DE4200062A1 - Getriebe, besonderes zykloidengetriebe fuer die direkte verbindung mit dem treibenden und getriebenen element - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft das Getriebe, besonders das Zykloidengetriebe für die direkte Verbindung mit dem treibenden und getriebenen Element, dessen Antriebsteil mit mindestens einem Exzenter fest verbunden ist, welcher im Eingriff mit dem zugehörigen, auf dem Exzenter umlaufenden Planetenrad ist, auf dem Außenumfang des Planetenrades die Zähne regelmäßig, üblich in der Form der geschlossenen Zykloide angeordnet sind, welche in dem Eingriff mit den Stiften oder mit den Rollen sind, die auf dem ersten Teilkreis angeordnet sind und mit dem Getriebegehäuse fest verbunden sind und in jedem Planetenrad die axial ausgebildeten Öffnungen sind, die auf dem zweiten Teilkreis angeordnet sind, mit welchen die Mitnahmezapfen im Eingriff sind, welche mit dem drehbar gelagerten Mitnahmekörper fest ver­ bunden sind.

Das Zykloidengetriebe stellt ein modernes, kompaktes Getriebeelement mit der Möglichkeit der Erzielung von großen Übersetzungsverhältnissen dar. Gegen die anderen Arten weist das Zykloidengetriebe einen hohen Wirkungsgrad, ein großes Moment der Überlastungs­ fähigkeit, eine große Lebensdauer, ein kleines Geräusch, ein kleines Gewicht und kleine Einbauabmessungen auf. Trotz der angeführten Vorteile ragt bei allen bisher bekannten Ausführungen der Zykloidengetriebe ihre relativ große Axialabmessung hervor. Diese ist durch ihre Konstruktion, wo auf der Hinterseite des Getriebes die Eingangswelle und auf der Vorderseite die Ausgangswelle mit der Notwendigkeit der Lagerung der Eingangswelle, beziehungsweise auch der Ausgangs­ welle in den Lagern angeordnet sind. Solche Ausführung des Getriebes ermöglicht nicht ebenfalls seine direkte Anschließung, ohne eigene Auflagerung, auf die getriebene, beziehungsweise auch auf die treibende Ein­ heit.

Die angeführten Nachteile sind mittels der Lösung des Getriebes gemäß der Erfindung beseitigt, deren Wesen darin liegt, daß der mitgenommene Körper in der Form der Scheibe ausgebildet ist, zwischen ihrer Oberfläche bei ihrem Umfang und zwischen der an­ grenzenden inneren Oberfläche des Gehäuses des Ge­ triebes mindestens ein Lager ausgebildet ist, wobei der mitgenommene Körper mit den fest aufgefangenen Bolzen im Eingriff mit dem Planetenrad ist, welches auf dem Exzenter umläuft.

Durch die Lösung des Getriebes gemäß der Erfindung wird die Verminderung seiner Einbauabmessungen, besonders der Axialabmessung, und zwar viermal bis sechsmal, und seiner größeren gedrungenen Bauart erzielt. Es wird seine direkte Montage auf die angetriebene Einheit ohne die weitere Auflagerung dieser Einheit und ohne die Ausführung der Getriebeausgangswelle ermöglicht. Ebenfalls wird seine direkte Verbindung mit der Antriebseinheit ermöglicht. Weiter wird die Zahl der Konstruktionsteile, die Arbeitsaufwendigkeit, die Herstellungskosten, der Materialverbrauch und das Gewicht erniedrigt und die Hygiene und die Arbeits­ sicherheit verbessert.

Auf den beigelegten Zeichnungen sind die Beispie­ le des Zykloidengetriebes gemäß der Erfindung darge­ stellt, wo auf Fig. 1 das Getriebe im Aufriß mit einem Planetenrad in dem Längsschnitt und auf Fig. 2 im Aufriß mit zwei Planetenrädern, mit dem angeschlossenen Antriebsflanschelektromotor und mit der getriebenen Trommel in dem Teillängsschnitt dargestellt ist. Auf Fig. 3 ist der Grundriß des Zykloidengetriebes in einem Teilquerschnitt, auf Fig. 4, 5, 6 und 7 die Detaile der Ausführung der Auflagerung des mitgenommenen Körpers des Zykloidengetriebes in einem Längsschnitt und auf Fig. 8 in dem Aufriß das erfindungsgemäße Zykloidengetriebe in der Applikation bei der Mörtel­ mischmaschine dargestellt.

Das Zykloidengetriebe kann mit einem oder mit den mehreren Planetenrädern konstruiert werden. Für die Er­ zielung der hohen Übersetzungsverhältnisse ist möglich, es auch als zweistufiges oder mehrstufiges Getriebe vorzuschlagen. In einer Stufe ist es möglich, das Über­ setzungsverhältnis bis 1 : 100 zu erzielen.

Die Zykloidengetriebe auf Fig. 1, 2 und 3 weisen zum Gehäuse 7 angeschlossenen Flansch 15 des Antriebs­ bremselektromotors 16 auf, dessen Ausgangswelle gleichzeitig den Antriebsteil 1 bildet, mit welchem die Exzenter 2 im Eingriff sind, die mit den zweiten Lagern 17 versehen sind, welche mit den Planetenrädern 3 im Eingriff sind, die am Außenumfang mit den regelmäßig untergebrachten Zähnen 4 versehen sind, die durch eine geschlossene Zykloide gebildet sind. Die Zähne 4 sind im Eingriff mit den Stiften 5, die auf dem ersten Teilkreis 6 angeordnet sind und die in dem Gehäuse 7 des Zykloidengetriebes befestigt sind.

In den Planetenrädern 3 sind auf dem zweiten Teil­ kreis 9 die länglichen Öffnungen 8 ausgebildet, mit welchen im Eingriff die Mitnahmezapfen 10 sind, welche mit dem mitgenommenen Körper 11 fest verbunden sind, der in dem Lager 12 drehbar gelagert ist, das in der Radialebene oberhalb des Außenumfangs des Planetenrades 3 angeordnet ist. Das Lager 12 ist durch die kugelförmigen Wälzelemente 13 gebildet, die sich in den ringförmigen Ausnehmungen 14 abwälzen, die in den Seitenwänden des mitgenommenen Körpers 11 und in den zu ihnen gegenüber­ liegenden Innenwänden des Gehäuses 7 des Zykloidengetriebes und der Verschlußkreisringfläche 18 angeordnet sind. Der mitgenommene Körper 11 bildet gleichzeitig das Ausgangsglied des Zykloidengetriebes und ist mit der Trimmel 19 der Winde fest verbunden.

Bei dem Detail des zweireihigen radial-axialen Kugel­ lagers 12 auf Fig. 4 sind in dem Umfangsteil bei seinen Seitenwänden in der Axialrichtung die ringförmigen abgerundeten Ausnehmungen 14 für die Führung der Kugeln 13 ausgebildet, zu welchen von der gegenüber­ liegenden Seite die ringförmigen abgerundeten Flächen der Innenwände des Gehäuses 7 des Zykloidengetriebes und der Verschlußkreisringfläche 18 des Lagers 12 anliegen.

Bei dem Detail des radial-axialen, zweireihigen Kugellagers 12 auf Fig. 5 abstützen sich von der Innen­ seite seine Kugeln 13 auf den Seitenwänden des Kammes 21 mit dem dreieckigen Querschnitt, der ringförmig auf dem Außenumfang des mitgenommenen Körpers 11 ausgebildet ist. Von der Außenseite abstützen sich die Kugeln 13 auf den angrenzenden Innenwänden des Gehäuses 7 und der Verschlußkreisringfläche 18.

Ein Teil des Gleitlagers 12 auf Fig. 6 weist die Gleitwände 20 in der Form des Schwalbenschwanzes auf, der durch die Verschlußkreisringfläche 18 des Gehäuses 7 und durch den Kamm 21 des mitgenommenen Körpers 11 gebildet ist.

Das einreihige radial-axiale Kugellager 12, das im Detail auf Fig. 7 dargestellt ist, weist die Kugeln 13 auf, die in den gegenüberliegend ausgeführten ringförmigen V-förmigen Ausnehmungen 14 angeordnet sind, von welchen die äußere Ausnehmung 14 durch die Abschrägungen der Kanten des inneren Umfangsendes des Gehäuses 7 und der Kreisringfläche 18 gebildet ist und die innere Ausnehmung 14 auf dem äußeren Umfang des mitgenommenen Körpers 11 angeordnet ist.

Auf Fig. 8 ist das Zykloidengetriebe 22 in einem Monoblock mit dem treibenden Flanschelektromotor 16 angeordnet, dessen Flansch 15 durch die ersten Schrauben 24 zu seinem Gehäuse 7 befestigt ist und auf den Ausgang des Zykloidengetriebes 22, der durch den mit­ genommenen Körper 11 gebildet ist, durch die zweiten Schrauben 25 die Trommel 19 der Mischmaschine 26 direkt befestigt ist. Das Gehäuse 7 des Getriebes 22 ist durch die Befestigungsmittel 27 mit der Konsole 28 verbunden, die in dem Gestell 23 der Mischmaschine 26 drehbar gelagert ist.

Zu den weiteren Vorteilen des erfindungsgemäßen Zykloidengetriebes gehören ebenfalls der kleine Ar­ beitsaufwand, die leichte Herstellungsmöglichkeit, Montage, keine Anspruchsvölligkeit auf die Bedienung bei der Instandhaltung in dem Betrieb und die Möglichkeit der Anwendung zu seiner Erzeugung eine Reihe von unifizierten Teilen, die in dem Geschäftsnetz zugänglich sind, und zwar nicht nur die Lager 12, beziehungsweise ihre Wälzkörper, aber auch die Stifte 5 und die Zapfen 10.

Neue konstruktive Anordnung des Getriebes gemäß der Erfindung ist im Vergleich mit den bisherigen Zykloidengetrieben in der Axialrichtung mehrfach kürzer, und zwar vier- bis sechsfach, wobei die Ausgangs­ welle durch den mitgenommenen Körper 11 in der Gestalt der rotierenden Scheibe ersetzt ist, die mittels des besonderen Lagers 12 in dem Kasten 7 des Zykloidengetriebes gelagert ist. Das bestimmt diese für die direkte Anschließung auf den getriebenen Mechanismus hervor, ohne seine besondere Lagerung, besonders für den Antrieb von den verschiedenen Trommeln, den Krankatzen, den Winden, den Mischmaschinen, den Zerkleinerungsmaschinen, den Verformungs- und Montageautomaten und ähnlich, sowie für die Antriebe von den Manipulatoren und den Robotern. Geeignet ist auch die Anwendung für die Übersetzung ins Schnelle, z. B. für die Anordnung zwischen der Luftschraube und zwischen dem angetriebenen Generator des Windkraftwerkes, wo der Antriebsteil 1 getrieben ist und der Getriebeausgangsteil und der mitgenommene Körper 11 den Antriebseingangsteil des Getriebes bilden.

Das erfindungsgemäße Getriebe ist vorteilhaft besonders dort anzuwenden, wo sich die Anforderung auf große Übersetzungsverhältnisse, auf große Wirkungsgrade, auf große Momentüberlastungen, auf kleine Ein­ bauabmessungen, besonders auf der Längsrichtung, auf große Lebensdauer, auf stillen Lauf, auf keine An­ spruchsvölligkeit der Bedienung und der Instandhaltung und auf kleine Herstellungskosten sowie auf die Hygiene und Arbeitssicherheit befindet.

Das Getriebe gemäß der Erfindung wurde bei der vollen Belastung während 650 Stunden des Betriebes funktionsnachgeprüft. Es wurde in dem Antrieb mit dem Leistungsbedarf 0,25 kW und mit der Eingangsdrehzahl 1480 l/min angeschlossen und sein Übersetzungsverhältnis wurde 29 : 1. Der Außendurchmesser des Kastens 7 ist 280 mm, bei der Anwendung von zwei Planetenrädern 3 ist das Antriebsgetriebe in der Achsrichtung 48 mm lang, bei der Anwendung von nur einem Planetenrad 3 ist es nur 36 mm lang.

Claims (7)

1. Getriebe, besonders Zykloidengetriebe für die direkte Verbindung mit dem treibenden und getriebenen Element, dessen Antriebsteil mit mindestens einem Exzenter fest verbunden ist, welcher im Eingriff mit dem zugehörigen, auf dem Exzenter umlaufenden Planetenrad ist, auf dem Außenumfang des Planetenrades die Zähne regelmäßig, üblich in der Form der geschlossenen Zykloide ange­ ordnet sind, welche in dem Eingriff mit den Stiften oder mit den Rollen sind, die auf dem ersten Teilkreis angeordnet sind und mit dem Getriebegehäuse fest ver­ bunden sind und in jedem Planetenrad die axial ausge­ bildeten Öffnungen sind, die auf dem zweiten Teilkreis angeordnet sind, mit welchen die Mitnahmezapfen im Eingriff sind, welche mit dem drehbar gelagerten Mitnahme­ körper fest verbunden sind, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der mitgenommene Körper (11) in der Form der Scheibe ausgebildet ist, zwischen ihrer Oberfläche bei ihrem Umfang und zwischen der angrenzenden inneren Oberfläche des Gehäuses (7) des Getriebes mindestens ein Lager (12) ausgebildet ist, wobei der mitgenommene Körper (11) mit den fest aufgefangenen Bolzen (10) im Eingriff mit dem Planetenrad (3) ist, welches auf dem Exzenter umläuft.

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (12) oberhalb des Außenumfangs des Planetenrades (3), vorzugsweise in seiner Radialebene und/oder bei dem Außenumfang des mitgenommenen Körpers (11), zwischen seinen Seitenwänden in der Axialrichtung und zu ihnen angrenzenden inneren Wänden des Gehäuses (7) angeordnet ist.

3. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Lager (12) ein Wälzlager ist.

4. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf dem Außenumfang des mitgenommenen Körpers (11) und auf der zu ihm an­ grenzenden inneren Oberfläche des Gehäuses (7) und/oder bei dem Außenumfang des mitgenommenen Körpers (11) in seinen beiden Seitenwänden in der Axialrichtung und in den zu ihnen angrenzenden Wänden des Gehäuses (7) des Getriebes die Ausnehmungen (14), vorzugsweise in der Form der Ringnuten ausgeführt sind, in welchen die Wälzelemente des Lagers (12) angeordnet sind.

5. Getriebe nach Anspruch 1 und/oder nach einem der An­ sprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mitgenommene Körper (11) gleichzeitig das Getriebeausgangsglied bildet.

6. Getriebe nach Anspruch 1 und/oder nach einem der An­ sprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (7) des Getriebes (22) direkt mit dem treibenden Element verbunden ist, wobei der Ausgangsteil des treibenden Elementes vorzugsweise gerade im Eingriff mit dem Exzenter (2) ist.

7. Getriebe nach Anspruch 1 und/oder nach einem der An­ sprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem mitgenommenen Körper (11) das getriebene Element direkt verbunden ist.