WO1999006743A1

WO1999006743A1 - Getriebebaukasten mit kronenradgetriebe

Info

Publication number: WO1999006743A1
Application number: PCT/EP1998/004618
Authority: WO
Inventors: Detmar Zimmer
Original assignee: Lenze Gmbh & Co. Kg
Priority date: 1997-08-02
Filing date: 1998-07-23
Publication date: 1999-02-11
Also published as: EP1000280A1; DE59805021D1; CN1265726A; DE19733546C1; CN1100951C; EP1000280B1; HK1030647A1; US6234037B1; ES2179528T3

Abstract

Ein solcher Getriebebaukasten besteht aus zwei oder mehreren Getriebemodulen (1-3) gleicher oder unterschiedlicher Bauart, die jeweils eine oder mehrere Getriebegrößen sowie innerhalb einer Größe eine oder mehrere Übersetzungen umfassen und von denen mindestens ein Getriebemodul ein Winkelgetriebe (3) ist, und aus einer oder mehreren damit wahlweise kominierbaren Antriebsmodulen (4, 5), wobei die betreffende Antriebseinheit (4 oder 5) eines Antriebsmoduls ein der jeweiligen Übersetzung entsprechendes, zylindrisches Abtriebsritzel hat. Um bei einem derartigen Getriebebaukasten wenigstens ein Getriebemodul, welches ein Winkelgetriebe (3) betrifft, einfacher zu gestalten, ohne daß die Kombinationsfähigkeit der Gesamtheit der Getriebemodule (1-3) mit denen der Antriebsmodule (4, 5) beeinträchtigt wird, ist das eine Winkelgetriebe (3) oder zumindest eines von mehreren Winkelgetrieben ein Kronenradgetriebe, dessen Kronenrad an den Eingriff des jeweiligen Abtriebsritzels (7) angepaßt ist.

Description

GETRIEBEBAUKASTEN MIT KRONENRADGETRIEBE

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung bezieht sich auf einen Getriebebaukasten der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 näher bezeichneten Art.

Ein solcher Getriebebaukasten erlaubt es, ein Getriebe bestimmter Bauart mit einer dazu passenden Antriebsbaugruppe, die wiederum von einer bestimmten Antriebsbaugruppenart entnommen wird, zu kombinieren, so daß also gleichsam Getriebemodule und Antriebsmodule zu einer Getriebeantriebs- einheit miteinander verbunden werden, die an den jeweiligen Anwendungsfall angepaßt ist.

Zu den Getriebemodulen gleicher oder unterschiedlicher Bauart, die zu einem derartigen Baukasten gehören, zählen vor- nehmlich Stirnradgetriebe, Flachgetriebe, Stirnradschnek- kengetriebe und Kegelstirnradgetriebe. Bei den beiden erstgenannten handelt es sich um Getriebe, deren Abtriebswelle mit der Abtriebswelle der jeweils damit kombinierten Antriebsmodule achsparallel ist. Die beiden weiter benannten Getriebe sind sogenannte Winkelgetriebe, bei denen die Ab- triebswelle überwiegend unter einem rechten Winkel zu der Abtriebswelle der jeweils damit kombinierten Antriebsmodule steht. Bei den Antriebsmodulen hat man es vornehmlich mit unterschiedlich aufgebauten Elektromotoren zu tun, die auch als sogenannte Flanschmotoren ausgebildet sein können. Ebenso gibt es hier die sogenannte freie Welle, bei der es sich um ein Antriebsmodul mit einer Eingangswelle handelt, die z.B. über ein geeignetes Getriebe mit einem Fremdantrieb verbunden sein kann. All diese Antriebsmodule haben jeweils ein Abtriebsritzel, welches im Zuge einer einfachen Fertigung als zylindrisches Ritzel ausgebildet ist, wofür es mindestens eine oder mehrere geeignete Verzahnungen gibt. In der zusammengefügten Anordnung jeweils eines Getriebes und eines solchen Antriebsmoduls steht das zylindrische Abtriebsritzel der Antriebsmodule in Eingriff mit einem entsprechend verzahnten Antriebsstirnrad und stellt in der Getriebeantriebseinheit eine erste Übersetzungsstufe dar, deren Übersetzung durch ein unterschiedlich wählbares Abtriebsritzel sowie ein entsprechend angepaßtes Antriebsstirnrad auch bei gleicher Getriebegröße variiert werden kann.

STAND DER TECHNIK

Bei einem Getriebebaukasten der beschriebenen Art stellen die Winkelgetriebe besonders aufwendige Komponenten dar. Üblicherweise wird hier eine zusätzliche Getriebestufe mit einer Kegelverzahnung oder einem Schneckenradsatz vorgesehen. Bei den Kegelstirnradgetrieben erhält man deshalb eine mindestens zweistufige Übersetzung, denn dem Kegelradsatz ist ein Eingangsstirnradsatz vorgeordnet und ein eventuell weiterer Stirnradsatz nachgeschaltet, um wenigstens insoweit den Aufbau mit Getriebemodulen anderer Bauart zu vereinheitlichen. Ebenso kann einem Schneckenradsatz immer noch ein Stirnradsatz vorgelagert werden, weshalb hier häufig eine zumindest zweistufige Übersetzung vorliegt. Aller- dings lassen sich mit einer solchen zweistufigen Übersetzung eines Schneckenradgetriebes sehr große Übersetzungsverhältnisse realisieren. Bekannt sind andererseits Kronenradgetriebe, die ebenfalls Winkelgetriebe darstellen und bei denen ein zylindrisches Ritzel mit dem sogenannten Kronenrad zusammenwirkt. Ein solches Getriebe ist in der DE-Z "antriebstechnik", 33 (1994) Nr. 11 unter dem Titel "Cylkro-Getriebe - eine neue Herausforderung" beschrieben. Das Kronenrad eines solchen Getriebes muß man sich als eine kreisförmig gekrümmte Zahnstange vorstellen, deren Zähne entweder parallel zur Kreisebene oder schräg dazu angeordnet sind, wobei das zugehöri- ge, zylindrische Ritzel eine entlang seiner Zahnbreite konstante Geometrie hat und deshalb ohne weiteres auch für den Eingriff in eine übliche Stirnradverzahnung geeignet ist. Insbesondere bei geeigneter Wahl des Durchmessers des Kronenrades bietet das Kronenradgetriebe den Vorzug eines gro- ßen Übersetzungsbereichs, einer axialen Freiheit des Ritzels und beliebiger Achsenwinkel.

DIE ERFINDUNG

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, bei einem Getriebebaukasten der gattungsbildenden Art wenigstens eine der ein Winkelgetriebe betreffenden Bauart einfacher zu gestalten, ohne daß die Kombinationsfähigkeit der Gesamtheit der Getriebemodule gleicher oder unterschiedlicher Bauart mit denen der Antriebsmodule beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Getriebebaukasten der gattungsgemäßen Art nach der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Für die Erfindung ist wesentlich, daß sich für den Getriebebaukasten insgesamt die Anzahl der erforderlichen Ver- zahnteile reduzieren läßt. Denn anstelle der bisher üblichen Kegelradsätze oder Schneckenradsätze mit ihren jeweiligen Spezialverzahnungen werden für die Herstellung von Kronenradgetrieben zusätzlich zu den ohnehin vorhandenen Zahnrädern lediglich die Kronenräder benötigt. Die Abtriebsritzel der Antriebsmodule, die mit diesen Kronenrädern kämmen, sind aus den Stirnradpaarungen vorhanden, die bei den übrigen Getriebemodule verwendet werden. Zudem entfällt bei den Kronenradgetrieben die Eingangs-Stirnrad- stufe, weil eben unmittelbar mit dem Abtriebsritzel der jeweiligen Antriebseinheit der betreffenden Antriebsbaugruppenart unmittelbar in das betreffende Kronenrad eingegriffen wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSÄBBILDUNGEN

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines Getriebebaukastens und

Fig. 2 in etwas größerer Darstellung das Kronenradgetriebe des Getriebebaukastens nach Figur 1 kombiniert mit einem der Antriebsmodule. BESTER WEG ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Im einzelnen zeigt Figur 1 in der linken Hälfte Getriebemodule 1 - 3, die mit Antriebseinheiten 4, 5 von Antriebsmo- dulen kombinierbar sind, wobei für die mechanische Verbindung jeweils ein geeigneter Adapter 6 zwischen dem jeweiligen Getriebemodul 1, 2 oder 3 und der damit kombinierten Antriebseinheit 4, 5 vorgesehen wird.

Bei der Antriebseinheit 4 handelt es sich um einen Elektromotor, dessen Abtriebswelle am äußeren freien Ende ein zylindrisches Abtriebsritzel 7 aufweist. Das gleiche Abtriebsritzel 7 ist auch an der weiteren Antriebseinheit 5 vorgesehen, bei der es sich um eine sogenannte freie Welle handelt, die mit einem nicht dargestellten Fremdantrieb verbindbar ist.

Das mit 1 bezeichnete Getriebemodul ist ein Stirnradgetriebe, an das eine der Antriebseinheiten 4, 5 derart an- geflanscht wird, daß das zylindrische Abtriebsritzel 7 mit einem Eingangs-Stirnrad 8 kämmt. Dessen Welle 9 ist über weitere Radsätze mit einer Abtriebswelle 10 verbunden, die mit der Eingangswelle 9 und mit dem Abtriebsritzel 7 der betreffenden Antriebseinheit 4, 5 achsparallel ist. Bei dem Getriebemodul 2 handelt es sich um ein Kegelstirnradgetriebe, an das in analoger Weise eine der Antriebseinheiten 4, 5 angeflanscht werden kann. Hier kämmt das zylindrische Abtriebsritzel 7 ebenfalls mit einem Eingangs-Stirnrad 11 auf einer Eingangswelle 12, die mit dem Abtriebsritzel 7 der Antriebseinheit 4, 5 achsparallel ist. Über einen Kegelradsatz 14 ist die Eingangswelle 12 mit einer Zwischenwelle 22 verbunden, die wiederum über einen weiteren Zahnradsatz 21, 22 mit einer Abtriebswelle 13 in Verbindung steht, die rechtwinklig zu der Eingangswelle 12 und damit zu dem antreibenden Abtriebsritzel 7 der Antriebseinheit 4, 5 angeordnet ist.

Die Besonderheit in dem Getriebebaukasten stellt das Getriebemodul 3 dar, denn hier haben wir es mit einem Kronenradgetriebe zu tun. Das gleiche zylindrische Abtriebsritzel

7 der Antriebseinheiten 4, 5, das bei den übrigen Getriebe- modulen des Getriebebaukastens mit einem Eingangs-Stirnrad

8 oder 11 kämmt, greift hier in ein Kronenrad 15 ein, was im einzelnen in Figur 2 deutlicher zu erkennen ist. Das zylindrische Abtriebsritzel 7 des Elektromotors als Antriebseinheit 4 kämmt mit dem auf einer Zwischenwelle 16 sitzenden Kronenrad 15, so daß hier schon die rechtwinklige Anordnung einer das Kronenrad 15 tragenden Zwischenwelle 16 relativ zur Achse des Abtriebsritzels 7 hergestellt ist. Mit der Zwischenwelle 16 ist eine Abtriebswelle 17 parallel, die mit der Zwischenwelle 16 über einen Radsatz 18, 19 verbunden ist. Man erreicht hier mit dem Kronenradgetriebe 3 auf verhältnismäßig kleinem Raum ein großes Übersetzungsverhältnis, worauf es jedoch nicht entscheidend ankommt. Denn wichtig ist vielmehr, daß das Kronenradgetriebe 3 innerhalb des Getriebebaukastens die Zahl derjenigen Getriebe erhöht, die mit ein und demselben Abtriebsritzel 7 der unterschiedlichen Antriebseinheiten 4, 5 von verschiedenen Antriebsmodulen harmoniert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Getriebebaukasten bestehend aus zwei oder mehreren Getriebemodulen gleicher oder unterschiedlicher Bauart, die jeweils eine oder mehrere Getriebegrößen sowie innerhalb einer Größe eine oder mehrere Übersetzungen umfassen und von denen mindestens ein Antriebsmodul ein Winkelgetriebe ist, und aus einem oder mehreren damit wahlweise kombinierbaren Antriebsmodulen besteht, wobei die betreffende Antriebseinheit eines Antriebsmoduls ein der jeweiligen Übersetzung entsprechendes, zylindrisches Abtriebsritzel hat, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Winkelgetriebe (3) oder zumindest eines von mehreren Winkelgetrieben (2, 3) ein Kronenradgetriebe ist, dessen Kronenrad (15) an den Eingriff des jeweiligen Abtriebsritzels (7) angepaßt ist.

2. Getriebebaukasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest mehrere Antriebseinheiten (4, 5) verschiedener Antriebsmodule gleiche Abtriebsritzel (7) haben, an die das Kronenrad (15) des Kronenradgetriebes (3) angepaßt ist.

3. Getriebebaukasten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem Kronenradgetriebe (3) vorhandene Getriebemodule (1, 2) Antriebsstirnräder (8, 11) haben, die ent- sprechend dem Kronenrad (15) des Kronenradgetriebes (3) an den Eingriff des jeweils gleichen zylindrischen Ab- triebsritzels (7) von Antriebseinheiten (4, 5) dazu passender Antriebsmodule angepaßt sind.