Evoloid-Planetengetriebe-Baukasten für höhere Untersetzungen

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Baß Antriebstechnik GmbH

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Franke GmbH

Maul Konstruktionen GmbH

Systembaukasten mit unterschiedlichen Untersetzungen

Die Gestaltung ist als Systembaukasten mit unterschiedlichen Untersetzungen ausgeführt. Die Stufen können kombiniert werden. Die Weiterleitung der Drehbewegung auf die nächste Stufe ist als Oldhamkupplung ausgeführt, wobei die Sonne Schlüsselflächen zur Übertragung des Drehmomentes erhält. Ein Austauschen der Planeten aus Stahl gegen Planeten aus Kunststoff in der ersten Stufe, wirkt der Geräuschbildung entgegen.

Ein solches Planetengetriebe kann größere Abtriebsmomente erzeugen und auch bei kleinem Bauraum standhalten. Das Planetengetriebe hat einen Durchmesser von etwa 65 mm und ein Modul von 1,75 mm. Der Faktor der Drehmomentsteigerung je Stufe beträgt 24 × 90% = 21,6 mal dem Motormoment und ist damit größer als bei bisher bekannten Planetengetrieben.

Weitere Dimensionierung im gleichen Bauraum

Eine weitere Dimensionierung ist ein Planetengetriebe mit i=6:1 in den gleichen Bauraum wie das Planetengetriebe mit 24:1. Dieses ist das Planetengetriebe mit der geringsten Untersetzung welches mit einer Sonne mit Zähnezahl gleich 1 und gleichmäßiger Anordnung von 3 Planeten gebaut werden kann.

Die Zähnezahlen sind: Sonne = 1; Planeten = 2; Hohlrad = 5. Damit wird die Umlaufuntersetzung = 6:1.

Das Planetengetriebe mit i=6:1 kann nun im Modul bis auf 5,5mm vergrößert werden, wodurch die Belastungsfähigkeit des Getriebes steigt. Werden nun vier Planetengetriebestufen gebaut und zu einem Bausatz in drei Stufen kombiniert, so können mit nur vier unterschiedlichen Planetengetriebestufen fast alle Untersetzungen nach der arithmetischen Zahlenreihe mit Stufung 6 von i=6:1 bis i=13848:1 erreicht werden. Die Baubedingungen für Planetengetriebe mit drei Planeten erfüllen folgende Untersetzungen: 6:1; 12:1; 18:1; 24:1.

Die Zähnezahlen für folgende Untersetzungen lauten:

• i=6:1 => (Zähnezahl Sonne) ZS=1; (Zähnezahl Planet) ZP=2; (Zähnezahl Hohlraum) ZH=5;

• i =12:1 => ZS = 1; ZP = 5; ZH = 11;

• i=18:1 => ZS = 1; ZP = 8; ZH = 17;

• i=24:1 => ZS = 1; ZP = 11; ZH = 23

Symmetrische Gestaltung für gleichbleibenden Wirkungsgrad

Durch die symmetrische Gestaltung der Verzahnungsparameter liegt bei diesen Getrieben der Eingriff der Zahnräder des Hohlrads und der Planeten hinter dem Wälzpunkt; und der Zahnräder der Sonne und der Planeten vor dem Wälzpunkt.

Bei Antrieb von der Sonne begünstigt der vor dem Wälzpunkt liegende Eingriff die Drehung der Planeten durch die stoßende Reibung und der am Hohlrad hinter dem Eingriff liegende Wälzpunkt begünstigt das Ablaufen der Planeten am Hohlrad durch die ziehende Reibung.

Bei Antrieb am Steg begünstigt der vor dem Wälzpunkt liegende Eingriff die Drehung der Sonne durch die stoßende Reibung und der am Hohlrad hinter dem Eingriff liegende Wälzpunkt begünstigt das Ablaufen der Planeten am Hohlrad durch die ziehende Reibung.

Durch die symmetrische Gestaltung der Summen der Profilverschiebungen und damit der Betriebseingriffswinkel wird erreicht, dass der Wirkungsgrad des Planetengetriebes in beiden Betriebsarten (Antrieb an der Sonne und Antrieb am Steg) gleich ist. Dadurch entstehen Verzahnungen die leicht ins Schnelle übersetzt werden können. Versuche mit Planetengetrieben mit zwei Stufen mit i=24:1 also i=576:1 konnten laut Maul relativ leicht, mit dem nicht bestromten Antriebsmotor an der Antriebsseite von der Abtriebsseite her, zurückgedreht werden. Der Baukasten ist nun so in den Anschlussmaßen gestaltet, dass die einzelnen Stufen beliebig miteinander kombiniert werden können. Motorseitige Elemente und Abtriebsadapter passen an jede Stufe.

Die Planetengetriebebaureihe ist zum Patent angemeldet. Maul Konstruktionen sucht Partner zum Bau der Getriebe.

* Hans-Erich Maul ist Geschäftsführer der Maul Konstruktionen GmbH in 52068 Aachen, Tel. (02 41) 55 73 05, info@maul-konstruktionen.de

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