Getriebevorrichtungen, die über ein Sonnenrad, ein Hohlrad und wenigstens ein zwischen diesen abrollendes Planetenrad verfügen, sind meistens als Planetengetriebe ausgebildet. Sie können aber auch in Linearanordnung vorliegen, indem die vom Außenumfang des Sonnenrads gebildete, kreisförmige Bahn und die vom Innenumfang des Hohlrads gebildete, ebenfalls kreisförmige Bahn durch bogenförmig oder linear verlaufende Bahnen ersetzt werden. Unabhängig davon wird bei Anwendung derartiger Getriebevorrichtungen häufig eines der Elemente, z. B. das Sonnenrad bzw. die von diesem gebildete Bahn, stationär angeordnet. In diesem Fall wird eines der ver- bleibenden Räder, z. B. das Planetenrad bzw. ein dieses tragendes Halteelement, der sog. Planetenradträger oder Steg, als Antriebsorgan und das andere bewegbare Rad, z. B. das Hohlrad, als Abtriebsorgan genutzt. Die Kraftübertragung im Bereich des Tragelements erfolgt unabhängig davon, ob dieses als Antriebs-oder Abtriebselement des Getriebes wirkt, mit Hilfe einer im Zentrum des Planetenrads angeordneten Lagerachse, um die das Planetenrad drehbar am Tragelement gelagert ist, und einer Kraftübertragungsachse, mittels welcher Kräfte vom Tragelement auf die Lagerachse oder umgekehrt von der Lagerachse auf das Tragelement übertragen werden. Die

Lagerachse und die Kraftübertragungsachse fallen bei herkömmlichen Getrieben dieser Art stets zusammen, d. h. die Kraftübertragungsachse ist koaxial zur Lagerachse angeordnet. Als Folge davon wird z. B. eine bei stationärem Sonnenrad vom Trag- element auf die Kraftübertragungsachse ausgeübte Kraft je zur Hälfte auf das Sonnen- rad und das Hohlrad aufgeteilt und daher stets nur zur Hälfte für den Antrieb des Hohlrads nutzbar gemacht. Dagegen ist der Weg, den das Hohlrad bei einer vollen Umdrehung des Planetenrads um die Getriebeachse zurücklegt, stets doppelt so groß wie der Weg, den die Lager-bzw. Kraftübertragungsachse um die Getriebeachse beschreibt. Entsprechendes gilt für andere Antriebs-bzw. Abtriebsarten, d. h. bei einer Kraftein-bzw. Kraftableitung an der Lagerachse kommt es stets zu einer Halbie- rung der Kräfte bei Verdoppelung des zurückgelegten Wegs bzw. umgekehrt.

Entsprechendes gilt bei sog. Dreiwellen-Planetengetrieben, bei denen alle drei beschriebenen Bahnen beweglich, d. h. Sonnenrad, Hohlrad und Planetenrad drehbar gelagert sind. Die Kraftübertragungsachse wirkt in diesem Fall derart, daß zwei der genannten Räder (z. B. Hohlrad und Sonnenrad) zum Antrieb des dritten Rades (z. B.

Planetenrad) bzw. der Lagerachse und des Tragelements genutzt werden oder die Bewegung eines der Räder (z. B. des Hohlrads) in eine Drehbewegung der anderen beiden Räder (z. B. des Sonnenrades und des Planetenrades) umgewandelt wird.

Zur Vermeidung der beschriebenen Kraftaufteilung sind mit einer festen Bahn versehene Getriebevorrichtungen der eingangs bezeichneten Gattung bekannt geworden (DE 203 03 685 Ul), bei denen die Kraftübertragungsachse exzentrisch an der Lagerachse angeordnet ist. Dadurch ergibt sich einerseits der Vorteil, daß die Kraft- übertragungsachse trotz ihrer exzentrischen Lagerung stets auf einer Bahn geführt werden kann, die parallel zur Bahn der Lagerachse ist. Andererseits können durch Wahl der Exzentrizität, d. h. des Abstands der Kraftübertragungsachse von der Mittel- achse der Lagerachse, ganz unterschiedliche Kraftübertragungsverhältnisse hergestellt werden. Dazu kann z. B. die Kraftübertragungsachse je nach Bedarf in Richtung der Wirkverbindung Planetenrad/Sonnenrad oder in Richtung der Wirkverbindung Plane- tenrad/Hohlrad verlagert werden. Eine entsprechende Anordnung ist auch bereits für

Getriebeanordnungen vorgeschlagen worden (PCT WO 2004/085880), bei denen vom Prinzip her keine der drei Bahnen stationär angeordnet ist.

Ein Nachteil derartiger Getriebevorrichtungen besteht darin, daß die Lagerachse einen ausreichend großen Durchmesser haben muß, damit die technisch als Exzenterstift realisierte Kraftübertragungsachse ausreichend weit von der Mittelachse der Lager- achse beabstandet werden kann. Das ist insbesondere bei kleinen Planetengetrieben nicht immer machbar und erfordert außerdem die Anwendung von Exzenterstiften mit kleinen Durchmessern, was die Größe der zu übertragenden Kräfte beschränkt. Bei sehr kleinen Planetenrädern ist eine exzentrische Anordnung der Kraftübertragungs- achse technisch nicht umsetzbar.

Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Getriebevorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung so auszubilden, daß die Exzentrizität und die maximal übertragbare Kraft weniger stark durch den Durch- messer der Lagerachse eingeschränkt werden. Unabhängig vom sich ergebenden Durchmesser der Lagerachse soll es vielmehr möglich sein, eine Vielzahl von unterschiedlichen Kraftübertragungs- (bzw. Drehmomentübertragungs-) Verhältnissen zu wählen, ohne dadurch die maximal übertragbare Kraft wesentlich zu beeinflussen.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß die exzentrische Kraftübertragungs- achse nicht an der Lagerachse selbst angreifen braucht, sondern an einer ausgewählten Stelle ihres Tragelements angeordnet werden kann. Daher können insbesondere extrem kleine Planetenräder realisiert werden, ohne daß auf die exzentrische Kraftübertragung verzichtet werden muß oder die maximal zu übertragende Kraft unerwünscht klein ist.

Außerdem ergibt sich der Vorteil, daß das Tragelement auf viele verschiedene Arten als Antriebs-oder Abtriebsorgan wirksam gemacht werden kann, indem zum Antrieb oder Abtrieb der Getriebevorrichtung z. B. Kombinationen aus Riemen und Riemen- scheiben, Ketten und Ritzeln, Zahnriemen und Zahnriemenscheiben oder Zahnstangen

(Zahnringen) und Zahnrädern verwendet werden. Dadurch ist es außerdem möglich, bei annähernd gleichen Übersetzungsverhältnissen im Vergleich zu bisherigen Getrie- bevorrichtungen kleinere Baugrößen zu erzielen.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch ein bekanntes Planetengetriebe mit exzentrischer Kraftübertragung in einer die Getriebeachse enthaltenden Ebene ; Fig. 2 eine schematische Vorderansicht des Planetengetriebes nach Fig. 1 ; Fig. 3 und 4 den Fig. 1 und 2 entsprechende Ansichten eines ersten Ausführungsbei- spiels einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung ; Fig. 5 bis 8 jeweils der Fig. 1 entsprechende Ansichten von vier weiteren Ausfüh- rungsbeispielen einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung ; Fig. 9 und 10 in zwei der Fig. 1 entsprechenden Ansichten zwei weitere Ausführungs- beispiele einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung ; Fig. 11 und 12 in der Fig. 2 entsprechenden Ansichten zwei weitere Ausführungsbei- spiele einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung mit je einem Antrieb bzw.

Abtrieb in Form eines Kurbeltriebs ; Fig. 13 und 14 Schnitte durch zwei weitere Ausführungsbeispiele einer erfindungs- gemäßen Getriebevorrichtung mit je einem Antrieb bzw. Abtrieb in Form eines Kurbelzapfens ; und

Fig. 15 und 16 in je einer schematischen Vorderansicht vier Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Getriebevorrichtung in Linearanordnung.

Fig. 1 und 2 zeigen eine bekannte Getriebevorrichtung in Form eines Planetengetrie- bes, das ein Sonnenrad 1, ein Hohlrad 2, wenigstens ein Planetenrad 3 und eine exzentrisch angeordnete Kraftübertragungsachse 4 aufweist. Das Sonnenrad 1 ist hier stationär ausgebildet, während das Hohlrad 2 um eine zentrale Getriebeachse 5 des Planetengetriebes drehbar gelagert ist. Das Sonnenrad 1 ist z. B. mit einer Außenver- zahnung versehen, die eine erste, im wesentlichen kreisförmige und hier stationäre Bahn 6 bildet, während das Hohlrad 2 z. B. mit einer Innenverzahnung versehen ist, die eine zweite, im wesentlichen kreisförmige und hier bewegbar gelagerte Bahn 7 bildet, die koaxial zur Bahn 6 angeordnet ist und diese mit einem vorgewählten Abstand umgibt. Zwischen den beiden Bahnen ist das Planetenrad 3 so angeordnet, daß es an im wesentlichen diametral gegenüberliegenden Stellen mit den beiden Bahnen 6 und 7 in Wirkverbindung steht, indem es z. B. mit einer Außenverzahnung versehen ist, die mit den Verzahnungen der beiden Bahnen 6,7 des Sonnenrads 1 und des Hohlrads 2 kämmt.

Das Planetengetriebe weist ferner pro Planetenrad 2 eine in Fig. 1 schraffiert darge- stellte Lagerachse 8 auf, die an einem Tragelement bzw. Steg 9 für das Planetenrad 3 befestigt ist und eine Mittelachse 10 hat, die mit Abstand parallel zur Getriebeachse 5 angeordnet ist. Die Lagerachse 8 weist außerdem im Gegensatz zu herkömmlichen Planetengetrieben einen Außendurchmesser auf, der nur geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des Planetenrades 3 und dabei vorzugsweise größer ist, als der Hälfte des Außendurchmessers des Planetenrads 3 entspricht. Dabei ist das Planeten- rad 3 als Ring ausgebildet und z. B. mittels eines Lagers 11, das als Kugel-, Nadel- oder Rollenlager od. dgl. ausgebildet sein kann, drehbar auf der Lagerachse 8 gelagert. Die Lagerachse 8 bzw. das mit ihr verbundene Lager 11 dienen zur dreh- baren Lagerung des Planetenrades 3. Der Planetenradträger 9 stützt die Lagerachse 8 auf wenigstens einer Seite des Planetenrades 3 mit einem Arm 9a ab, der drehbar um die Getriebeachse 5 gelagert ist. Zur Krafteinleitung oder Kraftableitung dient die

parallel zur Getriebeachse 5 angeordnete Kraftübertragungsachse 4, die jedoch in weiterem Gegensatz zu herkömmlichen Planetengetrieben exzentrisch zur Mittelachse 10 der Lagerachse 8 und Planetenrads 3 angeordnet ist. Diese Mittelachse 10 ist zugleich die die Drehachse, um die sich das Planetenrad 3 auf der Lagerachse 8 drehen kann. Die Kraftübertragungsachse 4 ist z. B. über einen Hebelarm 12 od. dgl. mit einer zur Getriebeachse 5 koaxialen Antriebswelle 14 (Fig. 1) verbunden. Bei der Getriebevorrichtung dient somit des um die Getriebeachse 5 des Planetengetriebes drehbare Tragelement 9 lediglich der Aufnahme bzw. Befestigung der Lagerachse 8, wohingegen die Kraftübertragungsachse 4 als Antriebs-oder Abtriebsorgan dient, über das Kräfte ein-bzw. abgeleitet werden.

Die in Fig. 2 schematisch durch Kreise angedeuteten Bahnen 6 und 7 sind mit einem Abstand koaxial angeordnet, der dem Durchmesser des Planetenrads 3 entspricht, das an einer Stelle 15 mit der Bahn 6 und an einer Stelle 16 mit der Bahn 7 durch Zahneingriff, Reibschluß od. dgl. in Wirkverbindung steht. Wird daher die Lager- achse 8 mittels des an der Kraftübertragungsachse 4 angesetzten Hebelarms 12 in Umdrehungen versetzt, dann rollt das Planetenrad 3 bei feststehendem Sonnenrad 1 an der festen Bahn 6 ab, während es gleichzeitig durch die Wirkverbindung an der Stelle 16 das Hohlrad 2 in eine Drehbewegung versetzt. Ein wesentlicher Unterschied zu herkömmlichen Planetengetrieben besteht dabei darin, daß die Kraftübertragungsachse 4 mit einem vorgewählten Abstand von der Drehachse 10 des Planetenrads 3 angeord- net und exzentrisch an der Lagerachse 8 befestigt ist und sich längs einer gestrichelt dargestellten Kreisbahn 17 um die Getriebeachse 5 bewegen kann.

Planetengetriebe dieser Art und ihre Vorteile sind aus dem deutschen Gebrauchsmuster 203 08 685 U1 bekannt, das zur Vermeidung von Wiederholungen hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Offenbarung gemacht wird.

Ein ähnliches, ebenfalls bereits vorgeschlagenes Planetengetriebe (PCT WO 2004/085- 880) unterscheidet sich vom Planetengetriebe nach Fig. 1 und 2 nur dadurch, daß das Sonnenrad 1 nicht, wie in Fig. 1 angedeutet ist, über eine Welle 18 mit einem

stationären Teil 19, z. B. dem Getriebegehäuse, fest verbunden, sondern frei drehbar gelagert wird. Das Hohlrad 2 ist in diesem Fall z. B. an einem Hohlradträger 20 befestigt, der seinerseits eine auf der Welle 18 gelagerte, als Hohlwelle ausgebildete Welle 21 aufweist.

Hinsichtlich der Bewegungsmöglichkeiten ergeben sich Abhängigkeit davon, welche der Wellen 14,18 bzw. 21 antreibt bzw. getrieben wird, verschiedene Anwendungs- formen. Sind die beiden Bahnen 6 und 7 beweglich, kann entweder eine der drei Wellen 14,18 bzw. 21 zum Antrieb benutzt werden, während der Abtrieb über die verbleibenden Wellen erfolgt (z. B. Antrieb an 14, Abtrieb an 18 und 21). Alternativ können zwei der Wellen 14,18 bzw. 21 angetrieben werden, während der Abtrieb bei der verbleibenden Welle erfolgt (z. B. Antrieb bei 14 und 18, Abtrieb über 21). Je nach Fall übernimmt somit die Welle 21 die Kraftübertragung von dem oder auf das Hohlrad 2 und die Welle 18 die Kraftübertragung von dem oder auf das Sonnenrad 1, während die Welle 14 die eingeleitete Kraft bzw. die abgeleitete Kraft über die Kraftübertragungsachse 4 auf die Lagerachse 8 und das Planetenrad 3 überträgt (bzw. umgekehrt).

Bei dem beschriebenen Planetengetriebe wird die Kraftübertragungsachse 4 technisch durch die Mittelachse eines senkrecht von der Lagerachse 8 abstehenden Zapfens 22 realisiert, der in Fig. 1 angedeutet ist. Der maximale Querschnitt dieses Zapfens 22 ist abhängig von Querschnitt der Lagerachse 8, was sowohl seine mechanische Stabilität als auch die maximale Größe seiner Exzentrizität begrenzt. Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, die exzentrische Kraftübertragung anstatt über die Lagerachse 8 mit Hilfe von am Tragelement 9 angreifenden Mitteln durchzuführen.

Ein erstes, derzeit für am besten gehaltenes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 3 und 4 dargestellt, in der gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 und 2 bezeichnet sind. Eine Lagerachse 24 für das Planetenrad 3 ist hier durchgehend zylindrisch ausgebildet und mit einem z. B. nach hinten über das Planetenrad 3 hinausragenden Abschnitt 24a an einem Tragelement 25 vorzugsweise

starr befestigt, obwohl auch eine drehbare Lagerung am Tragelement 25 möglich wäre. Das Tragelement 25 ist, wie Fig. 4 zeigt, ein ringförmiges Bauteil, das auf der starr fixierten Welle 18 des Sonnenrads 1 drehbar gelagert ist. Außerdem ist das Tragelement 25 gleichzeitig als Antriebselement ausgebildet, wobei in der nachfolgen- den Beschreibung und in den Patentansprüchen unter einem"Antriebs"-Element ein Element verstanden wird, das sowohl von einem äußeren Teil 26 auf das Antriebs- element ausgeübte Kräfte (bzw. Drehmomente) auf die Lagerachse 24 als auch um- gekehrt von der Lagerachse 24 auf das Antriebselement ausgeübte Kräfte (Drehmo- mente) auf das äußere Teil 26 übertragen kann.

In Fig. 3 und 4 sind das Tragelement 25 und das äußere Teil 26 als im Eingriff stehende Zahnräder dargestellt. Alternativ kann das Teil 26 aber auch als ein Element ausgebildet sein, das mit anderen Mitteln mit der Mantelfläche des Tragelements 25 in Wirkverbindung steht und in Abhängigkeit von der Ausbildung dieser Mantelfläche z. B. eine Reibrolle, eine Zahnstange, ein Zahnring, eine Kette oder ein in Fig. 4 angedeuteter Riemen 27 ist. Möglich wäre es schließlich auch, das Tragelement 25 mit einem um die Getriebeachse 5 rotierenden Hebelarm od. dgl. anzutreiben, der z. B. an der Stelle 28 mit dem Tragelement 25 gekoppelt ist.

Die exzentrische Kraftübertragung erfolgt im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 und 4 dadurch, daß diejenige Stelle 28, an der das Tragelement 25 und das Teil 26 in Wirkverbindung stehen, einen anderen, vorzugsweise größeren radialen Abstand als die Mittelachse 10 des Planetenrads 3 (bzw. der Lagerachse 24) von der Getriebeachse 5 und von der Wirkverbindung Sonnenrad 1/Planetenrad 3 (= Stelle 15 in Fig. 4) hat.

Zu diesem Zweck ist der Außendurchmesser des Tragelements 25 gemäß Fig. 3 und 4 größer, als dem Abstand der Mittelachse 10 von der Getriebeachse 5 entspricht. Im Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser des Tragelements 25 so gewählt, daß die Wirkverbindung Planetenrad 3/Hohlrad 2 denselben radialen Abstand wie die Wirk- verbindung Tragelement 25/Teil 26 von der Getriebeachse 5 hat.

Die Welle 21 kann entsprechend Fig. 1 als Antrieb oder als Abtrieb des Planetenge-

triebes verwendet werden. Alternativ ist es aber auch entsprechend Fig. 3 und 4 möglich, den Hohlradträger 20 analog zum Tragelement 25 gleichzeitig als Antriebs- element auszubilden und seine Umfangsfläche z. B. mit einem dem Teil 26 ent- sprechenden Teil 29 in Form eines Zahnrads, Reibrads, Riemens od. dgl. in Wirkver- bindung zu bringen. In diesem Fall kann z. B. der Antrieb über das Teil 26 und der Abtrieb über das Teil 29 (bzw. umgekehrt) erfolgen. Diejenige Stelle, an der sich der Hohlradträger 20 und das Teil 29 in Wirkverbindung befinden, hat im Ausführungs- beispiel denselben radialen Abstand von der Getriebeachse 5 wie die Stelle 28 bzw. die Wirkverbindung Tragelement 25/Teil 26.

Ein wesentlicher Vorteil der Getriebevorrichtung nach Fig. 3 und 4 gegenüber der nach Fig. 1 und 2 besteht darin, daß die Lagerachse 24 insbesondere auch bei kleiner Bauweise auf ihrer ganzen Querschnittsfläche mit dem Tragelement 25 verbunden werden kann, oder daß die maximale, aus Fig. 1 ersichtliche Exzentrizität beein- trächtigt wird. Das ermöglicht auch bei kleinen Getriebekonstruktionen vergleichs- weise große Querschnitte der Lagerachsen. Die Planetenräder 3 sind wie in Fig. 1 und 2 nur als dünne, auf den Lagerachsen 24 gelagerte Ringe ausgebildet. Mit besonderem Vorteil weist die Lagerachse 24 bei allen Ausführungsbeispielen einen Durchmesser auf, der zwischen dem 0,5-fachen und dem 1-fachen Wert des Durch- messers der Planetenräder 3 liegt.

Schließlich ist in Fig. 4 durch Pfeile F1 und F2 angedeutet, daß sich bei der be- schriebenen Dimensionierung eine statische Kraftverteilung von 1 : 1 ergibt. Das bedeutet, daß eine in das Tragelement 25 an der Stelle 28 der Wirkverbindung Tragelement 25/Teil 26 eingeleitete Kraft F3, die an der Stelle 16 der Kraft F2 entspricht, durch eine Gegenkraft Fl = F2 kompensiert werden kann. Es findet daher keine Kraftaufteilung in dem Sinne statt, daß die Hälfte der Kraft auf das Sonnenrad 1 entfällt.

Im übrigen ist klar, daß durch Vergrößerung oder Verkleinerung des Durchmessers des Tragelements 25 im Prinzip auch zahlreiche andere Kraft-bzw. Drehmoment-

Übertragungsverhältnisse hergestellt werden können. Die in Fig. 3 und 4 gewählten Verhältnisse (gleiche Radien für die Wirkverbindungen 2/3,25/26 und 3/29) werden allerdings als besonders vorteilhaft angesehen, da sie eine gleichförmige Kraftver- teilung im gesamten Planetengetriebe ermöglichen. Außerdem ist es natürlich möglich, ein anderes Rad, z. B. das Hohlrad 3, stillzusetzen oder alle drei Räder 1, 2 und 3 beweglich zu lagern.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 insbesondere dadurch, daß eine Lagerachse 31 für das wenigstens eine Planetenrad 3 nicht durchgehend zylindrisch ausgebildet ist, sondern in einem mit dem Tragelement 25 verbundenen, axial über das Planetenrad 3 vorstehenden Abschnitt eine Exzentrizität 32 aufweist und mit dieser am Tragelement 25 befestigt ist. Diese Exzentrizität 32 wird durch einen Bund 31a erzielt, der an einen zylindrischen Abschnitt der Lagerachse 31 angeformt ist und einen etwas kleineren als halbkreisför- migen Querschnitt aufweist, wie in Fig. 5 durch eine mit dem Hinweispfeil _ ange- zeigte, vergrößerte Einzelheit angedeutet ist. Dadurch wird die Lagerachse 31 nur mit der Stirnfläche des exzentrisch zur Mittelachse 10 angeordneten Bundes 31a am Trag- element 25 befestigt, während das Planetenrad 3 wie in Fig. 3 und 4 auf einem zylindrischen Abschnitt der Lagerachse 31 drehbar gelagert ist. Auf diese Weise lassen sich die Kraftübertragungsverhältnisse nicht nur durch die Wirkverbindung Tragelement 25/Teil 26, sondern auch durch die Lage der Exzentrizität beeinflussen.

Praktisch wird dies z. B. dadurch erreicht, wie ein Vergleich der Fig. 5 und 6 sichtbar macht, daß der Bund 31a an Stellen des Tragelements 25 befestigt wird, die radial kleinere (Fig. 5) oder radial größere (Fig. 6) Abstände von der Getriebeachse 5 und der Wirkverbindung Sonnenrad 1/Planetenrad 3 haben, d. h. daß die Lage der Ex- zentrizitäten im fertigen Getriebe unterschiedlich gewählt wird. Durch bloßes Drehen der Lagerachse 31 können so unterschiedliche Übertragungsverhältnisse geschaffen werden, ohne daß die zum Einsatz kommenden Bauteile verändert werden müssen.

Entsprechendes gilt für die Ausführungsbeispiele nach Fig. 7 und 8. Eine Lagerachse 33 ist hier in einem aus dem Planetenrad 3 herausragenden Abschnitt mit einer

Exzentrizität 34 versehen und mit dieser am Tragelement 25 befestigt. Die Exzen- trizität 34 wird durch einen in der Lagerachse 33 ausgebildeten Ausschnitt 33a mit einem etwas mehr als halbkreisförmigen Querschnitt erzielt, wie in Fig. 7 an einer mit dem Hinweispfeil w angezeigten, vergrößerten Einzelheit erkennbar ist. In diesem Fall wird nur ein nicht ausgeschnittener, exzentrischer Teil 33b der Stirnfläche der Lagerachse 33 mit dem Tragelement 25 verbunden. Wie ein Vergleich der Fig. 7 und 8 zeigt, können durch unterschiedliche Lagen der Exzentrizitäten am Tragelement 25, die durch bloßes Drehen der Lagerachse 33 um die Mittelachse 10 erzeugt werden, unterschiedliche Kraftübertragungsverhältnisse hergestellt werden.

Eine Ausbildung der Lagerachse 31,33 entsprechend Fig. 5 bis 8 führt außerdem zu einer Änderung der Belastung der verschiedenen Wirkverbindungen. Bei der Anord- nung des Bundes 31a auf der der Getriebeachse 5 zugewandten Innenseite wird die Wirkverbindung Planetenrad 3/Sonnenrad 1 stärker belastet bzw. die direkte Wirkver- bindung Planetenrad 3/Hohlrad 2 unterbrochen. Je nach Größe des Bundes 31a bzw. des von diesem abgedeckten Teils der Lagerachse 31 verändert sich das Drehmoment an dieser. Durch unterschiedliche Anordnungen des Bundes 31a an der Lagerachse 31 (z. B. Fig. 5 und 6) können daher einem Eingangsdrehmoment am Tragelement 25 unterschiedliche Drehmomente an der Lagerachse 31 zugeordnet werden. Entsprechen- de Überlegungen gelten für die Ausbildung der Lagerachse 33 nach Fig. 7 und 8.

Abgesehen davon ermöglichen die Teile 31a, 33b auch größere Verbindungsflächen mit dem Tragelement 25 im Vergleich zur Anwendung eines in diesen Flächen angeordneten, zylindrischen Zapfens 22 (vgl. Fig. 1).

Im weiteren Unterschied zu Fig. 3 und 4 zeigen Fig. 5 und 7 jeweils eine Variante, bei welcher anstelle des Sonnenrades 1 die Welle 21 mit dem stationären Teil 19 verbunden und damit das Hohlrad 2 festgelegt ist. Außerdem ist bei allen Ausfüh- rungsbeispielen der Fig. 5 bis 8 jeweils ein zusätzlich zum Tragelement 25 vorhandes Stützelement 35 vorgesehen, das um die Welle des Sonnenrads 1 drehbar gelagert bzw. koaxial zum Tragelement 25 angeordnet ist und in dem ein zylindrischer Abschnitt der betreffenden Lagerachse 31,33 vorzugsweise drehbar gelagert ist.

Dadurch wird die Tragfunktion der Exzentrizitäten 32,34 unterstützt und eine höhere Stabilität erreicht. Schließlich zeigen die Fig. 5 bis 8, daß die Wirkverbindung Tragelement 25/Teil 26 (= Stelle 28) bei Bedarf auch einen größeren Abstand als die Wirkverbindung Planetenrad 3/Hohlrad 2 von der Getriebeachse 5 bzw. von der Wirk- verbindung Sonnenrad 1/Planetenrad 3 aufweisen kann. Dadurch kann bei Bedarf der statische Druck auf die Wirkverbindung Planetenrad 3/Sonnenrad 1 vergrößert werden.

Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 entspricht. Verändert ist hier lediglich der Durchmesser einer durchgehend zylindrischen Lagerachse 36 und die Anbringung eines zusätzlichen Stützelementes 37, indem ein über das Planetenrad 3 nach vorn vorstehender Abschnitt der hier vergleichsweise dünnen Lagerachse 36 zusätzlich abgestützt ist. Das Stütz- element 37 ist wie das Stützelement 35 nach Fig. 5 vorzugsweise drehbar um die Getriebeachse 5 gelagert und koaxial zum Tragelement 25 ausgebildet. Dieses Ausführungsbeispiel ist vor allem für sehr klein gebaute Planetengetriebe geeignet.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 entspricht in seinen geometrischen Abmessun- gen im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9. Ein wesentlicher Unter- schied zu diesem besteht allerdings darin, daß die Lagerachse 36 hier in einem Tragelement 38 gehalten ist, das zwar drehbar um die Getriebeachse 5 gelagert, aber selbst kein Antriebselement im Sinne der Fig. 3 bis 9 ist. Das Tragelement 38 dient vielmehr allein der Lagerung der Lagerachse 36. Die exzentrische Kraftübertragung erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel dadurch, daß das Tragelement 38 mit einem zusätzlichen, koaxial zu ihm und drehbar um die Getriebeachse 5 gelagerten Antriebs- element 39 gekoppelt ist, das z. B. analog zum Tragelement 25 nach Fig. 3 und 4 ausgebildet ist und mit einem dem Teil 26 entsprechenden Teil 40 in Wirkverbindung steht. Das Antriebselement 39 weist daher vorzugsweise auch einen Außendurch- messer auf, der größer ist, als dem Abstand der Mittelachse 10 der Lager-bzw.

Planetenradachse 36 von der Getriebeachse bzw. von der Wirkverbindung Sonnen- rad 1/Planetenrad 3 entspricht. Zur exzentrischen Kraftübertragung ist einerseits das

Tragelement 38 über einen Kupplungssteg oder-ring 41, der exzentrisch zur Mittel- achse 10 am Tragelement 38 angeordnet ist, mit dem Antriebselement 39 gekoppelt, während andererseits das Antriebselement 39 analog zum Antriebselement 25 exzen- trisch mit dem Teil 40 im Eingriff steht. Vorzugsweise hat dabei der Kupplungsstift 41 einen größeren radialen Abstand als die Mittelachse 10 von der Getriebeachse 5.

Im übrigen ist das Antriebselement 39 vorzugsweise so ausgebildet und dimensioniert, wie oben für das Tragelement 25 beschrieben wurde.

Anstelle des Kupplungsstifts 41 können auch andere Mittel zur Verbindung des Tragelements 38 und des Antriebselements 39 vorgesehen werden, insbesondere Nut/Keil-Verbindungen, Steckverbindungen, Gewindeverbindungen od. dgl., die jeweils nur in Drehrichtung wirksam sein brauchen. Durch Änderung des Abstands des jeweiligen Verbindungsmittels von der Getriebeachse 5 lassen sich analog zur obigen Beschreibung unterschiedliche Kraftübertragungsverhältnisse bzw. unterschied- liche statische Kraftverteilungen herstellen. Bevorzugt wird dabei eine radial verstell- bare Anordnung des jeweiligen Verbindungsmittels vorgesehen, um dadurch die ein- gestellte Kräfteverteilung bei Bedarf ändern zu können oder vorwählbar zu machen.

Besonders zweckmäßig ist es, die Lagerachse 36 gemäß Fig. 10 auf beiden Seiten des Planetenrades 3 abzustützen. Dazu dient einerseits das Tragelement 38 und anderer- seits z. B. das anhand der Fig. 9 beschriebene Stützelement 37.

Ein Vorteil des Ausführungsbeispiels nach Fig. 10 besteht darin, daß das Antriebs- element 39 statt von außen mit dem Teil 40 auch von innen her angetrieben werden kann, da der Kupplungssteg 41 exzentrisch am Tragelement 38 angreift. Ein derartiger Antrieb kann z B. dadurch erfolgen, daß das Tragelement 39 mit einer Mittelbohrung auf einer mit der Getriebeachse 5 koaxialen Antriebs-oder Abtriebswelle sitzt und mit dieser drehbar verbunden ist.

Fig. 11 und 12, in denen wiederum gleiche Teile dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 3 und 4 verwendet sind, zeigen zwei Ausführungsbeispiele, bei denen die

exzentrische Kraftübertragung mit Hilfe eines an einem Tragelement 42 bzw. 43 angebrachten Kurbelzapfens 44 bzw. 45 erfolgt.

Gemäß Fig. 11 besteht das Tragelement 42 für das wenigstens eine Planetenrad 3 aus einer kreisrunden Scheibe, die um die Getriebeachse 5 drehbar gelagert ist und einen Außendurchmesser aufweist, der größer als der Abstand der Mittelachse 10 des Planetenrads 3 von der Getriebeachse 5 ist. An einer radial außerhalb der Mittelachse 10 befindlichen Stelle weist das Tragelement 42 den Kurbelzapfen 44 auf, dessen Achse parallel zur Getriebeachse 5 angeordnet ist. Der Kurbelzapfen 44 ist mit einem Ende einer Pleuelstange 46 gelenkig verbunden, deren anderes Ende über einen Kolbenzapfen 47 gelenkig mit einem Kolben 48 verbunden ist, der in einem Zylinder 49 hin und her verschiebbar gelagert ist. Wird der Kolben 48 in Richtung eines Doppelpfeils x hin und her bewegt, wird über den Kurbelzapfen 44 das Tragelement 42 in Umdrehungen versetzt und bei z. B. feststehendem Sonnenrad 1 das Hohlrad 2 angetrieben. Die Drehbewegung des Hohlrades 2 wird z. B. auf das Teil 29 gemäß Fig. 3 und 4 übertragen. Umgekehrt kann durch Drehung des Teils 29 eine Hin-und Herbewegung des Kolbens 48 erzeugt werden.

Durch die Anordnung des Kurbelzapfens 44 radial außerhalb der Bahnen 6 und 7 erhöht sich der Druck auf die Wirkverbindung Planetenrad 3/Hohlrad 2, wodurch gleichzeitig die Wirkverbindung Planetenrad 3/Sonnenrad 1 entlastet wird. Wird daher das Sonnenrad 1 drehbar gelagert und zusätzlich an-oder abgetrieben, dann reduzieren sich die für das Drehen des Sonnenrads 1 benötigten Kräfte entsprechend.

Das Tragelement 42 kann im übrigen gleichzeitig als Schwungscheibe ausgebildet sein.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 unterscheidet sich von dem nach Fig. 11 nur dadurch, daß das Tragelement 43 als linearer Kurbelarm ausgebildet ist, der die Planetenräder 3 und den Kurbelzapfen 45 trägt.

Im übrigen entsprechen die Ausführungsbeispiele nach Fig. 11 und 12 denen nach Fig. 3 bis 10, weshalb die Kurbelzapfen 44 und 45 beispielsweise auch an einer Stelle zwischen den beiden Bahnen 6 und 7 angeordnet sein können.

Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 13 und 14 erfolgt die exzentrische Kraftüber- tragung jeweils mit Hilfe wenigstens eines Kurbelzapfens, der über einen Hebel direkt mit der Lagerachse verbunden ist.

Fig. 13 zeigt ein erfindungsgemäßes, analog zu Fig. 3 und 4 ausgebildeten Planetenge- triebe mit dem z. B. feststehenden Sonnenrad 1, dem Hohlrad 2 und dem wenigstens einen Planetenrad 3, das auf der Lagerachse 24 drehbar gelagert ist. Die Lagerachse 24 ist durchgehend zylindrisch ausgebildet und an einem hier ringförmigen Trag- element 50 befestigt. Ein Innenmantel des Tragelements 50 ist mittels eines Lagers 51 auf einem zylindrischen Abschnitt des Sonnenrads 1 drehbar gelagert, wobei dieser Abschnitt hinter einer Verzahnung 52 des Sonnenrads 1 angeordnet ist, die mit dem Planetenrad 3 im Eingriff steht. Auf einem Außenmantel des Tragelements 50 ist mittels eines weiteren Lagers 53 das Hohlrad 2 drehbar gelagert. Außerdem ist analog zu Fig. 1 das Lager 11 vorgesehen, mittels dessen das Planetenrad 3 auf der Lager- achse 24 leicht drehbar gelagert ist. Mit dem Außenumfang des Hohlrads 2 steht außerdem das Teil 29 gemäß Fig. 3 und 4 in Wirkverbindung, das fest auf einer drehbar im Getriebegehäuse gelagerten Abtriebswelle 54 sitzt.

An einem Vorderende der Lagerachse 24 ist ein Ende eines senkrecht zu ihrer Mittelachse 10 angeordneten Hebels 55 befestigt, dessen anderes Ende einen nach außen ragenden Kurbelzapfen 56 trägt, dessen Mittelachse 57 parallel zur Getrie- beachse 5 verläuft. Die Mittelachse 57 des Kurbelzapfens 56 ist mit Abstand von der Mittelachse 10 der zylindrischen Lagerachse 24 und damit exzentrisch zu dieser angeordnet. Der Antrieb (Abtrieb) des Kurbelzapfens 57 kann analog zu Fig. 11 und 12 erfolgen.

Im Unterschied zu den bisherigen Ausführungsbeispielen greift hier das Mittel

(Kurbelzapfen 56) zur exzentrischen Kraftübertragung zwar nicht unmittelbar, aber dennoch mittelbar über die Lagerachse 24 am Tragelement 50 an. Die Wirkung des Kurbelzapfens 56 ist daher dieselbe wie die Wirkung der Kurbelzapfen 44 und 45 in Fig. 11 und 12. Wird der Kurbelzapfen 56 z. B. als Antriebselement benutzt, dann werden die auf diesen ausgeübten Kräfte über die Lagerachse 24 und das Tragelement 50 auf das Hohlrad 2 und das Teil 29 bzw. dessen Abtriebswelle 54 übertragen. Hin- sichtlich der Exzentrizität des Kurbelzapfens 56 ergeben sich dieselben Vorteile, wie wenn das Tragelement 25 direkt exzentrisch angetrieben wird. Außerdem ergibt sich wie in Fig. 3 bis 12 der Vorteil, daß die Exzentrizität nicht durch eine Vergrößerung des Querschnitts der Lagerachse (n) 24 erkauft werden muß.

Fig. 14 zeigt eine Getriebevorrichtung mit zwei analog zu Fig. 14 ausgebildeten, baugleichen Getrieben, die koaxial zur Getriebeachse 5 und spiegelsymmetrisch zu einer senkrecht dazu stehenden Mittelebene 58 angeordnet sind. Daher ist das in Fig. 15 linke Getriebe mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 13 versehen, während bei dem in Fig. 14 rechten Getriebe alle entsprechenden Bezugsziffern zusätzlich den Buchstaben"a"aufweisen. Die längs der Mittelebene 58 aneinander grenzenden Sonnenräder 1, la sind z. B. durch Schrauben fest miteinander verbunden.

Zwei Besonderheiten der beiden Getriebe nach Fig. 14 ergeben sich dadurch, daß einerseits die beiden Kurbelzapfen 56,56a bezüglich der Getriebeachse 5 um 180° relativ zueinander versetzt montiert sind und daß andererseits die beiden Hohlräder 2 und 2a mit Teilen 29,29a in Eingriff stehen, die drehfest auf derselben Abtriebswelle 54 sitzen. Werden daher die beiden Kurbelzapfen 56,56a in Umdrehungen versetzt, dann hat dies analog zu einem Kurbeltrieb bei einem Fahrrad eine entsprechende Drehbewegung der Abtriebswelle 54 zur Folge.

Im übrigen gelten die Ausführungen zu den Getriebevorrichtungen nach Fig. 3 bis 12 entsprechend. Außerdem ist klar, daß die Welle 54 auch als Antriebswelle und der Kurbelzapfen 56,56a als Abtriebsorgan verwendet werden kann.

Fig. 15 bis 18 zeigen mit Ausnahme der exzentrischen Kraftübertragung an sich bekannte Getriebevorrichtungen der hier interessierenden Art in Linearanordnung (z. B. PCT WO 03/102446).

Fig. 15 zeigt eine erste, lineare und stationär angeordnete Bahn 59, die als eine Abwicklung des Außenumfangs des Sonnenrads 1 bzw. der Bahn 6 nach Fig. 3 und 4 aufgefaßt werden kann. Ihr steht parallel mit Abstand eine zweite, ebenfalls lineare, bewegbar gelagerte Bahn 60 gegenüber, die als eine Abwicklung des Innenumfangs des Hohlrads 3 bzw. der Bahn 7 nach Fig. 3 und 4 aufgefaßt werden kann. Zwischen beiden Bahnen 59,60 ist ein Planetenrad 61 angeordnet, dessen Umfang einerseits an einer Stelle 62 mit der stationären Bahn 59 und andererseits an einer diametral gegenüberliegenden Stelle 63 mit der bewegbaren Bahn 60 in Wirkverbindung steht.

Das Planetenrad 61 ist mittels einer Lagerachse 64 drehbar an einem Tragelement 65 gelagert, das z. B. aus einem plattenförmigen Bauteil mit geraden, zueinander parallelen Seitenkanten besteht, die zwischen Führungsrollen 66 parallel zu den Bahnen 59,60 und in Richtung eines Doppelpfeils z hin und her bewegt werden können. Die Bewegung wird mit Hilfe eines an der Lagerachse 64 befestigten, quer zu den Bahnen 59,60 angeordneten und vorzugsweise seitlich über die Bahn 60 hinaus- ragenden Hebels 67 und eines an dessen freiem Ende angebrachten Zapfens 68 bewirkt. Durch Ausübung einer Kraft auf den als Antriebs-oder Abtriebsorgan wirksamen Zapfen 68 in Richtung des Doppelpfeils z wird die Lagerachse 64 und mit ihr das Tragelement 65 verschoben, wobei gleichzeitig vom Planetenrad 61 die bewegliche Bahn 60 in Bewegung gesetzt wird. Die Bahn 60, die z. B. sowohl auf der Seite des Planetenrads 61 als auch auf der davon abgewandten Seite als Zahnstange ausgebildet und in weiteren Führungsrollen 69 parallel zum Doppelpfeil z verschiebbar gelagert ist, kann ihrerseits mit einem dem Teil 29 in Fig. 3 und 4 entsprechenden Teil 70 in Wirkverbindung stehen. Eine Verschiebung der Bahn 60 hat somit eine Drehung des Teils 70 zur Folge. Abgesehen davon kann das Teil 70 sowohl als Antriebs-als auch als Abtriebsorgan verwendet werden.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 16 unterscheidet sich von dem nach Fig. 15 einer- seits durch die Anwendung einer Lagerachse 71, die analog zu Fig. 3 und 4 einen verhältnismäßig großen Durchmesser besitzt und auf der mittels eines Lagers 72 ein ringförmiges Planetenrad 73 drehbar gelagert ist. Andererseits ist die bewegbare Bahn 60 in Fig. 15 durch das bewegbare, gerade Trum eines endlosen Elements 74 in Form einer Kette, eines Seils, eines Riemens od. dgl. ausgebildet. Das Element 74 ist auf entsprechenden Umlenkrädern 75,76 umlaufend geführt, wobei das Umlenkrad 75 als Seilwinde für ein Seil 77 ausgebildet ist, das nach Art eines Aufzugs durch Ver- schiebung des Tragelements 65 auf-bzw. abgewickelt werden kann, um eine mit ihm verbundene Last 78 anzuheben oder abzusenken. Schließlich dient als An-bzw.

Abtriebsorgan für das Tragelement 65 ein quer zu den Bahnen 59,60 verlaufender Hebel 79 mit einem exzentrisch gelagerten, dem Antrieb bzw. Abtrieb dienenden Zapfen 80.

Für die Kraftübertragungsverhältnisse bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 15 und 16 gelten dieselben Überlegungen wie für die Ausführungsbeispiele nach Fig. 3 bis 14. Auf diesbezügliche Wiederholungen wird daher hier verzichtet. Wichtig ist in diesem Zusammenhang allerdings, daß auch die exzentrische, mittels der Zapfen 68 bzw. 80 bewirkte Kraftübertragung an einer Stelle erfolgt, die von der Wirkver- bindung Bahn 59/Planetenrad 61 bzw. 73 wesentlich weiter beabstandet ist als eine nicht dargestellte Mittelachse der Lagerachse 64 bzw. 71. Außerdem gilt im Hinblick auf die Ankopplung des Hebels 67 bzw. 79 an die Lagerachse 64 bzw. 71 dasselbe wie für die Ankopplung des Hebels 55 an die Lagerachse 24 in Fig. 13, d. h. die exzentrische Kraftübertragung erfolgt auch hier indirekt über das Tragelement 65 und nicht mittels einer exzentrischen, direkt an der Lagerachse 64 bzw. 71 angreifenden Kraftübertragungsachse.

Alternativ wäre es möglich, in Fig. 15 und 16 die feste Bahn 59 durch eine be- wegliche Bahn zu ersetzen, die analog zur Bahn 60 z. B. doppelseitig als Zahnstange ausgebildet ist und mit einem Antriebs-oder Abtriebszahnrad od. dgl. gekoppelt wird.

Hierdurch würde eine Linearanordnung erhalten, die hinsichtlich ihrer Wirkungsweise

dem eingangs erläuterten Dreiwellen-Planetengetriebe entspricht.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, die auf vielfache Art und Weise abgewandelt werden können. Dies gilt insbesondere für die beispielhaft angegebenen Dimensionierungen und relativen Anordnungen der ver- schiedenen Teile zueinander. Das Planetengetriebe kann beispielsweise auch mit mehr als einem oder zwei Planetenrädern ausgestattet werden. Ferner kann die Lagerachse anders gestaltet werden, als in den Zeichnungen dargestellt ist. Insbesondere ist es möglich, die Lagerachse mehrteilig auszubilden. Weiter kann die Lagerachse anders, als in Fig. 3 bis 10 und 13,14 dargestellt ist, dadurch mit dem zugehörigen Trag- element (z. B. 25) verbunden werden, das dieses mit einer durchgehenden oder als Sackloch ausgebildeten Ausnehmung versehen wird, in die ein zylindrischer Abschnitt der Lagerachse (z. B. 24) eingesetzt wird. Möglich wäre auch, dem in der Aus- nehmung angeordneten und befestigten Abschnitt der Lagerachse einen kleineren oder größeren Querschnitt als demjenigen Abschnitt zu geben, auf dem das Planetenrad 3 drehbar gelagert ist, oder diesen Abschnitt konisch, stufenförmig oder sonstwie auszubilden. Weiterhin brauchen die Wirklinien der Elemente 25,26 bzw. 3,29 nicht entsprechend den Zeichnungen parallel zur Getriebeachse 5 angeordnet sein, wie das bei Stirnzahnrädern üblich ist. Vielmehr sind auch schräg zur Getriebeachse 5 verlaufende Wirklinien möglich, die z. B. durch konisch ausgebildete Elemente 25,26 und/oder 3,29 realisiert werden. Auch die Anwendung von Kegelzahnrädern oder sonstigen Zahnrad-bzw. Reibradkombinationen ist denkbar. Insbesondere liegt es auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung, die Lagerachse (z. B. 24) drehbar im Tragelement (z. B. 25) zu lagern und in diesem Fall einstückig mit dem Planetenrad 3 auszubilden oder mit diesem fest zu verbinden. Das dem Hohlrad 3 zugeordnete Teil 29 (Fig. 3 und 4) könnte z. B. aus einer Mehrzahl von koaxial hintereinander an- geordneten, mit unterschiedlichen Durchmessern versehenen Rädern, insbesondere Zahnrädern bestehen, um auf einfache Weise unterschiedliche Übersetzungsverhält- nisse zu ermöglichen. Das Tragelement kann außer als kreisrunde Schreibe oder als Hebelarm auch sonstwie gestaltet sein. Weiterhin ist klar, daß die Bahnen 59,60 in Fig. 15 und 16 nicht exakt gerade ausgebildet sein müssen, sondern auch längs eines Bogens verlaufen können. Schließlich versteht sich, daß die verschiedenen Merkmale auch in anderen als den beschriebenen und dargestellten Kombinationen angewendet werden können.