DE19848324B4

DE19848324B4 - Kupplung

Info

Publication number: DE19848324B4
Application number: DE1998148324
Authority: DE
Inventors: Peter Weber; Joachim Weiss
Original assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Current assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority date: 1998-10-20
Filing date: 1998-10-20
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2018-10-21
Also published as: DE19848324A1

Abstract

Getriebemotor,
umfassend ein von einem Elektromotor über ein Kupplungsteil angetriebenes Planetengetriebe,
wobei Kupplungsteil und Sonnenrad des Planetengetriebes formschlüssig verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Kupplungsteil eine Innenverzahnung trägt, das motorseitige Gegenstück eine entsprechende Außenverzahnung trägt und diese Innenverzahnung und Außenverzahnung derart ausgebildet sind, dass eine spielfreie formschlüssige Verbindung zur Welle des Elektromotors vorhanden ist
wobei das motorseitige Gegenstück die Motorwelle umfasst.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplung zwischen einem Getriebe und einem Elektromotor.
Elektromotoren haben als Antrieb ein für viele technische Anwendungen zu kleines Drehmoment und eine zu hohe Drehzahl. Daher schaltet man oft zwischen den Elektromotor und die eigentliche mechanische Last ein Getriebe, mit dem das Drehmoment abtriebsseitig heraufgesetzt wird.
Besonders bei dynamischen Anwendungen, wie beispielsweise Handhabungselemente von Robotern, ist es erforderlich, Verbindungen des Antriebsstranges zu wählen, die fähig sind, eine kurzzeitige Überlastung schadfrei zu überstehen. Des weiteren sollen diese Verbindungen robust und einfach zu montieren sein. Bei diesen Anwendungen werden oft Planetengetriebe eingesetzt.

Aus der DE 42 41 550 A1 ist ein Planetengetriebe mit Kupplung zum Anbau an einen Elektromotor bekannt. Dort wird eine aufwendige kraft- und/oder formschlüssige Kupplung beschrieben. Die glatte Motorwelle wird in die Kupplung gesteckt und muß dann mit einer Radialschraube 24 befestigt werden.

Kraftschlüssige Verbindungen haben den Nachteil, daß unter der großen Anpreßkraft bei Belastungen, insbesondere Überlastungen, Mikrobewegungen möglich sind. Beispielsweise kann das Fließen des Materials im Mikrobereich unter diesen hohen Belastungen nicht ausgeschlossen werden. Sogar sichtbare Positionierungenauigkeiten sind möglich.

Aus der EP 0 339 380 A1 ist eine Vorrichtung zur koaxialen drehfesten Verbindung einer Motorwelle mit einem Ritzel bekannt, wobei das Ritzel ein Einsteckritzel ist und in eine axiale Bohrung der Motorwelle gesteckt wird.

Aus der DE 41 34 552 A1 ist eine Ritzel-Befestigung bei insbesondere Planetengetrieben bekannt, wobei das Ritzel einen Wellenstumpf aufweist, der in ein anzubindendes Teil eingepresst wird, wobei der Wellenstumpf gegenüber dem anzubindenden Teil eine niedrigere Temperatur aufweist.

Aus der DE 42 16 400 A1 ist ein Planetengetriebe in doppelt schrägverzahnter Bauweise bekannt, bei der eine Antriebswelle als Sonnenrad ausgebildet ist.

Aus der DE 44 01 491 A1 ist ein Antrieb mit Motor und Steckritzel bekannt, bei dem Antriebsmittel mit Motorwellen geklebt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung zwischen einem Getriebe und einem Elektromotor weiterzubilden.

Die Aufgabe wird gelöst nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.

Ein wichtiges Merkmal der Erfindung bei dem Getriebemotor ist, dass ein von einem Elektromotor über ein Kupplungsteil angetriebenes Planetengetriebe umfasst ist, wobei Kupplungsteil und Sonnenrad des Planetengetriebes formschlüssig verbunden sind und wobei das Kupplungsteil eine Innenverzahnung trägt, das motorseitige Gegenstück eine entsprechende Außenverzahnung trägt und diese Innenverzahnung und Außenverzahnung derart ausgebildet sind, dass eine spielfreie formschlüssige Verbindung zur Welle des Elektromotors vorhanden ist, wobei das motorseitige Gegenstück die Motorwelle umfasst.

Insbesondere greift die Außenverzahnung des motorseitigen Gegenstückes in die Innenverzahnung der Kupplung ein. Von Vorteil ist dabei, daß eine robuste, überlastfähige Verbindung des Antriebsstranges aufgezeigt wird, die einfach zu montieren ist und spielfrei ist. Ein weiterer Vorteil ist, daß Mikrobewegungen, beispielsweise durch Fließen, und Positionierfehler ausgeschlossen werden können.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist das Getriebe ein Planetengetriebe. Von Vorteil ist die in Anspruch 1 und 2 angegebene Lösung besonders bei Planetengetrieben, da diese häufig ein hohes Übersetzungsverhältnis aufweisen und wegen ihres geringen Spieles eingesetzt werden. Insbesondere ist die erfindungsgemäße Ausführungsform vorteilhaft, da sie einen spielfreien motorseitigen Antriebsstrang aufweist.

Bei einer weiteren Ausführungsform trägt die Motorwelle eine Außenverzahnung und bildet so auf diese Weise das motorseitige Gegenstück. Von Vorteil ist die kompakte Ausführung, da keine weiteren Teile notwendig sind und die Verzahnung der Motorwelle kein zusätzliches Gewicht verursacht.

Bei einer weiteren Ausführungsform wird eine Hülse, die die Außenverzahnung trägt, auf die glatte Motorwelle spielfrei aufgebracht. Das motorseitige Gegenstück umfaßt bei dieser Ausführungsform die glatte Motorwelle und die Hülse. Von Vorteil ist dabei, daß die marktüblichen Motoren verwendet werden können und keine Sonderanfertigung von Motoren notwendig ist.

Insbesondere kann die Hülse verstiftet oder verklebt werden. Von Vorteil dabei ist die besonders feste und spielarme Verbindung. Im erstgenannten Fall ist diese Verbindung sogar besonders überlastfähig.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Verzahnung eine Vielkeilverzahnung oder Evolventenverzahnung. Vorteilhaft ist dabei die Spielfreiheit, Überlastfähigkeit und geringe Abnutzung, die eine hohe Standzeit zur Folge hat.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Verzahnung ballig ausgeführt. Von Vorteil ist dabei die einfache Montage. Insbesondere das Einpassen der Motorwelle in die Kupplung wird dadurch erleichtert. Zusätzlich werden auch die Zentriertoleranzen, wenn auch nur geringfügig, verbessert.

1: Wellendichtring
2: Kugellager
3: Sonnenradzapfen
4: Sonnenrad
5: Verzahnung
6: Getriebebaugehäuse
7: Zentrierhülse
8: Motoranbauschraube
9: Motorflansch
10: motorseitiges Gegenstück

Die Erfindung wird anhand einer Figur näher erläutert.
In der 1 ist die erfindungsgemäße Kupplung skizziert. Der Elektromotor wird mit seinem Motorflansch 9 am Getriebebaugehäuse 6 mit Hilfe einer Motoranbauschraube 8 befestigt und mit einer Zentrierhülse 7 zentriert.
Die Kupplung ist mittels eines Kugellagers 2 am Getriebebaugehäuse 6 befestigt. Der Wellendichtring 1 dichtet das Getriebe ab. Getriebeseitig trägt die Kupplung eine Verzahnung, die zum Sonnenrad 4 eine formschlüssige Verbindung darstellt. Der Sonnenradzapfen 3 stabilisiert das Sonnenrad 4 und nimmt Querkräfte auf.
Das motorseitige Gegenstück 10 ist die Motorwelle, die eine Außenverzahnung 5 trägt, die in die Innenverzahnung 5 der Kupplung eingreift.
Die Verzahnung ist eine Vielkeilverzahnung oder Evolventenverzahnung.
In einer Ausführungsform wird eine Verzahnung nach DIN 5480 genommen. Dabei werden Balligkeit, Flankenlinienkorrekturen und Profilkorrekturen, wie beispielsweise Fußkorrekturen und Kopfrücknahmen, derart gewählt, daß eine einfache Montage durchführbar ist und gleichzeitig eine große Standzeit erreicht wird.
Die so geschaffene Verbindung zwischen Motor und Kupplung ist spielfrei und formschlüssig.
In einem weiteren Beispiel wird auf die glatte Motorwelle 10 eine Hülse 10 aufgesteckt, die die Außenverzahnung trägt. Die Hülse 10 wird mit der Motorwelle 10 verstiftet und stellt somit eine formschlüssige und spielfreie Verbindung dar.

Claims

Getriebemotor, umfassend ein von einem Elektromotor über ein Kupplungsteil angetriebenes Planetengetriebe, wobei Kupplungsteil und Sonnenrad des Planetengetriebes formschlüssig verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsteil eine Innenverzahnung trägt, das motorseitige Gegenstück eine entsprechende Außenverzahnung trägt und diese Innenverzahnung und Außenverzahnung derart ausgebildet sind, dass eine spielfreie formschlüssige Verbindung zur Welle des Elektromotors vorhanden ist wobei das motorseitige Gegenstück die Motorwelle umfasst.
Getriebemotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das motorseitige Gegenstück die Motorwelle umfasst, wobei die Motorwelle eine Außenverzahnung trägt.
Getriebemotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das motorseitige Gegenstück die Motorwelle und eine Hülse umfasst, wobei auf die Motorwelle eine Hülse aufgebracht ist, die die Außenverzahnung trägt und mit der Motorwelle spielfrei verbunden ist.
Getriebemotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse mit der Motorwelle verstiftet ist.
Getriebemotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse mit der Motorwelle verklebt ist.
Getriebemotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung eine Vielkeilverzahnung oder Evolventenverzahnung ist.
Getriebemotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung eine Balligkeit aufweist.
Getriebemotor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Toleranzen der Innenverzahnung und Außenverzahnung so gewählt sind, dass die Spielfreiheit während der Standzeit des Kupplungsteils gewährleistet ist.