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Patent Searching and Data


Title:
EPICYCLIC ROLLER GEAR WITH TWO RINGS HAVING AN INNER PROFILE AND A ROLLING ELEMENT CAPABLE OF ROLLING ON THE OUTER SIDE OF THE RINGS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1994/011651
Kind Code:
A1
Abstract:
An epicyclic roller gear (100) has two rings (1 and 4) provided with an inner profile. One ring (1) is fixed and the other ring (4) is parallel or coaxial to the first ring (1) and rotatably mounted with respect thereto. The number of teeth on the two rings is different. Both rings (1 and 4) have at least two parallel inner profiles (1.1, 1.2, 4.1 and 4.2) which are offset in the circumferential direction by a fraction of the pitch of the profile or teeth. When the gear has only two mutually offset inner profiles, they are mutually offset by half the pitch of the teeth, so that in this case the gaps between the teeth of one ring are occupied by the teeth of the second adjacent ring. This results in a high contact ratio with the corresponding complementary profiles of a rolling element, preferably a roller carrier (5) with rotary rollers which roll in the gaps between the teeth of the inner profiles. Because the rings have a different number of teeth, there results a relative torsion during each rotation of the rolling body. By providing sections having a different number of teeth and/or teeth of different shapes in the circumferential direction, the output speed can be varied, and if required the output may even be stopped for a short time or its direction of rotation may be reversed. This in turn may be used to convert, through the gear (100), a reciprocal movement acting on such a ring into a movement of rotation in a single direction.

Inventors:
IFRIM VASILE (DE)
IFRIM ANNEDORE (DE)
Application Number:
PCT/EP1993/003163
Publication Date:
May 26, 1994
Filing Date:
November 11, 1993
Export Citation:
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Assignee:
NEUGART GMBH & CO (DE)
IFRIM VASILE (DE)
IFRIM ANNEDORE (DE)
International Classes:
F16H1/28; F16H1/34; (IPC1-7): F16H1/28; F16H1/34
Foreign References:
FR921199A1947-04-29
US2802377A1957-08-13
GB332501A1930-07-24
CH446845A1967-11-15
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Umlaufrollengetriebe (100) mit zwei eine Innenprofilierung oder Innenverzahnung aufweisenden Ringen (1,4), wobei ein erster Ring (1) feststeht und ein zweiter Ring (4) paral¬ lel oder koaxial zu dem ersten Ring (1) angeordnet und re lativ zu diesem drehbar gelagert ist und die Zähnezahl an der Innenprofilierung der beiden Ringe (1, 4) verschieden ist, mit wenigstens einem drehbaren, an der profilierten Innenseite der Ringe (1, 4) abrollbaren Abwälzelement (5) , welches an seiner Außenseite abwechselnd Lücken und Vor sprünge hat, die mit den Innenprofilierungen oder Innen¬ verzahnungen beider Ringe, kämmen, wobei das Abwälzelement an einem Steg (5.1, 5.2) oder dergleichen drehbar gelagert ist, welcher Steg oder dergleichen um eine in der Mitte der Ringe (1,4) angeordnete Achse oder Welle (2 ) drehbar ist und dadurch das Abwälzelement in Umfangsrichtung ent¬ lang den Innenseiten der Ringe (1, 4) mitnimmt, so daß aufgrund der unterschiedlichen Zähnezahlen an der Innen¬ seite der beiden Ringe der drehbare Ring (4) relativ zu dem feststehenden Ring (4) bewegbar ist, dadurch gekenn zeichnet, daß jeder der beiden Ringe (1, 4) wenigstens zwei parallel zueinander angeordnete Innenprofilierungen (1.1, 1.2; 4.1,, 4.2) oder Innenverzahnungen hat, die in Umfangsrichtung um einen Brucnteil der Profil oder Zahn¬ teilung gegeneinander verdreht oder versetzt: angeordnet sind, wobei die Innenprofilierungen oder Innenverzahnungen eines Ringes übereinstimmen, die Innenprofilierungen oder Innenverzahnungen der beiden Ringe aber voneinander ver¬ schieden sind, daß an dem Abwälzelement der Anzahl der In¬ nenprofilierungen oder Innenverzahnungen der Ringe (1,4) entsprechend viele axial nebeneinander angeordnete Gegen¬ profilierung mit Lücken und Vorsprüngen angeordnet sind, ERSATZBLATT die dem Versatz der Innenprofilierungen oder Innenverzah¬ nungen an den Ringen entsprechend in Umfangsrichtung ge¬ geneinander versetzt sind, und daß der an der einen Innen profilierung oder Innenverzahnung eines Ringes angreifende Vorsprung des Abwälzelementes in Vorwartsrichtung und der gleichzeitig in die benachbarte Innenprofilierung oder In¬ nenverzahnung desselben Ringes eingreifende Vorsprung in entgegengesetzter Richtung anliegt und beim Abrollen des Abwälzelementes dieser Angriff seiner Vorsprunge kontinu ierlich wechselt.
2. Umlaufrollengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß bei Verwendung von zwei Ringen mit jeweils zwei parallel zueinander angeordneten Innenprofilierungen oder Innenverzahnungen diese um eine halbe Profil oder Zahn¬ teilung gegeneinander in Umfangsrichtung versetzt angeord¬ net sind.
3. Umlaufrollengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß das Abwälzelement ein drehbar gelagerter Rollenträger (5) ist, an dessen Umfang als Vorsprünge zum Eingriff in die Innenverzahnungen der Ringe (1, 4) jeweils einzelne drehbare Rollen vorgesehen sind, daß die einzel¬ nen Rollen an dem Rollenträger (5) entsprechend dem Ver satz der Innenprofilierungen oder Innenverzahnungen an den Ringen (1, 4) ihrerseits in Umfangsrichtung an dem Rollen¬ träger (5) versetzt und derart angeordnet sind, daß mit jeder Innenprofilierung oder Innenverzahnung der Ringe (1, 4) jeweils passend angeordnete Rollen zusammenwirken oder kämmen, und daß die an der einen Innenprofilierung oder Innenverzahnung eines Ringes angreifende Rolle in Vor¬ wärtsrichtung und die gleichzeitig in die benachbarte In¬ nenprofilierung oder Innenverzahnung desselben Ringes ein¬ greifende Rolle in entgegengesetzter Richtung anliegt und sich bei der Drehung und dem Umlauf des Rollentragers (5) ERSATZBLATT so abwälzen, daß dieser Angriff der Rollen (3.1 bis 3.4) kontinuierlich wechselt.
4. Umlaufrollengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß die Innenprofilierung oder In¬ nenverzahnung zwischen den einzelnen Zähnen eine bogenför¬ mige Kontur hat, die stetig in die Zahnflanken übergeht, und daß sich die Rollen (3.1 bis 3.4) bei dem Umlauf des Rollentragers (5) kontinuierlich in dem Zwischenraum zwi sehen zwei Zähnen der Innenprofilierung des Ringes ab¬ rollen.
5. Umlaufrollengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da¬ durch gekennzeichnet, daß die jeweils gleichzeitig an den Innenverzahnungen oder Innenprofilierungen des jeweiligen Ringes angreifenden Vorsprunge oder Rollen so versetzt sind, daß der Angriff des Abwälzele entes oder Rollenträ¬ gers an dem jeweiligen Ring zwangsweise spielfrei ist.
6. Umlaufrollengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da¬ durch gekennzeichnet, daß an dem Rollenträger für jede In¬ nenprofilierung oder Innenverzahnung wenigstens zwei, drei, vier oder mehr Vorsprünge oder Rollen gleichmäßig am Umfang verteilt vorgesehen sind und der Rollenträger somit insgesamt wenigstens acht, zwölf oder sechzehn Rollen auf¬ weist.
7. Umlaufrollengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da¬ durch gekennzeichnet, daß an dem Steg wenigstens zwei ein ander vorzugsweise auf einem Durchmesser gegenüberlie¬ gende, drehbar gelagerte Rollenträger übereinstimmender Form und Größe oder drei am Innenumfang der Ringe gleich¬ mäßig verteilte Rollenträger vorgesehen sind. ERSATZBLATT .
8. Umlaufrollengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da¬ durch gekennzeichnet, daß an dem Rollenträger insgesamt vier axial nebeneinanderliegende Rollensätze vorgesehen sind, bei denen jeweils die mit einer Innenprofilierung oder Innenverzahnung kämmenden Rollen gleichmäßig am Um¬ fang verteilt sind, wobei die in Umfangsrichtung gegenein¬ ander versetzten Rollen zum Zusammenwirken mit dem einen Ring und die zum Zusammenwirken mit dem anderen Ring je¬ weils koaxial zueinander angeordnet sind beziehungsweise einen übereinstimmenden Versatz in Umfangsrichtung des Rollenträgers haben.
9. Umlaufrollengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, . dadurch gekennzeichnet, daß die an einer übereinstimmenden Stelle des Umfanges des Rollentragers angeordneten Rollen zum Zusammenwirken mit jeweils einer Innenprofilierung oder Innenverzahnung der beiden Ringe auf einer durchge¬ henden Achse (5.3) angeordnet sind und daß alle die in Um¬ fangsrichtung gegeneinander versetzten Rollen tragenden Achsen in axialer Richtung an dem Rollenträger durchgehend vorgesehen sind, wobei jede zweite Achse jeweils versetzt die entsprechenden Rollen trägt.
10. Umlaufrollengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbar gelagerte Ring über eine insbesondere mit seiner Stirnseite und/oder Außenseite verbundene Scheibe (101) oder Glocke mit einer in Flucht mit der Antriebswelle (2) angeordneten Abtriebs¬ welle (102) verbunden ist.
11. Umlaufrollengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Übersetzung zur Erhö¬ hung der Drehzahl Antrieb und Abtrieb vertauscht sind. ERSATZBLATT .
12. Umlaufrollengetriebe nach einem der vorstehenden Ansprü¬ che, mit zwei innenprofilierten Ringen (1, 4), einer Welle (2) und einem mit Rollelementen oder Rollen bestückten, mit der Welle (2) verbundenen Rollenträger (5) , dadurch gekennzeichnet, daß die innenprofilierten Ringe (l, 4) je¬ weils mindestens zwei einander benachbarte Profilebenen und der Rollenträger (5) mindestens vier, um die Welle (2) drehbare Rollebenen aufweist und daß die Profile (1.1, 1.2; 4.1, 4.2) der Ringe (1, 4) derart bearbeitet sind, daß sie mit jeweils mindestens einer Rolle (3.1, 3.2, 3.3, 3.4) der Rollenebene, welche nicht weniger als zwei Rollen pro Ebene aufweisen, einen momentanen Formschluß bilden.
13. Umlaufrollengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem oder den Rollen¬ trägern (5) drehbare Welle (2) Außenprofilierungen auf¬ weist oder trägt, welche derart bearbeitet sind, daß sie mit je einer Rolle des Rollenträgers stets mindestens in zwei Rollenebenen einen momentanen Formschluß bilden.
14. Umlaufrollengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Rollenträger (5) auf ihrer den Ringen (1, 4) und deren Innenprofilierung gegenüberliegenden Seite mit einem eine Außenprofilierung aufweisenden Drehkörper, insbesondere einem eine Verzah¬ nung aufweisenden Drehkörper kämmen, daß der Drehkörper mit der Antriebswelle (2) drehtest oder einstückig verbun¬ den ist und daß er mehrere parallele Zahnkränze aufweist, deren in axialer Richtung nebeneinander angeordnete Zähne in Umfangsrichtung um den Betrag gegeneinander versetzt sind, um den die einzelnen Rollen (3.1 bis 3.4) und die Zähne der Innenprofilierung der Ringe (1,4) in Umfangs¬ richtung versetzt sind. ERSATZBLATT .
15. Umlaufrollengetriebe insbesondere nach einem der vorste¬ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der Zähne und/oder die Form der Zähne in Umfangsrichtung we¬ nigstens eines der beiden Ringe (1, 4) und/oder des zen tralen Drehkörpers über einen Teil des Umfanges wechselt, so daß in einem Abschnitt des Umfanges mehr und/oder an¬ ders geformte Zähne als in einem oder mehreren anderen Ab¬ schnitten angeordnet sind.
16. Umlaufrollengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne in den in axialer Richtung einander benachbarten Ebenen an dem zentralen Drehkörper und/oder den Ringen derart bearbeitet sind, daß sie in Teilbereichen der gleichen Ebene unterschiedli ehe Profile aufweisen.
17. Umlaufrollengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung oder Verzah¬ nung der Ringe und/oder des zentralen Drehkörpers derart ausgebildet sind, daß die Ringe und/oder der Drehkörper in bestimmten Umfangs oder Winkelbereichen unterschiedlicher Ebenen gleiche Profile oder Formen und/oder Abstände auf¬ weisen.
18. Umlaufrollengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß für die drehbare Lagerung des Rollentragers an dem Steg wenigstens eine Welle (5.3) oder Achse vorgesehen ist.
19. Umlaufrollengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 18 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Umfangsbereichen der Ringe und/oder des zentralen Drehkörpers mit unterschied¬ lichen Zähnezahlen und/oder Zahnformen die Zähne und deren Abstand eine einen stoßfreien Übergang der relativen Dre hung ermöglichende Form haben, indem die Übertragungsfunk ERSATΣBLATT tion der Übergänge zwischen den unterschiedlichen Profilen der jeweils gleichen Ebene mindestens in der ersten Ablei¬ tung den Wert unterschiedlich von Null beziehungsweise Stoßfreiheit aufweisen.
20. Umlaufrollengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß an dem drehbaren Ring (4) außenseitig ein Antrieb und/oder Abtrieb angekuppelt ist.
21. Umlaufrollengetriebe nach einem dr Ansprüche 1 bis 20, da¬ durch gekennzeichnet, daß an der Außenseite des drehbaren (4) Ringes insbesondere an seinem Außenumfang, ein Hebel¬ arm (9.1) für einen Kraftangriff und/oder eine Verzahnung oder Teilverzahnung zum Zusammenwirken mit einer Gegenver zahnung an einem Zahnrad oder einer Zahnstange oder der¬ gleichen angeordnet sind.
22. Umlaufrollengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß zum Angriff an der Außenver zahnung des drehbaren Ringes und einer damit kämmenden Zahnstange oder dergleichen ein oder zwei Arbeitszylinder oder dergleichen vorgesehen sind.
23. Umlaufrollengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß an einem, zwei oder mehreren mit dem drehbaren Ring starr verbundenen Hebelarmen um eine etwa auf einem Radius zu dem Ring angeordnete Achse drehbar gelagerte Flügel vorgesehen sind, die in der einen Richtung mit ihrer Fläche guer zur Durchmesserebene des Ringes (4) und nach einer Wendestelle etwa in dieser Ebene angeordnet sind. ERSATZBLATT.
Description:
Umlaufrollengetriebe mit zwei eine Innenprofilierung aufweisenden Ringen und einem an der Außenseite der Ringe abrollbaren Abwälzelement

Die Erfindung betrifft ein Umlaufrollengetriebe mit zwei eine Innenprofilierung oder Innenverzahnung aufweisenden Ringen, wobei ein erster Ring feststeht und ein zweiter Ring parallel oder koaxial zu dem ersten Ring angeordnet und relativ zu die¬ sem drehbar gelagert ist und die Zähnezahl an der Innenprofi- lierung der den beiden Ringe verschieden ist, mit wenigstens einem drehbaren, an der profilierten Innenseite der Ringe ab¬ rollbaren Abwälzele ent, welches an seiner Außenseite abwech- selnd Lücken und Vorsprünge hat, die mit den Innenprofilierun¬ gen oder Innenverzahnungen beider Ringe kämmen, wobei das Ab¬ wälzelement an einem Steg oder dergleichen drehbar gelagert ist, welcher Steg oder dergleichen eine in der Mitte der Ringe angeordnete Achse oder Welle drehbar ist und dadurch das Ab- walzelement in Umfangsrichtung entlang den Innenseiten der Ringe mitnimmt, so daß aufgrund der unterschiedlichen Zähne¬ zahlen an der Innenseite der beiden Ringe der drehbare Ring relativ zu dem feststehenden Ring bewegbar ist.

Derartige Umlaufrollengetriebe mit einem sich abrollenden Ab¬ wälzelement sind bekannt. Vor allem lassen sich dadurch hohe Über- oder Untersetzungen herstellen. Nachteilig ist dabei je-

ERSATΣB ÄTT

doch, daß die Vorsprünge des Abwälzelementes gegenüber der In¬ nenprofilierung der Ringe keine Zwangsführung haben, sondern zusätzliche Maßnahmen getroffen werden müssen, damit innerhalb des Getriebes beispielsweise bei einem Lastwechsel kein Spiel oder keine Freilaufbewegungen oder dergleichen auftreten. Eine spielfreie Kraftübertragung kann nicht erreicht werden. Es wird deshalb versucht, mit sogenannten verspannten Zahnrädern diese Nachteile zu beseitigen. Dadurch werden jedoch die Fer¬ tigungskosten erhöht und die Kraftübertragung beeinträchtigt.

Ferner ist es bekannt, mit elastischen Käfigen oder flexiblen Werkstoffen der einzelnen Teile eine Spielfreiheit zu bewir¬ ken, wodurch jedoch die übertragbaren Kräfte begrenzt werden und höhere Reibungen auftreten, die den Wirkungsgrad ver- schlechtem.

Es besteht deshalb die Aufgabe, ein Getriebe der eingangs er¬ wähnten Art zu schaffen, mit dem große Untersetzungen herge¬ stellt werden können, gleichzeitig aber ein hoher Wirkungsgrad und zwangsweise Spielfreiheit erreicht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei einem Umlaufrollenge¬ triebe mit zwei jeweils eine Innenprofilierung oder Innenver¬ zahnung aufweisenden Ringen der eingangs erwähnten Art darin, daß jeder der beiden Ringe wenigstens zwei parallel zueinander angeordnete Innenprofilierungen oder Innenverzahnungen hat, die in Umfangsrichtung um einen Bruchteil der Profil- oder Zahnteilung gegeneinander verdreht oder versetzt angeordnet sind, wobei die Innenprofilierungen oder Innenverzahnungen eines Ringes übereinstimmen, die Innenprofilierungen oder In¬ nenverzahnungen der beiden Ringe aber voneinander verschieden sind, daß an dem Abwälzelement die Anzahl der Innenprofilie¬ rungen oder Innenverzahnungen der Ringe entsprechend viele axial nebeneinander angeordnete Gegenprofilierungen mit Lücken und Vorsprüngen angeordnet sind, die dem Versatz der Innenpro-

ERSATΣBLATT

filierungen oder Innenverzahnungen an den Ringen entsprechend in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind, und daß der an der einen Innenprofilierung oder Innenverzahnung eines Ringes angreifende Vorsprung des Abwälzelementes in Vorwärtsrichtung und der gleichzeitig in die benachbarte Innenprofilierung oder Innenverzahnung desselben Ringes eingreifende Vorsprung in entgegengesetzter Richtung anliegen und beim Abrollen des Ab¬ wälzelementes dieser Angriff seiner Vorsprünge kontinuierlich wechselt.

Durch die Verwendung von jeweils wenigstens zwei in Umfangs¬ richtung etwas gegeneinander versetzten Innenprofilierungen ergibt sich mit dem Abwälzelement und den daran ebenfalls ver¬ setzten Vorsprüngen eine bessere Überdeckung der zusammenwir- kenden Profile und Vorsprunge und außerdem besteht an jedem Ring von vorneherein Spielfreiheit, zumal immer wenigstens zwei Vorsprünge gleichzeitig im Eingriff sind, die gegeneinan¬ der so angeordnet sind, daß auch bei einer kurzzeitigen Über¬ holbewegung oder dergleichen keine Voreilung oder Nacheilung des Abwälzelementes gegenüber dem zugehörigen Ring möglich ist. Es wird also Spielfreiheit erreicht, ohne daß Federn oder elastische Getriebeteile oder sonstige den Wirkungsgrad beein¬ trächtigende Maßnahmen zum Einsatz kommen. Entsprechend leichtgängig und mit gutem Wirkungsgrad kann das Getriebe lau- fen. Aufgrund der unterschiedlichen Zähnezahl des festen Rin¬ ges gegenüber dem drehbaren Ring ergibt sich während des Ab¬ rollens des Abwälzelementes entlang dem Innenumfang der Profi¬ lierung oder Verzahnung die an sich bekannte Relatiwerdrehung des drehbaren Ringes. Da an jedem Ring gleichzeitig zwei Vor- sprünge des abrollbaren Abwälzelementes angreifen, ergibt sich eine große Überdeckung, die es erlaubt, das Abwälzelement mit entsprechend kleinem Durchmesser zu fertigen, so daß auch die Außenabmessung des gesamten Getriebes kleingehalten werden kann.

ERSATΣB ATT

Besonders günstig ist es, wenn bei Verwendung von zwei Ringen mit jeweils zwei parallel zueinander angeordneten Innenprofi¬ lierungen oder Innenverzahnungen diese um eine halbe Profil¬ oder Zahnteilung gegeneinander in Umfangsrichtung versetzt an- geordnet sind. Ringe mit jeweils zwei gegeneinader versetzten Innenprofilierungen sind relativ preiswert, beispielsweise aus zwei nachträglich zusammengesetzten Ringteilen herstellbar und haben gleichzeitig die vorerwähnten Vorteile einer spielfreien Betätigung mit hohem Wirkungsgrad bei vergleichsweise kleiner Außenabmessung.

Eine Ausgestaltung der Erfindung von ganz erheblicher Bedeu¬ tung, die die Leichtgängigkeit und den Wirkungsgrad des Ge¬ triebes verbessert und eine spielfreie Betätigung erlaubt, kann darin bestehen, daß das 'Abwälzelement ein drehbar gela¬ gerter Rollenträger ist, an dessen Umfang als Vorsprünge zum Eingriff in die Innenverzahnungen der Ringe jeweils einzelne drehbare Rollen vorgesehen sind, daß die einzelnen Rollen an dem Rollenträger entsprechend dem Versatz der Innenprofilie- rungen oder Innenverzahnungen an den Ringen ihrerseits in Um¬ fangsrichtung an dem Rollenträger versetzt und derart angeord¬ net sind, daß mit jeder Innenprofilierung oder Innenverzahnung der Ringe jeweils passend angeorndete Rollen zusammenwirken oder kämmen, und daß die an der einen Innenprofilierung oder Innenverzahnung eines Ringes angreifende Rolle in Vorwärts- richtung und die gleichzeitig in die benachbarte Innenprofi- lierung oder Innenverzahnung desselben Ringes eingreifende Rolle in entgegengesetzter Richtung anliegt und sich bei der Drehung und dem Umlauf des Rollenträgers so abwälzen, daß die- ser Angriff der Rollen kontinuierlich wechselt.

Durch die als Rollen ausgebildeten Vorsprünge wird die Reibung bei der Abrollbewegung des Wälzelementes weiter vermindert und gleichzeitig ein guter Kraftschluß erreicht, bei dem die je- weils entgegengesetzte Anlage der Rollen an den Innenprofilie-

ERSAT2BLATT

rungen eines Ringes die zwangsweise Spielfreiheit bewirkt. Es wird also ein sehr hoher Wirkungsgrad mit dieser Spielfreiheit gleichzeitig erreicht, nachdem die Rollen an den Flanken der Zähne oder Profile an der Innenprofilierung oder Innenverzah- nung der Ring leichtgängig entlangrollen können.

Die Innenprofilierung oder Innenverzahnung zwischen den ein¬ zelnen Zähnen hat dabei eine bogenförmige Kontur, die stetig in die Zahnflanken übergeht, und die Rollen können sich bei dem Umlauf des Rollentragers kontinuierlich in dem Zwischen¬ raum zwischen zwei Zähnen der Innenprofilierung des Ringes ab¬ rollen und dann in den entsprechenden Nachbar-Zwischenraum eintreten. Es ergibt sich somit ein leichtgängiges Abrollen mit einem entsprechend guten Wirkungsgrad des Getriebes.

Insgesamt wird also erreicht, daß die jeweils gleichzeitig an den Innenverzahnungen oder Innenprofilierungen des jeweiligen Ringes angreifenden Vorsprunge oder Rollen so versetzt sind, daß der Angriff des Abwälzelementes oder Rollenträgers an dem jeweiligen Ring zwangsweise spielfrei ist. Federelemente, ela¬ stische Getriebeteile und dergleichen können vermieden werden.

Für eine gute spielfreie, ruckfreie Kraftübertragung und Über¬ setzung beziehungweise Untersetzung können an dem Rollenträger für jede Innenprofilierung oder Innenverzahnung wenigstens zwei, drei oder vier Vorsprunge oder Rollen gleichmäßig am Um¬ fang verteilt vorgesehen sein und der Rollenträger kann somit insgesamt wenigstens acht, zwölf oder sechzehn Rollen aufwei¬ sen. Wenn beispielweise in jeder der übertragenden Durchmesserebenen des Rollentragers vier derartige Rollen mit Zwischenräumen zum Zusammenwirken mit den Zähnen der Innenprofilierung der Ringe vorgesehen sind, also gewissermaßen nur alle 90° eine solche Rolle angeordnet ist, ergibt sich dennoch aufgrund des Versatzes der Innenprofilierung an dem Ring und der entsprechenden

ERSATΣB ATT

gleichzeitigen Beaufschlagung durch die Rollen benachbarter Radialebenen eine gute Überdeckung zwischen dem Rollenträger und der Innenverzahnung. Somit kann der Rollenträger einen relativ kleinen Außendurchmesser haben und trotzdem eine gute Kraftübertragung ermöglichen.

Für die Kraftübertragung ist es günstig, wenn an dem Steg we¬ nigstens zwei einander vorzugsweise auf einem Durchmesser ge¬ genüberliegende, drehbar gelagerte Rollenträger übereinstim- mender Form und Größe oder drei am Innenumfang der Ringe gleichmäßig verteilt angreifende Rollenträger vorgesehen sind. Das von einer Welle auf die Rollenträger übertragene Drehmo¬ ment wird somit gleichmäßig verteilt.

Bei einem Umlaufrollengetriebe mit zwei Ringen, die jeweils zwei in Umfangsrichtung gegeneinander versetzte Innenprofilie¬ rungen haben, können an dem Rollenträger insgesamt vier axial nebeneinanderliegende Rollensätze vorgesehen sein, bei denen jeweils die mit einer Innenprofilierung oder Innenverzahnung kämmenden Rollen gleichmäßig am Umfang des jeweiligen Rollen¬ trägers verteilt sind, wobei die in Umfangsrichtung gegenein¬ ander versetzten Rollen zum Zusammenwirken mit dem einen Ring und die zum Zusammenwirken mit dem anderen Ring jeweils ko¬ axial zueinander angeordnet sind beziehungsweise einen über- einstimmenden Versatz in Umfangsrichtung des Rollentragers ha¬ ben. Die Rollen einer ersten Innerverzahnung des einen Ringes sind also koaxial zu Rollen zum Zusammenwirken mit einer er¬ sten Innenverzahnung des zweiten Ringes angeordnet, während zum Zusammenwirken mit den jeweils versetzten Innenprofilie- rungen dieser beiden Ringe die Rollen wiederum in gleicher

Weise versetzt sind und dabei ebenfalls koaxial zueinander an¬ geordnet sind. Dadurch wird sichergestellt, daß das Umlaufen des Rollenträgers den drehbaren Ring aufgrund seiner von dem feststehenden Ring abweichenden Zähnezahl mit hoher Unterset- zung verdreht.

ERSAT∑BLATT

Die an einer übereinstimmenden Stelle des Umfanges des Rollen¬ tragers angeordneten Rollen können zum Zusammenwirken mit je¬ weils einer Innenprofilierung oder Innenverzahnung der beiden Ringe auf einer durchgehenden Achse angeordnet sein und alle die in Umfangsrichtung gegeneinander versetzten Rollen tragen¬ den Achsen können in achsialer Richtung an dem Rollenträger durchgehend vorgesehen sein, wobei jede zweite Achse jeweils versetzt die entsprechenden Rollen trägt. Dabei können jeweils zwischen den einzelnen Rollen an dem Rollenträger hochstehende Bunde oder dergleichen zum Trennen der Rollen voneinander und zum Lagern der durchgehenden Achsen vorgesehen sein. Insgesamt ergibt sich somit ein Rollenträger mit an seinem Umfang gleichmäßig verteilten Achsen, wobei ein Rollenträger mit je- weils vier Rollen in den einzelnen Ebenen insgesamt acht der¬ artige Achsen hat. Dies führt zu einer konstruktiv einfachen Lösung, die auch einfach gefertigt werden kann, weil die Boh¬ rungen zur Aufnahme der Achsen einfach durchgehend angefertigt werden können und die Achsen als durchgehende Stifte eingesteckt und fixiert werden können.

Der drehbar gelagerte Ring kann über eine insbesondere mit seiner Stirnseite und/oder Außenseite verbundene Scheibe oder Glocke mit einer in Flucht mit der Antriebsachse angeordneten Abtriebsachse verbunden sein. Auf diese Weise ergibt sich eine koaxiale Anordnung von Antriebs- und Abtriebswelle und dennoch dazwischen eine hohe Untersetzung.

Für eine Übersetzung zur Erhöhung der Drehzahl können Antrieb und Abtrieb vertauscht sein. Dies ist deshalb möglich, weil das Getriebe aufgrund der Spielfreiheit und des hohen Wir¬ kungsgrades leichtgängig und ohne Selbsthemmung betrieben wer¬ den kann.

ERSATΣBLATT

Vor allem bei Kombination einzelner oder mehrerer der vorbe¬ schriebenen Merkmale und Maßnahmen ergibt sich ein Umlaufrol¬ lengetriebe mit zwei innenprofilierten Ringen, einer Welle und einem mit Rollelementen oder Rollen bestückten, mit der Welle verbundenen Rollenträger, wobei die innenprofilierten Ringe jeweils mindestens zwei einander benachbarte Profilebenen und der Rollenträger mindestens vier um eine gemeinsame Welle drehbare Rollebenen aufweist und wobei die Profile der Ringe derart bearbeitet sind, daß sie mit jeweils mindestens einer Rolle der Rollenebene, welche nicht weniger als zwei Rollen pro Ebene aufweisen, einen momentanen Formschluß bilden. Die¬ ser Formschluß jeweils in zwei Rollenebenen schafft ohne Zu¬ satzmaßnahmen die gewünschte Spielfreiheit, wobei die Verwen¬ dung der Rollen an einer entsprechend günstig profilierten In- nenverzahnung dennoch eine leichtgängige Drehbarkeit ergibt.

Anstelle eines direkten Antriebes des oder der Rollenträger über eine den Steg zur Lagerung der Rollenträger beaufschla¬ genden Welle kann die mit dem oder den Rollenträgern drehbare Welle Außenprofilierungen aufweisen oder tragen, welche derart bearbeitet sind, daß sie mit je einer Rolle des Rollentragers mindestens in zwei Rollebenen einen momentanen Formschluß bil¬ den. Dadurch kann die Untersetzung verstärkt werden, da die Profilierung an der Antriebswelle im Zusammenwirken mit den Rollenträgern eine zusätzliche Getriebestufe darstellt.

Besonders günstig ist es dabei, wenn der oder die Rollenträger auf ihrer den Ringen und deren Innenprofilierung gegenüberlie¬ genden - der Mitte der Ringe zugewandten - Seite mit einem eine Außenprofilierung aufweisenden Drehkörper, insbesondere einem eine Verzahnung aufweisenden Drehkörper kämmen, daß der Drehkörper mit der Antriebswelle drehfest oder einstückig ver¬ bunden ist und daß er mehrere in axialer Richtung parallele Zahnkränze aufweist, deren in axialer Richtung nebeneinander angeordnete Zähne in Umfangsrichtung um den Betrag gegeneinan-

ERSATΣB ATT

der versetzt sind, um den die einzelnen Rollen und die Zähne der Innenprofilierung der Ringe in Umfangsrichtung versetzt sind. Somit erfolgt die Übertragung der Antriebskraft von die¬ sem zentralen Drehkörper gleichzeitig an allen Vorsprüngen oder Rollen des Abwälzelementes oder Rollentragers, also mit bestmöglicher Überdeckung und bestmöglich verteilt. Bei rela¬ tiv kleinem Außendurchmesser wird also eine spielfreie Kraft¬ übertragung von diesem zentralen Drehkörper oder auf diesen zentralen Drehkörper ermöglicht, wobei dieser aufgrund der guten Überdeckung einen relativ kleinen Außendurchmesser haben kann. Somit wird die Außenabmessung des Getriebes durch diese zusätzliche Getriebestufe nicht oder nicht nennenswert vergößert.

Eine Ausgestaltung des Umlaufrollengetriebes von ganz besonde¬ rer Bedeutung kann darin bestehen, daß die Zahl der Zähne und/oder die Form der Zähne in Umfangsrichtung wenigstens eines der beiden Ringe und/oder des zentralen Drehkörpers über einen Teil des Umfanges wechselt, so daß in einem Abschnitt des Umfanges mehr und/oder anders geformte Zähne als in einem oder mehreren anderen Abschnitten angeordnet sind. Dadurch kann erreicht werden, daß während einer gleichmäßigen An- triebsbewegung die Abtriebsbewegung unregelmäßig ist, d.h. ab¬ wechselnd schneller und langsamer erfolgt oder sogar zeitweise stillsteht und/oder sogar ihre Richtung ändert. Somit kann das Getriebe für Schrittschaltvorgäng^ eingesetzt werden, selbst wenn der Antrieb stetig läuft. Erreicht wird dies durch die einfache Maßnahme, die Zahl der Zähne beziehungsweise die Krümmung der Zahnflanken zu ändern. Die dazu jeweils erforder- liehen Konturen der Zahnkurven sind dem Durchschnittsfachmann bekannt und können mit den bekannten Bewegungsgesetzen berech¬ net werden. Für lineare oder ruck- und stoßfreie Bewegungsän¬ derungen sind entsprechende Verzahnungsbilder bekannt. Diese Anordnung läßt sich besonders günstig realisieren, wenn das erfindungsgemäße Getriebe mit den in Umfangsrichtung versetz-

ERSATZBLATT

ten Innenprofilierungen an den Ringen vorgesehen ist, weil da¬ durch eine spielfreie Arbeitsweise des Getriebes gegeben ist, bei welcher solche Änderungen der Drehzahl des drehbaren Rin¬ ges während eines Umlaufes stoßfrei und mit entsprechenden Übergängen gestaltet werden können.

Die Zähne in den in axialer Richtung einander benachbarten Ebenen an dem Antriebselement und/oder den Ringen können der¬ art bearbeitet sein, daß sie in Teilbereichen der gleichen Ebene unterschiedliche Profile aufweisen. Dies läßt sich be¬ sonders günstig herstellen, wenn die Ringe und/oder der als Antriebselement dienende Drehkörper zu ihrer eigenen Fertigung aus parallelen Scheiben oder Ringen zusammengefügt werden.

Damit während eines Umlaufes ein Stillstand des Abtriebes er¬ reicht werden kann, kann die Profilierung oder Verzahnung der Ringe und/oder des zentralen Drehkörpers derart ausgebildet sein, daß die Ringe und/oder der Drehkörper in bestimmten Um- fangs- oder Winkelbereichen unterschiedlicher Ebenen gleiche Profile oder Formen und/oder Abstände aufweisen. Wenn die In¬ nenprofilierungen der beiden Ringe übereinstimmen, erfolgt keine Drehbewegung, wenn der Abwälzkörper oder Rollenträger umläuft. Somit erfolgt ein kurzzeitiger Stillstand des drehba¬ ren Ringes, wenn der Abwälzkörper oder Rollenträger den Um- fangs- oder Winkelbereich beaufschlagt, der eine übereinstim¬ mende Profilierung zu der des anderen Ringes hat. Auf diese Weise kann also der erwünschte kurzzeitige Stillstand des Ab¬ triebes bei stetig laufendem Antrieb an dem erfindungsgemäßen Umlaufrollengetriebe erreicht werden, wobei die Änderungen der Umlaufgeschwindigkeiten des drehbaren Ringes ruckfrei erfolgen können, weil das erfindungsgemäße Getriebe aufgrund der Ver¬ wendung von wenigstens zwei in Umfangsrichtung versetzten In¬ nenprofilierungen an dem Ring bei guter Überdeckung mit dem Abwälzelement spielfrei ist.

ERSATΣBLATT

Damit auch der Rollenträger leichtgängig verdreht werden kann, gleichzeitig aber eine einfache Herstellung erlaubt, kann für die drehbare Lagerung des Rollentragers an dem Steg wenigstens eine Welle oder Achse vorgesehen sein.

Bei Kombination einzelner oder mehrerer der vorbeschriebenen Maßnahmen ergibt sich ein Umlaufrollengetriebe, welches da¬ durch gekennzeichnet ist, daß zwischen Umfangsbereichen der Ringe und/oder des zentralen Drehkörpers - falls er vorhanden ist - mit unterschiedlichen Zähnezahlen und/oder Zahnformen die Zähne und deren Abstand eine einen stoßfreien Übergang der relativen Drehung ermöglichende Form haben, in dem die Über- tragungsfunktion der Übergänge zwischen den unterschiedlichen Profilen der jeweils gleichen Ebene mindestens in der ersten Ableitung den Wert unterschiedlich von Null beziehungsweise Stoßfreiheit aufweisen. Mit Hilfe der Übertragungsfunktion lassen sich also die entsprechenden Zähnezahlen und Zahnformen berechnen, um einen stoßfreien Übergang bei wechselnden Dreh¬ geschwindigkeiten zu ermöglichen.

Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Umlaufrollen¬ getriebes kann darin bestehen, daß an dem drehbaren Ring außenseitig ein Antrieb und/oder Abtrieb angekuppelt ist. Statt also eine zentrale koaxiale Welle mit diesem drehbaren Ring zu verbinden, kann unmittelbar an diesem Ring eine ent¬ sprechende Kraftübertragung erfolgen.

Beispielsweise kann an der Außenseite des drehbaren Ringes insbesondere an seinem Außenumfang ein Hebelarm für einen Kraftangriff und/oder eine Verzahnung oder Teilverzahnung zum Zusammenwirken mit einer Gegenverzahnung an einem Zahnrad oder einer Zahnstange oder dergleichen angeordnet sein. Somit kön¬ nen von dem Antrieb des Getriebes über den drehbaren Ring be¬ liebige weitere Elemente angetrieben werden oder umgekehrt

ERSATZBLATT

kann an dem drehbaren Ring eine Antriebskraft eingeleitet wer¬ den, die dann an der Welle in eine Drehbewegung umgesetzt wird, welche mit den Abwälzkörpern oder Rollenträgern verbun¬ den ist. Ist eine umlaufende Außenverzahnung vorgesehen, kann das Umlaufrollengetriebe seinerseits Stufe in einem Zahnradge¬ triebe sein.

Es ist aber auch möglich, daß zum Angriff an der Außenverzah¬ nung des drehbaren Ringes und einer damit kämmenden Zahnstange oder dergleichen ein oder zwei Arbeitszylinder vorgesehen sind. Somit können Hin- und Herbewegungen dieser Arbeitszylin¬ der auf den drehbaren Ring übertragen werden, der entspre¬ chende Teildrehungen durchführt, die bei Einsatz einer ent¬ sprechenden sich ändernden Innenverzahnung dennoch in einer Richtung laufende Drehbewegung, an der Welle umgesetzt werden kann, die den oder die Abwälzkörper oder Rollenträger auf¬ weist. Somit erlaubt das Umlaufrollengetriebe mit einem dreh¬ baren Ring mit in Umfangsrichtung sich ändernden oder wech¬ selnden Zähnezahlen und/oder Zahnprofilierungen eine Umwand- lung einer Hin- und Herbewegung in eine Drehbewegung. Statt Arbeitszylindern können auch Spindelantriebe oder dergleichen eine lineare Bewegung durchführende Antriebe vorgesehen sein, deren Linearbewegung in der geschilderten Weise in eine Dreh¬ bewegung umgewandelt werden kann. Umgekehrt kann auf diese Weise eine Drehbewegung in eine Hin- und Herbewegung umgewan¬ delt werden, wenn der Antrieb an der die Abwälzkörper oder Rollenträger aufweisenden Welle erfolgt und der drehbare Ring aufgrund seiner Innenprofilierung beim Umlauf der Abwälzkörper oder Rollenträger jeweils seine Drehrichtung ändert, weil eine Hälfte seiner Innenprofilierung eine größere und die andere Hälfte eine kleinere Zähnezahl als der feststehende Ring hat.

Zur Ausnutzung beispielsweise von Windkraft können an einem, zwei oder mehreren mit dem drehbaren Ring starr verbundenen Hebelarm um eine etwa auf einem Radius zu dem Ring angeordnete

ERSATΣBLATT

Achse drehbar gelagerte Flügel vorgesehen sein, die in der einen Richtung mit ihrer Fläche guer zur Durchmesserebene des Ringes und nach einer Wendestelle etwa in dieser Ebene ange¬ ordnet sind. In der einen Position können sie also von dem Wind beaufschlagt werden und nach Erreichen der Wendestelle verdrehen sie sich so, daß der Wind auf die Schmalseite trifft, so daß dann ein demgemäß auf der gegenüberliegenden Seite des Ringes dem Wind ausgesetzter Flügel für eine Rück¬ verdrehung des Ringes sorgt, der aufgrund der unterschiedli- chen Zahnungen an seiner Innenprofilierung aus dieser Hin- und Hergewegung eine gleichgerichtete Drehbewegung macht, wie es vorstehend beschrieben wurde.

Insgesamt ergibt sich ein Umlaufrollengetriebe mit hohem Wir- kungsgrad und kleinen Außenabmessungen, welches spielfrei und ruckfrei arbeitet und eine hohe Überdeckung zwischen Abwälze¬ lement oder Rollenträger und den Ringen aufweist und vorteil¬ hafte Ausgestaltungen mit wechselnden Drehzahlen und/oder Drehrichtungen an dem drehbaren Ring insbesondere auch auf- grund der Spielfreiheit erlaubt. Dabei können oszillierende Bewegungen eingeleitet und in eine Drehbewegung umgewandelt werden oder umgekehrt.

Nachstehend sind Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigt in zum Teil schematisierter Darstellung:

Fig. 1 eine teilweise im Längsschnitt gehaltene Seitenan- sieht eines erfindungsgemäßen Umlaufrollengetriebes mit Antrieb, wobei ein mit Rollen bestückter Rollen¬ träger und der von diesen Rollen beaufschlagte Teil der Ringe geschnitten dargestellt sind,

ERSATZBLATT

Fig. 2 einen Teilguerschnitt des Getriebes gemäß der Schnittlinie A-A einerseits mit einer Stirnansicht eines Rollenträgers und andererseits mit einem Quer¬ schnitt des auf einem Durchmesser gegenüberliegenden zweiten Rollentragers sowie mit einer Ansicht eines der beiden eine Innenprofilierung aufweisenden Rin¬ ges, der zwei in Umfangsrichtung gegeneinander ver¬ setzte Innenprofilierungen oder Innenverzahnungen hat, wobei eine Antriebswelle drehtest mit einem oder mehreren die Rollenträger aufweisenden Stegen verbun¬ den ist,

Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung eines abge¬ wandelten Umlaufrollengetriebes, bei welchem die An- triebswelle einen eine Außenprofilierung oder Außen¬ verzahnung aufweisenden zentralen Drehkörper als An¬ triebselement aufweist, der die Rollen des Rollenträ¬ gers auf der Seite beaufschlagt, die dem Angriff die¬ ses Rollenträgers an den innenprofilierten Ringen ge- genüberliegt,

Fig. 4 einen Querschnitt des Umlaufrollengetriebes gemäß der Schnittlinie A-A in Fig. 3 mit zwei unterschiedlichen Schnittebenen,

Fig. 5 einen Querschnitt eines a gewandelten Getriebes, wel¬ ches derart bearbeitet ist, daß wenigstens einer der Ringe in Teilbereichen der gleichen Ebene unter¬ schiedliche Profile und Teilverzahnungen hat und zwei von Druck- oder Zugkräften hin- und hergeführte Zahn¬ stangen und je ein Arbeitszylinder an demdrehbaren Ring an einer Außenverzahnung angreifen,

Fig. 6 einen Querschnitt eines Getriebes mit einem Profil- ring mit Teilverzahnungen, zwei auf eine Zahnstange

ERSATΣBLATT

und eine Außenverzahnung wirkenden Arbeitszylindern und einem mit dem Ring starr verbundenen Arm, der auf einem der Verzahnung gegenüberliegenden Durchmesser an dem Ring angreift,

Fig. 7 u.Fig.8 ein Umlaufrollengetriebe mit einem Profilring mit Teilverzahnungen und wenigstens zwei einander an einem Durchmesser gegenüberliegenden starren Armen, die mit flächigen, in durch die Getriebeauslegung be¬ stimmten Wendepunkten drehbar gelagerten Flügeln ver¬ sehen sind, sowie

Fig. 9 einen Längsschnitt eines Umlaufrollengetriebes gemäß Fig. 1 mit der Lagerung von Antrieb, Rollenträgern,

Rollen und Abtrieb, wobei der eigentliche Antriebsmo¬ tor der besseren Übersicht wegen weggelassen ist.

Bei den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen erhal- ten übereinstimmende Teile auch bei evtl. unterschiedlicher Gestaltung übereinstimmende Bezugszahlen.

Ein im ganzen mit 100 bezeichnetes Umlaufrollengetriebe, im folgenden auch kurz "Getriebe 100" genannt, hat zwei eine In- nenprofilierung oder InnenVerzahnung aufweisende Ringe 1 und 4. Die Innenprofilierung oder Innenverzahnung des ersten, feststehenden Ringes 1 ist mit 1.1 und 1.2 gekennzeichnet.

Der zweite Ring 4 ist parallel und koaxial zu dem ersten Ring l angeordnet und seine Innenprofilierungen sind mit 4.1 und 4.2 in der Zeichnung benannt.

Die Zähnezahl an der Innenprofilierung der beiden Ringe 1 und

4 ist verschieden. Dieses Umlaufrollengetriebe 100 weist fer- ner wenigstens ein, in den Ausführungsbeispielen zwei dreh-

ERSATZBLATT

bare, an der profilierten Innenseite der Ringe 1 und 4 abroll¬ bares Abwälzelement auf, welches in den Ausführungsbeispielen ein Rollenträger 5 ist, der weiter unten näher beschrieben wird. Dieses Abwälzelement 5 hat an seiner Außenseite abwech- selnd Lücken und Vorsprünge, die in den noch zu erläuternden Ausführungsbespielen Rollen 3.1, 3.2, 3.3 und 3.4 in axial ne¬ beneinanderliegenden Ebenen sind. Die Lücken zwischen diesen als Rollen ausgebildeten Vorsprünge sind die Abstände, die in Umfangsrichtung zwischen diesen Rollen bestehen. Diese Lücken und Vorsprunge kämmen mit den Innenproflierungen oder Innen¬ verzahnungen 1.1, 1.2, 4.1 und 4.2 beider Ringe 1 und 4.

Das als Rollenträger 5 ausgebildete Abwälzelement ist drehbar an einem - im Ausführungsbeispiel zwei parallelen und beab- standeten - Stegen 5.1 und 5.2 drehbar gelagert und befindet sich zwischen diesen beiden Stegen 5.1 und 5.2. Diese Stege sind um eine in der Mitte oder dem Zentrum der Ringe 1 und 4 angeordnete Achse oder Welle 2 drehbar, wodurch das oder die Abwälzelemente beziehungsweise Rollenträger 5 in Umfangsrich- tung entlang den Innenseiten der Ringe 1 und 4 mitgenommen werden, also an der Innenseite der Ringe abrollen, so daß auf¬ grund der unterschiedlichen Zähnezahlen an den Innenseiten der beiden Ringe der drehbare Ring 4 relativ zu dem feststehenden Ring 1 bewegbar ist.

Vor allem beim Vergleich der Figurpn 1 und 2 oder 3 und 4 so¬ wie anhand der Fig. 9 ist erkennbar, daß jeder der beiden Ringe 1 und 4 im Ausführungsbeispiel zwei parallel zueinander in verschiedenen, axial nebeneinanderliegenden Ebenen angeord- nete Innenprofilierungen 1.1 und 1.2 einerseits sowie 4.1 und 4.2 andererseits hat. Die Innenprofilierungen sind dabei als Innenverzahnungen gestaltet. Sie sind in Umfangsrichtung um einen Bruchteil der Profil- oder Zahnteilung, im Auführungs- beispiel um eine halbe Profil- oder Zahnteilung, in Umfangs- richtung gegeneinander versetzt oder verdreht angeordnet.

ERSATZBLATT

Dabei stimmen die Innenprofilierungen oder Innenverzahnungen eines Ringes sowohl bezüglich ihrer Form als auch der Zähne¬ zahl überein. Die Innenprofilierungen oder Innenverzahnungen der beiden Ringe weichen aber insbesondere bezüglich der Zäh¬ nezahl voneinander ab, um die schon erwähnte Relativ-Verdre- hung beim Umlauf des Abwälzelementes oder Rollenträger 5 und bei seinem Abrollen an diesen Profilierungen zu bewirken.

An dem Abwälzelement oder Rollenträger 5 sind der Anzahl der Innenprofilierungen oder Innenverzahnungen der Ringe 1 und 4 entsprechend viele axial nebeneinander angeordnete Gegenprofi- lierungen mit Lücken und Vorsprängen, im Ausführungsbeispiel Rollensätze angeordnet. Anhand der Figuren 1, 3 und 9 wird deutlich, daß aufgrund der jeweils zwei Innenprofilierungen an den beiden Ringen also insgesamt vier axial nebeneinander an¬ geordnete Gegenprofilierungen oder Rollensätze vorzusehen sind. Dabei sind diese Lücken und Vorsprunge jeweils dem Ver¬ satz der Innenprofilierungen oder Innenverzahnungen an den Ringen entsprechend in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt. Dies führt dazu, daß gemäß Fig. 2 und 4 er an der einen Innen- profilierung oder Innenverzahnung eines Ringes angreifende Vorsprung - im Ausführungsbeispiel eine der Rollen - des Ab¬ wälzelementes oder Rollenträger 5 in Vorwartsrichtung und der gleichzeitig in die benachbarte Innenprofilierung oder Innen¬ verzahnung desselben Ringes eingreifende Vorsprung in entge¬ gengesetzter Richtung anliegt und beim Abrollen des Abwälzele¬ mentes dieser Angriff seiner Vorsprunge kontinuierlich wech¬ selt. In Fig. 2 und 4 sieht man Rollen 3.3 im Eingriff an einer Innenverzahnung 4.1 des drehbaren Ringes 4. Gleichzeitig erkennt man, daß die zweite Innenprofilierung 4.2 dieses Rin¬ ges 4 gegenüber der Innenprofilierung 4.1 um eine halbe Tei¬ lung in Umfangsrichtung versetzt ist, so daß die ihrerseits auf entsprechend versetzten Achsen sitzenden Rollen 3.4 an

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dieser Innenprofilierung 4.2 entsprechend angreifen und sich beim Umlauf des Rollentragers 5 abwälzen können.

Das analoge geschieht an dem feststehenden Ring 1 und dessen Innensprofilierungen 1.1 und 1.2, die wiederum in zwei paral¬ lelen Ebenen angeorndet und gegeneinander versetzt sind und mit denen Rollen 3.1 und 3.2 in entsprechend versetzten Ebenen an dem Rollenträger 5 in der beschriebenen Weise zusammenwir¬ ken.

Das Abwälzelement ist also ein drehbar gelagerter Rollenträger 5, an dessen Umfang als Vorsprünge zum Eingriff in die Innen¬ verzahnungen 1.1, 1.2 und 4.1, 4.2 der Ringe 1 und 4 jeweils einzelne drehbare Rollen 3.1, 3.2, 3.3 und 3.4 in entsprechend axial nebeneinander angeordneten Ebenen vorgesehen sind, wobei die einzelnen Rollen an dem Rollenträger 5 entsprechend dem Versatz der Innenprofilierungen oder Innenverzahnungen an den Ringen 1 und 4 ihrerseits in Umfangsrichtung an dem Rollenträ¬ ger 5 versetzt und derart angeordnet sind, daß mit jeder In- nenprofilierung oder Innenverzahnung der Ringe 1 und 4 jeweils passend angeordnete Rollen gleichzeitig zusammenwirken und ge¬ wissermaßen als Gegenzähne kämmen. Die an der einen Innenpro- filierung eines Ringes angreifende Rolle greift dabei in For- wärtsrichtung und die gleichzeitig in die benachbarte Innen- profilierung desselben Ringes eingreifende Rolle in entgegen¬ gesetzter Richtung an dem jeweiliσen Zahn an, so daß zwangs¬ weise Spielfreiheit gegeben ist, wobei sich bei der Drehung und dem Umlauf des Rollenträgers 5 eine Abwälzung ergibt, durch die der Angriff der Rollen kontinuierlich wechselt, weil diese an den Innenkonturen zwischen den Zähnen abrollen. In Fig. 2 und 4 erkennt man bei den mit der Innenprofilierung 4.1 zusammenwirkenden Rollen 3.3, daß eine dieser Rollen gerade den tiefsten Punkt zwischen zwei Zähnen erreicht hat, während die Nachbarrolle an der gegenüberliegenden Seite nahe der Zahnspitze angreift. Entsprechend versetzt sind die Rollen der

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nächsttieferen Ebene, die für die erwähnte zwangsweise Spiel¬ freiheit sorgen. Die Innenprofilierung oder Innenverzahnung zwischen den einzelnen Zähnen hat also eine bogenförmige Kon¬ tur, die stetig in die Zahnflanken übergeht, so daß sich die Rollen bei dem Umlauf des Rollentragers 5 kontinuierlich in dem Zwischenraum zwischen zwei Zähnen der Innenprofilierung des Ringes abrollen, wobei die jeweils gleichzeitig an den In¬ nenverzahnungen oder Innenprofilierungen des jeweiligen Ringes 1 oder 4 angreifenden Rollen so in Umfangsrichtung versetzt sind, daß der Angriff jeweils zwangsweise spielfrei ist.

An dem oder den Rollenträgern 5 sind dabei für jede Innenpro- filierung oder Innenverzahnung 1.1, 1.2 beziehungweise 4.1 und 4.2 vier Rollen 3.1 bis 3.4 gleichmäßig am Umfang verteilt vorgesehen, die in der schon erwähnten Weise versetzt sind, so daß also ein Rollenträger 5 im Ausführungsbeispiel insgesamt sechzehn Rollen aufweist. Gegebenenfalls könnten auch noch mehr als vier Rollen pro Rollensatz vorgesehen werden, z.B., wenn der Rollenträger 5 einen größeren Umfang haben soll und/oder größere Kräfte zu übertragen sind.

Gemäß Fig. 2, 4 und 9 sind an den Stegen 5.1 und 5.2. jeweils zwei einander auf einem Durchmesser gegenüberliegende, drehbar gelagerte Rollenträger 5 übereinstimmender Form und Größe vor- gesehen. Dies ergibt eine günstige Kraftverteilung.

Es sind also an dem Rollenträger 5 insgesamt vier axial neben¬ einanderliegende Rollensätze mit den Rollen 3.1, 3.2, 3.3 und 3.4 vorgesehen, bei denen jeweils die mit einer Innenprofilie- rung oder Innenverzahnung kämmenden Rollen gleichmäßig am Um¬ fang verteilt sind, wobei die in Umfangsrichtung gegeneinander versetzten Rollen 3.1 und 3.2 einerseits zum Zusammenwirken mit dem Ring 1 und die Rollen 3.3 und 3.4 andererseits zum Zu¬ sammenwirken mit dem drehbaren Ring 4 vorgesehen sind. Dabei sind die Rollen 3.1 und 3.3 einerseits und die Rollen 3.2 und

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3.4 andererseits jeweils koaxial zueinander angeordnet und ha¬ ben zwischen sich einen übereinstimmenden Versatz in Umfangs¬ richtung des Rollenträgers 5. Somit ist die Spielfreiheit an beiden Ringen 1 und 4 zwangsweise gegeben.

Die Rollenträger 5, welche die Rollen 3.1 bis 3.4 aufweisen, drehen sich um eine durchgehende Achse 5.3, die an beiden En¬ den in den Stegen 5.1 und 5.2 fest eingebaut ist. Die die ver¬ setzten Rollen tragende Achse 5.3 ist also in axialer Richtung an dem Rollenträger 5 durchgehend vorgesehen und beidseits ge¬ lagert. Zwischen den einzelnen Rollen 3.1 bis 3.4 sind jeweils diese Rollen voneinander trennende und axial festlegende Stege an dem Rollenträger 5 vorgesehen. Dabei erkennt man in Fig. 9, daß die Rollen 3.1 bis 3.4 von den Außenringen von Wälzlagern gebildet werden, die ihrerseits auf entsprechenden Stiften ge¬ lagert sind, die parallel zur Achse 5.3 verlaufen und in den Stegen angeordnet sind.

Wird der drehbare Ring 4, in der Regel der Abtriebsring, mit mehr Profilen beziehungsweise Zähnen als der Ring 1 versehen oder ausgebildet, wird durch einen Umlauf des Rollenträgers 5 entlang der Innenseite des Ringes 1 eine unvollständige Umdre¬ hung dieses Ringes 4, z.B. des Abtriebsringes, durchgeführt und zwar beträgt die Differenz der Anzahl der Profile oder Zähne.

Wird der Ring 4 beispielsweise mit weniger Zähnen oder Profi¬ len, z.B. mit zwei Zähnen weniger als der feststehende Ring 1 ausgebildet, eilt er bei einem Umlauf des Rollenträgers 5 ge- genüber dem feststehenden Ring 1 voraus.

Werden der Ring 4 und der Ring 1 jeweils mit einer gleichen

Anzahl von identischen Profilierungen oder Verzahnungen und

Zähnezahlen ausgebildet, ergibt sich zwischen den beiden Rin- gen 1 und 4 keine Relativbewegung. Der Abtriebsring 4 rastet

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also gewissermaßen für den Bereich, in dem Profilgleichheit zu dem festen Ring 1 besteht, ein. Bildet man nun am Abtriebsring 4 einen Teilbereich des Innenumfanges mit einer Profilierung aus, welche identisch mit der eines übereinstimmenden Berei- ches des festen Ringes 1 ist, z.B. für einen Betrieb mit zwei Rollenträgern 5 gemäß Fig. 1 jeweils sich über 90° oder ein Viertel des Umfanges erstreckende Bereich, und versieht die restlichen gegenüberliegenden Bereiche von ebenfalls etwa einem Viertel des Umfanges oder 90° mit mehr Zähnen an dem drehbaren oder Abtriebsring 4, entsteht eine Schrittbewegung, deren Drehsinn von der Anzahl der Zähne bestimmt wird. Sind die Zähnezahlen des drehbaren Ringes in dem Bereich, in dem sie von der des festen Ringes 1 abweicht, geringer, ergibt sich eine entsprechende Rückwärtsdrehung.

Die Übergänge zwischen der erwähnten Rastphase und der Bewe¬ gungsphase können mit an sich bekannten Übertragungsfunktionen so gestaltet und ausgebildet werden, daß sie z.B. über einen Bereich von 150° der Beschleunigungs- und/oder Geschwindig- keitskoeffizient von Null auf ein Maximum und wieder zu Null geändert werden. Somit kann bei einem Umlauf der Rollenträger 5 eine Hin- und Her-Drehbewegung an dem Abtriebsring 4 erzeugt werden, wenn ein Bereich mehr und ein anderer Bereich weniger Zähne als der entsprechende Bereich des feststehenden Ringes 1 aufweist.

Für eine am Antrieb beziehungsweise der Welle 2 eingeleitete kontinuierliche Antriebsbewegung erhält man somit an dem Ring 4 eine Start-Stopp-Vorwärts- und/oder Rückwärtsbewegung oder eine oszillierende Bewegung.

Dabei kann der drehbar gelagerte Ring 4 über eine mit seiner

Stirnseite (Fig. 1) oder mit seiner Außenseite verbundenen

Scheibe 101, die gegebenenfalls topf- oder glockenartig ge- staltet sein kann, mit einer in Flucht mit der Antriebswelle 2

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angeordneten Abtriebswelle 102 verbunden sein. Man erkennt diese Anordnung mit einer solchen Scheibe 101 zur Übertragung der Rotationsbewegungen des Ringes 4 in Fig. 1, 3 und 9.

Aus der vorangehenden Beschreibung ergibt sich, daß zwischen der Welle 2 und der Welle 102 ein erheblicher Drehzahlunter- schied besteht, d.h., die sehr hohe Drehzahl der Welle 2 wird durch das Getriebe 101 an der Welle 102 stark untersetzt. Für eine Übersetzung zur Erhöhung der Drehzahl könnte nun Antrieb und Abtrieb auch vertauscht sein, d.h. die Welle 102 könnte mit einem Antrieb gekuppelt sein, so daß dann an der Welle 2 ein Abtrieb angeschlossen ist. In diesem Falle könnte aus einer vorgegebenen Drehzahl eine erheblich höhere Drehzahl ge¬ macht werden. Dies ist deshalb möglich, weil das Getriebe auf- grund der vorbeschriebenen Merkmale und Maßnahmen leichtgängig und spielfrei arbeitet und einen hohen Wirkungsgrad ohne Selbsthemmung hat. Dabei ist auch vorteilhaft, daß die Rollen¬ träger 5 und die innenprofilierten Ringe 1 und 4 jeweils axial nebeneinanderliegende und in Umfangsrichtung versetzte Profi- lebenen haben und an jedem Ring 1 und 4 jeweils in jeder Rol¬ lenebene mindestens eine Rolle, also an einem Ring mindestens zwei Rollen gleichzeitig im Eingriff sind und einen momentanen Formschluß bilden.

Die mit dem oder den Rollenträger 5 drehbare Welle 2 weist ge¬ mäß Fig. 4 eine Außenprofilierung auf oder trägt eine solche in Form eines Stern- oder Zahnrades mit Profilen 2.1 und 2.2, die in entsprechenden Ebenen versetzt sind und jeweils mit einer Rolle 3.1 bis 3.4 einen momentanen Formschluß bilden. Die Ausführungform nach Fig. 3 und 4 eignet sich somit, in dem Getriebe 100 eine weitere Über- oder Untersetzung einzubauen.

Dabei ist in Fig. 3 und 4 erkennbar, daß die Rollenträger 5 auf ihrer den Ringen 1 und 4 und deren Innenprofilierung ge- genüberliegenden Seite im Zentrum der Ringe mit einem die

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Außenprofilierung 2.1 und 2.2 usw. aufweisenden Drehkörper kämmen, der mit der Antriebswelle drehfest oder gegebenenfalls einstückig verbunden ist. Er weist die schon erwähnten mehre¬ ren parallelen Zahnkränze auf, deren in axialer Richtung in nebeneinander angeorndeten Ebenen befindlichen Zähne in Um¬ fangsrichtung um den Betrag gegeneinander versetzt sind, um den die einzelnen Rollen 3.1 bis 3.4 und die Zähne der Innen- profilierung der Ringe 1 und 4 in Umfangsrichtung versetzt sind, so daß sich auch an dieser Außenprofilierung 2.1, 2.2 usw. dieselben Eingriffsverhältnisse und Überdeckungen der Rollen des Rollenkörpers 5 ergeben.

Es wurde schon erwähnt, daß die Zahl der Zähne und/oder die Form der Zähne in Umfangsrichtung wenigstens eines der beiden Ringe 1 oder 4 und/oder des zentralen Drehkörpers über einen Teil des Umfanges wechseln kann, so daß in einem Abschnitt des Umfanges mehr und/oder anders geformte Zähne als in einem an¬ deren oder mehreren anderen Abschnitten angeordnet sind. Mit entsprechenden Übergangsbereichen führt dies zu den schon be- schriebenen unterschiedlichen Drehbewegungen am Abtrieb, wo¬ durch das Getriebe 100 als Schrittschaltgetriebe benutzt wer¬ den kann.

Aufgrund des hohen Wirkungsgrades des Getriebes 100 sind Aus- gestaltungen möglich, die dazu benutzt werden können, um gemäß Fig. 5 eine oszillierende Bewegung mittels der Kräfte Kl und K2 über die Kolben Pl und P2 einzuleiten. Diese Kolben gehören zur Arbeitszylindern, die in Fig. 5 und auch in Fig. 6 schema¬ tisiert dargestellt sind. Dabei erkennt man, daß an dem dreh- baren Ring 4 außenseitig ein Antrieb und/oder Abtrieb ankup¬ pelbar ist, der gemäß Fig. 5 aus zwei Zahnsegmenten mit Zähnen 1.7 und 1.8 am Außenumfang des Ringes 4 bestehen kann, mit denen die Zahnstangen 2.8 kämmen. Denkbar wäre hier aber auch der Angriff eines Zahnrades und ein am Umfang umlaufender

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Zahnkranz, wodurch das gesamte Getriebe 100 als Stufe in einem Getriebe eingesetzt werden könnte.

Unter der Einwirkung der Kräfte Kl und K2 erhält man über die Zahnstangen 2.8 und die Verzahnungen 1.7 und 1.8 an der Welle 2 eine Drehbewegung, Dabei ist vorgesehen, daß die Profilie¬ rung oder Verzahnung der Ringe 1 und 4 und/oder des zentralen Drehkörpers in Umfangsrichtung wechselnde Zähnezahlen haben, so daß in der schon vorbeschriebenen Weise der drehbare Ring eine oszillierende Bewegung durchführt, wenn die Welle 2 eine gleichförmige Drehbewegung macht. Wird nun dieses Prinzip um¬ gekehrt und der Ring 4 oszillierend angetrieben, können die Hin- und Herbewegungen also in eine Drehbewegung umgewandelt werden.

In Fig. 6 greift am Außenumfang des Ringes 4 ein Hebelarm 9.1 und außerdem die Verzahnung 1.8 und eine Zahnstange 2.8 an. Die Kraft K2 wird dabei an einem Flügel 9.11 über den Hebelarm 9.1 auf den drehbaren Ring 4 des Getriebes 100 übertragen. Die Kraft K2 kann eine Strömungskraft z.B. Windkraft sein und bei einem verdrehbaren Flügel dazu ausgenutzt werden, Hin- und Herbewegungen an dem Ring 4 in eine Drehbewegung an der Welle 2 umzuwandeln.

Im Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 5 und 6 sind jeweils auf einem Durchmesser einander geαenüberliegend Hebelarme 9.1 und 9.2 mit Flügeln 9.11 und 9.12 vorgesehen. Die Flügel sind um eine auf einem Durchmesser oder dessen Verlängerung liegen¬ den Achse drehbar gelagert, so daß sie in der einen Richtung mit ihrer Fläche guer zur Durchmesserebene des Ringes 4 und nach einer Wendestelle etwa in dieser Ebene angeorndet sind. Dies führt bei einer gleichmäßigen Kraftbeaufschlagung zu einer oszillierenden Bewegung des Ringes 4, die aufgrund der geschilderten Profilierungen an den Innenzahnkränzen im Zusam- menwirken mit den Rollen des Rollenträgers 5 zu einer gleich-

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gerichteten Drehbewegung an der Welle 2 führen. Die flächenar¬ tigen Flügel 9.11 und 9.12 werden so ausgebildet, daß in den Wendepunkten oder Umkehrstellungen eine Arretierung Rl gelöst wird, wodurch die Flügel 9.11 und 9.12 um 90° gedreht werden, wie es in den Figuren 7 und 8 angedeutet ist. Bei gleicher Windrichtung entsteht dadurch die Bewegungsumkehr am Antrieb und somit eine gleichsinnige Drehbewegung an dem entsprechen¬ den Abtrieb.

Da das Getriebe 100 durch die an der Innenseite seiner Ringe 1 und 4 gegegeneinander versetzt angeordneten Innenprofilierun¬ gen und die damit zusammenwirkenden Rollen des Rollentragers 5 zwangsläufig spielfrei ist, können solche oszillierenden Bewe¬ gungen zu entsprechenden Schaltbewegungen oder aber zum Umwan- dein von Hin- und Herbewegungen in Drehbewegungen mit gutem Wirkungsgrad ausgenutzt werden. Gleichzeitig ist eine hohe Überdeckung zwischen den übertragenden Elementen, also den Rollen und Ringen bei insgesamt realtv kleiner radialer Abmes¬ sung möglich, so daß eine kompakte Bauweise erzielt werden kann.

Das Umlaufrollengetriebe 100 hat zwei mit Innenprofilierung versehene Ringe 1 und 4 , wovon ein Ring 1 feststeht und der andere Ring 4 parallel oder koaxial zu dem ersten Ring 1 ange- ordnet und relativ zu diesem drehbar gelagert ist und die Zäh¬ nezahlen der beiden Ringe verschieden sind. Dabei hat jeder der beiden Ringe 1 und 4 wenigstens zwei parallel zueinander angeordnete Innenprofilierungen 1.1, 1.2, 4.1 und 4.2, die in Umfangsrichtung um einen Bruchteil der Profil- oder Zahntei- lung, bei zwei gegeneinander versetzten Innenprofilierungen um die halbe Zahnteilung gegeneinander versetzt angeordnet sind, so daß in diesem Fall jeweils im Bereich der Lücke einer Ver¬ zahnung der Zahn der benachbarten zweiten Verzahnung steht. Dies führt zu einer hohen Überdeckung mit den entsprechenden Gegenprofilierungen eines Abwälzelementes, bevorzugt eines

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Rollenträger 5 mit drehbaren Rollen, die jeweils in den Lücken zwischen den Zähnen der Innenprofilierungen abrollen und auf¬ grund der unteschiedlichen Zähnezahlen der beiden Ringe zu einer Relatiwerdrehung bei einem Umlauf des Abwälzkörpers führen. Werden dabei in Umfangsrichtung Abschnitte unter¬ schiedlicher Zähnezahlen und/oder Zahnformen vorgesehen, kann die Abtriebsdrehzahl variiert, gegebenenfalls der Abtrieb so¬ gar kurzzeitig stillgesetzt oder in seiner Drehrichtung umge¬ kehrt werden, was wiederum dazu ausgenutzt werden kann, eine hin- und hergehende Bewegung, die an einem so gestalteten Ring angreift, über das Getriebe 100 in eine gleichgerichtete Dreh¬ bewegung umzuwandeln.

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