DE1919825U

DE1919825U - REVOLVING GEAR GEAR FOR STEP-BY-STEP CHANGEABLE, HIGH REDUCTIONS.

Info

Publication number: DE1919825U
Application number: DE1964P0023361
Authority: DE
Original assignee: PULSGETRIEBE ERICH FRIEDRICH P
Current assignee: PULSGETRIEBE ERICH FRIEDRICH P
Priority date: 1964-04-29
Filing date: 1964-04-29
Publication date: 1965-07-15

Description

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Patentanwalt j \ \γ>- \~:-~r~-"\ j Patent attorney j \ \ γ> - \ ~: - ~ r ~ - "\ j

Karlsruhe ffltingerstraße ZQ 1-1* - ' ^ -^-* A 231 Karlsruhe ffltingerstraße ZQ 1-1 * - '^ - ^ - * A 231

Anmelder: Pulsgetriebe, Erich Friedrich Puls, Karlsruhe.Applicant: Pulse transmission, Erich Friedrich Puls, Karlsruhe.

Umlaufrädergetriebe für stufenweise veränderbare,Epicyclic gears for stepwise variable,

hohe Untersetzungenhigh reductions

Die Erfindung betrifft ein Umlaufrädergetriebe für stufenweise veränderbare, hohe Untersetzungen, welches aus mehreren hintereinandergeschalteten Planetensätzen besteht, wobei jeder Planetensatz an einem inneren Zentralrad angetrieben wird, während der Abtrieb am Planetenradträger erfolgt, und dessen Innenzahnring gehäusefest abgestützt ist.The invention relates to an epicyclic gear for stepwise variable, high reductions, which consists of several series-connected Planetary sets consists, each planetary set is driven on an inner central gear, during the Output takes place on the planet carrier, and its inner tooth ring is supported fixed to the housing.

Bekannt sind Umlaufrädergetriebe, welche aus mehreren miteinander verbundenen Planetensätzen bestehen. Derartige Getriebe erreichen zwar in mehrstufiger Ausführung eine extreme Untersetzung der Antriebsdrehzahl bei entsprechender Vergrößerung des Abtriebsdrehmoments, sie sind jedoch nicht für eine stufenweise veränderbare Untersetzung ausgelegt, und es ist insbesondere keine wahlweise einstellbare Untersetzung bei dem fertig montierten Getriebe möglich.Epicyclic gears are known which consist of several interconnected planetary sets. Achieve such transmission Although an extreme reduction of the drive speed with a corresponding increase in the output torque in a multi-stage design, they are not suitable for a step-by-step variable Reduction designed, and there is in particular no optionally adjustable reduction in the fully assembled Transmission possible.

Die Erfindung geht von der Aufgabenstellung aus, ein Umlaufrädergetriebe für stufenweise veränderbare, hohe Untersetzungen zu schaffen, bei dem die nach dem Untersetzungsverhältnis bestimmte Zahl der Getriebestufen ohne schwierige Änderungen der baulichen Anordnung jederzeit wahlweise festgelegt werden kann, und welches sich außerdem durch einen einfachen Aufbau mit gleichartigen Bauelementen und damit durch geringe Kosten der lagerhaltungThe invention is based on the objective of a planetary gear transmission to create for stepwise variable, high reduction ratios, in which the reduction ratio is determined The number of gear stages can be optionally determined at any time without difficult changes to the structural arrangement, and which one also by a simple structure with similar components and thus by low storage costs

auszeichnet. Das Kennzeichnende der Erfindung wird darin gesehen, daß zwischen zwei die Antriebswelle und die Abtriebswelle aufnehmenden äußeren Gehäuseteilen mindestens zwei, scheibenförmig gestaltete, gleiche oder gleichartige Planetensatzteile auf einer gemeinsamen lagerwelle einsetzbar sind, wobei die Zahl der scheibenförmigen Planetensatzteile nach dem gewünschten Untersetzungsverhältnis festgelegt ist. Hier wird also ein baukastenartig zusammensetzbares Getriebesystem angegeben,bei dem die verschiedensten Untersetzungsverhältnisse je nach der Zahl der hintereinandergeschalteten gleichen oder gleichartigen Planetensatzteile nach den Erfordernissen des Antriebs bestimmt werden können. Die Zahl der scheibenförmigen Planetensatzteile kann dabei beliebig gewählt werden, jedoch dürften für die Zwecke der Praxis im allgemeinen vier hintereinanderschaltbare Planetensatzteile ausreichen. Hierdurch läßt sich eine Untersetzung von etwa 1 : 700 erreichen.excels. The characteristic of the invention is seen in the fact that between two the drive shaft and the output shaft receiving outer housing parts at least two, disc-shaped, identical or similar planetary set parts can be used on a common bearing shaft, the number of disc-shaped planetary gear set parts according to the desired reduction ratio is fixed. Here, a gear system that can be assembled in a modular manner is specified, in which the most varied Reduction ratios depending on the number of series-connected identical or similar planetary set parts can be determined according to the requirements of the drive be able. The number of disc-shaped planetary gear set parts can be chosen arbitrarily, but are likely for the purposes of In practice, four planetary gear set parts that can be connected in series are generally sufficient. This allows a reduction of reach about 1: 700.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Innenzahnringe als Umfangsgehäuseteile der scheibenförmigen Planetensatzteile ausgebildet und weisen einander angepaßte Ansätze und/oder Ausnehmungen auf, welche beim Zusammenbau der hintereinandergeschalteten Planetensatzteile eine Lagezentrierung herbeiführen.Dadurch wird der Zusammenbau beim Austausch einzelner Planetensatzteile erleichtert.In a preferred embodiment, the internal gear rings are used as peripheral housing parts of the disk-shaped planetary gear set parts formed and have mutually adapted approaches and / or recesses, which when assembling the series-connected Planetary set parts bring about a position centering. This simplifies the assembly when replacing individual planetary set parts facilitated.

Es kann außerdem zweckmäßig sein, daß zur Feinveränderung des Untersetzungsverhältnisses ein gezahntes Bauelement mindestens eines Planetensatzteiles, vorzugsweise der Innenzahnring, unter Beibehaltung der Zahnteilungen der übrigen gezahnten Bauelemente dieses Planetensatzteiles eine korrigierte Verzahnung aufweist. Da ein solcher Innenzahnring meist eine relativ große Eingriffs-It can also be expedient for at least one toothed component to be used to fine-tune the reduction ratio of a planetary gear set part, preferably the internal toothed ring, while maintaining the tooth pitches of the other toothed components this planetary set part has a corrected toothing. Since such an internal gear ring usually has a relatively large meshing

strecke aufweist, ist eine Korrektur, die drei Zähne umfaßt, nach den Verhältnissen der Praxis möglich. Wird beispielsweise das innere Zentralrad eines solchen Planetensatzteiles mit 20 Zähnen ausgeführt, während der Innenzahnring 80 Zähne und die Planetenräder je 30 Zähne aufweisen, dann beträgt die Untersetzung i dieses Planetensatzteilesstretch is a correction that includes three teeth possible in practice. For example, the inner central gear of such a planetary gear set part with 20 teeth executed while the internal gear ring 80 teeth and the planetary gears each have 30 teeth, then the reduction is i of this planetary gear part

i = 80 / 20 + 1 = 5.i = 80/20 + 1 = 5.

Die G-esamtuntersetzung des Umlaufrädergetriebes ergibt sich bei vier PlanetensatzteilenThe total reduction of the planetary gear is given at four planetary set parts

i » 5⁴ / 1 = 625 : 1.i »5 ^4/1 = 625: 1.

Wird nun gemäß der vorgeschlagenen Weiterbildung der Erfindung das Untersetzungsverhältnis dadurch variiert, daß ein Zahnradteil eines Planetensatzteiles mit einer anderen, korrigierten Zähnezahl versehen ist, so kann man beispielsweise für die Zähnezahl des Innenzahnringes 83 wählen. Verwendet man in der ersten Getriebestufe einen derartig korrigierten Innenzahnring, dann ergibt sich eine Untersetzung von 5,15, die bei einem vierstufigen Getriebe mit den Untersetzungen der drei nachfolgenden PIanetensatzteile i ⁼ 5 multipliziert werden muß. Damit folgt eine G-esamtuntersetzung vonIf, according to the proposed further development of the invention, the reduction ratio is varied in that a gearwheel part of a planetary set part is provided with a different, corrected number of teeth, then one can select 83 for the number of teeth of the internal gear ring, for example. If an internal gear ring corrected in this way is used in the first gear stage, the result is a reduction of 5.15, which in a four-stage gear must be multiplied by ^{the reductions of the three subsequent planetary set parts i = 5.} This results in a total reduction of

i = 640 : 1.i = 640: 1.

Werden in einem solchen vierstufigen G-etriebe zwei Planetensatzteile mit korrigiertem Innenzahnring von je 83 Zähnen ausgerüstet, so beträgt die G-esamtimtersetzungThere are two planetary gear set parts in such a four-stage gearbox Equipped with a corrected internal gear ring of 83 teeth each, the overall dimension is set

i = 5,15² x 5² = 660 : 1.i = 5.15 ² x 5 ² = 660: 1.

Schließlich ergibt sich bei drei korrigierten GetriebesätzenUltimately, this results in three corrected gear sets

i « 5,15³ x 5 » 680 : 1i «5.15 ³ x 5» 680: 1

und bei Tier Planetensatzteilen mit in der angegebenen Weise korrigierten Innenzahnringen einand in the case of Tier planetary gear train parts with internal gear rings corrected in the specified manner

i = 700 : 1.i = 700: 1.

Is zeigt sich, daß sich durch diese Maßrahme eine weitere Abstufung des Übersetzungsverhältnisses innerhalb der einzelnen Planetensatzteile erzielen läßt, wobei die Lagerhaltung der verschiedenen Baukastenteile sehr vereinfacht ist, weil zur Erzielung der gewünschten verschiedenen Untersetzungsverhältnisse, z.B. eines vierstufigen Umlaufrädergetriebes, nur vier gleichartige Planetensatzteile mit je einem austauschbaren, korrigierten Innenzahnring vorhanden sein müssen.It can be seen that through this framework there is a further gradation the gear ratio within each Can achieve planetary set parts, the storage of the various modular parts is very simplified because to achieve the desired different reduction ratios, e.g. of a four-stage planetary gear, only four of the same type Planetary set parts each with an exchangeable, corrected internal gear ring must be available.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann es außerdem zweckmäßig sein, daß die Umfangsgehäuseteile mit Spannschrauben zwischen die äußeren Gehäuseteile eingespannt sind. Bei dieser Befestigungsart gestaltet sich der Austausch und das Zusammensetzen der Planetensatzteile besonders einfach.In a further embodiment of the invention, it can also be expedient be that the peripheral housing parts are clamped with clamping screws between the outer housing parts. With this type of fastening exchanging and assembling the planetary gear set parts is particularly easy.

Zur Lagerung der Planetenradträger in den einzelnen hintereinandergeschalte ten Planetensatzteilen ist eine gemeinsame Lagerwelle besonders vorteilhaft, deren Länge jedoch nach der Zahl der hintereinandergeschalteten Planetensatzteile veränderbar sein muß. Eine zweckmäßige Ausbildung kann daher so gestaltet sein, daß die Planetenradträger der einzelnen hintereinandergeschalteten Planetensatzteile auf einer in einer Ausnehmung der An- und/ oder Abtriebswelle verschiebbar gelagerten Steckwelle gelagert sind, wobei die Länge des aus der An-v und/oder Abtriebswelle herausrgenden, freien Teiles der Steckwelle veränderbar und nach der Zahl der hintereinandergeschalteten Planetensatzteile bestimmt ist. Die Steckwelle kann zweckmäßig abschnittsweise durch Ringnuten unterteilt sein, in welche Federringe nach der ge-For mounting the planetary gear carriers in the individual one behind the other th planetary gear set parts, a common bearing shaft is particularly advantageous, but its length depends on the number of planetary gear set parts connected in series must be changeable. Appropriate training can therefore be designed in such a way that that the planetary gear carriers of the individual planetary set parts connected in series on one in a recess of the connection and / or output shaft displaceably mounted stub shaft, with the length of the input shaft and / or output shaft protruding, free part of the stub shaft changeable and determined according to the number of planetary set parts connected one behind the other is. The stub shaft can expediently be subdivided in sections by annular grooves into which spring washers according to the

wünschten freien Länge eingesteckt sind· Diese Federringe dienen gegebenenfalls als axiale Abstützung gegenüber der An- und/oder Abtriebswelle,desired free length are inserted Output shaft,

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Planetenradträger der Planetensatzteile in an sich bekannter Weise dreiarmig symmetrisch gestaltet, und weisen ein einstückig angeschlossenes Abtriebszahnrad auf. Eine besonders vorteilhafte Form der Umfangsgehäuseteile ist in radialer Richtung stufenförmig abgesetzt,wobei jeweils die Stufen der vorangehenden Planetensatzteile in entsprechende stufenförmige Ausnehmungen der nachfolgenden Planetensatzteile bzw. der äußeren Gehäuseteile eingreifen.In a preferred embodiment, the planetary gear carriers are the planetary gear set parts are designed symmetrically with three arms in a manner known per se, and have an output gearwheel connected in one piece on. A particularly advantageous form of the peripheral housing parts is stepped off in the radial direction, where the steps of the preceding planetary set parts in corresponding step-shaped recesses of the following planetary set parts or the outer housing parts engage.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt? es zeigenAn exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawing shown? show it

Figur 1 einen Längsschnitt durch ein Umlaufrädergetriebe gemäß der Erfindung, geschnitten nach der Schnittlinie in Figur 2,Figure 1 is a longitudinal section through a planetary gear according to the invention, cut along the cutting line in Figure 2,

Figur 2 eine Draufsicht auf einen scheibenförmigen Planetensatzteil in einem Umlaufrädergetriebe nach Figur 1.Figure 2 is a plan view of a disk-shaped planetary gear train part in a planetary gear according to FIG. 1.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten vierstufigen Umlaufrädergetriebe erkennt man eine Antriebswelle 1, welche in einem ersten äußeren Gehäuseteil 2 in Kugellagern 3,4 gelagert ist. Der Abtrieb erfolgt durch eine Abtriebswelle 5, und diese ist ebenfalls in weiteren Kugellagern 6,7 eines zweiten äußeren Gehäuseteiles 8 drehbar gelagert. Zwischen dem ersten äußeren und dem zweiten äußeren Gehäuseteil 2,8 sind vier Planetensatzteile I, II, III und IV mit Hilfe von Spannschrauben 9 befestigt. Die einzelnen Planetensatzteile I,II,III und IV weisen jeweils einen ringför-In the four-stage epicyclic gear shown in the drawing, a drive shaft 1 can be seen, which is mounted in ball bearings 3, 4 in a first outer housing part 2. The output takes place via an output shaft 5, and this is also rotatably supported in further ball bearings 6, 7 of a second outer housing part 8. Four planetary gear set parts I, II, III and IV are fastened between the first outer and the second outer housing part 2.8 with the aid of tensioning screws 9. The individual planetary gear set parts I, II, III and IV each have a ring-shaped

migen Umfangsgehäuseteil 10, 11, 12, 13 auf, welche gleichzeitig durch Zahnteilungen 14, 15, 16 und 17 als Innenzahnringe ausgebildet sind.Migen peripheral housing part 10, 11, 12, 13, which at the same time are formed by tooth pitches 14, 15, 16 and 17 as internal tooth rings.

Mit den Zahnteilungen 14, 15, 16 und 17 kämmen Planetenräder 18, 19, 20 und 21, die, wie in Figur 2 am Beispiel eines einzelnen Planetensatzteiles erläutert, jeweils an Planetenradträgern 22, 23, 24 und 25 in dreiarmiger, symmetrischer Ausbildung drehbar gelagert sind.With the tooth pitches 14, 15, 16 and 17 mesh with planet gears 18, 19, 20 and 21, which, as in Figure 2 using the example of an individual Planetary set part explained, each on planetary gear carriers 22, 23, 24 and 25 are rotatably mounted in three-armed, symmetrical design.

An der Antriebswelle 1 ist ein erstes inneres Zentralrad 26 angeordnet, während die übrigen zum Antrieb der Planetenräder 19, 20 und 21 dienenden zweiten, dritten und vierten inneren Zentralräder 27, 28 und 29 jeweils einstückig mit den Planetenradträgern 22, 23 und 24 gestaltet sind.A first inner central wheel 26 is arranged on the drive shaft 1, while the rest of the second, third and fourth inner central gears serving to drive the planet gears 19, 20 and 21 27, 28 and 29 are each integral with the planetary gear carriers 22, 23 and 24 are designed.

Am inneren Ende der Antriebswelle 1 befindet sich eine erste Ausnehmung 30, während am inneren Ende der Abtriebswelle 5 eine zweite Ausnehmung 31 zur Aufnahme einer Steckwelle 32 angebracht ist. Die Steckwelle 32 weist Ringnuten 33, 34 und 35 ^auf» wobei in der Ringnut 35 ein Federring 36 eingelegt ist, welcher die Länge des herausragenden Teiles der Steckwelle 32 bestimmt. Dieser Federring 36 stützt sich einseitig an einer Auflagefläche der Abtriebswelle 5 ab. Durch Umstecken des Federringes 36 läßt sich die Länge des zwischen der Antriebswelle 1 und der Abtriebswelle 5 wirksamen freien Teiles der Steckwelle 32 entsprechend der Zahl der mit den Spannschrauben 9 zusammengesetzten scheibenförmigen Planetensatzteile I,II,III und IV verändern. Wie aus der zeichnerischen Darstellung der Figur 1 ersichtlich, weisen die äußeren Gehäuseteile 2 und 8, sowie die als Innenzahnring ausgebildeten Umfangsgehäuseteile 10,11,12 und 13, eineAt the inner end of the drive shaft 1 there is a first recess 30, while at the inner end of the output shaft 5 there is a second recess 31 for receiving a plug-in shaft 32. The stub shaft 32 has annular grooves 33, 34 and 35 ^au f "wherein in the annular groove 35, a spring ring is inserted 36, which determines the length of the protruding portion of the stub shaft 32nd This spring ring 36 is supported on one side on a bearing surface of the output shaft 5. By repositioning the spring ring 36, the length of the free part of the stub shaft 32 effective between the drive shaft 1 and the output shaft 5 can be changed according to the number of disc-shaped planetary gear set parts I, II, III and IV assembled with the clamping screws 9. As can be seen from the graphic representation of FIG. 1, the outer housing parts 2 and 8, as well as the peripheral housing parts 10, 11, 12 and 13 designed as an internal toothed ring, have a

stufenförmig angepaßte Gestalt auf, welche beim Zusammenbau ohne zusätzliche Zentrierungsmittel eine ordnungsgemäße lage sämtlicher Teile gewährleistet.stepped adapted shape, which when assembling Correct position without additional centering means all parts guaranteed.

Claims

048 * 4/29/61 »A 231 claims

1.) Epicyclic gears for stepwise variable, high reductions, which consists of several planetary sets connected in series, with each planetary set on one inner central gear is driven, while the output takes place on the planet carrier, and its inner tooth ring fixed to the housing is supported, characterized in that between two the drive shaft (1) and the output shaft (5) receiving, outer housing parts (2.8) at least two, disc-shaped or identical similar planetary set parts (I, II, III, IV) on a common Bearing shaft (32) can be used, the number of disc-shaped planetary gear set parts (I, II, III, IV) according to the desired reduction ratio is set.

2.) epicyclic gearing according to claim 1, characterized in that the internal toothed rings (14, 15, 16,17) as circumferential housing parts (10,11,12,13) of the disk-shaped Planetary set parts (I, II, III, IV) are formed and each other have adapted approaches and / or recesses, which when assembling the planetary gear set parts connected one behind the other bring about a position centering.

3.) epicyclic gearing according to claim 1 or 2, characterized characterized that that.to change the reduction ratio, at least one toothed component a planetary set part, preferably the internal toothed ring (14,15,16,17) while maintaining the tooth pitches of the other toothed components of this planetary gear set part has a corrected toothing.

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4.) epicyclic gearing according to one of claims 1 to 3, d a ~ characterized in that the peripheral housing parts (10,11,12,13) are clamped between the outer housing parts (2,8) with tensioning screws (9).

5.) epicyclic gearing according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the planetary gear carriers (22,23,24,25) of the individual series-connected Planetary set parts (I, II, III, IY) on one are mounted in a recess (30,31) of the input and / or output shaft (1,5) displaceably mounted stub shaft (32), wherein the length of the free part of the stub shaft (32) protruding from the input and / or output shaft (1,5) can be changed according to the number of planetary gear set parts connected in series (I, II, III, IV) is determined.

6.) epicyclic gears according to claim 5, d a d υ r c h g e ke It is indicated that the stub shaft (32) can be covered with ring-shaped spring elements (36), groove-shaped recesses (33,34,35), the annular spring elements (36) corresponding in the desired length Recess of the stub shaft (32) are located and axially opposite the input and / or output shaft (1,5) on a support surface prop up.

7.) epicyclic gearing according to one of the preceding claims, characterized in that the tarpaulin ten wheel carriers (22,23,24) of the planetary set parts (I, II, III, IV) are designed with three arms, symmetrically in a manner known per se and an integrally connected output gear (27, 28,29).

8.) epicyclic gears according to one of the preceding claims, characterized in that the peripheral housing parts (10,11,12,13) in the radial direction are stepped