DE10081339B4 - Übertragungseinheit - Google Patents
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Abstract
Übertragungseinheit,
umfassend:
eine Eingangswelle (110), die von einem Antrieb angetrieben ist, eine Kurvenscheibe (120), die dann zusammen mit der Antriebswelle angetrieben ist, wenn die Eingangswelle (110) angetrieben ist, mit einem ersten konzentrischen Teil, einem zweiten konzentrischen Teil und einem exzentrischen Teil;
ein erstes Lager, das auf dem Außenumfang des ersten konzentrischen Teiles montiert ist;
ein zweites Lager, das auf dem Außenumfang des zweiten konzentrischen Teiles montiert ist;
ein drittes Lager (146), das auf dem Außenumfang des exzentrischen Teiles montiert ist, und das sich dann exzentrisch bewegt, wenn die Eingangswelle angetrieben ist;
einen einteilig ausgebildeten Übertagungsring (130), der einen ersten Lagersitz (132) aufweist, der seinerseits den Außenumfang des ersten Lagers umgibt, einen zweiten Lagersitz, der den Außenumfang des zweiten Lagers umgibt, und mit einem dritten Lagersitz, der den Außenumfang des dritten Lagers (146) umgibt und mit dem ersten und dem zweiten Lagersitz einteilig ausgebildet ist, wobei...
eine Eingangswelle (110), die von einem Antrieb angetrieben ist, eine Kurvenscheibe (120), die dann zusammen mit der Antriebswelle angetrieben ist, wenn die Eingangswelle (110) angetrieben ist, mit einem ersten konzentrischen Teil, einem zweiten konzentrischen Teil und einem exzentrischen Teil;
ein erstes Lager, das auf dem Außenumfang des ersten konzentrischen Teiles montiert ist;
ein zweites Lager, das auf dem Außenumfang des zweiten konzentrischen Teiles montiert ist;
ein drittes Lager (146), das auf dem Außenumfang des exzentrischen Teiles montiert ist, und das sich dann exzentrisch bewegt, wenn die Eingangswelle angetrieben ist;
einen einteilig ausgebildeten Übertagungsring (130), der einen ersten Lagersitz (132) aufweist, der seinerseits den Außenumfang des ersten Lagers umgibt, einen zweiten Lagersitz, der den Außenumfang des zweiten Lagers umgibt, und mit einem dritten Lagersitz, der den Außenumfang des dritten Lagers (146) umgibt und mit dem ersten und dem zweiten Lagersitz einteilig ausgebildet ist, wobei...
Description
- Gemäß der Übertragungseinheit von Ren
US 4736 654 werden eine exzentrische Kurvenscheibe und Lager in Umlauf versetzt, um Übertragungsstifte dann zu verschieben, wenn eine Eingangswelle in Umlauf gesetzt wird. Außerdem werden Wälzkörper, die linear in radialer Richtung auf den Außenseiten der Übertragungsstifte bewegt werden, entlang der Wellen eines Außenringes bewegt. - Durch den vorgenannten Betrieb wird die Drehzahl einer Abtriebswelle, die auf dem Übertragungsring montiert ist, verringert, und die Abtriebswelle wird im selben Drehsinn wie die Eingangswelle verdreht.
- Die Konstruktion der Übertragungseinheit hat jedoch den folgenden Nachteil: sie ist kompliziert und benötigt zahlreiche Teile, die montiert werden müssen. Die Übertragungseinheit läßt sich außerdem nicht leicht herstellen. Die erfindungsgemäße Einheit ist eine ideale Einheit.
-
US 3 468 175 A beschreibt eine Übertragungseinheit, welche ähnlich dem Oberbegriff von Anspruch 1 aufgebaut ist. Sie umfasst jedoch nicht das dort genannte dritte Lager, das auf dem Außenumfang eines exzentrischen Teiles montiert ist. - Ähnliche Übertragungseinheiten sind bekannt aus
US 4 798 104 A undDE 196 12 144 A1 . - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Übertragungseinheit gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, die einfach im Aufbau ist, die sich präzise herstellen lässt und bei der Geräusch und Vibration während des Betriebes minimiert sind.
- Diese Aufgabe ist bei einer Übertragungseinheit gemäß Anspruch 1 gelöst.
- Die Erfindung ist anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:
-
1 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Übertragungseinheit gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt. -
2 ist eine Schnittansicht der Übertragungseinheit gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. -
3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A – A in2 . - EINZELBESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
- Nachstehend sollen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im einzelnen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert werden.
- Es soll auf die
1 und2 Bezug genommen werden. Eine Übertragungseinheit gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt eine Eingangswelle110 , angetrieben von einem Antrieb100 , einem Übertragungsring130 und einem Außenring150 . - Die Eingangswelle
110 weist eine herkömmliche Keilnut112 auf. Wie in2 gezeigt, ist der Antrieb100 mittels eines nicht dargestellten Keils auf der Eingangswelle110 montiert. - Der Eingangswelle
110 ist eine Kurvenscheibe120 angeformt. Sie weist einen ersten konzentrischen Teil122 , einen zweiten konzentrischen Teil124 und einen exzentrischen Teil126 auf. Wie in1 gezeigt, sind die konzentrischen Teile122 und124 sowie der exzentrische Teil126 einteilig ausgebildet. - Ist Kurvenscheibe
120 mit der Eingangswelle110 einteilig, so wie bei der Erfindung, so bedarf es keiner separaten Kurvenscheibe. Die Anzahl von Teilen der Einheit wird somit verringert und die Baugröße der Einheit wird minimiert. - Ein erstes Lager
142 ist auf dem Außenumfang des ersten konzentrischen Teiles122 montiert, und ein zweites Lager144 auf dem Außenumfang des zweiten konzentrischen Teiles124 . Ein drittes Lager146 ist auf dem Außenumfang des exzentrischen Teiles montiert. - Das erste und das zweite Lager
142 und144 tragen das dritte Lager146 und verringern die Reibgeschwindigkeit des Antriebsringes130 . Das dritte Lager146 bewegt sich exzentrisch, wenn die Eingangswelle100 angetrieben wird. - Gemäß der Erfindung werden für das erste bis dritte Lager
142 ,144 und146 bei einer Übertragungseinheit für geringe Lasten Kugellager verwendet. Kugellager werden als erste und zweite Lager142 und144 verwendet, und ein Rollenlager wird als drittes Lager beim Übertragen schwerer Lasten verwendet. Es können jedoch auch für alle drei Lager142 ,144 und146 Rollenlager verwendet werden. - Der einteilige Übertragungsring
130 ist auf den äußeren Umfängen des ersten und des zweiten Lagers142 ,144 und146 angeordnet. Der Übertragungsring130 hat einen ersten Lagersitz132 , einen zweiten Lagersitz134 und einen dritten Lagersitz136 . Gemäß einem Gedanken der Erfindung ist der Übertragungsring130 einteilig ausgebildet. - Der erste Lagersitz
132 umgibt den Außenumfang des ersten Lagers142 , und der zweite Lagersitz134 umgibt den Außenumfang des zweiten Lagers144 . Der dritte Lagersitz136 umgibt das dritte Lager und ist einteilig ausgebildet mit dem ersten und dem zweiten Lagersitz132 und134 . Wie in1 gezeigt, weist der dritte Lagersitz136 eine Anzahl von Radialbohrungen auf, die einen bestimmten gegenseitigen Abstand haben. - In die Radialbohrungen
137 des dritten Lagersitzes136 des Übertragungsringes130 sind jeweils Übertragungsstifte140 eingesetzt. Die Übertragungsstifte140 sind in radialer Richtung in den Radialbohrungen137 beweglich und von kreisförmigem Querschnitt. - Wie in
1 gezeigt, sind der Frontfläche des zweiten Lagersitzes134 zahlreiche Einsatzbohrungen135 angeformt. Eine hier nicht dargestellte Abtriebswelle wird mit den Eingangsbohrungen135 durch eine nicht gezeigte Lagersitzeinheit verbunden. - Der Außenring
150 umgibt den Außenumfang des Übertragungsringes130 und weist eine Anzahl von Wellennuten152 auf seinem Innenumfang auf, wie in3 gezeigt. - Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Wellennuten
152 in einer Reihe angeordnet, können jedoch auch in Reihenpaaren angeordnet werden. - Zwischen den Übertragungsstiften
140 und den Wellennuten152 des Außenringes sind Kugeln160 angeordnet, die auf den Wellennuten152 abrollen. Auf einer Seite eines jeden Übertragungsstiftes140 ist eine halb-sphärische Aussparung143 vorgesehen, so daß die betreffende Kugel160 in der Aussparung143 gelagert ist. - Gemäß der Erfindung rollen die Kugeln
160 zwischen den Übertragungsstiften140 und dem Außenring150 , was Reibkräfte verringert, verglichen mit Käfigrollen. Außerdem können die Kugeln Axialkräfte aufnehmen. - Die Wellennuten
152 sind derart gestaltet, daß die Kugeln160 mit den Wellennuten152 dann in Oberflächenkontakt stehen, wenn sie auf den Wellennuten152 abrollen. Die Kontaktspannung in den Kugeln160 während des Betriebes der Einheit wird somit verringert, und damit wird die Lebensdauer der Kugeln vergrößert. - Zwischen dem dritten Lager
146 und den Übertragungsstiften140 sind jeweils Rollen147 vorgesehen. Eine Nut145 ist beidseits eines jeden Übertragungsstiftes140 vorgesehen, so daß die entsprechende Rolle147 in der Nut145 angeordnet ist. - Der Außenring
150 ist einteilig ausgebildet. Zwischen dem Übertragungsring130 und dem Außenring150 sind zwei vierte Lager170 angeordnet. Wie in2 gezeigt, sind die vierten Lager170 auf dem ersten und dem zweiten Lagersitz132 und134 des Übertragungsringes130 angeordnet. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Kugellager als vierte Lager170 verwendet. - Die vierten Lager
170 tragen die Last des Übertragungsringes130 während der Übertragung auf beiden Seiten des Übertragungsringes130 und minimieren daher die Verformung der Eingangswelle110 . Die Präzision der Montage wird daher auch während des Betriebes der Einheit beibehalten, und es werden Schwingungen und Geräusche minimiert. - Nachstehend soll der Betrieb der oben beschriebenen Übertragungseinheit unter Bezugnahme auf die
2 und3 beschrieben werden. - Nachdem die Eingangswelle
110 der Übertragungseinheit gemäß der Erfindung mit dem Antrieb100 zusammengebaut ist, wird zunächst Antriebsmoment vom Antrieb100 zur Eingangswelle110 übertragen. Versetzt das Antriebsmoment die Eingangswelle110 in Umlauf, so wird Drehmoment zu den drei Lagern142 ,144 und146 übertragen. - Läuft die Eingangswelle
110 um, so wird der exzentrische Teil120 der Kurvenscheibe120 , die einteilig mit der Eingangswelle110 ist, gedreht und bewegt sich dabei zwischen a und b – siehe3 . - Dem gemäß werden das Antriebsmoment der Eingangswelle
110 und dasjenige des exzentrischen Teiles126 zum dritten Lager146 übertragen. - Wie oben erwähnt, läuft das dritte Lager
146 exzentrisch um, so daß die Übertragungsstifte146 in den Bohrungen137 hin- und hergehen. - Die Kugel
160 , die beidseits eines jeden Übertragungsstiftes140 angeordnet ist, rollt auf der Wellennut152 des Außenringes150 ab und gleichzeitig versetzt der Übertragungsstift140 den Übertragungsring130 in Umlauf. - Da die Übertragungsstifte in Bezug auf das Zentrum der Eingangswelle
110 symmetrisch sind, wie in3 gezeigt, befindet sich jene Kugel160 des Übertragungsstiftes140 , die sich radial innen befindet, dann am innersten Punkt152b der Wellennut152 , wenn sich jene Kugel160 der Übertragungseinheit140 , die sich radial außen befindet, sich am höchsten Punkt152a der Wellennut152 befindet. - Läuft die Eingangswelle
110 um, so wird die nicht gezeigte Abtriebswelle, die am Übertragungsring montiert ist, beim Betrieb der Einheit mit verringerter Drehzahl angetrieben. - Wie oben erwähnt, sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gezeigt und beschrieben. Obgleich die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, so versteht es sich, daß die Erfindung nicht auf diese bevorzugten Ausführungsformen beschränkt bleibt, sondern daß sich eine Vielzahl von Änderungen und Abwandlungen durch den Fachmann vornehmen lassen, ohne daß der Grundgedanke der Erfindung verlassen wird, so wie nachstehend beansprucht.
- INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
- Wie oben beschrieben, weist die auf der Erfindung basierende Übertragungseinheit einen einteilig ausgebildeten Übertragungsring auf, einen einteilig ausgebildeten Außenring, sowie eine Eingangswelle mit einem exzentrischen Teil, der einteilig ausgebildet ist, ohne die Anwendung einer getrennten exzentrischen Kurvenscheibe, womit die Ursachen von Montagetoleranzen im wesentlichen beseitigt sind. Da die Einheit ihre Genauigkeit beibehält, läßt sich ein Betrieb bei geringer Vibration und geringem Geräusch erzielen. Weiterhin wird bei der erfindungsgemäßen Einheit die Lebensdauer vergrößert, und die Festigkeit beibehalten. Da die Anzahl von Teilen wesentlich verringert wird, lassen sich auch die Herstellungskosten verringern.
Claims (11)
- Übertragungseinheit, umfassend: eine Eingangswelle (
110 ), die von einem Antrieb angetrieben ist, eine Kurvenscheibe (120 ), die dann zusammen mit der Antriebswelle angetrieben ist, wenn die Eingangswelle (110 ) angetrieben ist, mit einem ersten konzentrischen Teil, einem zweiten konzentrischen Teil und einem exzentrischen Teil; ein erstes Lager, das auf dem Außenumfang des ersten konzentrischen Teiles montiert ist; ein zweites Lager, das auf dem Außenumfang des zweiten konzentrischen Teiles montiert ist; ein drittes Lager (146 ), das auf dem Außenumfang des exzentrischen Teiles montiert ist, und das sich dann exzentrisch bewegt, wenn die Eingangswelle angetrieben ist; einen einteilig ausgebildeten Übertagungsring (130 ), der einen ersten Lagersitz (132 ) aufweist, der seinerseits den Außenumfang des ersten Lagers umgibt, einen zweiten Lagersitz, der den Außenumfang des zweiten Lagers umgibt, und mit einem dritten Lagersitz, der den Außenumfang des dritten Lagers (146 ) umgibt und mit dem ersten und dem zweiten Lagersitz einteilig ausgebildet ist, wobei der dritte Lagersitz eine Anzahl radialer Bohrungen aufweist, die einen bestimmten gegenseitigen Abstand haben; mit der selben Anzahl von Übertragungsstiften, die jeweils in Radialbohrungen des dritten Lagersitzes des Übertragungsringes eingesetzt sind; mit einem einteilig ausgebildeten Außenring, der außerhalb des Übertragungsringes angeordnet ist und zahlreiche Wellennuten an seinem Innenumfang aufweist; mit der selben Anzahl von Kugeln, die jeweils zwischen den Übertragungsstiften und den Wellennuten des Außenringes angeordnet sind, um auf den Wellennuten abzurollen; dadurch gekennzeichnet, dass ein Paar vierter Lager zwischen dem Außenring und dem Übertragungsring vorgesehen ist, und dass die vierten Lager jeweils auf dem ersten beziehungsweise dem zweiten Lagersitz des Übertragungsringes angeordnet sind. - Übertragungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenscheibe mit der Eingangswelle einteilig ist.
- Übertragungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste bis dritte Lager Kugellager sind.
- Übertragungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Lager Kugellager sind, und dass das dritte Lager ein Rollenlager ist.
- Übertragungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der einzelne Übertragungsstift Kreisquerschnitt aufweist.
- Übertragungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Seite eines jeden Übertragungsstiftes halbkugelige Aussparungen vorgesehen sind, so dass die betreffende Kugel in der Aussparung positioniert ist.
- Übertragungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die selbe Anzahl von Rollen jeweils zwischen dem dritten Lager und den Übertragungsstiften vorgesehen ist, und dass beidseits eines jeden Übertragungsstiftes eine Nut vorgesehen ist, so dass die betreffende Rolle in der Nut positioniert wird.
- Übertragungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vierten Lager Kugellager sind.
- Übertragungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellennuten in einer Reihe angeordnet sind.
- Übertragungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellennuten paarweise angeordnet sind.
- Übertragungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugeln mit den Wellennuten beim Abrollen auf den Wellennuten in Oberflächenkontakt stehen.
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