Baukastensystem für mehrstufige Planetengetriebe

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Größere Untersetzungen bei kompaktere Bauweise

Am Beispiel eines Baukastensystems soll gezeigt werden welche Möglichkeiten eine ineinander gebaute Getriebereihe bietet. So können Getriebe mit größeren Untersetzungen kompakter und leistungsstärker gebaut werden. Oft ist es auch möglich bei mehrstufigen Getrieben eine oder mehrere Stufen einzusparen.

• Einstufig: Die Innenstufe ist alleine zu verwenden und bietet Untersetzungen bis etwa 10:1, bei Verwendung von Evoloid-Verzahnung bis etwa 15:1. (Bild 2).

• Zweistufig: Um diese Innenstufe wird die zweite Stufe radial herumgebaut. Man erreicht Untersetzungen bis etwa 40:1 bei immer gleicher Größe des umbauten Getriebes. Dabei findet eine Anpassung an das durch die höhere Untersetzung gestiegene Drehmoment statt ohne eine zweite Durchmesserreihe zu bauen.

• Dreistufig: Wie beim zweistufigen Getriebe steigt die Untersetzung und das Drehmoment weiter mit dem Durchmesser. Es sind Untersetzungen bis etwa 120:1 möglich. Bei diesen Getrieben findet der Abtrieb immer am Steg der größten Stufe statt. Bei den Zwischenstufen sind die Hohlräder mit den Sonnenrädern der nächsten Stufe verbunden.

• Dreistufig (Bild 1): Wird als Abtrieb jedoch ein Stirnrad statt des Steges, mit dem Antrieb von fünf stehenden Planeten, die auf den Achsen der Planeten der zweiten Stufe gesetzt sind, ist es möglich eine gleichmäßige Steigerung der Untersetzung und damit der Untersetzungsreihe bis etwa 135:1 zu erhalten.

Einen besonderen Effekt erzielt man nun indem man ein reduziertes Planetengetriebe durch einen Wolfromsatz baut. Dies geschieht im einfachsten indem zwei axial hintereinander liegende Planeten mit unterschiedlicher Zähnezahl miteinander verbunden und als Abtrieb wird ein Hohlzahnrad verwendet werden. Dies kann an jeder Abtriebsgetriebestufe angebracht werden und vergrößert die Untersetzung um einen Faktor von bis zu zirka 50:1.

Kleinere Abmessungen als bisher erhältiche Getriebe

Die Getriebe des Baukastens haben beispielsweise Abmessungen von Ø 65 mm × 55 mm (erste Stufe) und Ø 245 × 55 mm (zweite Stufe). Bei gleichem Drehmoment und gleicher Untersetzung besitzen Getriebe am Markt eine Gehäuselänge von etwa Ø 200 mm und 300 mm.

Der Durchmesser des Bauraums bei den ineinander gebauten Planetengetrieben entspricht dem, den das Getriebe, wegen der großen Dimensionierung infolge der Belastung, sowieso einnehmen würde. Bei der Reihenanordnung ist der Durchmesser des gesamten Getriebeblocks, in der ganzen Länge gleich dem Durchmesser der Abtriebsstufe. Dies bedeutet auch, dass die Getriebe um den Faktor der Volumina-Verkleinerung leichter sind.

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