an den entsprechenden Zahnflanken des Sonnenrades 17 anliegen, so daß das Spiel zwischen diesen Zähnen ausgeschaltet ist.

Dann wird das Hohlteilrad 13 mit Hilfe der Schraube 30 solange verdreht, bis sowohl seine Zähne mit der nach der anderen Seite weisenden Zahnflanke an den entsprechenden Zahnflanken des Planetenteilrades 15, als auch dessen Zähne mit ihrer anderen Flanke an den entspre■

f chenden Flanken der Zähne des Sonnenrades 17 anliegen.

] In dieser Stellung wird die Schraube 30 arretiert.

_: Zwischen den Hohlteilrädern 12 und 13 und den Planeten-

teilrädern 14 und 15 einerseits und den Planetenteilrädern 14 und 15 und dem Sonnenrad 17 andererseits ist somit jegliches Zahnflankenspiel ausgeschaltet, d.h. auf das für den Ablauf des Planetengetriebes notwendige Minimum reduziert.

Das Planetengetriebe nach dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 bis 5 ist im Prinzip genauso aufge-

baut wie dasjenige nach dem ersten Ausführungsbeispiel. Lediglich die Festlegung der Hohlteilräder 12 und 13 i3t hier anders gelöst. Das Hohlteilrad 12 weist über dem Umfang gleichmäßig verteilte Durchgangsbohrungen 40 auf, während in dem Hohlteilrad 13 entsprechende Gewindebohrungen 41 vorgesehen sind. In der Gehäuseschale 10 sind ebenfalls entsprechende Durchgangsbohrungen 42 vorgesehen, so daß jeweils eine Schraube 43 durch die Durchgangsbohrung 42 und die Durchgangsbohrung 40 gesteckt und in die Gewindebohrung 41 eingeschraubt werden kann. Die Durchgangsbohrungen 40 haben einen größeren Durchmesser als den Außendurchmesser der Schraube 43> so daß das Hohlteilrad 12 vor dem Festziehen der Schrauben 43 gegenüber dem Hohlteilrad 13 verdreht werden kann, um das Zahnflankenspiel zwischen den Hohlteilrädern 12 und 13 und den Planetenteilrädern »4 und 15 einerseits und den Planetenteilrädern und dem Sonnenrad 17 andererseits auf die im ersten Ausführungsbeispiel beschriebene Art und Weise zu beseitigen.

Um die Verdrehung des Hohlteilrades 12 im zusammengebauten Zustand zu ermöglichen, weist die Gehäuseschale 10 an einer Stelle ihres Umfanges eine Bohrung auf, die durch eine Madenschraube 44 verschließbar ist (Figur 4). An dieser Stelle der Bohrung weisen beide Hohlteilräder 12 und 13 an ihrer äußeren Umfangsfläche einen axialen Schlitz 45 auf, so daß die Hohlteilräder gegeneinander mit Hilfe eines Schraubenziehers verdreht werden können, bis das Zahnflankenspiel auf die beschriebene Weiae eliminiert ist, wie aus Figur 5 hervorgeht.

Durch das Verdrehen der Hohlteiiräder 12 und 13 gegeneinander wird gleichzeitig ein Verdrehen der Planetenteilräder 14 und 15 gegeneinander bewirkt. Dieses Ver-

drehen wird solange fortgesetzt, bis sich die Zahnflanken der Planetenteilräder 14 und 15 beidseitig auf den Zahnflanken des Sonnenrades 17 abstützen. Gleichzeitig wird ein Abstützen der Zahnflanken der Hohlteilräder 12 und 13 auf den Zahnflanken der Planetenteilräder 14 und 15 erreicht. Danach werden die Hohlteilräder 12 und 13 durch die Schrauben 43 an der Gehäuseschale 10 festgelegt. Durch die geteilten Planetenräder und die geteilten Hohlräder ist es möglich, das Zahnflankenspiel auf nahezu null Bogenminuten einzustellen.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Hohlteilräder 12 und 13 mit Schlitzen 50 versehen, wie in Figur 6 dargestellt ist. Die Schlitze 50 können beispielsweise mittels eines Drahtes durch Funkenerosion in das Metall der Hohlteilräder eingeschnitten werden. Sie dienen zur Erhöhung der Elastizität der Hohlteilräder in radialer Richtung, so daß ein Lastausgleich innerhalb des Getriebes möglich ist. Bei 51 ist ein Teilstück eines derartigen Schlitzes 50 in vergrößertem Maßstab dargestellt.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines einfachen Planetengetriebes erläutert. Selbstverständlich ist es möglich, ein mehrstufiges Getriebe aus mehreren erfindungsgemäßen einfachen Getrieben aufzubauen, das dann die gleichen Vorteile eines minimalen Zahnflankenspitles aufweist, wie ein einfaches Getriebe nach der Erfindung. Auch derartige mehrstufige Getriebe fallen selbstverständlich in den Schutzbereich dieses Patentes.

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Claims

18. April 1986 Pf 1 Ansprache

1. Einfaches Planetengetriebe mit einem Getriebegehäuse,, zwei laufenden Wellen, einem innenverzahnten, in seiner Mittelebene in zwei Teilräder geteiltes Hohlrad, einem außenverzahnten Sonnenrad und vorzugsweise drei eußenverzahnten Planetenrädern, die in eimern umlaufenden Planetenträger gelagert sind, ^dadurch gekennzeichnet, daß auch die Planetenräder in oder parallel zu ihrer Mittelebene in zwei Teilräder (14, 15) geteilt sind, so daß jeweils ein Hohlteilrad (12 bzw. 13) auf den entsprechenden Planetenteilrädern abläuft und daß beide Hohlteilräder getrennt an dem Getriebegehäuse (10) festlegbar sind.

2. Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der beiden Hohlteilräder (12, 13) starr und das andere verdrehbar an dem Getriebegehäuse (10) festlegbar ist.

3· Planetengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das unmittelbar am Getriebegehäuse (10) anliegende erste Hohlteilrad (12) Durchgangsbohrungen (40) aufweist, die mit Durchgangsbohrungen (42) im Getriebegehäuse und mit Gewindebohrungen (41) im zweiten Hohlteilrad (13) korrespondieren, daß die Durchgangsbohrungen (40) im ersten Hohlteilrad einen größeren Durchmesser als der Gewindedurchmesser der Gewindebohrungen aufweisen, Wobei beide HohlteilrMder mit Schrauben (43)

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jeweils durch eine Durchgangsbohrung im ersten Hohlteilrad und eine Gewindebohrung im zweiten Hohlteilrad an dem Getriebegehäuse festlegbar sind und das erste Hohlteilrad vor dem Festlegen gegenüber dem zweiten Hohlteilrad verdrehbar ist.

4. Planetengetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebegehäuse (10) eine radiale, bis zu den Hohlteilrädern (12, 13) reichende Brhrung aufweist, durch die hindurch mindestens eines der Huhlteilräder gegenüber dem anderen verdreht werden kann.

5. Planetengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das unmittelbar am Getriebegehäuse (10) anliegende erste Hohlteilrad (12) am Getriebehäuse starr festschraubbar ist und das zweite Hohlteilrad (13) mittels einer unter Federdruck stehenden Schraube (30) mit azimuntaler Komponente vor dem Festlegen gegenüber dem ersten Hohlteilrad verdrehbar und an dem Getriebegehäuse festlegbar ist.

6. Planetengetriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlteilräder (12, 13) Schlitze (50) in axialer Richtung aufweisen, die ihre Elastizität in radialer Richtung vergrößern, so daß ein Lastausgleich innerhalb des Getriebes möglich ist.