DE29622185U1

DE29622185U1 - Untersetzungsgetriebe

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Publication number: DE29622185U1
Application number: DE29622185U
Authority: DE
Original assignee: HIRN MARLIESE
Current assignee: HIRN MARLIESE
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 1998-07-30
Anticipated expiration: 2006-12-21

Description

13. Februar 1997 Ne/ho

Anmelder: Hirn, Helmut, Dipl.-Ing., 72147 Nehren Laudenbach, Franz, 78559 Gosheim

Bezeichnung: Untersetzungsgetriebe

Die Erfindung betrifft ein Untersetzungsgetriebe, bestehend aus einem starren Stützring mit einer Innenverzahnung und einem radial flexiblen Abrollring mit einer Außenverzahnung, die eine kleinere Zähnezahl aufweist als die.Innenverzahnung des Stützringes, wobei ein oder mehrere Abschnitte der Außenverzahnung durch ein innerhalb des Abrollringes drehbar angeordnetes und von einer Antriebswelle drehend angetriebenes exzentrisches Übertragungselement in fortlaufendem Wechsel mit der Innenverzahnung des Stützrings in Eingriff gehalten sind und wobei konzentrisch zum Stützring ein relativ zu diesem drehbarer, zylindrischer Abtriebszahnring angeordnet ist, mit dessen Innenverzahnung jeweils zumindest annähernd die gleichen Zähne des Abrollringes in Eingriff stehen wie mit der Innenverzahnung des Stützrings.

Getriebe der gattungsgemäßen Art sind in der'Fachwelt unter dem Begriff "Harmonic-Drive-System" bekannt (Dubbel, Taschenbuch für Maschinenbau, 15. Auflage, S. 1069; Firmenschrift der Firma Harmonie Drive System GmbH, 63225 Langen/Hessen).

Diese Getriebe bestehen im wesentlichen aus drei Grundelementen, nämlich:

a) aus dem sog. Wave Generator als eigentliches Antriebselement. Dieses besteht aus einem elliptischen Kernteil, auf den ein Kugellager aufgezogen ist und das auch mit der Antriebswelle versehen ist;

b) aus der sog. Flexspline; dabei handelt es sich um eine in ihrer Grundform zylindrische, jedoch radial flexible Stahlbuchse (Abrollring) mit einer Außenverzahnung, in welcher der elliptische Kernteil drehbar angeordnet ist und schließlich

c) aus dem sog. Circular Spline. Bei diesem Teil handelt es sich um einen innenverzahnten feststehenden Stützring, dessen Zähne ständig in Eingriff stehen mit der elliptisch verformbaren Flexspline, d.h. mit dieser verformbaren Stahlbuchse. Dabei hat der innenverzahnte Stützring eine größere Zähnezahl als die flexible Stahlbuchse, die ständig mit zwei sich diametral gegenüberliegenden Umfangsabschnitten mit der Innenverzahnung des feststehen-

den Stützringes in Eingriff steht. Durch die Drehung des elliptischen Kernteils in der flexiblen Stahlbuchse werden bei jeder Umdrehung alle Zähne der Stahlbuchse nacheinander mit den Zähnen der Innenverzahnung des feststehenden Stützringes in Eingriff gebracht, wodurch eine
Verdrehung der Stahlbuchse um die Differenz der Zähnezah len entsteht.

Es können mit diesen Getrieben bei sehr kompakter Bauwei se hohe Übersetzungen ins Langsame bzw. Untersetzungen
erzielt werden. Die An- und Abtriebsdrehrichtungen sind
jedoch gegensinnig. Die Formel für die Berechnung der je weiligen Übersetzungsverhältnisse lautet:

Z₁-Z_x

wobei Zi die Zähnezahl der flexiblen Stahlbuchse und Z₂
die Zähnezahl des feststehenden innenverzahnten Stützringes ist. Nach Angaben des Herstellers solcher Harmonie
Drive Getriebe sind Übersetzungsverhältnisse von 1:72 bis 1:320 möglich.

Eingesetzt werden solche Getriebe vornehmlich in Sondermaschinen und Industrierobotern.

m m m &eegr; · ·

Bei einer bekannten Ausführungsform eines solchen Harmonie Drive-Getriebes (EP 0 514 829 A2) ist die radial flexible Stahlbuchse topfförmig ausgebildet und in einem axialen Abstand von ihrer Außenverzahnung mit einer stabilen Stirnwand versehen. Die dünne, in ihrer Grundform zylindrische Wandung der Stahlbuchse ist elastisch verformbar, so daß sie sich einerseits der zylindrischen Form der Stirnwand und andererseits flexibel der umlaufenden elliptischen Umfangsform des Getriebekerns, d.h. des sog. Wave Generators, anpassen kann.

Bei anderen Ausführungsformen solcher Getriebe ist als Übertragungselement zwischen der flexiblen Stahlbuchse, d.h. der Flexspline, und einer Arbeitswelle (DE 39 06 053 C2 und EP 0 309 197 B2) jeweils ein zweiter Zahnring mit einer Innenverzahnung vorgesehen, der koaxial zum ersten, feststehenden, innenverzahnten Stützring angeordnet ist, der auch zumindest annähernd den gleichen Innendurchmesser hat wie der feststehende Stützring, der aber eine vom feststehenden Stützring abweichende Zähnezahl aufweist. Die Zähne der flexiblen Stahlbuchse stehen dabei zugleich mit dem feststehenden Stützring und mit dem drehbaren Zahnring in Eingriff und zwar so, daß die Drehung der flexiblen Stahlbuchse unmittelbar auf den drehbaren Zahnring übertragen wird und zwar im Verhältnis 1:1, da der

drehbare Zahnring die gleiche Zähnezahl aufweist wie die flexible Stahlbuchse, die sich ja während der Drehung des elliptischen Antriebskerns im Zahnkranz des feststehenden Stützrings abrollt.

Nachfolgend ist das der Stahlbuchse entsprechende Bauteil als Abrollring bezeichnet.

Grundsätzlich basiert die Funktionsweise des gattungsgemäßen Untersetzungsgetriebes darauf, daß unterschiedlich lange Umfangsflachen schlupffrei aufeinander abrollen, wodurch sich die kürzere Umfangsflache beim Abrollen um die Längendifferenz dreht, d.h. die kürzere Umfangsflache wandert der längeren Umfangsflache entlang.

Da diese bekannten Getriebe in allen Einzelteilen aus Stahl oder ähnlichem metallenen Material bestehen und in aller Regel mit radial elastischen, d.h. verformbaren Kugellagern ausgerüstet sind, welche zwischen der Mantelfläche des elliptischen Antriebskerns und des flexiblen Abrollringes angeordnet sind, erfordern diese Getriebe sehr hohe Herstellungskosten, zumal auch eine hohe Fertigungspräzision Voraussetzung für ein einwandfreies Funktionieren ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Untersetzungsgetriebe der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß seine einzelnen Bestandteile einfacher und kostengünstiger, sowohl in größeren als auch in kleinen Dimensionen herstellbar und leicht, insbesondere automatisch, montierbar sind, daß bei möglichst geringen Reibungsverlusten ein hoher Wirkungsgrad, ein spielfreier Eingriff und höhere Untersetzungen bzw. Übersetzungen ins Langsame erreichbar sind.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß das oder die Übertragungselemente aus wenigstens einem nach Art eines Planetenrades exzentrisch zur Drehachse . der Antriebswelle angeordneten, um eine eigene Drehachse drehbaren und an der Innenfläche des Abrollringes abrollenden Rollkörper besteht, der von der sich drehenden Antriebswelle auf einer zu dieser konzentrischen Kreisbahn um deren Drehachse in Bewegung versetzt wird.

Gegenüber den bekannten Getrieben der gattungsgemäßen Art wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung nicht nur eine erheblich kostengünstigere Herstellungsmöglichkeit geschaffen,, sondern es werden auch erheblich größere Variationsmöglichkeiten in der Ausführungsform geschaffen und insbesondere eine kleine und kompakte Bauweise ermög-

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licht. Auch die Präzision der Drehbewegungsübertragung kann mit wesentlich einfacheren Mitteln erzielt werden. Es wird nämlich bei dem erfindungsgemäßen Bauprinzip des Getriebes in keinem Fall ein elliptischer Antriebskern oder ein exzentrischer Nocken benötigt, und es sind auch keine elastischen Rollen- oder Kugellager zwischen dem Abrollring und der Antriebswelle erforderlich.

Ein weiterer wichtiger Vorteil besteht darin, daß das Getriebe in beiden Drehrichtungen selbsthemmend ist, was bedeutet, daß kein auch noch... so großes, in Antriebsrichtung oder dem Antrieb entgegenwirkend auf den Abrollring ausgeübtes Drehmoment in der Lage ist, die Antriebswelle vorwärts oder rückwärts zu drehen. Gleichzeitig bedeutet das auch, daß die mit dem Abrollring in getrieblicher oder direkter Verbindung stehende Arbeitswelle bei stillstehendem Getriebe bzw. stillstehendem Antrieb jeweils eine exakt definierte Winkellage einnimmt, die nur durch den Antrieb, d.h. durch eine entsprechende Verdrehung der Antriebswelle" in der einen oder anderen Richtung verändert werden kann.

Bei den bekannten Getrieben der gattungsgemäßen Art ist eine Selbsthemmung nicht gegeben.

Auf Grund seines besonderen Aufbaus ist es beim erfindungsgemäßen Untersetzungsgetriebe auch möglich, die Kraftübertragung zwischen der Antriebswelle und dem Ab-

rollring vielfältig variabel zu gestalten. Es können sowohlreibschlüssige-Getriebeteile· als auch--fo-rmseh-lüss-i--+-. ge, d.h. miteinander kämmende, Getriebeteile verwendet werden, so daß auch unter prinzipiell gleich wirkenden Ausführungen erhebliche Kostenunterschiede erzielt werden können.

Die in Anspruch 2 beschriebene Ausgestaltung ermöglicht eine sehr kostengünstige Bauweise,, wobei sich schon aus der Radiendifferenz nach Anspruch 3 zwischen dem sich mit dem Stützring in Eingriff befindenden Abschnitt des Abrollringes und der Abtriebsfläche, auf welcher der Rollkörper reibschlüssig abrollt, eine Untersetzung ergibt, die in die Gesamtuntersetzung mit eingeht. Dabei kann der Durchmesser der Antriebsfläche halb so groß sein wie der Innenradius des sich mit der Stützfläche in Eingriff befindenden Abschnitts des Abrollringes. Die sich daraus ergebende Untersetzung zwischen Antriebswelle und der Kreisbewegung des Rollkörpers beträgt dabei 4:1. D.h. wenn sich die Antriebswelle 4 mal dreht, durchlaufen der oder die Rollkörper eine volle Kreisbahn um die Antriebswelle.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 4 ist eine Variante zur Ausgestaltung nach Anspruch 2, mit der bei spielfreiem Eingriff eine zur Antriebswelle winkelgetreue Drehbewegung der Rollkörper gewährleistet werden kann.

Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 5 wird erreicht, daß sich die radialen Anpreßkräfte, durch welche der Abrollring mit dem Stützring in Eingriff gehalten wird, sich gegenseitig aufheben und somit die Lagerung der Antriebswelle nicht belasten.

Das gleiche gilt prinzipiell auch für die Ausgestaltung nach Anspruch 6, bei der drei Rollkörper vorgesehen sind.

Bei sich diametral gegenüberliegenden Übertragungselementen besteht, wenn sie sich exakt diametral gegenüberstehen, die Notwendigkeit, daß zwischen der Verzahnung des Stützringes und der Verzahnung des Abrollringes eine Zähnezahldif f erenz von zwei, vier oder sechs besteht. Wenn drei Übertragungselemente gemäß Anspruch 6 vorgesehen sind, so bedarf es einer Zähnezahldifferenz. von mindestens drei, damit ein einwandfreier Eingriff zwischen den Zähnen des Abrollringes und der Verzahnung des Stützringes erzielt werden kann.

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Wenn zwei oder mehr auf Lagerzapfen von Radialstegen gelagerte Rollkörper vorgesehen sind und die Differenz~zwi — sehen der Zähnezahl des Stützringes einerseits und der Zähnezahl des Abrollringes andererseits nicht mit der Anzahl der in gleichen Winkelabständen konzentrisch zur Antriebswelle angeordneten Rollkörper übereinstimmt, ist es erforderlich eine winkelmäßige Lagekorrektur der Rollkörper auf den Radialstegen vorzunehmen. Wenn z.B. der Abrollring einen Zahn weniger aufweist als der Stützring und wenn dabei zwei sich diametral gegenüberliegende Rollkörper auf den Lagerzapfen eines zweiarmigen Radialsteges den Abrollring an zwei Stellen zugleich mit dem Stützring in Zahneingriff halten, dann muß die Lagerachse des einen Rollkörpers von der Lagerachse des anderen Rollkörpers einen Winkelabstand haben, der um eine halbe Zahnteilung von 180° abweicht. Analoges gilt bei anderen Zähnezahldifferenzen bzw. einer anderen Anzahl von Rollkörpern.

Mit Hilfe der Ausgestaltung nach Anspruch 7 ist es möglich, die Rollkörper in ihren jeweils funktionsgerechten Winkellagen so zueinander zu fixieren, daß ihre Drehachsen immer exakt auf einer Verbindungslinie zwischen der Achse der Antriebswelle und dem Schnittpunkt der Eingriffslinie mit dem Teilkreis der Innenverzahnung des Stützringes liegen.

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Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 8, bei welcher der Radialsteg gegenüber der Antriebswelle frei drehbar ist, wird die kreisende Bewegung der Rollkörper dadurch erzeugt, daß ihre Mantelflächen auf einer zylindrischen Antriebsfläche der Antriebswelle und gleichzeitig an der Innenfläche des Rollringes abrollen, wobei es im Prinzip gleichgültig ist, ob ein Zahneingriff besteht oder nur ein Reibschluß.

Mit Hilfe der Ausgestaltung nach Anspruch 10, kann eine schonendere und weichere Verformung des Abrollringes innerhalb des Stützringes bei der Drehung der Antriebswelle erzielt werden, wobei gleichzeitig sichergestellt werden kann, daß ein längerer Zahneingriff stattfindet. In diesem Falle ist es zweckmäßig, die jeweils gruppenweise vorhandenen Rollkörper auf einem Radialsteg zu lagern, der drehfest mit der Antriebswelle verbunden ist, so daß sie die gleiche Drehzahl ausführen wie die Antriebswelle, was bedeutet, daß die Rollkörper, welche den Abrollring mit dem Stützring in Eingriff halten, sich synchron mit der Antriebswelle auf einem Kreisbogen um deren Achse bewegen.

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Grundsätzlich ist es möglich, zwischen dem Stützring und dem Abrollring statt eines Zahneingriffes lediglich eine reibschlüssige Rollverbindung vorzusehen. Damit ist zwar keine exakt winkelgetreue Drehmomentsübertragung bzw. Drehbewegungsübertragung zu gewährleisten. Es gibt jedoch sehr viele Anwendungsfälle, wo es auf eine winkelgetreue Übertragung der Drehbewegung nicht ankommt.

Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 11 ist es möglich dasselbe Untersetzungsgetriebe mit zwei Arbeits- oder Abtriebswellen zu versehen, die, von einer gemeinsamen Antriebswelle angetrieben, unterschiedliche Drehzahlen aufweisen. Dabei kann der Eingriff zwischen dem oder den Rollkörpern formschlüssig oder lediglich reibschlüssig sein.

Obwohl es beim erfindungsgemäßen Untersetzungsgetriebe auch möglich.ist, den Abrollring durch ein einstückig angeformtes oder formschlüssig mit ihm verbundenes Verbindungsglied mit einer Arbeitswelle zu verbinden, sieht die Ausgestaltung nach Anspruch 12 vor, die Drehbewegung des Abrollringes durch ein starres Formteil auf eine Arbeits-

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welle zu übertragen, der mit einer eigens dafür vorgesehenen Verzahnung auf der Außenseite des Abrollringes in Eingriff steht. Man erreicht dadurch eine insbesondere in axialer Richtung sehr raumsparende Bauweise.

Es besteht auch eine Möglichkeit, innerhalb gewisser Grenzbereiche jede beliebige Übersetzung zu wählen, da die Zahnteilung bei einem reibschlüssigen Eingriff den Wert Null hat und das erzielte Übersetzungsverhältnis ins Langsame bzw. das Untersetzungsverhältnis lediglich von den Längendifferenzen der Umfangslängen der aufeinander abrollenden Reibflächen bestimmt wird.

Es können somit auch Untersetzungsverhältnisse gewählt werden, deren Nenner keine ganze Zahl ist, sondern auch einen Dezimalbruch enthalten kann, z. B. 1 : 100,35.

Statt eines rein reibschlüssigen Eingriffes besteht natürlich auch die Möglichkeit, sehr kleine bzw. feine Zahnteilungen vorzusehen, wobei für manche Anwendungsfalle, bei denen es auf eine präzise winkelgetreue Antriebsübertragung nicht ankommt, unregelmäßige Verzahnungen, beispielsweise in Form von Riefelungen, Rändelungen u. dgl. vorgesehen werden können.

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Es gibt auch eine Ausgestaltungsitiöglichkeit die sicherstellt, daß die Drehbewegung des Abrollringes getrieblich verlustfrei und winkelgetreu übertragen werden kann.

Eine sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Anspruches 13. Durch sie wird nämlich erreicht, daß auch die Verbindung zwischen dem Abrollring und der Arbeitswelle auf sehr kostengünstige und funktionell direkte Weise hergestellt werden kann.

Eine Variante dazu ist Gegenstand des Anspruches 14. Durch diese Ausgestaltung ist die Möglichkeit gegeben, durch weitere Getriebeglieder zusätzliche Untersetzungsverhältnisse einzubringen.

Während die Ausgestaltung nach Anspruch 15 prinzipiell bei den bekannten Getrieben der gattungsgemäßen Art bekannt ist, sieht die Ausgestaltung nach Anspruch 16 eine weitere Variante vor, die zusätzliche Möglichkeiten der Anwendung weiterer Übersetzungsverhältnisse erschließt.

Mit der Ausgestaltung nach Anspruch 17 wird eine einfach zu realisierende Möglichkeit geschaffen, Fertigungstoleranzen zur Erzielung eines absolut spielfreien Zahnein-

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griffs zwischen dem Abrollring und dem Stützring zu kompensieren.

Diese Ausführungsart ist auch für leistungsmäßig anspruchsvollere Anwendungen des erfindungsgemäßen Untersetzungsgetriebes geeignet, weil durch die Elastizität des Stützringes auch beim Auftreten hoher Radialkräfte Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden können, was insbesondere bei feinen Verzahnungen bzw. unregelmäßigen Verzahnungen oder bei reibschlüssiger Kraftübertragung von Vorteil und großer funktioneller Bedeutung sein kann. Die Elastizität des Stützringes kann beispielsweise durch die Ausgestaltung nach Anspruch 18 erzielt werden.

Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 19 können die Finger des Radialstegs jeweils einen Rollkörper oder jeweils mehrere Rollkörper aufweisen.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 20 dient der zweckmäßigen und schützenden Verkapselung der möglicherweise hoch präzisen Getriebeteile.

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Unabhängig von der jeweiligen Baugröße des Untersetzungsgetriebes ist es zweckmäßig, den Abrollring'gemäß" An-*^:-^v~~'~ spruch 21 aus Kunststoff herzustellen, wobei je nach Anwendungsgebiet des Untersetzungsgetriebes Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 22 bis 25 zweckmäßig und vorteilhaft sein können.

Wenn man gemäß Anspruch 2 6 den Rollkörper mit einer Schrägverzahnung versieht, die mit einer entsprechenden Gegenverzahnung der Antriebswelle in Eingriff steht, und wenn diese Schrägverzahnung eine kleine Zahnteilung aufweist, so kann es für eine störungsfreie Funktionsweise schon ausreichen, den Abrollring mit einer glatten Innenfläche zu versehen und trotzdem die erforderliche Abrollbewegung des oder der Rollkörper auf dieser Innenfläche zu gewährleisten. Durch die Schrägverzahnung wird aber noch der Vorteil erzielt, daß sich eine in Umfangsrichtung längere Anpreßfläche ergibt.

Andererseits können aber auch in diesem Zusammenhang die Ausgestaltungen nach den Ansprüchen 27 und/oder 2 8 von Vorteil sein.

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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung nach einem der Ansprüche 21 und 22 sehen die Ansprüche 28 bis 31 vorteilhafte Gestaltungsmöglichkeiten für das Verbindungsglied zwischen dem Abrollring und einer Arbeitswelle vor, die bei hoher radialer Flexibilität und geringem Reibungsverlust durch Verformungsreibung eine winkeltreue Übertragung der Drehbewegungen des Abrollringes auf eine Arbeitswelle ermöglichen.

Die Gestaltungsmöglichkeiten nach den Ansprüchen 28 bis 31 sind nur dann anwendbar, wenn in axialer Richtung genügend Raum für ein solches Verbindungsglied zur Verfügung steht. Wo dies nicht der Fall ist, ist eine Ausgestaltung der Erfindung nach den Ansprüchen 32 bis 35 vorteilhafter, weil diese Ausgestaltungen in axialer Richtung wesentlich weniger Raum beanspruchen und ebenfalls eine exakte winkeltreue Übertragung der Drehbewegung des Abrollringes auf eine Arbeitswelle ermöglichen.

Allerdings kann wegen der formtechnischen Kompliziertheit der miteinander in Eingriff zu bringenden Kupplungselemente, nämlich der Kupplungszungen einerseits und der sie aufnehmenden Ausnehmungen andererseits, die drehmomentsübertragende Verbindung zwischen dem Abrollring und einer Arbeitswelle nur durch ein zusätzliches Einzelteil

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erreicht werden, wie das auch bei der Ausführungsform der Fall· ist,- die einen Abtriebszahnring -vo-r-sieh-t--.- —·-&ngr;--.----=.-.--.—

Bei der Verwendung eines Abtriebszahnringes gemäß Anspruch 12 oder 16 kann es je nach Baugröße und der Größe des zu übertragenden Drehmomentes zu unkorrekten Zahneingriffen zwischen den Zähnen des Abrollringes einerseits und den Zähnen des Stützringes bzw. des Abrollzahnringes andererseits kommen, wenn, wie erfindungsgemäß vorgesehen, der Abrollring aus Kunststoff besteht und dessen Verzahnung bzw. einzelne Zähne jeweils im Eingriffsbereich einer gewissen Verformung unterliegen.

Durch die Ausgestaltungen der Ansprüche 36 bis 39 können diese Probleme auf einfache Weise und mit hoher Funktionssicherheit gelöst werden.

Durch die bei diesen Ausgestaltungen vorgesehene, zwischen den beiden nebeneinander liegenden Zahneingriffen, angeordnete Ringrippe, ist es möglich, die Verformung der einzelnen Zähne des Abrollringes im Eingriffsbereich zu vermeiden, weil diese Ringrippe den Zähnen in Umfangsrichtung eine stabilisierende Verbindung verleiht und damit korrekte Zahneingriffe beiderseits der Ringrippe ge-

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l€f -?

währleistet. Ein sehr wichtiger Gesichtspunkt ist dabei auch in der Möglichkeit zu sehen, auf den beiden Seiten der Ringrippe unterschiedliche Zahnformen und Zahnteilungen vorzusehen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichungsfiguren an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 in einer Stirnansicht gemäß der Schnittlinie I-I aus Fig. 2 ein Untersetzungsgetriebe mit zwei Ro11körpern;

Fig. 2 einen Schnitt II-II aus Fig. 1;

Fig. 3 in einer Stirnansicht gemäß der Schnittlinie III-III aus Fig. 4 ein Untersetzungsgetriebe mit drei Rollkörpern;

Fig. 4 einen Schnitt IV-IV aus Fig. 3;

Fig. 5 in Seitenansicht eine Ausführung des Untersetzungsgetriebes in natürlicher Größe;

Fig. 6 in Stirnansicht einen Abtriebs.zahnring;

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Fig. 7 einen Schnitt VII-VII aus Fig. 6;

Fig. 8 eine Stirnansicht gemäß der Schnittlinie VIII-VIII aus Fig. 9 einer anderen Ausführungsform des in Fig. 1 dargestellten Untersetzungsgetriebes;

Fig. 9 einen Schnitt IX-IX aus Fig. 8; .

Fig. 1.0 eine der Fig. 3 entsprechende Stirnansicht einer anderen Ausführungsform dieses Untersetzungsgetriebes;

Fig. 11 eine der Stirnansicht der Fig. 8 entsprechende Stirnansicht gemäß Schnittlinie XI-XI aus Flg. 12 eines anderen Untersetzungsgetriebes;

Fig. 12 einen Schnitt XII-XII aus Fig. 11;

Fig. 13 eine andere Ausführungsform des in Fig. 3 dargestellten mit drei Rollkörpern versehenen Untersetzungsgetriebes in Stirnansicht die der Schnittlinie III-III aus Fig. 4 entspricht;

Fig. 14 die Grundform eines Abrollrings mit Außenverzahnung in Stirnansicht;

Fig. 14a. einen Schnitt XIVa-XIVa aus Fig. 14;

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Fig. 15 einen Schnitt XV-XV aus Fig. 16, bei der zwei mit-Außenverzahnungen-und Abrollflächen versehene Rollkörper vorgesehen sind;

Fig. 16 einen Schnitt XVI-XVI aus Fig. 15;

Fig. 17 einen sowohl außen- als auch innenverzahnten Abrollring in Stirnansicht;

Fig. 18 einen.Schnitt VIII-VIII aus Fig. 17;

Fig. 19 eine andere Ausführungsform eines außen- und innenverzahnten Abrollringes in Stirnansicht;

Fig. 20 einen Schnitt XX-XX aus Fig. 19;

Fig. 20a eine der Schnittdarstellung, der Fig. 20 entsprechende Ansicht eines mit einer schrägen Innenverzahnung versehenen Abrollringes;

Fig. 21 im Schnitt ein Untersetzungsgetriebe mit einem gemäß Fig. 20 oder 20a ausgebildeten Abrollring und mit zwei verzahnten Abrollkörpern;

Fig.. 21a die Antriebswelle aus Fig. 21 in Seitenansicht, jedoch mit einem schräg verzahnten Zahnritzel;

Fig. 22 in hälftiger Schnittdarstellung eine Ausführungsform des Untersetzungsgetriebes mit radial elastischem Stützring;

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— ZZ-

Fig. 23 eine im Grundaufbau der Fig. 1 und 2 entspre- ··■-■-·. - chende Ausführungsform-des Untersetzungsgetrie,-. bes mit einem Abtriebszahnring, der über weitere Untersetzungsgetriebeglieder mit einer Arbeitswelle in Verbindung steht;

Fig. 24 in' seitlich offener 'Stirnansicht eine' Ausführungsform des Untersetzungsgetriebes mit einem an drei Radialfingern jeweils mehrere Rollkörper aufweisenden Radialsteg;

Fig. 25 in Schnittdarstellung eine Ausführungsform des Radialgetriebes mit zwei unterschiedlich angetriebenen Arbeitswellen;

Fig. 26 eine Ausführungsform des Untersetzungsgetriebes, bei dem der Abrollring mit einer flexiblen Abtriebsbuchse versehen ist;

Fig. 27 die Abtriebsbuchse aus Fig. 26 als Einzelteil im Schnitt;

Fig. 28 eine andere Ausführungsform der Abtriebsbuchse im Schnitt;

Fig. 29 im Schnitt ein anderes Untersetzungsgetriebe, bei dem der Abrollring stirnseitig mit einstük-

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kig angeformten Kupplungszungen mit einem scheibenförmigen· Kupplungskörper verbunden ist;

Fig. 30 in Stirnansicht den Kupplungsring aus Fig. 29 als Einzelteil;

Fig. 31 einen Schnitt XXXI-XXXI aus Fig. 30;

Fig. 32 einen Schnitt XXXII-XXXII aus Fig. 31;

Fig. 33 einen Schnitt XXXIII-XXXIII aus Fig. 31;

Fig. 34 den Kupplungskörper in Stirnansicht;

Fig. 35 einen Schnitt XXXV-XXXV aus Fig. 33;

Fig. 36 die Stirnansicht des Kupplungskörpers aus Fig. 34 mit den eingesetzten Kupplungszungen des Abrollringes aus Fig. 32;

Fig. 37 eine andere Ausführungsform des Kupplungskörpers in Stirnansicht;

Fig. 38 einen Schnitt XXXVIII-XXXVIII aus Fig. 37;

Fig. 39 die Stirnansicht des Kupplungskörpers aus Fig. 37 mit den eingesetzten Kupplungszungen des Abrollringes aus Fig. 32;

Fig. 40 in hälftiger Schnittdarstellung eine Ausführungsform des Untersetzungsgetriebes, bei der

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der Abrollring zwei durch eine Ringrippe von-""■ "einarider getrennte 'Aüßenve'r zahnungen""aufwe~i"s tT

Fig. 41 in vergrößerter Darstellung den Abrollring aus Fig. 40 im Schnitt.

Anhand der vorstehend beschriebenen Zeichungsfiguren werden nachfolgend verschiedene Ausführungsformen eines Untersetzungsgetriebes beschrieben, dessen Grundbestandteile jeweils ein kreisrunder Stützring 1, ein radial elastischer Abrollring 5 (Fig. 1 bis 14a), 5/1 (Fig. 15 bis 18), 5/2 (Fig. 19 bis 21) 5/3 (Fig. 20a) wenigstens ein Rollkörper 32 (Fig. 1 bis 10), 30/1 (Fig. 11 bis 13), 30/2 (Fig. 15 und 16), 30/3 (Fig. 21), eine Antriebswelle 14 mit einer Antriebsrolle 20 bzw. einem Zahnritzel 20/1 (Fig. 16), 20/2 (Fig. 21), 20/3 (Fig. 21a) bilden.

Als Übertragungselemente zwischen der Antriebsrolle 20 und dem Abrollring dienen die Rollkörper 32, 32/1, 32/1', 32/2, 32/3.

Der zylindrische Stützring 1 ist mit einer Innenverzahnung 3 versehen. Möglich ist es aber grundsätzlich auch, ihn mit einer zylindrischen inneren Reibfläche zu verse-

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hen, auf der eine ebenfalls zahnlose Umfangsflache des Abrollringes reibschlüssig abrollt. ■ - ■■-··-

Die Innenverzahnung 3 erstreckt sich bei bestimmten Ausführungsformen gemäß Fig. 1 bis 25 und Fig. 40 über eine Breite bl. Dieser Stützring 1 ist als feststehendes Getriebeteil undrehbar mit irgendeinem, in der Zeichnung nicht dargestellten Getriebeträger od. dgl. verbunden. An seinen beiden planebenen Stirnflächen sind jeweils ring- oder scheibenartige Stirnwände 43 und 44 angeordnet, die durch axiale Schrauben 42 miteinander bzw. mit dem Stützring 1 lösbar verbunden sind.

Bei.allen Ausführungsformen weist die Stirnwand 44 eine zentrale Bohrung 61 auf, durch welche die Antriebswelle drehbar hindurch ragt. Diese Antriebswelle 14 kann beispielsweise mit einem Antriebsmotor in Verbindung stehen und von diesem in der einen oder anderen Drehrichtung angetrieben werden. Auf dieser Antriebswelle 14 ist die Antriebsrolle 20 (Fig. 1 bis 19) bzw. ein Zahnritzel 20/1, 20/2, 20/3 (Fig. 16, Fig. 21, Fig. 21a) drehfest angeordnet, so daß sich diese Antriebsrolle 20 bzw. das Zahnritzel 20/1, 20/2 winkeltreu mit der Antriebswelle 14 dreht, wenn diese angetrieben wird. Die drehfeste Verbindung mit der Antriebswelle 14 ist durch einen Wellenkeil 24 hergestellt.

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Die Antriebsrolle 20 hat einen Außendurchmesser D_a/ der wesentlich kleiner ist als der Radius 'Ri," des j ewerl-s der Innenverzahnung 3 des Stützringes 1 in Eingriff stehenden Abschnitts des in seiner Grundform zylindrischen Abrollringes 5. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen --ist.,der. Durchmesser. D_a der Antriebsrolle. 20 .etwa.halb,. so groß wie der Radius R±. In jedem Falle sollte er aber um ein Viertel bis ein Drittel kleiner sein als der Radius Ri.

Der Außendurchmesser D des mit der Außenverzahnung 9 versehenen Abrollringes 5 (Fig. 14) sollte um wenigstens die doppelte Zahnhöhe der miteinander in Eingriff stehenden Verzahnungen 3 und 9 kleiner sein als der Innendurchmesser der Innenverzahnung 3 des Stützringes 1.

Der in seiner Grundform kreisrunde Abrollring 5 (Fig. 14) ist radial elastisch.. Er besteht aus einem im übrigen formstabilen Kunststoff. Seine Breite b2 ist größer als die Breite bl der Innenverzahnung 3 des Stützringes 1. Wenn dieser Abrollring 5 zusammen mit einem innenverzahnten Stützring 1 verwendet wird, weist auch er eine Außenverzahnung 9 auf, die jedoch mit einer kleineren Zähnezahl Zi versehen ist als die Innenverzahnung 3 des Stützringes 1 mit der Zähnezahl Z₂.

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— ZI ···

t ·

Diese Zähnezahlen Z₁ und Z₂ können sich beispielsweise um einen oder mehrere Zähne· unterscheiden, wobei allerdings sichergestellt■sein muß, daß sie störungsfrei und möglichst ohne große Reibungsverluste miteinander kämmen können.

Bei den hier zeichnerisch dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Abrollringe 5 bis 5/3 in jedem Fall mit einer Außenverzahnung 7 versehen, die mit einer entsprechenden Innenverzahnung 3 des Stützringes jeweils abschnittweise in Eingriff steht.

Bei den Ausführungsformen der Fig. 1, 2, 8 bis 12, 15 und 16 sowie 21, 23, 25, 26, 29 und 40 steht diese Außenverzahnung 9 des Abrollringes 5 jeweils im Bereich zweier sich diametral gegenüberliegender Umfangsabschnitte durch mehrere Zähne in Eingriff mit der Innenverzahnung 3 des Stützringes 1, wobei der Abrollring,5 aufgrund seiner geringeren Zähnezahl Zi und auch aufgrund seiner damit verbundenen kleineren Umfangslänge eine elliptische Form annimmt. Bei den Ausführungen der Fig. 1 bis 4 und Fig. 8 bis 12 werden diese Zahneingriffe jeweils erzeugt durch zwei sich diametral gegenüberliegende Rollkörper 32 bzw.

_ O ö _

&zgr; &ogr;

32/1. Bei der Ausführung gemäß Fig. 1 bis 4 stützen sich -diese--Rollkörper- 32 auf einer zentr-a-len Antr-ie-b-sr-o-l~l-ei--2--0-> ab, die drehfest auf der Antriebswelle 14 innerhalb der Stirnwand 44 befestigt ist.

Diese Rollkörper 32 und die Antriebsrolle 20 sind in zweckmäßiger Weise auf' ihren" Mantelflächen mi'tf "Reib'belä- ' gen 11 bzw. 12 versehen, die möglichst schlupffrei miteinander in Eingriff stehen, so daß eine Drehung der Antriebsrolle 20 auch eine Drehung der beiden Rollkörper mit.gleicher Umfangsgeschwindigkeit zur Folge hat. Dadurch, daß diese Rollkörper 32 gleichzeitig unter einem gewissen radialen Anpreßdruck auch mit der Innenfläche des Abrollringes 5 durch Reibschluß in Eingriff stehen, werden die beiden Rollkörper 32 zugleich in eine kreisende Bewegung um die Achse der Antriebsrolle 20 bzw. der mit dieser zusammenfallenden Achse 15 der Antriebswelle 14 bewegt. Durch diese kreisende Bewegung findet ein Abrollen des Abrollringes 5 im Stützring 1 statt und zwar so, daß sich bei einer vollen Kreisbewegung eines Rollkörpers 32 der Abrollring 5 gegenüber dem Stützring 1 um einen Winkel dreht, dessen Größe der Zahndifferenz (Z₂ Z_x) zwischen ihren beiden Verzahnungen 3 und 9 entspricht .

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_OQ_

Bei der in den Fig. 3, 4 und 13 dargestellten Ausführungsform
sind jeweils drei Rollkörper 32 bzw. 32/1 vorhanden,
die um jeweils 120° zueinander versetzt innerhalb des Abrollringes 5 angeordnet sind, so daß dieser an drei Umfangsabschnitten zugleich mit der Innenverzahnung 3 des Stützringes 1 in Eingriff steht.

Um bei solchen Anordnungen einwandfreie Zahneingriffe zu
gewährleisten, ist es erforderlich, entweder die Zahndifferenzen zwischen der Innenverzahnung 3 des Stützringes 1 und der Außenverzahnung 9 des Abrollringes 5 jeweils auf
die Anzahl der vorhandenen Rollkörper 32 abzustimmen oder die Winkelabstände zwischen diesen Rollkörpern um entsprechende
Bruchteile der Zahnteilung zu korrigieren.

Wenn jedoch die Zähnezahldifferenz zwischen der Innenverzahnung 3 des Stützringes 1 und der Außenverzahnung 9 des Abrollringes (Z₂ - Z₁ = 1) ein Zahn beträgt und zwei
Rollkörper 32 oder 32/1 vorhanden sind, so muß der Winkelabstand
zwischen den Dreh- bzw. Lagerachsen dieser, .
Rollkörper 32 um eine halbe Zahnteilung von 180° nach
oben oder nach unten abweichen. Bei drei Rollkörpern müssen die Winkelabstände jeweils um ein Drittel der Zahnteilung
von 120° nach oben oder unten abweichen. Wenn bei zwei Rollkörpern die Zähnezahldifferenz zwei Zähne be-

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trägt oder bei drei Rollkörpern drei Zähne ausmacht, so bedarf es " dieser Winkelkorrektur^nlcht. *~ " ■-—-.—-

Die Drehzahluntersetzung zwischen der kreisenden Bewegung der Rollkörper 32 bzw. 32/1 und der Drehbewegung des Abrollringes 5 errechnet sich nach der Formel:

. Z^

wobei Zi die kleinere Zähnezahl des Abrollringes 5 und Z₂ die größere Zähnezahl des Stützrings 1 ist.

Die kreisende Bewegung der Rollkörper 32, 32/1 ergibt sich aus der Drehzahl der Antriebswelle 14 und dem Verhältnis zwischen der Umfangslänge Ui der Antriebsrolle und der Umfangslänge U₂ der Innenfläche des Abrollringes 5. Es besteht zwischen der Antriebswelle 14 und den kreisenden Bewegungen der Rollkörper das Untersetzungsverhältnis

Die Gesamtuntersetzung i_G zwischen der Antriebswelle 14 und dem Abrollring 5 beträgt somit

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• &igr; - ·:	•	•	··	• ·	• ·	•
• • · #		··	• · · *	• ·
Z₂ _ U₁
*7-7 TI*

Diese Untersetzungsverhältnisse gelten sowohl für die Untersetzungsgetriebe mit zwei Rollkörpern 32 gemäß Fig. 1, Fig. 2, Fig. 8 und Fig. 9 als auch für die Untersetzungsgetriebe mit drei Rollkörpern 32 gemäß Fig. 3 und Fig. 4 sowie Fig. 10 und Fig. 23 und ebenso für die Ausführungsform der Fig. 15, Fig. 16 und Fig. 21 bzw. Fig. 21a, bei denen Rollkörper 32/2, 32/3 mit Stirnyerzahnungen und auf der Antriebswelle 14 jeweils Zahnritzel 20/2 vorgesehen sind und bei denen auch die Abrollringe 5/1-bzw. 5/2, bzw. 5/3 jeweils Innenverzahnungen 10/1 bzw. 10/2 bzw. 10/3 aufweisen, mit denen die Rollkörper 32/2 bzw. 32/3 in Eingriff stehen.

Bei den verzahnten Rollkörpern 32/2 und 32/3 die. gemäß Fig. 15 und 16 bzw. Fig. 21 sowohl mit einem zentralen Zahnritzel 20/1 bzw. 20/2 oder 20/3 als auch mit einer Innenverzahnung 10/1, 10/2 oder 10/3 eines Abrollringes 5/1 oder 5/2 oder 5/3 in Eingriff stehen, gilt

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wobei Ziodie Zähnezahl der Innenverzahnung 10/1, 10/2 bzw. 10/3 des Abrollringes 5/T,"'572,~" bzw. 5/3 "ist "und "Z₂Y~ die Zähnezahl des Zahnritzels 20/1, 20/2 oder 20/3 darstellt.

Wie aus Fig. 16 ersichtlich ist, liegen bei dieser Ausführungsform die beiden verzahnten Rollkörper 32/2 jeweils axial zwischen zwei nicht verzahnten, mit glatten zylindrischen Stützflächen versehenen Rollkörpern 32/1', mit denen sie jeweils gemeinsam auf Lagerwellen 18' gelagert sind.

Die nicht verzahnten Rollkörper 32/1' dienen dabei lediglich der radialen Kraftübertragung, die erforderlich ist, um die Außenverzahnung des Abrollringes 5/1 mit der Innenverzahnung 3 des Stützringes 1 abschnittweise in Eingriff zu halten und zugleich die Zahneingriffe zwischen den verzahnten Rollkörpern 32/2 und der Innenverzahnung 10/1, 10/3 Oder 10/3 des jeweiligen Abrollringes 5/1, 5/2 oder 5/3 von radialen Anpreßkräften frei zu halten. Die kreisende Bewegung dieser sich diametral gegenüberliegenden Rollkörper 32/1 und 32/2 mit ihren gemeinsamen Lagerwellen 18' wird dabei durch den Zahneingriff zwischen den Rollkörpern 32/2 einerseits und der Innenverzahnung 10/1 (Fig. 18)' andererseits bewirkt.

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Letzteres gilt auch für die Ausführungsform der Fig. 21, bei der zwei außenverzahnte Rollkörper 32/3 auf diametralen Lagerzapfen 18 eines frei drehbaren Radialsteges 16 gelagert'sind und über ihre ganze Breite b2 durch eine Stirnverzahnung, die eine gerade Stirnverzahnung oder eine Schrägverzahnung sein kann, einerseits mit dem Zahnritzel 20/2 der Antriebswelle 14 und andererseits mit der Innenverzahnung 10/2 eines Abrollringes 5/2 in Eingriff stehen, dessen Innenverzahnung 10/2 sich ebenfalls über die gesamte Breite b2 des Abrollringes 5/2 erstreckt. Gleiches gilt auch für die Schrägverzahnung des in Fig. 20a dargestellten Abrollringes 5/3 mit seiner schrägen Innenverzahnung 10/3, die über entsprechend schräg verzahnte Rollkörper mit einem schräg verzahnten Zahnritzel 10/3 . in getrieblicheiti Zahneingriff stehen kann.

Obwohl bei der Ausführungsform der Fig. 15 und 16 die verzahnten Rollkörper 32/2 nicht auf einem Radialsteg gelagert sind, ist es in der Praxis zweckmäßig, einen solchen Radialsteg vorzusehen.

Bei den Ausführungsformen der Fig. 1 bis 4 sind die Rollkörper 32 jeweils lose^::'um-die Antriebsrolle 20 herum an-

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_'54—

geordnet, und sie stehen sowohl mit der Antriebsfläche der Antriebsrolle 20 als auch mit'der"Innenfläche"des'Abrollringes 5 in reibschlüssiger Verbindung. Bei den Ausführungsformen der Fig. 8, 9 und 10 ist jeweils ein Radialsteg 16 bzw. 17 vorgesehen, der sich diametral gegenüberliegende Lagerzapfen 18 aufweist, auf denen die einzelnen Rollkörper 32 jeweils für sich drehbar gelagert sind. Mit Hilfe dieser Radialstege 16 und 17 kann sichergestellt werden, daß die Rollkörper den jeweils korrekten Winkelabstand voneinander einhalten, was bei den •Ausführungsformen der Fig. 1 bis 4, nicht unbedingt gewährleistet werden kann.

Der Radialsteg 16 ist mittels einer Nabe 19 frei drehbar auf der Antriebswelle 14 gelagert. Er sitzt in einer zylindrischen Ausnehmung 22 der Stirnwand 44 (Fig. 9), in welcher er ebenfalls frei drehbar ist. Durch die Zentrierung des Radialsteges 16 bzw. 17 auf der Antriebswelle ist auch sichergestellt, daß sich die Rollkörper 32 jeweils exakt auf einer Kreisbahn konzentrisch um die Achse 15 der Antriebswelle 14, die zugleich Systemachse des ganzen Untersetzungsgetriebes ist, bewegen.

Bei der Ausführungsform der Fig. 15 und 16 ist zwar kein Radialsteg 16 vorgesehen. Es bietet.sich aber nicht an,

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sondern es ist für eine störungsfreie Funktionsweise sogar wichtig, die beiden Lagerwellen 18' auf einem Radialsteg 16 zu befestigen, der auf der Antriebswelle zentriert und frei drehbar gelagert ist.

Bei der Ausführungsform der Fig. 11 und 12 sowie der Fig. 13 sind Radialstege 16' bzw. 17' vorgesehen, die jeweils drehfest mit der Antriebswelle 14 verbunden sind. Die auf Ihnen gelagerten Rollkörper 32/1 haben keine Reibbeläge und sie stehen nicht reibschlüssig oder durch einen Zahneingriff mit der Antriebswelle 14 in Drehverbindung. Dadurch entspricht die kreisende Drehbewegung der Rollkörper 32/1 exakt der Drehzahl der Antriebswelle 14.

Wie aus Fig. 12 ersichtlich ist, besitzt der Radialsteg 16' eine durch einen Wellenkeil 24 mit der Antriebswelle 14 verbundene Nabe 25. Die beiden Rollkörper 32/1 sind auch hier auf Lagerzapfen 18 des Radialstegs 16' jeweils für sich drehbar gelagert, so daß sie während ihrer kreisenden Bewegung um die Achse 15 der Antriebswelle 14 an der Innenfläche 6 des Abrollringes 5, an der sie mit einem gewissen Anpreßdruck anliegen, abrollen können.

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In Fig. 24 ist eine Variante zur Ausführungsform der Fig. 13 dargestellt. Hierbei ist ein Radialsteg 17/1 vorgesehen, der drehfest mit der Antriebswelle 14 verbunden ist und der drei Radialfinger 26, 27, 28 aufweist. Auf diesen Radialfingern 26, 27 und 28 sind jeweils mittels Lagerzapfen 18/1 in Dreiergruppen Rollkörper 30/1 gelagert, welche den Abrollring 5 an drei um 120° zueinander versetzten Stellen mit dem Stützring 1 in Eingriff halten. Wie leicht erkennbar ist, haben diese Rollkörper 30/1 jeweils kleinere Durchmesser als die Rollkörper der Fig. 13. Dadurch, daß sie jeweils eng beieinander jedoch unabhängig voneinander drehbar an den Radialfingern gelagert sind, können sie jeweils gleichzeitig mehrere Zähne der kämmenden Verzahnungen. 3 und 9 an den drei Stellen miteinander in Eingriff halten, was von Vorteil sein kann.

Wie aus den Schnittdarstellungen der Fig. 2, 4, 9, 12, 16, 23 und 25 ersichtlich ist, ist als Verbindungsglied zwischen dem Abrollring 5 und einer Arbeitswelle 29 ein Abtriebszahnring 40 einer Innenverzahnung 41 vorgesehen, der mit der Arbeitswelle 29 ein einstückiges Bauteil bildet. Dabei weist die Innenverzahnung 3 des Stützringes

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eine axiale Breite b auf, die kleiner ist als die Hälfte der Breite bl der Außenverzahnung 9 des Abrollringes 5.

Die Innenverzahnung 41 des Abtriebszahnringes 40 hat eine Zähnezahl Z₃, die zumindest annähernd mit der Zähnezahl Zi der Außenverzahnung 1 des Abrollringes 5 übereinstimmt, welche mit der Innenverzahnung 3 des Stützringes 1 in Eingriff steht. Um jedoch sicherzustellen, daß bei einer Drehbewegung des Abrollringes 5 auch eine Drehbewegung des Abtriebszahnringes 40 erzeugt wird, muß sich die Zähnezahl Z₃ der Innenverzahnung 41 des Abtriebszahnringes 40 von der Zähnezahl Z₂ der Innenverzahnung 3 des Stützringes 1 unterscheiden. Wenn die Zähnezahl Z₃ der Innenverzahnung 41 mit der Zähnezahl Z₁ der Außenverzahnung 9 des Abrollringes 5 übereinstimmt, steht zwischen diesen beiden Verzahnungen 41 und 9 das Übersetzungsverhältnis 1:1.

Ist die Zähnezahl Z₃ der Innenverzahnung 41 größer als die Zähnezahl Z₁ des Abrollringes 5, so ergibt sich eine weitere Untersetzung ins Langsame; ist die Zähnezahl Z₃ kleiner als die Zähnezahl Z₁ so ergibt sich eine zusätzliche Übersetzung ins Schnelle, was jedoch nicht sinnvoll ist.

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~ Jo -

•	• •	•	•	t	··	···· •
•				···	•

Wenn beispielsweise die Innenverzahnung 41 einen Zahn weniger aufweist als· die-Außenverzahnung 9, so-wird-sich-—

der Abtriebszahnring 40 bei einer vollen Umdrehung des '■ Abrollringes 5 um eine Zahnteilung weiter drehen als der Abrollring 5. Wenn umgekehrt die Innenverzahnung 41 einen Zahn mehr aufweist als der Abrollring 5, so wird bei einer vollen Umdrehung des Abrollringes 5 der Abtriebszahnring 40 eine Drehbewegung ausführen, die um eine Zahnteilung kleiner ist als eine volle Umdrehung. Wenn dabei zugleich die Zähnezahldifferenz Z₂ - Z₁ = 1 beträgt, ergibt sich die Drehzahl O (Null) an der Arbeitswelle.

In Fig. 23 ist eine Variante zu dem in den Fig. 1 und 2 sowie Fig. 8 und 9 dargestellten Untersetzungsgetrieben wiedergegeben, bei der ein Abtriebszahnring 40/1 mit seiner Innenverzahnung 41 in gleicher Weise in Zahneingriff steht mit der Außenverzahnung 9 des Abrollringes 5. Im Unterschied zu dem Abtriebszahnring 40 weist jedoch der Abtriebszahnring 40/1 keine Arbeitswelle auf. Vielmehr ist er über weitere Getriebeteile getrieblich mit einer Arbeitswelle 29' verbunden. Diese Getriebeteile bestehen aus zwei sich diametral gegenüberliegend auf exzentrisch angeordneten Lagerzapfen 64 und 65 drehbar gelagerten Planetenrädern. 62. und 63, die einerseits mit einer Innenverzahnung 41/1 des Abtriebszahnringes 40/1 und anderer-

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seits mit einem Zahnrad 66, das einstückig mit der Arbeitswelle 29' verbunden ist, in Eingriff stehen. Mit Hilfe solcher zusätzlicher Getriebeteile 62, 63 kann die Untersetzung zwischen der Antriebswelle 14 und der Arbeitswelle 29'. zusätzlich verändert werden. Insbesondere lassen sich auf diese Weise noch höhere Untersetzungen bzw. Übersetzungen ins Langsame erzielen.

Wie schon bei den bekannten Untersetzungsgetrieben der gattungsgemäßen Art ist auch beim erfindungsgemäßen Untersetzungsgetriebe ein völlig spielfreier Zahneingriff zwischen den Zähnen des Abrollringes 5 und den Zähnen des Stützringes 1 ohne weiteres realisierbar, zumal sich dafür zusätzlich verbesserte Konditionen insofern ergeben, als die Zähne des aus Kunststoff bestehenden Abrollringes 5 weicher und somit auch elastischer sind als die starren Zähne des gewöhnlich aus Stahl, Messing, Aluminium oder einem sonstigen harten Metall■bestehenden Stützringes Diese Werkstoffkombination trägt auch wesentlich zu einem völlig geräuschlosen Arbeiten des erfindungsgemäßen Getriebes bei, wobei für bestimmte Anwendungszwecke bzw. Anwendungsgebiete auch die Möglichkeit besteht, beide miteinander in Eingriff stehenden Teile aus Kunststoff oder Metall herzustellen.

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Um auch bei kritischen Zahnprofilen der Verzahnung 9 des Abrollringes 5 einerseits und der Verzahnung 3 des Stützrings 1 andererseits mit Sicherheit eine absolut spielfreie Eingriffslage zu erhalten und dabei einen möglichst geringen Reibungsverschleiß zu gewährleisten, ist es von Vorteil und zweckmäßig, die Innenverzahnung 3 des..Stütz- . ringes 1 radial elastisch zu gestalten. Dies kann beispielsweise durch die in Fig. 21 dargestellte Ausführungsform realisiert werden. Dabei ist zwischen einem relativ dünnwandigen Ringkörperteil 68, an dem die Innenverzahnung 3 angebracht ist,. und dem äußeren dickwandigen Ringkörperteil 69 eine dünne Ringnut 70 angeordnet, die sich axial annähernd über die gesamte Breite b der Außenverzahnung 9 des Abrollringes 5 erstreckt. Der mit der Verzahnung 3 versehene Teil des Stützringes 1 ist dadurch radial elastisch, so daß die beiden Verzahnungen 3 und 9 völlig spielfrei radial ineinander gepreßt werden können. Fertigungstoleranzen können auf diese Weise völlig kompensiert werden.

In Fig. 25 ist eine Ausführungsform dargestellt, die in ihrem prinzipiellen Aufbau der Ausführungsform gemäß Fig. 9 entspricht. Bei der Ausführungsform der Fig. 9 ist es möglich, statt der Antriebswelle 14 mit der Antriebsrolle 20 die Nabe 19 des Radialsteges 16 anzutreiben, wodurch

man im Prinzip die gleiche Wirkungsweise erzielen würde, wie bei den Ausführungsformen der Fig. 11 und 12 bzw. 13, wo der Radialsteg 16' drehfest mit der Antriebswelle 14 verbunden ist.

Wenn dabei aber die mit einem Reibmantel 11 versehenen Rollkörper 32, die bei ihrer Kreisbewegung an der Innenfläche des Abrollringes 5 abrollen und sich dabei um die Achsen der Lagerzapfen 18 drehen, mit der Antriebsrolle 20 in reibschlüssigem Eingriff stehen, so erhält auch diese Antriebsrolle 20 und die mit ihr verbundene Antriebswelle 14 eine Drehung in der gleichen Drehrichtung wie der Radialsteg 16. Die Drehgeschwindigkeit ist jedoch geringer; und zwar entspricht sie dem Untersetzungsverhältnis zwischen der Umfangslänge U₂ der Innenfläche des Abrollringes 5 und der Umfangslänge Ui der Antriebsrolle 20.

Dieser Möglichkeit ist bei der Ausführungsform der Fig. 25 Rechnung getragen. Deshalb ist ein Radialsteg 16/1 vorgesehen, der eine Antriebswelle 14/1 aufweist die einstückig mit ihm verbunden ist. Die beiden Rollkörper 32 mit ihren Reibbelägen 11 sind drehbar auf den Lagerzapfen 18 des Radialstegs 16/1 gelagert und stehen in reibschlüssigem Eingriff mit der Innenfläche 6 des Abrollringes 5, der seinerseits durch seine Außenverzahnung 9

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gleichzeitig mit der Innenverzahnung 3 des Stützringes 1 und der Innenverzahnung 41 eines -Abtriebzahnringes -4O/2- ■-in Eingriff steht. Dieser Abtriebszahnring 40/2 hat eine als Hohlwelle ausgebildete Arbeitswelle 29/2 in der eine zweite Arbeitswelle 29/3 für sich drehbar gelagert ist. Diese zweite Arbeitswelle 29/3 ist drehfest verbunden mit einer Abtriebsrolle 46 und so konzentrisch zur gemeinsamen Systemachse bzw. Achse 15 der Antriebswelle 14/1 angeordnet, daß sich die beiden Rollkörper 32 mit ihren Reibbelägen 11 reibschlüssig auf ihr abstützen. Um einen guten Reibschluß zu erhalten, ist auch die Abtriebsrolle 46 mit einem Reibbelag 12 versehen.

Man erhält also bei diesem Aufbau ein Untersetzungsgetriebe der gattungsgemäßen Art mit zwei Arbeitswellen 29/2 und.29/3, wobei sich die Arbeitswelle 29/2 in entgegengesetzter Richtung zur Arbeitswelle 29/3 dreht.

Wenn man davon ausgeht, daß die Innenverzahnung 41 des Abtriebszahnringes 42/2 die gleiche Zähnezahl aufweist, wie die Außenverzahnung 9 des Abrollringes 5, so hängt die Untersetzung zwischen der Antriebswelle 14/1 und der Arbeitswelle 29/2 allein von der Zähnezahldxfferenz zwischen der Außenverzahnung 9 des Abrollringes 5 und der Innenverzahnung 3 des Stützringes 1 ab. Sie errechnet sich nach der weiter oben angegebenen Formel

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..... ₂ ^1r~ &zgr; - &zgr; '

Das Drehzahlverhältnis zwischen der Antriebswelle 14/1 und der zweiten Arbeitswelle 29/3 hingegen hängt von der Differenz zwischen der inneren Umfangslänge U₂ des Abrollringes 5 und der Umfangslänge U₁ der Abtriebsrolle 46 ab.

In den Fig. 26 bis 28 einerseits und den Fig. 29 bis einschl. 33 andererseits sind zwei unterschiedliche Möglichkeiten dargestellt, den Abrollring 5 in seinen verschiedenen Varianten mit oder ohne Innenverzahnung, über Verbindungsglieder, die entweder einstückig mit ihm verbunden sind oder formschlüssig mit ihm verbunden werden können, mit einer Arbeitswelle bzw. einem Kupplungsteil für eine Arbeitswelle zu versehen, bei denen im übrigen der Zahneingriff eines Abtriebsringes entfällt.

Bei der Ausführungsform des Untersetzungsgetriebes gemäß Fig. 26 und 27 ist ein Abrollring 5/4 vorgesehen, der wie die übrigen Abrollringe 5 bis 5/3 eine Außenverzahnung 9 aufweist. Diese Außenverzahnung 9 steht mit einer gleich breiten Innenverzahnung 3 des Abstützringes 1 beim Vor-

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handensein zweier Rollkörper 32 an zwei sich gegenüberliegenden Umfangsabschnitten in Eingriff. Als Verbin

dungsglied zu einer Arbeitswelle weist der Abrollring 5/4 ein als axiale, aus dem Stützring 1 herausgeführte Verlängerung ausgebildetes relativ dünnwandiges Abtriebsteil 75 auf, das.die Form eines teilweise zylindrischen und_ teilweise konischen Hohlkörpers hat.

Dieses Abtriebsteil 75 besteht aus einem sich unmittelbar an den verzahnten Abrollring 5/1 einstückig anschließenden zylindrischen Wandabschnitt 76, an welchen sich ein konischer Wandabschnitt 77 anschließt, der mit einer Kupplungsnabe 7 8 oder mit einem Wellenstumpf 79 (Fig. 27) für den Anschluß einer Arbeitswelle versehen ist.

Wie die Fig. 26 und 27 zeigen, verjüngt sich der konische Wandabschnitt 77 in axialer Richtung .mit zunehmendem Abstand vom Abrollring 5/4 &agr; mit einem Kegelwinkel von etwa 60°. Wichtig dabei ist, daß dieser Abtriebsteil 75 in seinem außerhalb eines axialen Halterings 43' liegenden Bereich mit in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordneten durchgehenden Längsschlitzen 80 versehen ist, die sich in axialer Richtung über den größten Teil des konischen Abschnitts 77 und auch in den zylindrischen Abschnitt 76 erstrecken. Diese Längsschlitze 80 sollen sehr schmal sein und nur dazu dienen, die radiale Flexibilität

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des Abtriebsteils 75 zu erhöhen, damit sich der Abrollring 5/4 während des Betriebes, d.h. während des Umlaufs der von der Antriebswelle 14 über den Radialsteg 16' angetriebenen Rollkörper 32, ohne großen Widerstand ellipsenförmig verformen kann. Ein Verwinden in Umfangsrichtung soll möglichst vermieden werden.

Wie aus Fig. 26 ersichtlich ist, sind die beiden Rollkörper 32 auch bei dieser Ausführungsform auf Lagerzapfen Ii des Radialsteges 16' gelagert und zusätzlich durch eine der Stirnwand 44 gegenüberliegende Scheibe 83 mit Hilfe einer Axialsicherungsscheibe 84 auf der Antriebswelle 14 axial gesichert.

Wie ohne weiteres zu erkennen ist, entspricht der- Aufbau dieser Ausführungsform gemäß Fig. 26, wenn man von dem anders ausgebildeten Abrollring 5/4 und dem Fehlen eines Abtriebszahnringes 40 absieht, der Fig. 12.

In Fig. 28 ist eine andere Ausführung des Abtriebsteils 75 dargestellt. Bei dieser Ausführung hat das Abtriebsteil 75' die Form eines ogivenartigen Hohlkörpers 82, wobei in der Wandung ebenfalls Längsschlitze 80 vorgesehen sind, welche dem ogivenförmigen Hohlkörper 82 die erforderliche radiale Elastizität bzw. Flexibilität verleihen.

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Wie bei der Ausführungsform gmäß Fig. 27 schließt sich an den- ogivenf örmigen- Hohl körper -8-2- ein ■ koaxialer -W-e-l-l-en ~--,~-~- stumpf 7 9 an.

Sowohl das Abtriebsteil 75 gemäß Fig. 26 und 27 als auch das Abtriebsteil 75' gemäß Fig. 28 ist jeweils einstückig aus Kunststoff mit dem Abrollring 5/4 verbunden.

Eine andere Möglichkeit, die Drehbewegung des Ringkörpers 5 auf eine Arbeitswelle bzw. einen konzentrisch zur Antriebswelle 14 angeordneten Wellenstumpf zu übertragen, ist in den Fig. 29 bis einschl. 38 dargestellt. Gemäß Fig. 29 wird dabei ein Stützring 1/1 verwendet, der eine größere Gesamtbreite b3 aufweist als seine Innenverzahnung 3. Zur Aufnahme eines im Durchmesser größeren Abtriebsteils 85 ist dieser Stützring 1/1 auf der der Stirnwand 44 gegenüberliegenden und mit einer Stirnwand 43 verschlossenen Stirnseite mit einer zylindrischen Erweiterung 86 versehen, die bis an die Innenverzahnung 3 mit der Breite b2 heranreicht.·

Dieses im wesentlichen scheibenförmige Abtriebsteil 85 ist mit einem zur Arbeitswelle 14 koaxialen Wellenstumpf 89 versehen, der aus einer Bohrung 61' der Stirnwand 43

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herausragt und an den eine Arbeitswelle angekuppelt werden kann. Das Abtriebsteil 85■ist gegenüber dem Stützring 1/1 frei drehbar. Es steht jedoch in formschlüssigem Eingriff mit einem außenverzahnten Abrollring 5/5, dessen Außenverzahnung 9 wie bei den anderen Ausführungsbeispielen mit der Innenverzahnung 3 des Stützringes 1/1 durch zwei sich diametral gegenüberliegende Abrollkörper 32 abschnittweise in Eingriff gehalten wird. Die Abrollkörper 32 sind wie bei der Ausführungsform bei der Fig. 21 und 26 mittels Lagerzapfen 18 auf einem Radialsteg 16' gelagert der über seine Nabe 25 und den Wellenkeil 24 drehfest mit der Antriebswelle 14 verbunden ist.

Auch die axiale Sicherung der beiden Abrollkörper 32 mittels einer Scheibe 83 und einer Axialsicherungsscheibe 84 ist vorhanden. Zur Aufnahme der in diesem Fall mit einem etwas kleineren Durchmesser versehenen Scheibe 83 sowie der Axialsicherungsscheibe 84 und des Wellenkopfes 87 der Antriebswelle 14 ist der scheibenförmige Abtriebsteil 85 stirnseitig mit einer Ausnehmung 88 versehen. Als radial elastische Kupplungsglieder, die den Abrollring 5/5 mit dem Abtriebsteil 85 in Umfangsrichtung formschlüssig verbinden, weist der Abrollring 5/5 mehrere - beim Ausführungsbeispiel sind es acht - in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnete Kupplungselemente 91 auf. Diese bestehen jeweils aus zwei Kupplungszungen 92 und 93, die

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sich jeweils von einem schmalen Axialsteg 94 gleich weit nach beiden-Seiten in - Umf angsriehtung erstrecken-.- W-i-e-aus-Fig. 30 und 32 gut erkennbar ist, liegen diese Kupplungszungen 92 und 93 in der Grundform des Abrollringes 5/5 auf einem zur Verzahnung 9 bzw. zu dem in dieser Grundform kreisrunden Abrollring 5/5 konzentrischen Kreis 96, der aber einen Durchmesser D_k aufweist, der größer ist als der Durchmesser D seiner Außenverzahnung 9.

Zur formschlüssi.gen, in Umf angsriehtung spielfreien und in radialer Richtung elastischen bzw. flexiblen Aufnahme der Kupplungszungen 92 und 93 ist das Kupplungsteil 85 mit einer entsprechenden Anzahl von beispielsweise acht Ausnehmungen 97 versehen. Diese Ausnehmungen weisen zwei Axialnuten 102 und 103 auf, die sich in Umfangsriehtung jeweils paarweise ebenfalls auf einem Kreis 96 mit dem Durchmesser D_k gegenüberliegen und deren Winkelabstand &bgr;

exakt dem Winkel &bgr; entspricht, den die beiden Endkanten zweier am selben Axialsteg 94 angeformter Kupplungszungen 92/93 einschließen.

Diese Axialnuten 102 und 103 sind jeweils durch sich bogenförmig nach innen und außen erweiternde Wandflächen 105 und 106 bzw. 107 und 108 erweitert, damit sich die Kupplungszungen 92 und 93 bei der elliptischen Verformung des Abrollringes 5/5 in dem starren scheibenförmigen Kör-

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per des Abtriebsteils 85 radial elastisch durchbiegen können, um so der Verformung des Abrollringes 5/5 möglichst wenig Widerstand entgegenzusetzen.

Bei der Ausführungsform des Abtriebsteils 85 gemäß Fig. 29, 34 und 35 erstrecken sich die Ausnehmungen 97 nur über einen Teil der axialen Dicke des scheibenförmigen Körpers, und sie sind von einer dünnen Ringwand 104 umgeben. ■

In den Fig. 37, 38 und 39 ist jedoch auch eine Ausführungsform in Gestalt des Abtriebsteils 85/1 dargestellt, bei dem die Ausnehmungen 97 jeweils die in diesem Fall etwas geringere Breite des scheibenförmigen Abtriebsteils 85/1 vollständig durchragen, also auf beiden Stirnseiten offen sind, und bei der auch die äußere Ringwand 104 fehlt. Die Ausnehmungen 97 sind bei dieser Ausführungsform also in radialer Richtung auch außen offen. Im übrigen unterscheidet sich der Abtriebsteil 85/1 nicht vom Abtriebsteil 85.

In den Fig. 36 und 39 ist jeweils in einer Schnittdarstellung gezeigt, wie die Kupplungselemente 91 mit ihren Kupplungszungen 92 und 93 formschlüssig in die Ausnehmungen 97 des Abtriebsteils 85 bzw. 85/1 eingreifen. Man

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kann dabei ..erkennen, daß in Umfangsrichtung gesehen eine

spielfreie Verbindung zwischen"den""acht Kupplungselement

ten 91 und dem Abtriebsteil 85 bzw. 85/1 besteht und daß die Axialstege 94 aufgrund der Elastizität der Kupplungszungen 102 und 103 und der radialen Tiefe der Ausnehmungen 97 die, Möglichkeit.haben, sowohl radial nach innen als auch radial nach außen eine Bewegung auszuführen, die der elliptischen Verformung des Abrollringes 5/5 entspricht.

&ogr;
Diese in den Fig. 29 bis 38 gezeigten Ausführungsformen eines Verbindungsgliedes zwischen einem Abrollring 5/5 und einem Wellenstumpf 89, an den eine Arbeitswelle angekuppelt werden kann, haben gegenüber den Verbindungsgliedern der Fig. 26 bis 28 den Vorteil, daß sie in axialer Richtung wesentlich weniger Raum beanspruchen und bei zumindest gleicher radialer Flexibilität in Umfangsrichtung eine höhere Stabilität aufweisen können.

Wie bereits eingangs erwähnt, kann es bei der Verwendung eines Abtriebszahnringes 40 gemäß den Fig. 1 bis 25 je nach Baugröße und je nach Größe des übertragenen Drehmomentes zu unkorrekten Zahneingriffen zwischen den Zähnen

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des Abrollringes 5 einerseits und den Zähnen des Stützringes 1, insbesondere des Abtriebszahnringes 40, andererseits kommen, wenn der Abrollring 5 aus Kunststoff besteht. Bei einer sich durchgehend über die gesamte Breite b2 erstreckenden, einheitlichen Außenverzahnung 9 bestehen zwischen dieser Verzahnung 9 einerseits und den Innenverzahnungen 3 des Stützringes 1 sowie der Innenverzahnung 41 des Abtriebszahnringes 40 andrerseits unterschiedliche Zahneingriffe, weil die Innenverzahnungen 3 und 41 unterschiedliche Zähnezahlen aufweisen. Je nach der Größe dieser Zähnezahldifferenz und nach Zahnteilung bzw. Zahnform kann dies an der Schnittstelle zwischen der Innenverzahnung 3 des Stützringes 1 und der Innenverzahnung 41 des Abtriebszahnringes 41, zu Eingriffsstörungen oder gar zu Zahndeformationen und somit zu Ausfällen führen.

Um hier Abhilfe zu schaffen und bessere, d.h. korrekte Eingriffsverhältnisse zwischen der Außenverzahnung 9 des Abrollringes 5/6 einerseits und den Innenverzahnungen 3 und 41 des Stützringes 1 und des Abtriebsringes 40 andererseits zu gewährleisten, ist es zweckmäßig, die Außenverzahnung 9 des Abrollringes 5/6 zu teilen in eine Antriebsverzahnung 9/1, die mit der Innenverzahnung 3 des

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Stützringes 1 in Eingriff steht, und in eine Abtriebsverzahnung 9/2, die mit der Innenverzahnung 41 des Abtriebszahnringes 40 in Eingriff steht. Durch diese Aufteilung besteht die Möglichkeit, der Abtriebsverzahnung 9/2 und der mit ihr kämmenden Innenverzahnung 41 eine günstigere .Zahnteilung und/oder Zahnform zu geben, so daß die bestehenden Zähnenzahldifferenzen zwischen den beiden Innenverzahnungen 3 und 41 die Eingriffsverhältnisse nicht beeinträchtigen.

Dabei ist es von besonderem Vorteil, den aus Kunststoff bestehenden Abrollring 5/6 gemäß Fig. 40 und Fig. 41 zwischen der Antriebsverzahnung 9/1 und der Abtriebsverzahnung 9/2 mit einer Ringrippe 110 zu versehen, die einstückig mit allen beiderseits angrenzenden Zähnen dieser beiden Außenverzahnungen 9/1 und 9/2 verbunden ist.

Durch diese Ringrippe 110 werden die beiden Außenverzahnungen 9/1 und 9/2 des Abrollringes 5/6 nicht nur separiert sondern auch stabilisiert, so daß sie.gerade -im . kritischen Grenzbereich einer wesentlichen geringeren Deformierungsgefahr ausgesetzt sind. Vor allem in Umfangsrichtung, in welcher die kritischen Verformungskräfte wirksam sind, erhalten die mit der Ringrippe 110 verbundenen Zähne eine wirksame Stützung.

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Man kann dadurch wesentlich bessere Eingriffsverhältnisse schaffen. Außerdem kann durch die Ringrippe 110, die wenigstens die Dicke einer halben Zahnteilung haben sollte, und die sich radial zumindest vom Fußkreis der Verzahnung (9/1 oder 9/2) mit dem kleinsten Durchmesser bis zum Kopfkreis der Verzahnung mit dem größten Durchmesser erstrecken sollte, den beiden Verzahnungen 9/1 und 9/2 eine zusätzliche Stabilität gegen Verwindung und Verformung im Übergangsbereich zwischen den beiden Innenverzahnungen 3 und 41 des Stützringes 1 einerseits und des Abtriebszahnringes 40 bzw. 40/1 andererseits verleihen.

Die Gefahr der unerwünschten Zahnverformungen und Verwindungen wird dadurch wesentlich vermindert.

Claims

HL 18 6 •13-.-a2-.-9-7. Ne/ Anmelder: Hirn, Helmut, Dipl.-Ing., 72147 Nehren Laudenbach, Franz, 78559 Gosheim Bezeichnung: Untersetzungsgetriebe Schutzansprüche

1. Untersetzungsgetriebe, bestehend aus einem starren Stützring (1.) mit einer im wesentlichen zylindrischen ggf. innenverzahnten Stützfläche (2) und eines radialflexiblen Abrollringes (5) mit einer ggf. verzahnten Außenmantelfläche, die eine kleinere Umfangslänge aufweist als die Stützfläche, wobei ein oder mehrere Umfangsabschnitte der Außenmantelfläche (7) des Abrollringes (5) durch wenigstens ein innerhalb des Abrollringes (5) drehbar angeordnetes und von einer Antriebswelle (14) drehend angetriebenes, exzentrisches Übertragungselement in fortlaufendem Wechsel mit der Stützfläche (2) des Stützrings (1) in im wesentlichen, schlupffreiem Eingriff gehalten ist.bzw. sind und wobei der Abrollring (5) über ein Verbindungsglied (25) mit einer Arbeitswelle (30) in

drehfester Verbindung steht oder in Verbindung bringbar ist,
dadurch gekennzeichnet,

daß das oder die Übertragungselemente aus wenigstens einem nach Art eines Planetenrades exzentrisch zur Drehachse der Antriebswelle (14) angeordneten, um eine eigene Drehachse drehbaren und an der Innenfläche des Abrollringes abrollenden Rollkörper (32, 32/1, 32/3) besteht, der von der sich drehenden Antriebswelle (14) auf einer zu dieser konzentrischen Kreisbahn um deren Drehachse (15) in Bewegung versetzt wird.

2. Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollkörper (32) mit einem zylindrischen Reibmantel (11) versehen ist, der sich reibschlüssig auf einer zylindrischen, synchron mit der Antriebswelle (14) und konzentrisch zu dieser drehenden Antriebsrolle (20) abstützt und von dieser in Drehung versetzt wird. . ■

3. Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (D_a) der Antriebsrolle (20) wenigstens um ein Viertel bis ein

Drittel kleiner ist als der Radius (Ri) des jeweils mit der Verzahnung (3) des Stützringes (1) in Eingriff stehenden Abschnitts des in seiner Grundform zylindrischen Abrollringes (5).

4. Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an sich zylindrische Umfangsfläche des Rollkörpers (3) eine sich wenigstens über einen Teil seiner Breite (b2) erstreckende Verzahnung aufweist, die mit einer Innenverzahnung (10/1, 10/2, 10/3) des Abrollringes (5, 5/2, 5/3) und mit einer Außenverzahnung der Antriebswelle in Eingriff steht.

5. Untersetzungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Abrollring (5) zwei zur Antriebswelle (14) sich zumindest annähernd diametral gegenüberliegende Rollkörper (32, 32/1) angeordnet sind.

6. Untersetzungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Abrollring (5) drei Rollkörper (32, 32/1) in Winkelabständen von jeweils

120° konzentrisch zur Antriebswelle (14) angeordnet sind.

7. Untersetzungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Rollkörper (32, 32/1, 32/2) jeweils drehbar auf Lagerzapfen (18) eines konzentrisch zur Achse der Antriebswelle drehbaren Radialstegs (16, 16', 16/1, 17, 17') gelagert sind.

8. Untersetzungsgetriebe nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Radialsteg (16, 17) gegenüber der Antriebswelle (14) frei drehbar ist.-

9. Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Radialsteg (16', 16/1, 17') von der Antriebswelle (14, 14/1) drehend angetrieben ist.

10. Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Radialsteg (17/1) eine oder mehrere jeweils aus wenigstens zwei Rollkörpern (32/1) bestehende Gruppen von Übertragungselementen

aufweist, wobei die jeweils zu einer Gruppe gehörenden Rollkörper (32/1) nahe beieinander auf Lagerzapfen (18/1) des Radialstegs (17/1) drehbar gelagert sind und daß ihre Durchmesser wesentlich kleiner sind als der Innenradius des Abrollringes (5).

11. Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die mit dem Abrollring (5) in Eingriff stehenden Rollkörper (32) zugleich mit einer zur Antriebswelle (14/1) koaxialen Abtriebsrolle treibend in Eingriff stehen, die mit einer zweiten Abtriebswelle (29/3) verbunden ist.

12. Untersetzungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenverzahnung (3) des Stützringes (1) eine geringere axiale Breite (bl) aufweist als die Außenverzahnung' (9) des Abrollringes (5) und daß konzentrisch zum Stützring (1) ein relativ zu diesem drehbarer, zylindrischer Abtriebszahnring (40) angeordnet ist, mit dessen Innenverzahnung (41) jeweils die gleichen Umfangsabschnitte des Abrollringes (5) in Eingriff stehen wie mit der Innenverzahnung (3) des Stützrings (1).

13. Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 1 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtriebszahnring (40) mit einer zum Stützring (1) koaxialen Arbeitswelle (29)
versehen ist.

14. Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 12 oder 13, dadurch
gekennzeichnet, daß der Abtriebszahnring (40/1) über weitere Getriebeteile (62, 63) mit einer Arbeitswelle
(29') in getrieblicher Verbindung steht.

15. Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die mit der Außenverzahnung (9) des Abrollringes (5) in Eingriff stehende Innenverzahnung (41) des Abtriebszahnrings (40/ 40/1) die gleiche
Zähnezahl (Zi) aufweist, wie der Abrollring (5) jedoch
zumindest annähernd den gleichen Teilkreisdurchmesser und/oder Innendurchmesser wie die Innenverzahnung (3) des Stützrings (1)·

16. Untersetzungsgetriebe nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Außenverzahnung (9) des Abrollringes (5) in Eingriff stehende Innenverzahnung (41) des Abtriebszahnrings (40) eine

andere (kleinere) Zähnezahl (Z₃) aufweist als der Ab rollring (1) .

17. Untersetzungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis

10 oder 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet,- daß-die- --

Innenverzahnung (3) des Stützringes (1) radial elastisch ausgebildet ist. .&ldquor;

18. Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenverzahnung (3) des Stützringes (1) an einem dünnwandigen Ringkörperteil (68) angebracht ist, den eine umlaufende, an einer Stirnseite offene Ringnut (70) von einem äußeren dickwandigen, starren Ringkörperteil (69) trennt.

19. Untersetzungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis •18, dadurch gekennzeichnet, daß der Radialsteg (17/1) drei zueinander um jeweils 120° versetzte Radialfinger (26, 27, 28) aufweist, die jeweils mit auf einem zum Stutzring (1) konzentrischen Kreis (56) liegenden Lagerzapfen"(18/1) versehen sind, auf denen Rollkörper (32/1) gelagert sind.

20. Untersetzungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (1) Bestandteil eines zylindrischen Gehäuses ist, das den Abrollring (5) und den ggf. vorhandenen Abtriebszahnring (40) umschließt und das wenigstens auf einer Stirnseite mit einer Stirnwand (43, 44) versehen ist.

21. Untersetzungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der radial elastische Abrollring (5, 5/1, 5/2, 5/3, 5/4, 5/5, 5/6) aus Kunststoff besteht.

22. Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abrollring (5) innen und außen mit einer Verzahnung(9, 10/1, 10/2, 10/3) versehen ist.

23. Untersetzungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Abrollring (5) aus einem in Zugrichtung unelastischen Zahnriemen mit Außenverzahnung besteht.

• •a ····

24. Untersetzungsgetriebe Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Abrollring aus einem mit einer In nenverzahnung (10/1, 10/2, 10/3) und einer Außenver zahnung (9) versehenen Zahnriemen besteht.

25. Untersetzungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Rollkörper (32/3) jeweils durch eine Schrägverzahnung mit einer entsprechenden Gegenverzahnung (20/3) der Antriebswelle (14) in Eingriff stehen.

26. Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schrägverzahnung der Rollkörper (32/3) radial in der Gegenverzahnung (20/3) der Antriebswelle (14) abstützt.

27. Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Abrollring (5/3) eine ■ mit der Schrägverzahnung des oder der Rollkörper (32/3) in Eingriff stehende innere Schrägverzahnung (10/3) aufweist.

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28. Untersetzungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder 19 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Kunststoff bestehende Abrollring (5/4) als Verbindungsglied zu einer Arbeitswelle ein in axialer Verlängerung aus dem Stützring (1) herausgeführtes, als Hohlkörper ausgebildetes Abtriebsteil (75, 75') aufweist.

29. Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebsteil (75, 75') einen Wandabschnitt mit mehreren in Umfangsrichtung verteilten schmalen Längsschlitzen (80) aufweist.

30. Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß sich an einen im wesentlichen zylindrischen Wandabschnitt des Abtriebsteils (75, 75') ein sich nach außen konisch oder ogivenförmig verjüngender Wandabschnitt (77 bzw. 82) anschließt, der mit einem wellen- oder nabenartigen Kupplungsteil (78, 79) versehen ist.

31. Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Längsschlitze (80;

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vom zylindrischen Wandabschnitt (76) in den sich konisch oder ogivenförmig verjüngenden Wandabschnitt (77) erstrecken.

32.'Untersetzungsgetriebe nach einem-der Ansprüche.1 bis 10 oder 19 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Kunststoff bestehende Abrollring (5/4). auf einer Stirnseite mit mehreren in gleichen Winkelabständen angeordneten Kupplungszungen (92, 93) versehen ist, die sich jeweils von einem schmalen Axialsteg (94) gleich weit nach beiden Seiten in Umfangsrichtung erstrecken und zu deren formschlüssiger Aufnahme ein formstabiles Abtriebsteil (85, 85/1) vorgesehen ist, das auf einem Kreisbogen stirnseitig offene Ausnehmungen (97) aufweist, in welche die Enden der einzelnen Kupplungszungen (92, 93) passend einsetzbar sind und in welchen die einzelnen Axialstege (94) des Abrollringes (5/4) radial beweglich sind.

33. Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungszungen (92, 93) des Abrollringes (5/4) und die sie formschlüssig aufnehmenden Ausnehmungen (97) des Abtriebsteils (85, 85/1) jeweils auf einem Kreisbogen (96) liegen, dessen

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&igr;»·

Durchmesser (D_k) größer ist als der Außendurchmesser (D) des in seiner Grundform kreisrunden Abrollringes (5/4) .

34. Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebsteil (85, 85/1) die Form einer Scheibe mit einem zentralen Wellenzapfen (89) aufweist.

35. Untersetzungsgetriebe nach einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtriebsteil (85, 85/1) aus Kunststoff besteht.

36. Untersetzungsgetriebe nach einem der Ansprüche 12 oder 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der aus Kunststoff bestehende Abrollring (5/6) axial neben der mit der Innenverzahnung (3) des Stützringes (1) in Eingriff stehenden Antriebsverzahnung (9/1) eine separate Abtriebsverzahnung (9/2) aufweist, die mit der Innenverzahnung (41)eines Abtriebszahnringes (40) in Eingriff steht.

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38. Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Abtriebsverzahnung
(9/2) und der Antriebsverzahnung (9) eine lückenlos umlaufende Ringrippe (110) angeordnet ist, welche mit allen Zähnen beider Verzahnungen (9, 9') einstückig

verbunden ist. . . . . . ... _.

39. Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebsverzahnung
(9/2) des Abrollringes (5/5) eine andere Zahnform
und/oder eine andere Zahnteilung aufweist als seine mit dem Stützring (1) in Eingriff stehende Antriebsverzahnung (9/1) .

40. Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ringrippe (110) radial zumindest vom Fußkreis der An- oder Abtriebsverzahnung (9/1, 9/2) mit dem kleinsten Durchmesser bis zum
Kopfkreis der Verzahnung (9/1, 9/2) mit dem größten Durchmesser erstreckt.

41. Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke (d) der Ringrippe (110)

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wenigstens einer halben Zahnteilung der Abtriebsverzahnung (9/2) entspricht.