WO2004005763A1 - System zum herstellen von getrieben - Google Patents

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WO2004005763A1
WO2004005763A1 PCT/EP2003/005101 EP0305101W WO2004005763A1 WO 2004005763 A1 WO2004005763 A1 WO 2004005763A1 EP 0305101 W EP0305101 W EP 0305101W WO 2004005763 A1 WO2004005763 A1 WO 2004005763A1
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WO
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output
gear
stage
hollow shaft
motor
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PCT/EP2003/005101
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English (en)
French (fr)
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Manfred Wittenstein
Thomas Bayer
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Wittenstein Ag
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/033—Series gearboxes, e.g. gearboxes based on the same design being available in different sizes or gearboxes using a combination of several standardised units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/46—Systems consisting of a plurality of gear trains each with orbital gears, i.e. systems having three or more central gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/033—Series gearboxes, e.g. gearboxes based on the same design being available in different sizes or gearboxes using a combination of several standardised units
    • F16H2057/0335—Series transmissions of modular design, e.g. providing for different transmission ratios or power ranges
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/21—Elements
    • Y10T74/2186—Gear casings

Definitions

  • the invention relates to a system for manufacturing gearboxes, which consists of different assemblies.
  • Gearboxes which consist of one, two or possibly three housing parts and have corresponding stages, transmission stages, etc.
  • Kinematics are also known, in transmissions as SP or TP kinematics.
  • the individual gear units are designed as series, for example in the kinematics SP or in the kinematics TP. Only long straight gears can be designed with a specific series. Short, thick gears, for example as TP gears, can be designed with completely different assemblies.
  • the present invention is therefore based on the object of creating a system of the type mentioned at the outset which can be used universally and in which at least some of the assemblies for the most varied kinematics and basic types of transmission can be used.
  • the number of assemblies for any type should be minimized, with various kinematics, gear ratios and power flows to be realized. Furthermore, the parts are to be reduced to reduce manufacturing costs.
  • one, two or three-stage gearboxes with different output units can be produced with the essential core assemblies, such as, for example, motor, adapter plate motor, hollow shaft gear of the output stage, ring gear of the drive stage and output unit, designed as output shaft or output flange.
  • the output unit should be designed as an output shaft or as an output flange.
  • a gearbox according to the TP kinematics can be realized by different assemblies or by another assembly the ring gear of the Drive stage can be screwed to the fixed housing to implement a gearbox of the SP kinematics.
  • All gearboxes can be assembled as TP or SP gearboxes with the same core components without the need for additional additional components.
  • a one-, two-, or three-stage gearbox with units can be produced in the universal system or modular system.
  • the individual assemblies or housing parts can be screwed or welded to one another, glued or connected to one another via positive connections.
  • customer-specific gearboxes particularly those relating to flanges, shafts, output flanges, sensors or the like, for example, can be specified very easily, since only this assembly of the output unit or the output shaft or output flange must be specified and adapted. All other modules can be used to manufacture a single, Two- or three-stage gearboxes as TP or SP version retain their original shape.
  • the selection of the output modules or the output units are particularly suitable for specifying gearboxes for special customer-specific changes or the like.
  • Figure la shows a schematically illustrated arrangement of individual assemblies for the manufacture of different gears, in particular for the manufacture of a one-stage, two-stage and three-stage transmission;
  • Figure lb schematically illustrated views of a kinematic plan of an SP transmission and a TP transmission
  • FIGS. 2a and 2b schematically illustrated top views of an engine and an adapter plate for an engine
  • FIGS 3a and 3b schematically illustrated longitudinal sections through two different attachments with clamping hubs and integrated sun gear
  • FIG. 3c shows a schematically illustrated longitudinal section through a further add-on part with an integrated sun gear and planet gear
  • Figure 4 is a schematically illustrated longitudinal section through the component ring gear of the drive stage
  • FIG. 5 shows a schematically illustrated longitudinal section through a further component as a hollow shaft gear of the output stage;
  • Figures ⁇ a and ⁇ b schematically illustrated longitudinal sections through output units, designed as an output flange A F or output shaft A w .
  • a system S according to the invention for producing different transmissions, single-stage, two-stage or three-stage transmissions shows different possibilities for assembling a one- or two- or three-stage transmission from different assemblies, whereby certain identical assemblies can be used in each transmission.
  • Each gear can from as assembly of components with the motor M if necessary engine adapter plate A M and the hollow shaft wheel H and an output unit A E illustrated by dashed lines here are used.
  • an output shaft or an output flange A A F are connected downstream from the assembly.
  • the motor assemblies if applicable adapter plate A M, a first add-on part Ai, then the hollow shaft gear of output stage H a b and finally any output unit A E are added.
  • the design of the output unit A E can be selected according to customer requirements and can also be changed according to customer requirements.
  • any flanges, special designs of shafts, sensors or the like can be modified in these modules or they can be modified accordingly.
  • transmissions can be produced universally, whereby transmissions with different types and different kinematics can be produced with one and the same, essentially the same assembly. This is only realized with a very limited number of modules as a universal kit.
  • the Different gear types as SP or TP gear units can be manufactured from single, two and three-stage assemblies. In this way, not only the type of transmission but also the desired size of the transmission and the desired kinematics of the transmission can be customized and individually created with one and the same component.
  • the ring gear 20 of the ring gear of the drive stage R at r see FIG. 4 is firmly connected, in particular screwed, to the universal planetary gear carrier 9 of the hollow shaft gear H from the output stage, see FIG.
  • a ring gear 20 of the ring gear of the drive stage H with the fixed housing part 3 of the attachment portion A 2 is fixedly connected with another assembly procedure, in particular bolted.
  • the same components can be used for the hollow shaft gear of output stage H ab and the ring gear for drive stage H on and add- on part A 2 to implement either an SP or TP gearbox. All that matters here is the different assembly process of the individual assemblies and to obtain different kinematics with one and the same assembly group.
  • FIG. 1b The different kinematics of an SP transmission or a TP transmission are shown schematically in FIG. 1b shown.
  • the kinematics plan of an SP gearbox there are different gear ratios than for the TP gearbox. Details of the kinematics plan of the SP and TP transmissions are not dealt with in detail since this is known in the prior art.
  • any motor M with a motor shaft 1 can be connected directly to an add-on part Ai or A 2 , as is shown in particular in FIGS. 3a and 3b. Possibly. an adapter plate A motor M is inserted therebetween, the motor Adapteroplatte A M with the attachment parts Ai or A2 can combine.
  • the motor shaft 1 only indicated here engages in a corresponding clamping hub 2 of the modules AI or A2.
  • the attachment AI or A2 has, in addition to a clamping hub 2, a housing part 3, in each of which a sun wheel 4 is supported by bearings 5, the sun wheel 4 being designed as a plug-in sleeve 6.
  • the attachments Ai and A 2 in FIGS. 3a and 3b only differ somewhat in the shape and dimensioning of the housing part 3.
  • the motor M When producing the single-stage gearbox, the motor M is connected directly to the clamping hub 2 or to the attachment Ai. At the attachment Ai the hollow shaft of the output stage H closes connected from, which is illustrated in FIG. 5 In this case, to the hollow shaft of the output stage H from a planetary gear 7, which meshes with a sun gear 8 in engagement.
  • a planet gear 9 is supported in a housing part 10 via bearings 11.
  • the housing part 10 is in the outer area with a Centering flange 12 provided on which the drive shaft A or output flange A F shown in Figures 6a and 6b can be plugged.
  • the universal planet carrier 9 protrudes somewhat over the housing part 10.
  • the output flange F A has a housing part 14 in which a bearing 15 and a flange 16 is provided.
  • the flange 16 serves for receiving and connecting any workpieces and / or tools or for driving any loads or the like.
  • the housing part 14 is provided with a suitable centering flange 17 which fits onto the corresponding centering flange 12 of the hollow shaft gear of the output stage H ab . If the output flange A F is selected as the output unit A E in the single-stage gearbox, the housing parts 14 and 10 fit into one another with an exact fit, the bearing 15 of the drive flange A F simultaneously forming an additional bearing for the universal planetary gear carrier 9 of the hollow shaft gear of the output stage H a b.
  • the universal planet is non-positively and / or positively connected to the flange 9 of the output flange 16 A F.
  • a shaft 18 is mounted within the housing part 17 via a bearing 19. It is also important in the present invention that the output shaft A w and the output flange A F , as shown in FIGS. 6a and 6b, have the embodiment which allows the size of the housing parts 14 and 17 to be changed and designed in a customer-specific manner. The same also applies to the size, the type of flange 16 or the shaft 18. If, as shown in FIG. 1, a two-stage transmission is built up, the motor M becomes the attachment part A 2 , as described in FIG.
  • FIG. 3b assembled, if necessary with an adapter plate A M interposed, the hollow shaft gear H being inserted between the add-on part A 2 from the output stage, a hollow gear of the drive stage H in between, as shown in particular in FIG.
  • This has a ring gear 20 in which a universal planet gear carrier 21 carries at least one planet 22 which meshes with a sun gear 23.
  • the universal planet gear carrier 21 is formed on both sides of the sun gear 22 and carries a bearing 24 on the one hand and is designed as a plug-in sleeve 25 on the opposite side.
  • the ring gear of the drive stage H on can be used as a so-called second stage, in particular a preliminary stage between the attachment A 2 and the ring gear of the drive stage H on .
  • the bearing 24 of the ring gear of the drive stage H on is mounted or received when assembling the assemblies A 2 and H on in the housing part 3 on a bearing seat 26 of the housing part 3, the assembly A 2 , see FIG. 3b.
  • Interlocking the sun gear 4 is mounted part of the A 2 connected with the sun gear 23 of the ring gear to H.
  • housing parts 3 and 10 of the add-on part Ai or hollow shaft gear of the output stage H a b can be connected to one another, with the ring gear of the drive stage H on being inserted between them in the manner described above.
  • the housing parts 3 and 10 can be screwed to one another, welded or also connected to one another in a force-locking or form-fitting manner.
  • the cluster motor if necessary engine adapter plate A M with the attachment A 2 (see Figure 3b) connected in the manner described above, wherein between attachment A 2 and the above-described ring gear of the drive stage H to an attachment A 3 is used in between.
  • attachment part 3 A of a housing part 27 which the housing part 10 of the other part 3 of the Antbaumaschines A 2 connects the hollow shaft gear of the output stage H, and the housing part to one another.
  • a ring gear 31 is provided within the housing part 27, which meshes with a planet 32 which sits on a universal planet gear carrier 28. At least one planet 32 meshes with a sun gear 33. Furthermore, a bearing 30 is seated on part of the universal planet gear carrier 28 Modules correspond approximately to the structure of the ring gear of the drive stage H, as shown in FIG. 4
  • the sun gear 23 engages in a form-fitting and / or non-positive manner in the socket 29 of the planet gear carrier 28, the bearing 24 being mounted in a bearing seat of the housing part 27.
  • the universal planetary gear carrier 28 transmits the moment to the sun 23.
  • the ring gear 20 of the ring gear of the drive stage H is connected or screwed to the universal planetary gear carrier 9 of the hollow shaft gear H AB of the output stage.

Abstract

Bei einem System zum Herstellen von Getrieben, welche aus verschiedenen Baugruppen (M, AM, Al, A2, A3, Han, Hab, AE) besteht, sollen die Baugruppen (M, AM, Al, A2, A3, Han, Hab, AE) baukastenartig zu unterschiedlichen Getrieben zusammensetzbar sein.

Description

System zum Herstellen von Getrieben
Die Erfindung betrifft ein System zum Herstellen von Getrieben, welches aus verschiedenen Baugruppen besteht.
Es sind Getriebe bekannt, die aus ein, zwei oder ggf. drei Gehauseteilen bestehen und entsprechende Stufen, Ubersetzungsstufen etc. aufweisen.
Ferner sind Kinematiken bekannt, bei Getrieben als SP- oder TP-Kinematiken. Die einzelnen Getriebe sind als Baureihen, beispielsweise in der Kinematik SP oder in der Kinematik TP ausgeführt. Dabei können entweder nur lange gerade Getriebe mit einer bestimmten Baureihe ausgef hrt werden. Mit ganz anderen Baugruppen können kurze, dicke Getriebe, beispielsweise als TP-Getriebe ausgef hrt werden.
Es gibt daher nur verschiedene Grundbauarten, Getriebe mit unterschiedlichen Kinematiken. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein System der eingangs genannten Art zu schaffen, welches universell einsetzbar ist und bei welchem zumindest teilweise Baugruppen für unterschiedlichste Kinematiken und Grundbauarten von Getriebe verwendet werden können.
Dabei sollen die Anzahl von Baugruppen für beliebige Typen minimiert werden, wobei verschiedene Kinematiken, Übersetzungsverhältnisse bzw. Leistungsflüsse realisiert werden sollen. Ferner sollen die Teile zur Reduktion von Fertigungskosten reduziert werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, dass die Baugruppe baukastenartig zu unterschiedlichen Getrieben zusammensetzbar sind.
Bei der vorliegenden Erfindung können mit den wesentlichen Kernbaugruppen, wie beispielsweise Motor, Adapterplatte Motor, Hohlwellenrad der Abtriebsstufe, Hohlrad der Antriebsstufe sowie Abtriebseinheit, ausgeführt als Abtriebswelle oder Abtriebsflansch, ein-, zwei- oder dreistufige Getriebe mit unterschiedlichen Abtriebseinheiten hergestellt werden. Dabei soll die Abtriebseinheit als Abtriebswelle oder als Abtriebsflansch ausgebildet sein.
Ferner ist wichtig bei der vorliegenden Erfindung, dass über unterschiedliche Montagen ein entsprechendes unterschiedliches Verbinden des Hohlrades der Antriebsstufe mit einerseits einem Universalplanetenradträger der Abtriebsstufe ein Getriebe nach der TP-Kinematik realisiert werden kann oder durch eine andere Montage das Hohlrad der Antriebsstufe mit dem feststehenden Gehäuse verschraubt werden kann, um ein Getriebe der SP-Kinematik zu realisieren.
Dabei können sämtliche Getriebe als TP- oder SP-Getriebe mit den gleichen Kernbauteilen zusammenmontiert werden, ohne das zusätzliche andere zusätzliche Bauteile erforderlich sind.
Gleichzeitig kann in dem Universalsystem bzw. Universalbaukasten jeweils ein ein-, zwei- oder dreistufiges Getriebe wählbar mit Einheiten hergestellt werden.
Hierdurch wird die Anzahl sämtlicher Baugruppen für unterschiedliche Getriebekinematiken und unterschiedliche Getriebetypen, ob lang oder kurz bzw. TP- oder SP-Getriebe erheblich reduziert.
Dabei sind verschiedene Kinematiken auch Übersetzungsverhältnisse und Leistungsflüsse mit ein und denselben Baugruppen realisierbar.
1
Ferner können die einzelnen Baugruppen bzw. Gehäuseteile miteinander verschraubt oder verschweisst, verklebt oder über formschlüssige Verbindungen miteinander verbunden werden. D.h. ferner, dass auch kundenspezifische Getriebe, was insbesondere beispielsweise Flansche, Wellen, Abtriebsflansche, Sensoren od. dgl. betrifft, sehr leicht zu spezifizieren sind, da lediglich diese Baugruppe der Abtriebseinheit bzw. der Abtriebswelle bzw. des Abtriebsflansches spezifiziert und angepasst werden müssen. Alle übrigen Baugruppen können zur Herstellung eines ein-, zwei- oder dreistufigen Getriebes als TP- oder SP- Ausführung ihre ursprüngliche Form beibehalten.
Auch können entsprechende einzelne Baugruppen der Abtriebswelle oder des Abtriebsflansches beispielsweise mit entsprechenden Sensoren od. dgl. versehen werden. Dies soll ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen.
Insbesondere die Wahl der Abtriebsbaugruppen bzw. der Abtriebseinheiten eignen sich besonders zur Spezifizierung von Getrieben für spezielle kundenspezifische Veränderungen od. dgl..
Auch ist denkbar, ggf. an ein-, zwei- oder dreistufige Getriebe, ausgeführt als SP- oder TP-Getriebe, unterschiedliche Motoren und Anbauteile zuflanschen.
Hierdurch entsteht ein universelles System, insbesondere ein Universalbaukasten, welcher gewährleistet, dass die einzelnen Baugruppen zur Herstellung von Getrieben mit unterschiedlichen Kinematiken, unterschiedlichen wählbaren
Übersetzungsverhältnissen und unterschiedliche
Getriebeausführungen bzw. Getriebetypen als SP- oder TP-
Baureihen in ein und derselben Anzahl von Baugruppen aufgebaut werden kann. Dies spart erhebliche Fertigungskosten ein und gewährleistet dem Benutzer, dass er selbst anwenderspezifisch ein Getriebe aufbauen kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
Figur la eine schematisch dargestellte Anordnung von einzelnen Baugruppen zum Herstellen von unterschiedlichen Getrieben, insbesondere zum Herstellen eines einstufigen, zweistufigen und dreistufigen Getriebes;
Figur lb schematisch dargestellte Ansichten auf einen Kinematikplan eines SP-Getriebes und eines TP-Getriebes;
Figur 2a und 2b schematisch dargestellte Draufsichten auf einen Motor sowie eine Adapterplatte für einen Motor;
Figuren 3a und 3b schematisch dargestellte Längsschnitte durch zwei verschiedene Anbauteile mit Klemmnaben und integriertem Sonnenrad;
Figur 3c einen schematisch dargestellten Längsschnitt durch ein weiteres Anbauteil mit integriertem Sonnenrad und Planetenrad;
Figur 4 einen schematisch dargestellten Längsschnitt durch das Bauteil Hohlrad der Antriebsstufe;
Figur 5 einen schematisch dargestellten Längsschnitt durch ein weiteres Bauteil als Hohlwellenrad der Abtriebsstufe; Figuren βa und βb schematisch dargestellte Längsschnitte durch Abtriebseinheiten, ausgeführt als Abtriebsflansch AF oder Abtriebswelle Aw.
Gemäss Figur la zeigt ein erfindungsgemässes System S zum Herstellen von unterschiedlichen Getrieben, einstufigen, zweistufigen oder dreistufigen Getrieben unterschiedliche Möglichkeiten auf, ein ein- oder zwei- oder dreistufiges Getriebe aus unterschiedlichen Baugruppen, zusammenzusetzen, wobei gewisse gleiche Baugruppen in jedem Getriebe verwendet werden können.
Jedes Getriebe kann auch als Baugruppe von Bauteilen mit Motor M ggf. Adapterplatte Motor AM sowie das Hohlwellenrad Hab und eine hier gestrichelt dargestellte Abtriebseinheit AE verwendet werden.
Dabei kann als Abtriebseinheit AE dem Hohlwellenrad der Abtriebsstufe Hab wahlweise eine Abtriebswelle A oder ein Abtriebsflansch AF als Baugruppe nachgeschaltet werden.
Soll ein einstufiges Getriebe hergestellt werden, so werden die Baugruppen Motor ggf. Adapterplatte AM ein erstes Anbauteil Ai dann das Hohlwellenrad der Abtriebsstufe Hab und abschliessend eine beliebige Abtriebseinheit AE angefügt. An das Hohlwellenrad der Abtriebsstufe Hab schliesst entweder die Abtriebswelle Aw oder Abtriesflansch AF als Abtriebseinhiet AE an. Die Ausführung der Abtriebseinheit AE ist kundenspezifisch wählbar und lässt sich auch kundenspezifisch ändern.
Hierdurch entsteht ein einstufiges Getriebe, welches sich insbesondere im Bereich der Abtriebseinheit AE kundenspezifisch modifizieren lässt. Beispielsweise können beliege Flansche, Sonderausführungen von Wellen, Sensoren od. dgl. in diesen Baugruppen modifiziert sein oder diese entsprechend verändert werden.
Diese passen dann noch auf die Baugruppen Motor M, Anbauteil Ai bzw. insbesondere auf das Hohlwellenrad der Abtriebsstufe Hab.
Um ein zweistufiges Getriebe zu erhalten, wird ebenfalls wieder der Motor M, ggf. die Adapterplatte Motor AM mit einem zweiten Anbauteil A2 verbunden, an welches ein Hohlrad der Antriebsstufe Han anschliesst. An dieses schliesst dann in oben beschriebener Weise das Hohlwellenrad der Abtriebsstufe Hab an, woran wieder in oben beschriebener Weise je nach Kundenwunsch und Ausführungsform eine beliebige Antriebseinheit AE als Abtriebswelle Aw oder als Abtriebsflansch AF ausgeführt sein kann. Wichtig ist hier, dass zumindest bei der Auführung eines ein- oder zweistufigen Getriebes zumindest die Baugruppen Motor M, Adapterplatte Motor AM und Hohlwellenrad der Abtriebsstufe Hab und wahlweise die Abtriebseinheit AE wieder ohne Änderungen als gleiche Baugruppen verwendet werden können.
Um ein dreistufiges Getriebe zu erhalten muss bei einem entsprechenden Aufbau des zweistufigen Getriebes lediglich zwischen die Baugruppen, Anbauteil A2 und Hohlrad der Antriebsstufe Han ein weiteres Anbauteil A3 dazwischen eingesetzt werden.
Je nach Kundenwunsch und Ausführung des dreistufigen Getriebes lässt sich dann in oben beschriebener Weise an das Hohlwellenrad der Abtriebsstufe Hab wahlweise eine beliebige Antriebseinheit AE als Antriebswelle Aw oder Antriebsflansch AF anschliessen.
Um mit diesen wenigen Baugruppen ein ein-, zwei- oder dreistufiges Getriebe zu realisieren, wobei die jeweiligen gekennzeichneten Baugruppen entsprechend mit 1 für einstufig, 2 für zweistufig oder 3 für dreistufig jeweils verbunden werden müssen, können unterschiedliche Getriebe zusammengesetzt werden.
Auf diese Weise lässt sich baukastenartig mit einer minimalen Anzahl von Baugruppen ein zwei- oder dreistufiges Getriebe realisieren. Die einzelnen Baugruppen müssen lediglich miteinander verschraubt, verschweisst, zusammengefügt oder sonstwie miteinander verbunden werden. Hierauf sei die Erfindung nicht beschränkt.
Ferner ist von Vorteil, dass insbesondere durch die Wahl von Antriebseinheit AE als Antriebswelle Aw oder Antriebsflansch AF lange oder kurze Getriebe mit spezifischen Wellen oder Flanschen ein- oder mehrstufig hergestellt werden können. Hierdurch können unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse, Leistungsflüsse durch verschiedene Kinematiken als TP oder SP ausgeführt werden.
Hierdurch lassen sich Getriebe universell herstellen, wobei mit ein und denselben, im wesentlichen gleichen Baugruppen Getriebe hergestellt werden können, die unterschiedliche Typen, die unterschiedliche Kinematiken besitzen. Dies wird lediglich mit einer ganz begrenzten Anzahl von Baugruppen als Universalbaukasten realisiert. Dabei können die unterschiedlichen Getriebetypen als SP- oder TP-Getriebe aus Baugruppen ein-, zwei- und dreistufige hergestellt werden. Auf diese Weise lässt sich nicht nur der Getriebetyp sondern auch die gewünschte Grosse des Getriebes und die gewünschte Kinematik des Getriebes kundenspezifisch variieren und individuell mit ein und demselben Bauteil erstellen.
Zur Herstellung eines zweistufigen TP-Getriebes wird das Hohlrad 20 des Hohlrades der Antriebsstufe Ran r siehe Figur 4, mit dem Universalplanetenradträger 9 des Hohlwellenrades Hab der Abtriebsstufe, siehe Figur 5, fest verbunden, insbesondere fest verschraubt.
Zur Herstellung eines zweistufigen SP-Getriebes, wird durch einen anderen Montagevorgang ein Hohlrad 20 des Hohlrades der Antriebsstufe Han mit dem feststehenden Gehäuseteil 3 des Anbauteiles A2 fest verbunden, insbesondere fest verschraubt .
Dabei können die gleichen Baugruppen Hohlwellenrad der Abtriebsstufe Hab und Hohlrad der Antriebsstufe Han sowie Anbauteil A2 verwendet werden, um entweder ein SP- oder TP- Getriebe zu realisieren. Es kommt hier lediglich auf den unterschiedlichen Montagevorgang der einzelnen Baugruppen an und um hier unterschiedliche Kinematiken mit ein und denselben Baugruppen zu erhalten.
Im folgenden werden die einzelnen Baugruppen zum Herstellen der unterschiedlichen Getriebe wie folgt beschrieben:
Die unterschiedlichen Kinematiken eines SP-Getriebes oder eines TP-Getriebes sind schematisch in Figur lb dargestellt. Bein Kinematikplan eines SP-Getriebes ergeben sich andere Übersetzungsverhältnisse als beim TP-Getriebe. Auf Einzelheiten des Kinematikplanes des SP- und TP- Getriebes wird nicht näher eingegangen, da dies im Stand der Technik bekannt ist.
Gemäss Figur 2a kann ein beliebiger Motor M mit einer Motorwelle 1 direkt mit einem Anbauteil Ai oder A2, wie es insbesondere in Figur 3a und 3b dargestellt ist, verbunden werden. Ggf. wird eine Adapterplatte Motor AM dazwischen eingesetzt, wobei sich die Adapteroplatte Motor AM mit den Anbauteilen Ai oder A2 verbinden lässt.
Die hier nur angedeutete Motorwelle 1 greift in eine entsprechende Klemmnabe 2 der Baugruppen AI oder A2 ein. Das Anbauteil AI bzw. A2 weist ausser einer Klemmnabe 2 ein Gehäuseteil 3 auf, in welchem jeweils ein Sonnerad 4 über Lager 5 gelagert ist, wobei das Sonnenrad 4 als Steckhülse 6 ausgeführt ist.
Die Anbauteile Ai und A2 der Figuren 3a und 3b unterscheiden sich lediglich etwas in der Form und Dimensionierung des Gehäuseteiles 3.
Bei der Herstellung des einstufigen Getriebes ist der Motor M direkt mit der Klemmnabe 2 bzw. mit dem Anbauteil Ai verbunden. An das Anbauteil Ai schliesst das Hohlwellenrad der Abtriebsstufe Hab verbunden, welches in Figur 5 dargestellt ist. Dabei weist das Hohlwellenrad der Abtriebsstufe Hab ein Planetenrad 7 auf, welches mit einem Sonnenrad 8 in Eingriff steht. Ein Planetenrad 9 ist in einem Gehäuseteil 10 über Lager 11 gelagert. Das Gehäuseteil 10 ist im äusseren Bereich mit einem Zentrierflansch 12 versehen, auf welchen die in den Figuren 6a und 6b dargestellten Antriebswelle A oder Abtriebsflansch AF aufsteckbar ist.
In Figur 5 ragt der Universalplanetenradträger 9 etwas über das Gehäuseteil 10 hervor. Der Abtriebsflansch AF weist ein Gehäuseteil 14 auf, in welchem ein Lager 15 sowie ein Flansch 16 vorgesehen ist.
Der Flansch 16 dient zum Aufnehmen und Anschliessen von beliebigen Werkstücken und/oder Werkzeugen oder zum Antreiben von beliebigen Lasten od. dgl..
Ferner ist der Gehäuseteil 14 mit einem passenden Zentrierflansch 17 versehen, der auf den entsprechenden Zentrierflansch 12 des Hohlwellenrades der Abtriebsstufe Hab zusammenpasst . Wird bei dem einstufigen Getriebe als Abtriebseinheit AE der Abtriebsflansch AF gewählt, so passen die Gehäuseteile 14 und 10 passgenau ineinander, wobei das Lager 15 des Antriebsflansches AF gleichzeitig eine zusätziche Lagerung des Universalplanetenradträgers 9 des Hohlwellenrades der Abtriebsstufe Hab bildet.
Dabei wird kraft- und/oder formschlüssig der Universalplanetenradträger 9 mit dem Flansch 16 des Abtriebsflansches AF verbunden.
Wird bei dem einstufigen Getriebe an das Hohlwellenrad Hab die Antriebswelle A adaptiert und angeschlossen, so schliesst ein Gehäuseteil 17, wie es insbesondere in Figur 6b dargestellt ist, stirnseitig an das Gehäuseteil 10 des Hohlwellenrades Hab an. Innerhalb des Gehäuseteiles 17 ist eine Welle 18 über ein Lager 19 gelagert. Wichtig ist ferner bei der vorliegenden Erfindung, dass sich bei Abtriebswelle Aw und Abtriebsflansch AF, wie es in den Figuren 6a und 6b dargestellt ist, die Ausführungsform, die Grosse der Gehäuseteile 14 und 17 verändern und kundenspezifisch ausgebilden lassen. Gleiches gilt auch für die Grosse, die Art des Flansches 16 bzw. der Welle 18. Wird, wie es in Figur 1 dargestellt ist, ein zweistufiges Getriebe aufgebaut, so wird der Motor M das Anbauteil A2, wie es in Figur 3b beschrieben ist, zusammengefügt, ggf. mit dazwischengesetzter Adapterplatte AM, wobei zwischen das Anbauteil A2 das Hohlwellenrad Hab der Abtriebsstufe ein Hohlrad der Antriebsstufe Han dazwischen eingesetzt wird, wie es insbesondere in Figur 4 dargestellt ist. Dieses weist ein Hohlrad 20 auf, in welchem ein Universalplanetenradträger 21 zumindest einen Planeten 22 trägt, der ein Sonnenrad 23 kämmt. Dabei ist der Universalplanetenradträger 21 jeweils beidseits des Sonnenrades 22 ausgebildet und trägt einerseits ein Lager 24 und ist auf der gegenüberliegenden Seite als Steckhülse 25 ausgebildet.
Im Bereich der Steckhülse 25 schliesst an das Hohlrad der Antriebsstufe Han das Hohlwellenrad der Abtriebsstufe Ha an, in dem das Sonnenrad 8 form- und/oder kraftschlüssig mit dem Universalplanetenradträger 21 verbunden wird und ein innenliegender Bereich des Universalplanetenradträgers 9, siehe Figur 5, in das Hohlrad 20 eingreift und das Hohlrad Han der Antriebsstufe integiert bzw. lagert.
Das Hohlrad der Antriebsstufe Han ist als sogenannte zweite Stufe, insbesondere Vorstufe zwischen Anbauteil A2 und Hohlrad der Antriebsstufe Han einsetzbar. Das Lager 24 des Hohlrades der Antriebsstufe Han wird beim Zusammenfügen der Baugruppen A2 und Han im Gehäuseteil 3 auf einem Lagersitz 26 des Gehäuseteiles 3, der Baugruppe A2, siehe Figur 3b, gelagert bzw. aufgenommen. Formschlüssig wird das Sonnenrad 4 des Anbauteiles A2 mit dem Sonnenrad 23 des Hohlrades Han verbunden.
Ferner lassen sich die Gehäuseteile 3 und 10 des Anbauteiles Ai bzw. Hohlwellenrad der Abtriebsstufe Hab, wie es in den Figuren 3b und 5 dargestellt ist, miteinander verbinden, wobei dazwischen das Hohlrad der Antriebsstufe Han in oben beschriebener Weise eingesetzt ist. Die Gehäuseteile 3 und 10 können miteinander verschraubt, verschweisst oder auch kraft- oder formschlüssig miteinander verbunden werden.
Um ein dreistufiges Getriebe zu realisieren, werden die Baugruppen Motor ggf. Adapterplatte Motor AM mit dem Anbauteil A2 (siehe Figur 3b) in oben beschriebener Weise verbunden, wobei zwischen Anbauteil A2 und dem oben beschriebenen Hohlrad der Antriebsstufe Han ein Anbauteil A3 zwischengeschaltet eingesetzt wird. Dabei besteht das Anbauteil A3 aus einem Gehäuseteil 27, welcher das Gehäuseteil 10 des Hohlwellenrades der Abtriebsstufe Hab und andererseits den Gehäuseteil 3 des Antbauteiles A2 miteinander verbindet.
Innerhalb des Gehäuseteiles 27 ist ein Hohlrad 31 vorgesehen, welches einen Planeten 32 kämmt, der auf einem Universalplanetenradträger 28 sitzt. Zumindest ein Planet 32 kämmt ein Sonnenrad 33. Ferner sitzt auf einem Teil des Universalplanetenradträgers 28 ein Lager 30. Diese Baugruppen entsprechen in etwa dem Aufbau des Hohlrades der Antriebsstufe Han, wie es in Figur 4 aufgezeigt ist.
Wird das Anbauteil A3 mit dem Hohlrad der Antriebsstufe Han zusammengefügt, so greift form- und/oder kraftschlüssig das Sonnenrad 23 in die Steckhülse 29 des Planentenradträgers 28 ein, wobei das Lager 24 in einem Lagersitz des Gehäuseteiles 27 gelagert ist. Hierdurch überträgt der Universalplanetenradträger 28 das Moment auf die Sonne 23.
Andererseits werden beim Verbinden der Baugruppen A2 und A3 zum Herstellen des dreistufigen Getriebes die Gehäuseteile 3 und 27 miteinander verbunden, wobei das Lager 30 in den Lagersitz 26 eingreift und das Sonnenrad 33 in die Steckhülse 6 des Planentradträgers 4 des Anbauteiles A2 eingreift .
Hierdurch wird ebenfalls eine Zwischenstufe hergestellt.
Um ein TP-Getriebe mit einer TP-Kinematik zu realisieren, insbesondere einer zweistufigen Ausführung wird das Hohlrad 20 des Hohlrades der Antriebsstufe Han am Universalplanetenradträger 9 des Hohlwellenrades HAB der Abtriebsstufe verbunden bzw. verschraubt.
Soll ein Getriebe, beispielsweise ein zweistufiges Getriebe der SP-Kinematik hergestellt werden, so wird ein anderer Montagevorgang das Hohlrad 20 des Hohlrades der Antriebsstufe Han an dem feststehenden Gehäuseteil 3 des Anbauteiles A2, siehe Figuren 3b und 4, angeschraubt. Auf diese Weise lässt sich mit den Baugruppen Han, Hab und A2 durch unterschiedliche Montage der einzelnen Baugruppen ein SP- oder TP-Getriebe zusammensetzen.
Positionszahlenliste
Figure imgf000018_0001

Claims

PATENTANSPRÜCHE
System zum Herstellen von Getrieben, welche aus verschiedenen Baugruppen (M, AM, Ai, A2, A3, Han, Hab, AE) besteht,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Baugruppen (M, AM, Ai, A2, A3, Han, Hab, AE) baukastenartig zu unterschiedlichen Getrieben zusammensetzbar sind.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppen Motor (M) und ggf. Adapterplatte Motor
(AM) Hohlwellenrad der Abtriebsstufe (Hab) und
Abtriebseinheiten (AE) für alle Getriebe verschiedener
Baureihen gleich sind.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antreibseinheit (AE) entweder als Abtriebswelle (Aw) oder als Abtriebsflansch (AF) oder als kundenspezifische Antreibseinheit ausgeführt ist.
4. System nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass über die Wahl der Abtriebseinheit (Aw) entweder als Abtriebswelle (AF) oder als Abtriebsflansch (AF) ein unterschiedlicher Getriebetyp herstellbar ist.
5. System nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein einstufiges Getriebe aus den Baugruppen Motor (M) , ggf. Adapterplatte Motor (AM) Hohlwellenrad der Abtriebsstufe (Hab) zusammensetzbar ist.
6. System nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweistufiges Getriebe aus den Baugruppen Motor (M) ggf. Adapterplatte Motor (AM) einem Anbauteil (A2) einem Hohlrad der Antriebsstufe (Han) , dem Hohlwellenrad der Abtriebsstufe (Hab) und der Abtriebseinheit (AE) zusammensetzbar ist.
7. System nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein dreistufiges Getriebe aus den Baugruppen Motor (M) ggf. Adapterplatte Motor
(AM) Anbauteil (A2) , daran anschliessendem Anbauteil
(A3) , daran anschliessenden Hohlwelle der
Antriebsstufe (Han) und daran anschliessenden
Hohlwellenrad der Abtriebsstufe (Hab) und Abtriebseinheit (AE) gebildet ist.
8. System nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei zweistufigen und bei dreistufigen unterschiedlichen Getrieben die Baugruppen Motor (M) Anbauteil (A2) , Hohlrad der Antriebswelle (Han) r Hohlwellenrad der Abtriebsstufe (Hab) und Abtriebseinheit (AE) gleich sind.
9. System nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebseinheit (AE) als Abtriebswelle (A) zur Herstellung eines SP- Getriebes und die Abtriebseinheit (Aw) als Abtriebsflansch (AF) zur Herstellung eine TP-Getriebes mit dem Hohlwellenrad der Abtriebsstufe (Hab) zusammensetzbar ist.
10. System nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Baugruppen (AM) , (Hab) , (Aw) , (AF) , (Ai) , (A2) , (Han) miteinander verbunden, insbesondere verschweisst, verpresst, verschraubt oder formschlüssig miteinander verbindbar sind.
11. System nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtriebseinheit (AE) kundenspezifisch veränderbar, insbesondere anpassbar und als kundenspezifische Abtriebswelle (Aw) oder kundenspezifischer Abtriebsflansch (AF) ausführbar ist .
12. System nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung eine TP- Getriebes ein Hohlrad (20) des Hohlwellenrades (Han) der Antriebsstufe an einem Plantenradträger (9) des Hohlwellenrades der Abtriebsstufe (Hab) fest verbunden, insbesondere fest verschraubt ist.
13. System nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zum Herstellen eines SP- Getriebes ein Hohlrad (20) des Hohlrades der Abtriebsstufe (Hab) mit dem feststehenden Gehäuseteil (3) des Anbauteiles (A2) fest verbunden, insbesondere verschraubt ist.
14. System nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Universalplanetenradträger (9) des Hohlwellenrades der Abtriebsstufe (Hab) mit dem Flansch (16) oder der Welle (18) der Abtriebswelle (A) verbunden, insbesondere verschweisst ist.
15. System nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (10) des Hohlwellenrades der Abtriebsstufe (Hab) mit dem Gehäuseteil (14) des Abtriebsflansches (AF) oder mit dem Gehäuseteil (17) der Abtriebswelle (AW) verbunden, insbesondere verschweisst ist.
16. System nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass durch unterschiedliche Montage des Hohlrades (20) nach rechts oder nach links mit den anschliessenden Bauteilen ein Getriebe mit SP- oder TP-Kinematik realisiert ist.
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