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Die
Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung, mit einem Getriebegehäuse, einem
von dem Getriebegehäuse
umschlossenen Getrieberaum, einer in dem Getriebegehäuse gelagerten
ersten Welle, einem in der ersten Welle mit seinem Querschnittsschwerpunkt
exzentrisch zur Rotationsachse ausgebildeten Hohlraum und einem
in der ersten Welle ausgebildeten Kanal, der den Getrieberaum mit
dem Hohlraum der Welle verbindet.
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Im
Stand der Technik sind Getriebeanordnungen bekannt, die zueinander
winklig angeordnete Getriebeübersetzungen
mit ineinander angeordneten Getriebewellen aufweisen. Getriebeanordnungen
mit ineinander angeordneten Getriebewellen stellen unter anderem
eine kompakte Bauweise und eine Möglichkeit zur Realisierung
von Exzentertrieben dar. Getriebeanordnungen mit Exzentertrieb werden
beispielsweise in der Landwirtschaft zum Antrieb von Schneidwerken
an Mähvorsätzen für Mähdrescher eingesetzt.
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Eine
derartige Getriebeanordnung wird beispielsweise in der
US 6,273,214 B1 offenbart.
Darin wird eine Getriebeanordnung mit einer Versorgungseinrichtung
für Schmiermittel
offenbart. Die Getriebeanordnung weist ein Getriebegehäuse auf,
in dem eine Getriebewelle gelagert ist, welche über eine Winkelgetriebestufe
antreibbar ist und einen exzentrisch gelegenen Hohlraum aufweist.
In dem Hohlraum ist eine Exzenterwelle mit einem daran angeschlossenen
Zapfen gelagert. Um eine ausreichend hohe Versorgung des Hohlraums
mit Schmiermittel zu gewährleisten
ist ein Kanal vorgesehen, der einen Bereich des Getriebegehäuses mit
dem Hohlraum der Welle verbindet. Durch den Kanal kann ein in dem
Getrieberaum deponiertes Schmiermittel in den Hohlraum gelangen.
Des Weiteren ist diese Getriebeanordnung mit einer Entlüftungseinrichtung
versehen. Problematisch dabei ist, dass nach relativ wenigen Betriebsstunden
ein Nachfüllen
von Schmiermittel erforderlich ist, was mit relativ kurzen Wartungsintervallen
verbunden ist. Des Weiteren weist die offenbarte Getriebeanordnung
einen komplizierten und aufwändigen
Aufbau mit großer
Teilevielfalt auf.
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Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, eine
Getriebeanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, durch welche eines
oder mehrere der vorgenannten Probleme überwunden werden.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen
aus den Unteransprüchen
hervor.
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Erfindungsgemäß wird eine
Getriebeanordnung der eingangs genannten Art derart ausgebildet, dass
der Kanal mit einem einen Durchlassquerschnitt des Kanals reduzierenden
Bauteil versehen ist. Als den Durchlassquerschnitt des Kanals reduzierender Bauteil
kann beispielsweise eine Düse
oder Blende eingesetzt werden, welche eine Querschnittsöffnung aufweist,
die geringer als der Durchlassquerschnitt des Kanals ist. Dabei
kann der Bauteil an einer Öffnung
oder auch innerhalb des Kanals angeordnet werden. Denkbar ist es
auch, den Bauteil verstellbar im Kanal zu positionieren, beispielsweise
durch ein Gewinde, welches sich durch den gesamten Kanal erstreckt.
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Der
Kanal dient zur Versorgung des Hohlraums der ersten Welle mit Schmiermittel,
welches in dem Getrieberaum deponiert ist. Dazu weist der Kanal
eine konzentrisch zur Rotationsachse der ersten Welle angeordnete
Getrieberaumöffnung
und eine exzentrisch zur Rotationsachse der ersten Welle angeordnete
Hohlraumöffnung
auf. Durch die exzentrisch angeordnete Hohlraumöffnung entsteht bei Rotation
der ersten Welle aufgrund wirkender Zentrifugalkräfte ein
Sog in Richtung der Hohlraumöffnung, so
dass sich an der Getrieberaumöffnung
oder in dem Kanal befindliches Schmiermittel zur exzentrisch gelegenen
Hohlraumöffnung
befördert
wird. Vorzugsweise ist der Bauteil zur Reduzierung des Durchlassquerschnitts
des Kanals an der Getrieberaumöffnung
angeordnet. Die Querschnittsöffnung des
Bauteils ist derart bemessen, dass nur eine vorgebbare Menge an
Schmiermittel, welches in dem Getrieberaum deponiert ist, in den
Kanal und somit in den Hohlraum gelangt. Je nach Anordnung des Bauteils
kann eine Druck- bzw. Sogwirkung, mit der das Schiermittel durch
die Querschnittsöffnung
des Bauteils gedrückt
bzw. gesaugt wird, beeinflusst werden.
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Vorzugsweise
ist die Getrieberaumöffnung mit
einem Gewinde versehen, wobei der Bauteil in Form eines mit einem
Außengewinde
und einer Bohrung versehenen Verschlussstopfens, beispielsweise eine
Schraube, ausgebildet ist. Die Bohrung stellt dabei die querschnittsreduzierende Öffnung dar,
mit der eine vorgebbare Menge an Schmiermittel dosierbar ist. Beispielsweise
kann eine handelsübliche
Innensechskantschraube verwendet werden, die mit einer sich entlang
der Schraubenlängsachse
erstreckenden Bohrung versehen ist. Durch das Gewinde an der Getrieberaumöffnung des
Kanals ist eine leicht zugängliche
und einfache Montage des Verschlussstopfens gewährleistet. Die Größe bzw.
der Durchmesser der in dem Verschlussstopfen vorgesehenen Bohrung
ist dabei an die Laufleistung der Getriebeanordnung angepasst, so
dass die Schmiermittelversorgung für die Getriebeanordnung auf
das erforderliche Maß hin
optimierbar ist. Sowohl eine Überversorgung
als auch eine Unterversorgung mit Schmiermittel kann vermieden werden,
so dass Wartungsintervalle verlängert
bzw. die Laufdauer der Getriebeanordnung erhöht wird. Anstelle einer Innensechskantschraube
ist auch eine Außensechskantschraube
oder eine Schraube anderer Art einsetzbar. Der als Verschlussstopfen
ausgebildete Bauteil kann auch als Hülse, Buchse, Röhrchen oder dergleichen
ausgebildet sein, wobei als Werkstoff neben Metallen auch Kunststoffe
oder Keramiken einsetzbar sind.
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Durch
eine an dem Getriebegehäuse,
beispielsweise an einem Getriebegehäusedeckel, vorgesehene Entlüftungseinrichtung,
beispielsweise eine Entlüftungsöffnung,
ein Entlüftungsröhrchen,
ein Entlüftungs-
oder Überdruckventil
oder dergleichen, wird der Getrieberaum mit der Umgebung des Getriebegehäuses verbunden.
Durch die Verbindung mit der Umgebung kann ein Druckausgleich zwischen Getrieberaum
und Umgebung stattfinden, so dass auch Betriebstemperaturen reduziert
und die Laufdauer erhöht
werden.
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Die
Entlüftungseinrichtung
kann als ein sich durch eine Bohrung im Getriebegehäuse bzw.
Getriebegehäusedeckel
erstreckende Rohrkonstruktion ausgebildet sein, wobei die Entlüftungseinrichtung beispielsweise
einen Kopf und einen in den Getrieberaum hineinragenden Rohrabschnitt
aufweist. Der Kopf ist beispielsweise als eine mit einem Außensechskant
versehene Schraube ausgebildet, welche einen Hohlraum aufweist.
In dem Hohlraum des Kopfes ist ein Filterelement zur Filterung der
in den Getrieberaum eintretenden Luft vorgesehen. Am Ende des Kopfes
schließt
sich der in den Getrieberaum hineinragende Rohrabschnitt an. Der
Außensechskant wird
vorzugsweise mit einer kreisrunden Kappe teilweise abgedeckt. Durch
die entstehenden Hohlräume
zwischen den Kantenflächen
des Außensechskants
und der Kappe kann Luft ein- bzw. Dampf austreten. Die Luft kann
so durch das Filterelement gereinigt in das Innere der Getriebeanordnung
gelangen. Gleichzeitig kann aus dem Getrieberaum Schmiermitteldampf
an die Umgebung gefiltert abgegeben werden. Durch die Kappe wird
das Filterelement leicht zugänglich
geschützt
und kann auf einfache Weise zu Wartungszwecken ausgetauscht werden.
Die Kappe deckt den Außensechskant
dabei nur soweit ab, dass ein ausreichender Bereich zum Ansetzen
eines Werkzeugschlüssels
unverdeckt bleibt. Dadurch wird eine einfache Montage/Demontage
der Entlüftungseinrichtung
gewährleistet,
so dass die Bohrung, in der die Entlüftungseinrichtung aufgenommen
ist beispielsweise auch zu Wartungszwecken als Schmiermittelnachfüllöffnung genutzt
werden kann. Als Filterelement können
beispielsweise feinmaschige Drahtgeflechte eingesetzt werden. Aber
auch Filterelemente aus Kunststoffen, Zellulose oder Papier können verwendet
werden. Der Rohrabschnitt kann als einfaches zylindrisches Röhrchen ausgebildet
sein, welches mit dem Kopf verbunden, beispielsweise verlötet, verschweißt oder
verschraubt ist.
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Der
Rohrabschnitt weist eine Länge
auf, die ein Vielfaches, z. B. ein Fünffaches oder mehr, des Durchmessers
des Kopfes beträgt,
so dass der Rohrabschnitt möglichst
tief in das Getriebegehäuse
hineinragt und der Weg durch den Rohrabschnitt zum Filterelement
möglichst
groß ist,
damit möglichst
wenig Schmiermittel bzw. Schmiermitteldampf aus dem Getrieberaum
an das Filterelement gelangt. Vorzugsweise ist dabei die Länge des
Rohrabschnitts ebenfalls um ein Vielfaches größer bemessen als sein eigener
Durchmesser.
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Der
Rohrabschnitt ist in seiner Wandung mit einer Bohrung versehen.
Vorzugsweise erstreckt sich die Bohrung radial zur Längsachse
des Rohrabschnitts und ist in einem oberen Bereich zum Kopf, vorzugsweise
im oberen Drittel des Rohrabschnitts, angeordnet. Die Bohrung dient
dazu, dass sich im Inneren des Rohrabschnitts ansammelndes Schmiermittel
austreten kann, bevor das Filterelement erreicht und dadurch verschmutzt
wird. Dies würde
zu kürzeren
Wartungsintervallen führen.
Hierbei ist es denkbar die Wandung auch mit mehreren Austrittsbohrungen
oder anderen Öffnungen,
beispielsweise Schlitzen, zu versehen. Eine Entlüftungseinrichtung die als Rohrkonstruktion
der vorangehend beschriebenen Art ausgebildet ist, kann als eigenständige Erfindung
angesehen werden.
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In
dem Hohlraum der ersten Welle ist eine zweite Welle drehbar gelagert.
Die zweite Welle ist vorzugsweise einteilig ausgebildet und weist
wenigstens einen ersten und einen zweiten Lagerbereich, einen Verzahnungsbereich
und einen axial aus dem Hohlraum der ersten Welle herausragenden
Wellenendbereich auf. Dadurch, dass die zweite Welle einteilig und
insbesondere der Wellenendbereich als Teil der Welle ausgebildet
ist, werden Verbindungsteile eingespart, die Schadensanfälligkeit
reduziert und der Fertigungsprozess und die Montage vereinfacht.
Vorzugsweise ist der zweite Lagerbereich zwischen dem Verzahnungsbereich
und dem Wellenendbereich angeordnet. Die Lagerung der zweiten Welle
kann an zwei im Hohlraum der ersten Welle axial beabstandeten Lagersitzen
erfolgen. Vorzugsweise ist der erste Lagerbereich der zweiten Welle mit
einem Wälzlager,
insbesondere Nadellager, bestückt,
wobei der erste Lagersitz vorzugsweise im Bereich der Hohlraumöffnung des
Kanals im Getriebeinneren der ersten Welle angeordnet ist. Durch
die relativ geringen Abmessungen eines Nadellagers kann eine kompakte
Bauweise erzielt werden. Der zweite Lagersitz für ein zweites Wälzlager
ist vorzugsweise an einer außen
an der ersten Welle gelegenen Hohlraumöffnung angeordnet. Das zweite Wälzlager
ist beispielsweise als Kugellager ausgebildet und nimmt den zweiten
Lagerbereich der zweiten Welle auf. Selbstverständlich sind auch andere Kombinationen
mit anderen Arten von Wälzlagern
denkbar. Des Weiteren ist es denkbar, die Lagerbereiche auch direkt
nebeneinander anzuordnen, so dass sowohl der Wellenendbereich als
auch der Verzahnungsbereich frei gelagert sind. Vorzugsweise ist
die zweite Welle derart ausgebildet, dass die maximalen Außendurchmesser
der zweiten Welle in den einzelnen Bereichen zum Wellenendbereich
hin ansteigen. Dadurch wird ein Wellenendbereich mit einem relativ großen Durchmesser
erzielt, wobei ein Wellenabsatz zum Wellenendbereich als axiale
Sicherung für
das zweite Wälzlager
dient. Des Weiteren wird dadurch eine einfache Vormontage des zweiten
Wälzlagers auf
der Welle ermöglicht,
so dass das Einsetzen der zweiten Welle in einem Arbeitsschritt
erfolgen kann und insbesondere die Montagezeiten bzw. die Wartungszeiten
für die
Getriebeanordnung verkürzt
werden.
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Der
zwischen dem wenigstens einen Lagerbereich und dem Wellenendbereich
ausgebildete Verzahnungsbereich steht mit einer mit dem Getriebegehäuse drehfest
verbundenen Verzahnung, vorzugsweise einem Hohlrad, im Eingriff.
Dazu ist der Hohlraum der ersten Welle mit einer radial ausgerichteten Öffnung versehen,
die sich über
einen Teil des Umfangs der ersten Welle erstreckt und den Verzahnungsbereich
teilweise freilegt. Durch den Eingriff des Verzahnungsbereichs mit
der drehfest mit dem Getriebegehäuse
verbundenen Verzahnung kann eine Eigenrotation der zweiten Welle
im Hohlraum der ersten Welle erzeugt werden, so dass eine Überlagerung
einer exzentrischen Bewegung der zweiten Welle um die Rotationsachse
der ersten Welle mit einer Rotationsbewegung der zweiten Welle um
die eigene Rotationsachse erzielbar ist.
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Der
Wellenendbereich der zweiten Welle weist Verbindungsmittel auf, über welche
die zweite Welle mit einem Zapfen, bestückbar ist. Vorzugsweise ist
an der frei liegenden Stirnfläche
des Wellenendbereichs eine Flanschverbindung vorgesehen, die sich
radial erstreckende Gewindebohrungen aufweist und mit einer an dem
Zapfen komplementär ausgebildeten
Flanschverbindung verbindbar ist. Die sich radial erstreckenden
Bohrungen ermöglichen ein
Verbinden bzw. Montieren des Zapfens aus radialer Richtung. Es ist
aber auch denkbar, das am Wellenendbereich ein mit axial ausgerichteten
Gewindebohrungen versehener Flansch angeordnet ist, der mit einem
entsprechenden Gegenflansch des Zapfens verbindbar ist. Als Verbindungsmittel
ist auch eine Zapfenaufnahme, beispielsweise eine Lagerbuchse oder
Manschette denkbar, die entsprechend in den Wellenendbereich eingearbeitet
ist und den Zapfen einer anzutreibenden Vorrichtung aufnimmt.
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Zwischen
der zweiten Welle und dem zweiten Lagersitz ist ein Spalt ausgebildet.
Der Wellenendbereich der zweiten Welle weist eine Kappe auf, durch
die der Spalt abdeckbar ist. Die Kappe kann als Topf ausgebildet
sein, der über
den Wellenendbereich gestülpt
und auf diesem fixiert wird, wobei der Topfrand einen sich radial
erstreckenden Kranz aufweist, der so bemessen ist, dass der Spalt durch
den Kranz über
dem gesamten Umfang abgedeckt wird. Durch die Abdeckung des Spalts
wird vermieden, das Schmutzpartikel in das Innere des Hohlraums
der zweiten Welle gelangen. Vorzugsweise weist die Kappe eine Öffnung auf,
durch die die Verbindungsmittel zur Verbindung des Wellenendbereichs
mit dem weiteren Bauteil zugänglich
sind. Hierbei ist es auch denkbar, die Kappe durch eine Ringscheibe
zu ersetzen, die den Spalt abdeckt und auf der ersten Welle befestigt
ist. Eine zweite Welle, die in der vorangehend beschriebenen Art
ausgebildet und mit einer Kappe versehen ist, kann als eigenständige Erfindung
angesehen werden.
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Die
Getriebeanordnung weist eine im Getriebegehäuse gelagerte dritte Welle
auf, deren Rotationsachse mit einer auf der Rotationsachse der ersten Welle
liegenden Ebene einen Winkel einschließt. Vorzugsweise ist die dritte
Welle derart angeordnet, dass die Rotationsachsen der ersten und
dritten Welle einen Schnittpunkt aufweisen und somit auf einer gemeinsamen
Ebene liegen und einen Winkel von etwa 90° einschließen. Es ist aber auch möglich, die dritte
Welle versetzt anzuordnen, so dass die Rotationsachsen der ersten
und dritten Welle nicht auf einer gemeinsamen Ebene liegen. Ferner
ist es möglich
die Wellen auch in einem größeren oder
in einem kleineren Winkel zueinander anzuordnen.
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Die
dritte Welle ist vorzugsweise mit einem ersten Lager axial lose
gelagert, wobei das erste Lager der dritten Welle als Rollenlager,
insbesondere Nadellager, ausgebildet ist. Hierbei ist es auch möglich, andere
Arten von Wälzlager
einzusetzen, beispielsweise ein Kugellager, das auf der Welle oder
in einem Lagersitz in beide Richtungen axial fixiert und die Welle
axial lose gelagert ist. Die Verwendung eines Nadellagers als Loslager
hat den Vorteil, dass die Welle sehr kompakt und einfach gestaltet
werden kann.
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Die
dritte Welle ist vorzugsweise mit einem zweiten Lager in beide Richtungen
axial am Getriebegehäuse
fixiert. Vorzugsweise ist das zweite Lager der dritten Welle als
Wälzlager,
insbesondere Kugellager, ausgebildet, welches durch einen Absatz
am Getriebegehäuse
nach innen zum Getriebegehäuse und
mit einem Sprengring am Getriebegehäuse nach außen zum Getriebegehäuse axial
fixiert ist. Durch die Fixierung in Außenrichtung des Getriebegehäuses mittels
eines Sprengrings ist es möglich,
die dritte Welle entsprechend vorzumontieren und in einem Arbeitsschritt
in das Getriebegehäuse
einzusetzen. Dadurch können
Montage- und Wartungszeiten reduziert werden.
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Die
Getriebeanordnung weist ein auf der dritten Welle angeordnetes Zahnrad
auf, welches mit einem Sprengring auf der Welle nur in einer Richtung axial
fixiert ist. Durch die Anordnung eines Sprengrings zur Befestigung
des Zahnrads kann ein aufwendig anzufertigender Absatz auf der Welle
vermieden werden, wodurch die gesamte Welle einfacher gestaltbar
ist und damit auch die Fertigungskosten reduziert werden können.
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Ein
auf der ersten Welle befestigtes Zahnrad steht mit dem auf der dritten
Welle befestigten Zahnrad in Eingriff, wobei das Zahnrad der ersten
Welle in einem ersten Lager der ersten Welle radial zur Rotationsachse
der ersten Welle fixiert ist und eine Axialkraft in Bezug auf die
dritte Welle ausübt.
Durch die Axialkraft und den am Getriebegehäuse angeordneten Sprengring
für das
zweite Lager der dritten Welle, ist die dritte Welle axial in beide
Richtungen fixiert. Eine dritte Welle, die in der vorangehend beschriebenen
Art ausgebildet ist, kann als eigenständige Erfindung angesehen werden.
Des Weiteren kann auch die Anordnung von drei in der vorangehend
beschriebenen Weise angeordneten Wellen, sowie insbesondere auch
die Art und Weise der Lagerung und Fixierung der Wellen als eigenständige Erfindung
angesehen werden.
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Die
Getriebeanordnung weist vorzugsweise einen Zapfen auf, der sich
axial und exzentrisch zur Rotationsachse der zweiten Welle aus dem
Wellenendbereich erstreckt. Durch Rotation der ersten und zweiten
Welle erfolgt eine Überlagerung
von einer exzentrischen Rotationsbewegung der Rotationsachse der
zweiten Welle um die Rotationsachse der ersten Welle und von einer
zusätzlichen
exzentrischen Rotationsbewegung des Zapfens um die Rotationsachse
der zweiten Welle. Der Zapfen dient dabei zur Übertragung der überlagerten
Exzenterbewegungen in entsprechende lineare Bewegungen auf eine anzutreibende
Vorrichtung, beispielsweise einem Schneidwerk.
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Der
Zapfen weist vorzugsweise Verbindungsmittel auf, die mit den Verbindungsmitteln
des Wellenendbereichs verbindbar sind. Dementsprechend ist der Zapfen
mit einer in komplementärer Weise
zu der Flanschverbindung des Wellenendbereichs ausgebildeten Flanschverbindung
versehen, so dass die Flanschverbindung des Wellenendbereichs und
die des Zapfens einander angepasst sind.
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Zur Übertragung
der Rotationsbewegungen ist der Zapfen vorzugsweise mit einem Wälzlager versehen,
welches von einer mit einer anzutreibenden Vorrichtung verbundenen
Lagerpfanne verbindbar ist. Je nach Rotationsdrehzahl des Zapfens
bzw. der Wellen und der zu übertragenden
Kräfte
kann jedoch auch anstelle des Wälzlagers
ein Gleitlager, beispielsweise in Form einer Gleitbuchse, vorgesehen
sein.
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Das
Wälzlager
des Zapfens ist vorzugsweise als Rollenlager ausgebildet, wobei
ein äußerer Laufring
des Rollenlagers von einer Buchse, die vorzugsweise ringförmig ausgebildet
ist und eine sphärisch gewölbt ausgebildeten
Außenfläche aufweist,
aufgenommen wird. Die sphärisch
gewölbt
ausgebildete Außenfläche wird
wiederum von einer Lagerpfanne aufgenommen, welche mit einer kongruent
zur Außenfläche der
Buchse ausgebildeten Innenfläche ausgebildet
ist. Die sphärisch
ausgebildeten Flächen erlauben
eine Relativbewegung zueinander, so dass sich zwischen Zapfen und
anzutreibender Vorrichtung bzw. zwischen der Zapfenlängsachse
und der Rotationssymmetrieachse der Lagerpfanne ein Neigungswinkel
einstellen kann, wodurch Toleranzprobleme bei der Übertragung
von Bewegungen überwunden
werden können.
Ferner ist es auch möglich, das
Wälzlager
als Kugellager auszubilden, dessen äußerer Laufring von einer entsprechenden
Buchse aufgenommen wird.
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Die
Buchse, die den äußeren Laufring
aufnimmt, sowie die Lagerpfanne, die die Buchse umgibt, sind über den
Umfang geschlossen ausgebildet. An der Lagerpfanne sind Aussparungen
oder Öffnungen
vorgesehen, die in radialer Richtung gegenüberliegen und sich axial zur
Rotationssymmetrieachse der Lagerpfanne entlang der Innenfläche der
Lagerpfanne erstrecken. Die Öffnungen
sind derart bemessen, dass zum Aufnehmen der Buchse in die Lagerpfanne,
die Buchse quer zu ihrer Rotationssymmetrieachse in ihrer Breite
einführbar
ist und durch Verschwenken um 90° die
Außenfläche der
Buchse zur Innenfläche
der Lagerpfanne ausgerichtet und in Lagerstellung gebracht werden
kann. Bisherige Ausführungen
weisen eine auf dem Umfang geöffnete
bzw. geschlitzte Buchse vor, meist aus Kunststoff, die von einer
geöffnet
ausgebildeten Lagerpfanne aufgenommen wird. Durch eine Spanneinrichtung
an der Lagerpfanne wird die geschlitzte Buchse um das Wälzlager
des Zapfens gespannt. Dadurch, dass die Buchse und die Lagerpfanne über den
Umfang geschlossen ausgebildet sind, kann zum einen die Verbindung
zwischen Wälzlager
und Buchse bzw. Lagerpfanne ohne aufwändige Spannvorrichtung erfolgen,
zum anderen können
starre und verschleißfestere
Materialien verwendet und damit die Wartungsintervalle verlängert bzw.
die Schadensanfälligkeit
reduziert werden. Ferner ergibt sich dadurch ein geringeres Lagerspiel.
Eine Getriebeanordnung mit einem Wälzlager für den Zapfen unter Verwendung
einer Buchse und einer Lagerpfanne, die in der vorangehend beschriebenen
Art geschlossen ausgebildet sind und sphärische Flächen aufweisen, kann als eigenständige Erfindung
angesehen werden.
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In
einer alternativen Ausführungsform
ist das Wälzlager
für den
Zapfen als Nadellager ausgebildet. Dabei wird vorzugsweise ein Nadellager
verwendet, welches einen äußeren Laufring
mit einer sphärisch gewölbt ausgebildeten
Außenfläche umfasst.
Hierbei kann auch ein andersartiges Wälzlager verwendet werden, beispielsweise
ein Kugel- oder Rollenlager, das mit einem derartig geformten äußeren Laufring versehen
ist.
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In
der alternativen Ausführungsform
weist das Wälzlager
für den
Zapfen, bzw. das Nadellager, vorzugsweise einen Außenring
auf, welcher mit einer kongruent zur Außenfläche des äußeren Laufrings ausgebildeten
sphärisch
gewölbten
Innenfläche versehen
ist, wobei der Laufring von dem Außenring aufgenommen wird und
der Außenring
des Nadellagers in einer Lagerpfanne gelagert ist. Der Außenring weist
hierbei vorzugsweise eine zylindrische Außenfläche auf, die von einer Lagerpfanne
aufgenommen wird, deren Innenfläche
ebenfalls zylindrisch ausgebildet ist. Eine Lagerpfanne mit zylindrischer
Innenfläche
ist mit geringerem Fertigungsaufwand herstellbar als eine Lagerpfanne
mit einer sphärisch
gewölbten
Innenfläche,
jedoch ist bei einem Außenring
mit zylindrischer Außenfläche und
einer Lagerpfanne mit zylindrischer Innenfläche vorzugsweise eine Einspannvorrichtung
vorgesehen, die den Außenring
in der Lagerpfanne hält.
Eine Getriebeanordnung mit einem Nadellager für den Zapfen, welches einen äußeren Laufring
und einen Außenring
in der vorangehend beschriebenen Art aufweist und mit einer entsprechenden
Lagerpfanne kombiniert ist, kann als eigenständige Erfindung angesehen werden.
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Die
Lagerpfanne für
das Wälzlager
des Zapfens ist vorzugsweise mit Verbindungsmitteln, insbesondere
Verbindungsmittel zur Verbindung mit einem Schneidwerk, verbunden.
Beispielsweise ist die Lagerpfanne direkt mit einer Führungsstange
oder einer Antriebsstange verbunden, durch die eine Schneidbewegung
hervorgerufen wird. Die Verbindung zur Lagerpfanne kann beispielsweise
durch Verschweißen
oder Verschrauben erfolgen. Ferner ist es auch möglich, die Lagerpfanne in einem
Stück mit
dem Verbindungsmittel auszubilden, beispielsweise zu schmieden oder
zu gießen.
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Anhand
der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigt, werden nachfolgend die Erfindung sowie Vorteile
und vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung
näher beschrieben
und erläutert.
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Es
zeigt:
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1 eine
Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung,
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2 eine
Seitenansicht der Getriebeanordnung aus 1,
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3 eine
perspektivische Seitenansicht der Getriebeanordnung aus 1,
-
4 eine
Detailansicht einer zweiten Welle der Getriebeanordnung aus 1,
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5 eine
Draufsicht eines Wellenendbereichs der zweiten Welle aus 4,
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6 eine
Teilquerschnittsansicht einer Entlüftungseinrichtung der Getriebeanordnung
aus 1,
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7 eine
Seitenansicht einer Zapfenanordnung der Getriebeanordnung aus 1,
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8 eine
Draufsicht der Zapfenanordnung aus 7,
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9 eine
perspektivische Seitenansicht einer Kappe der Getriebeanordnung
aus 1,
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10 eine
Querschnittsansicht einer Lageranordnung für einen Zapfen der Getriebeanordnung aus 1,
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11 eine
Querschnittsansicht einer Lagerpfanne mit Verbindungsmitteln für die Lageranordnung
aus 10 und
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12 eine
Querschnittsansicht einer Lageranordnung für einen Zapfen der Getriebeanordnung aus 1 in
einer alternativen Ausführungsform.
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Die 1 bis 3 zeigen
eine erfindungsgemäße Getriebeanordnung 10 mit
einem einen Getrieberaum 12 eines Winkelgetriebes 14 umgebenden
Getriebegehäuse 16,
Das Getriebegehäuse 16 erstreckt
sich im Wesentlichen rotationssymmetrisch entlang der Rotationsachse 18 einer
ersten Welle 20, wobei die Rotationsachse 18 eine
Längsrichtung
der Getriebeanordnung 10 definiert. Der Getrieberaum 12 unterteilt
sich in einen ersten Getrieberaumbereich 22, der im Wesentlichen
die erste Welle 20 umgibt und in einen zweiten Getrieberaumbereich 24, der
im Wesentlichen eine dritte, quer zur Längsrichtung angeordnete Welle 26 umgibt.
Die Getrieberaumbereiche 22, 24 sind in Längsrichtung
aneinandergrenzend ausgebildet und weisen einen gemeinsamen zylindrischen Übergangsbereich 28 auf,
der in etwa mittig zur Längsausdehnung
des Getriebegehäuses 16 und
koaxial zur Rotationsachse 18 angeordnet ist und durch
welchen eine axiale Verbindung der Getrieberaumbereiche 22, 24 definiert
wird.
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Das
Getriebegehäuse 16 weist
im ersten Getrieberaumbereich 22 eine erste zylindrische Öffnung 30 auf,
die koaxial zur Rotationsachse 18 ausgerichtet ist und
den ersten Getrieberaumbereich 22 axial nach außen öffnet. Ferner
weist das Getriebegehäuse 16 im
zweiten Getrieberaumbereich 24 eine zweite, dritte und
vierte zylindrische Öffnung 32, 34, 36 auf.
Die zweite Öffnung 32 ist
koaxial zur Rotationsachse 18 ausgerichtet und öffnet den
zweiten Getrieberaumbereich 24 axial nach außen. Die
dritte und vierte Öffnung 34, 36 sind
beidseitig der Rotationsachse 18 und koaxial zu einer quer
zur Rotationsachse 18 angeordneten Rotationsachse 38 der
dritten Welle 26 angeordnet.
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In
dem gemeinsamen Übergangsbereich 28 ist
ein erstes Lager 40 und in der ersten Öffnung 30 im ersten
Getrieberaumbereich 22 ein zweites Lager 42 für die erste
Welle 20 angeordnet. An dem gemeinsamen Übergangsbereich 28 ist
ein Absatz 44 eingeformt, der das Lager 40 in
Richtung der ersten Öffnung 30 axial
fixiert. An der ersten Öffnung 30 ist ein
Absatz 46 eingeformt, der das Lager 42 in Richtung
des gemeinsamen Übergangsbereichs 28 axial fixiert.
Die Lager 40, 42 sind vorzugsweise als Wälzlager
ausgebildet und in 1 beispielhaft als Kugellager
dargestellt. Durch die Lager 40, 42 wird die erste
Welle aufgenommen und drehbar im Getriebegehäuse 16 bzw. im ersten
Getrieberaumbereich 22 gelagert.
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Im
zweiten Getrieberaumbereich 24 ist an der zweiten Öffnung 32 ein
Gehäusedeckel 47 vorgesehen,
der den zweiten Getrieberaum 24 zur Umgebung hin axial
begrenzt.
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Im
zweiten Getrieberaumbereich 24 ist in der dritten Öffnung 34 ein
erstes Lager 48 und in der vierten Öffnung 36 ein zweites
Lager 50 für
die dritte Welle 26 angeordnet. An der vierten Öffnung 36 ist
ein Absatz 52 eingeformt, der das Lager 50 in Richtung der
dritten Öffnung 34 axial
fixiert. Ferner ist an der vierten Öffnung 36 eine mit
einem Sprengring 54 versehene Ringnut 56 eingeformt,
wodurch das Lager 50 auch in die entgegengesetzte Richtung
axial fixiert wird. Das Lager 48 ist frei gelagert in der
dritten Öffnung 34 angeordnet.
Die Lager 48, 50 sind vorzugsweise als Wälzlager
ausgebildet, wobei für
das Lager 48 ein Rollenlager in Form eines Nadellagers
verwendet wird, wie in 1 zu sehen ist. Das Lager 50 ist
in der dargestellten Form als Kugellager ausgebildet, wobei hier
auch ein Rollenlager einsetzbar ist. Durch die Lager 48, 50 wird
die dritte Welle aufgenommen und drehbar im Getriebegehäuse 16 bzw. im
zweiten Getrieberaumbereich 24 gelagert.
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Des
Weiteren ist im ersten Getrieberaumbereich 22 zwischen
den Lagern 40, 42 ein weiterer Absatz 58 vorgesehen,
an dem ein Hohlrad 60 befestigt ist. Das Hohlrad 60 wird
mittels auf dem Umfang des Absatzes 58 verteilte Schrauben 62 (siehe 2)
mit dem Getriebegehäuse 16 verschraubt.
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Die
erste Welle 20 erstreckt sich durch den gesamten ersten
Getrieberaumbereich 22 und weist einen aus der ersten Öffnung 30 herausragenden Wellenendbereich 64 auf,
der im Wesentlichen den gesamten Durchmesser der ersten Öffnung 30 abdeckt.
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Ausgehend
von dem Wellenendbereich 64 ist ein erster Wellenabsatz 66 ausgebildet,
dem sich ein Lagerbereich 68 für das zweite Lager 42 anschließt. An den
Lagerbereich 68 angrenzend ist ein zweiter Wellenabsatz 70 ausgebildet,
dem sich ein mittlerer Wellenbereich 72 anschließt. Der
mittlere Wellenbereich 72 mündet in einen dritten Wellenabsatz 74.
Dem dritten Wellenabsatz 74 folgt ein vierter Wellenabsatz 76,
an den sich ein Wellenzapfen 78 anschließt, wobei
sich der Wellenzapfen 78 durch den gemeinsamen Übergangsbereich 28 in
den zweiten Getrieberaumbereich 24 erstreckt. Auf dem Wellenzapfen 78 ist
ein erstes Kegelrad 80 gelagert, welches über eine
Feder-Nut-Verbindung 82 drehfest mit der ersten Welle 20 bzw.
mit dem Wellenzapfen 78 verbunden ist. Der Wellenzapfen 78 ist
mit einer Wellenmutter 84 versehen. Auf dem ersten Kegelrad 80 ist
ein Lagerbereich 86 ausgebildet, durch den die erste Welle 20 im
ersten Lager 40 aufgenommen wird.
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Die
erste Welle 20 ist mit einem Hohlraum 88 versehen.
Der Hohlraum 88 ist im Wesentlichen zylindrisch um eine
Rotationsachse 90 ausgebildet, wobei die Rotationsachse 90 parallel
zur Rotationsachse 18 und exzentrisch zur ersten Welle 20 angeordnet
ist. Der Hohlraum 88 weist eine zylindrische Öffnung 92 auf,
die den Hohlraum 88 zum Wellenende 64 der ersten
Welle 20 hin axial zur Rotationsachse 90 öffnet. Ausgehend
von der Öffnung 92 weist
der Hohlraum 88 einen ersten und einen zweiten Absatz 94, 96 auf
und mündet
in einen Hohlraumboden 98. Zwischen dem ersten und dem
zweiten Absatz 94, 96 ist der Hohlraum 88 auf
Höhe des
Hohlrades 60 mit einer Öffnung 100 versehen,
die sich radial und axial zur Rotationsachse 90 entlang
der Hohlraumwand erstreckt und einen Teilbereich der Hohlraumwand zum
Hohlrad 60 hin öffnet.
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Zwischen
dem zweiten Absatz 96 des Hohlraums 88 und dem
Hohlraumboden 98 ist ein erster Lagersitz 102 zur
Aufnahme eines ersten Lagers 104 für eine zweite Welle 106 ausgebildet.
Zwischen der Öffnung 92 des
Hohlraums 88 und dem ersten Absatz 94 ist ein
zweiter Lagersitz 108 zur Aufnahme eines zweiten Lagers 110 für die zweite
Welle 106 ausgebildet, wobei der zweite Lagersitz 108 eine
Ringnut 111 aufweist, in der ein Sprengring 112 zur
axialen Fixierung des zweiten Lagers 110 aufgenommen ist.
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Das
erste und zweite Lager 104, 110 für die zweite
Welle 106 sind als Wälzlager
ausgebildet, wobei für
das erste Lager 104 ein Rollenlager in Form eines Nadellagers
und für
das zweite Lager 110 ein Kugellager vorgesehen ist, wie
in 1 dargestellt ist.
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Die
zweite Welle 106 erstreckt sich durch den gesamten Hohlraum 88 der
ersten Welle 20 und weist einen aus der ersten Öffnung 92 der
ersten Welle 20 herausragenden Wellenendbereich 113 auf (siehe 4).
Ausgehend von dem Wellenendbereich 113 ist die zweite Welle 106 mit
einem ersten Wellenabsatz 114 versehen, dem sich ein Lagerbereich 116 für das zweite
Lager 110 anschließt.
An den Lagerbereich 116 angrenzend ist eine Ringnut 118 ausgebildet,
die einen Sprengring 120 (in 1 dargestellt)
aufnimmt. Der Ringnut 118 schließt sich ein zweiter Wellenabsatz 122 an,
der in einen Verzahnungsbereich 124 der zweiten Welle 106 mündet. Der
Verzahnungsbereich 124 der zweiten Welle 106 erstreckt
sich axial zwischen den Absätzen 94, 96 des
Hohlraums 88 und endet in einem dritten Wellenabsatz 126.
Dem dritten Wellenabsatz 126 schließt sich ein Wellenzapfen 128 an,
auf dem ein Lagerbereich 130 für das erste Lager 104 ausgebildet
ist.
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Die
dritte Welle 26 erstreckt sich durch den gesamten zweiten
Getrieberaumbereich 24 und weist einen aus der vierten Öffnung 36 herausragenden
Wellenendbereich 132 auf (siehe 1). Der Wellenendbereich 132 ist
mit einer Wellenmutter 134 versehen. Ausgehend vom Wellenendbereich 132 weist
die dritte Welle 26 einen Wellenbereich 136 auf, dem
sich eine Ringnut 138 anschließt, wobei ein Teil des Wellenbereichs 136 aus
der vierten Öffnung 36 herausragt.
In der Ringnut 138 ist ein Sprengring 140 aufgenommen.
Zwischen der Ringnut 138 und der dritten Öffnung 34 ist
ein Absatz 142 vorgesehen, dem sich ein Wellenzapfen 144 anschließt. Auf
dem Wellenzapfen 144 ist ein Lagerbereich 146 ausgebildet,
der von dem ersten Lager 48 des zweiten Getrieberaumbereichs 24 aufgenommen
wird. Auf dem Wellenbereich 136 ist ein zweites Kegelrad 148 gelagert,
welches über
eine Feder-Nut-Verbindung 150 drehfest mit der dritten
Welle 26 verbunden ist. Auf dem zweiten Kegelrad 148 ist
ein Lagerbereich 152 ausgebildet, durch den die dritte
Welle im zweiten Lager 50 aufgenommen wird. Ferner ist
auf dem aus der vierten Öffnung 36 herausragenden
Teil des Wellenbereichs 136 eine Riemenscheibe 154 vorgesehen,
die ebenfalls über
die Feder-Nut-Verbindung 150 mit der dritten Welle 26 drehfest
verbunden ist.
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Der
Wellenzapfen 78 der ersten Welle 20 ist mit einem
Kanal 156 versehen, der ausgehend vom Ende des Wellenzapfens 78 eine
Getrieberaumöffnung 158 und
eine Hohlraumöffnung 160 aufweist. Die
Getrieberaumöffnung 158 ist
konzentrisch zur Rotationsachse 18 der ersten Welle 20 angeordnet. Die
Hohlraumöffnung 160 des
Kanals 156 ist exzentrisch zur Rotationsachse 18 der
ersten Welle 20 im Bereich des Hohlraumbodens 98 angeordnet.
Die Getrieberaumöffnung 158 ist
mit einem Gewinde 161 und einem Bauteil 162, insbesondere
ein Verschlussstopfen, versehen, der als Innensechskantschraube ausgebildet
ist. Der Bauteil 162 ist mit einer Bohrung 164 versehen.
Der Bauteil 162 und die Bohrung 164 sind konzentrisch
zur Rotationsachse 18 angeordnet.
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Der
Gehäusedeckel 47 weist
eine Bohrung 166 auf, in der eine Entlüftungseinrichtung 168 eingesetzt
ist. Die Entlüftungseinrichtung 168 ist
in Form einer Rohrkonstruktion ausgebildet und detailliert in 6 dargestellt.
Die Entlüftungseinrichtung 168 weist
einen Kopf 170 auf, dem sich ein Rohrabschnitt 172 anschließt. Der
Kopf 170 umfasst eine zylindrische Kappe 174,
einen schraubenkopfförmigen
Bereich 176 in Form eines Sechskants und einen daran anschließenden zylindrischen
Gewindebereich 178. Der schraubenkopfförmige Bereich 176 sowie
der Gewindebereich 178 weisen einen zylindrischen Hohlraum 180 auf.
Im oberen Bereich des Hohlraums 180 ist ein Filterelement 182 in
Form eines Drahtgeflechtes eingebettet. Die Kappe 174 umschließt den schraubenkopfförmigen Bereich 176 im
Bereich der Kanten des Sechskants formschlüssig, so dass der Hohlraum 180 nach
oben hin verschlossen ist und sich seitlich des Kopfes 170 zwischen
dem zylindrischen Rand der Kappe 174 und den Flächen des Sechskants
Schlitze 184 bilden, die mit dem Hohlraum 180 verbunden
sind. Der Rohrabschnitt 172 umfasst ein zylindrisches Rohr 186,
welches in etwa den gleichen Durchmesser des Gewindebereichs 178 aufweist.
Das Rohr 186 ist so bemessen, dass es eine Länge aufweist,
die einem Vielfachen des Durchmessers entspricht. Die Wandung des
Rohrs 186 ist im oberen Bereich, vorzugsweise im oberen Drittel,
mit einer Durchgangsbohrung 188 versehen. Das Rohr 186 ist
nach unten hin geöffnet
und erstreckt sich in das Innere des zweiten Getrieberaumbereichs 24 hinein
(siehe 1).
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Der
Wellenendbereich 113 der zweiten Welle 106 weist
Verbindungsmittel 190 auf, die in Form einer radial verbindenden
Flanschanordnung ausgebildet sind, wie in den
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4 und 5 dargestellt
ist. Die Verbindungsmittel 190 umfassen eine sich axial
aus dem Wellenendbereich 113 der zweiten Welle 106 herausragende,
u-förmige
Erhebung 192, welche zwei sich quer zur Rotationsachse 90 auf
der Stirnfläche
des Wellenendbereichs 113 erstreckende Schenkel 194 aufweist.
Zwischen den Schenkeln 194 ist ein Freiraum 196 ausgebildet.
An den Stirnflächen
der Schenkel 194 sind Gewindebohrungen 198 vorgesehen,
wobei die Stirnflächen
der Schenkel 194 mit dem Boden des Freiraums 196 einen
Winkel einschließen,
der kleiner als 90° ist.
Die Stirnfläche
des Wellenendbereichs 113 ist mit einer Gewindebohrung 200 versehen.
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Die
Getriebeanordnung 10 ist des Weiteren mit einer Zapfenanordnung 202 versehen,
die mit dem Wellenendbereich 113 der zweiten Welle 106 verbunden
ist. Die Zapfenanordnung 202 ist detailliert in den 7 und 8 dargestellt.
Die Zapfenanordnung 202 weist einen Zapfen 204 mit
einer Zapfenachse 206 und Verbindungsmittel 208 in
Form einer radial verbindenden Flanschanordnung auf. Die Verbindungsmittel 208 umfassen
eine Platte 210, aus der sich in radialer Richtung zur
Zapfenachse 206 ein Steg 212 erstreckt. Die Platte 210 weist
eine Höhe auf,
die im Wesentlichen der Höhe
der u-förmigen
Erhebung 192 entspricht. Der Zapfen 204 erstreckt
sich axial zur Zapfenachse 206 aus der Platte 210.
Der Steg 212 ist derart ausgebildet, dass er im Wesentlichen
die Form und die Größe des Freiraums 196 aufweist.
Seitlich des Stegs 212 sind Verbindungsflächen 214 ausgebildet,
die entsprechend der Stirnflächen
der Schenkel 194 angeschrägt sind. Die Platte 210 ist
mit Bohrungen 216 versehen, die in Größe und Abstand den Gewindebohrungen 198 angepasst sind.
Der Zapfen 204 ist des Weiteren an seiner Stirnfläche mit
einer konzentrisch zur Zapfenachse 206 angeordneten Gewindebohrung 217 versehen.
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Der
Wellenendbereich ist des Weiteren mit einer Kappe 218 versehen
(siehe 9). Die Kappe 218 weist die Form eines zylindrischen
Topfes auf, mit einem Boden 220, einem Wandbereich 222 und einem
Kranz 224, der radial über
den Wandbereich 222 der Kappe 218 herausragt.
Die Kappe 218 ist unterhalb des Kranzes 224 mit
einem Ausschnitt 226 versehen, der den Wandbereich 222 über den
halben Umfang des Topfes und den Boden 220 halbkreisförmig freilegt,
so dass die Kappe 218 im Wandbereich 222 über den
halben Umfang nur noch durch einen verbleibenden schmalen Ring 228 und
durch den Kranz 224 ausgebildet ist. In den Boden 220 ist
eine Befestigungsbohrung 230 für die Kappe 218 vorgesehen, über die
die Kappe 218 mit einer Schraube 219 (siehe 3)
in der Gewindebohrung 200 des Wellenendbereichs 113 der
zweiten Welle 106 befestigt wird.
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Die
Zapfenanordnung 202 bzw. der Zapfen 204 ist mit
einer Lageranordnung 232 versehen (siehe 10 und 11),
die mit Verbindungsmitteln 234 zum Betreiben eines Schneidwerks
(nicht gezeigt) verbunden ist. Die Lageranordnung 232 umfasst
ein Wälzlager 236 mit
einem inneren Laufring 237, einem äußeren Laufring 238 und
einer über
ihren Umfang geschlossene Buchse 240, eine über ihren
Umfang geschlossene Lagerpfanne 242, wobei die Lagerpfanne 242 die
Verbindung zu den Verbindungsmitteln 234 herstellt, eine
Befestigungsscheibe 244 und eine Befestigungsschraube 246.
Das Wälzlager 236 ist
als Rollenlager ausgebildet und wird von dem Zapfen 204 mit
seinem inneren Laufring 237 aufgenommen. Von dem äußeren Laufring 238 wird die
Buchse 240 aufgenommen. Die Buchse 240 ist in einer
Lagerpfanne 242 gelagert. Die Buchse 240 weist
eine Außenfläche auf,
die radial zur Rotationsachse 206 des Zapfens 204 sphärisch nach
außen gekrümmt ausgebildet
ist. Die Lagerpfanne 242 weist eine Innenfläche auf
die kongruent zur Außenfläche der
Buchse 240 radial zur Rotationsachse 206 des Zapfens 204 sphärisch nach
innen gekrümmt
ausgebildet ist. Die Lagerpfanne 242 weist radial gegenüberliegende
Aussparungen 248 auf, die sich axial zur Zapfenachse 206 entlang
der Innenfläche
der Lagerpfanne 242 erstrecken. Die Krümmungen der sphärischen
Flächen
der Buchse 240 bzw. der Lagerpfanne 242 weisen
dabei einen Krümmungsradius
auf, der dem maximalen Außenradius
der Buchse 240 bzw. dem maximalen Innenradius der Lagerpfanne 242 entspricht.
Die Aussparungen 248 dienen zum Einführen der Buchse 240 in
die Lagerpfanne 242. Das Verbindungsmittel 234 ist
in Form einer Führungsstange
ausgebildet, die fest mit der Lagerpfanne 242 verbunden
bzw. einteilig mit der Lagerpfanne 242 ausgebildet ist.
Das Verbindungsmittel 234 wird mittels einer Verbindungsstange 250 und
Verschraubungen 252 mit einer Schneidwerksmechanik (nicht
gezeigt) verbunden.
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Im
Folgenden wird kurz auf den Zusammenbau sowie auf die relevanten
Vorteile der dargestellten Getriebeanordnung 10 eingegangen.
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Ausgehend
von dem Getriebegehäuse 16 wird
dieses mit dem Hohlrad 60 bestückt und mit dem zweiten Lager 42 für die erste
Welle 20 versehen. Es folgt das Einsetzen der ersten Welle 20 in
den ersten Getrieberaumbereich 22 durch die erste Öffnung 30. Über die
zweite Öffnung 32 des
zweiten Getrieberaumbereichs 24 wird das mit dem zweiten
Lager 40 vormontierte erste Kegelrad 80 über den
Wellenzapfen 78 geführt.
Durch die Wellenmutter 84 und den Wellenabsatz 76 werden
das Kegelrad 80 und das Lager 40 axial verspannt
und die erste Welle 20 axial gesichert.
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Die
zweite Welle 106 wird mit dem ersten Lager 104 und
mit dem zweiten Lager 110 vormontiert, wobei das zweite
Lager 110 mit dem Sprengring 120 in der Ringnut 118 axial
gesichert wird. Die vormontierte zweite Welle 106 wird
in den Hohlraum 88 der ersten Welle 20 geführt und über den
Sprengring 112 und der Ringnut 111 axial fixiert.
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Die
dritte Welle 26 wird dahingehend vormontiert, dass der
Wellenzapfen 144 mit dem ersten Lager 48 bestückt wird
und das zweite Kegelrad 148 mit dem vormontierten zweiten
Lager 50 gegen den auf der dritten Welle 26 in
der Ringnut 138 befestigten Sprengring 140 geschoben
wird. Anschließend wird
die vormontierte dritte Welle 26 über die vierte Öffnung 36 in
den zweiten Getrieberaumbereich 24 geführt und das zweite Lager 50 mit
dem Sprengring 54 an der Ringnut 56 axial fixiert.
Anschließend
wird die Riemenscheibe 154 über das Wellenende 132 geführt und
gegen das zweite Lager 50 gedrückt. Durch die Wellenmutter 134 und
den Sprengring 140 werden die Riemenscheibe 154,
das zweite Lager 50 und das zweite Kegelrad 148 axial
auf der dritten Welle 26 miteinander verspannt.
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Zum
Schutz der zylindrischen Öffnung 92 des
Hohlraums 88 wird die Kappe 218 an den herausragenden
Wellenendbereich 113 der zweiten Welle 106 geschraubt.
Der an der Kappe 218 ausgebildete Kranz 224 deckt
dabei vollständig
die zylindrische Öffnung 92 ab
und verhindert das Eindringen von Verunreinigungen.
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Das
Verbinden der Verbindungsmittel 190, 208 des Wellenendbereichs 113 und
der Zapfenanordnung 202 erfolgt durch Einschieben des Steges 212 in
den Freiraum 196 und durch Verschrauben der Platte 210 mit
den Schenkeln 194 über
die Bohrungen 198 und 216. Durch Verbinden der
Verbindungsmittel 190, 208 wird der Zapfen 204 exzentrisch
zur Rotationsachse 90 der zweiten Welle 106 fixiert.
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Der
Zusammenbau der Lageranordnung 232 und des Zapfens 202 erfolgt
durch Einführen
des Zapfens 202 in den inneren Laufring 237 des
Wälzlagers 236.
Die Buchse 240 wird quer zur Lagerpfanne 242 in
die Aussparungen 244 eingeführt (so dass die Radien der
Buchse 240 und der Lagerpfanne 242 senkrecht zueinander
stehen), bis der Buchsenmittelpunkt in etwa auf Höhe des Lagerpfannenmittelpunktes
liegt. Durch anschließendes
Ausrichten der Buchse 240 zur Lagerpfanne 244 (so
dass die Radien der Buchse 240 und der Lagerpfanne 242 parallel zueinander
stehen) wird die Buchse in eine Stellung gebracht, in der sie durch
die Lagerpfanne 242 axial und radial zur Rotationsachse
des Zapfens 206 fixiert ist. Die Buchse 240 lässt sich
jedoch um eine beliebige durch den Lagerpfannenmittelpunkt verlaufende Rotationsachse,
die senkrecht zur Rotationsachse 206 gelegen ist, drehen.
Im Anschluss daran wird die Buchse 240 über den äußeren Laufring 238 geschoben
und das Wälzlager 236 zusammen
mit der Buchse 240 mittels der Befestigungsscheibe 244 und
der Befestigungsschraube 246 mit dem Zapfen 204 verbunden.
Durch die sphärische
Ausbildung der Buchse 240 bzw. der Lagerpfanne 242 wird
eine Ausgleichsbewegung der Verbindungsmittel 234 bzw. der
Verbindungsstange 250 um eine senkrecht zur Rotationsachse 206 des
Zapfens 204 gelegenen Achse ermöglicht. Die geschlossene Ausbildung
der Buchse 240 und der Lagerpfanne 242 erhöhen die Stabilität und Verschleißfestigkeit
der Lageranordnung 232 und vereinfachen den Zusammenbau,
da auf herkömmliche
Spannvorrichtungen für
die Lagerpfanne 242 verzichtet werden kann.
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Der
Antrieb der Getriebeanordnung 10 erfolgt über die
Riemenscheibe 154 an der dritten Welle 26. Über das
durch die beiden Kegelräder 80, 148 ausgebildete
Winkelgetriebe wird die erste Welle um die Rotationsachse 18 angetrieben.
Durch die Rotationsbewegung der ersten Welle 20 wird zum
einen eine Rotationsbewegung der zweiten Welle 106 um die
Rotationsachse der ersten Welle 20 eingeleitet, zum anderen
aber auch eine Eigenrotation der zweiten Welle 106 um die
Rotationsachse 90 hervorgerufen, da die zweite Welle 106 über den
Verzahnungsbereich 124 durch die Hohlraumöffnung 100 mit
dem Hohlrad 60 in Eingriff steht. Der über die Verbindungsmittel 190, 208 mit
dem Wellenendbereich 113 der zweiten Welle 106 verbundene
Zapfen 204, welcher exzentrisch zur Rotationsachse der
zweiten Welle 106 angeordnet ist, erfährt somit eine exzentrische
Rotationsbewegung um die Rotationsachse 18 der ersten Welle 20 die
von einer exzentrischen Rotationsbewegung um die Rotationsachse 90 der zweiten
Welle 106 überlagert
ist.
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Der
zweite Getrieberaumbereich 24 wird wenigsten bis in Höhe der Getrieberaumöffnung 158 des
Kanals 156 mit Schmiermittel aufgefüllt. Durch das in die Getrieberaumöffnung 158 eingesetzte Bauteil 162 bzw.
durch die in dem Bauteil 162 vorgesehene Bohrung 164 wird
der Durchgangsquerschnitt des Kanals 156 deutlich reduziert.
Dadurch, dass die Hohlraumöffnung 160 exzentrisch
zur Getrieberaumöffnung 158 bzw.
zur Rotationsachse 18 angeordnet ist, entsteht bei Rotation
der ersten Welle 20 ein Sog, der das vorhandene Schmiermittel
von der Getrieberaumöffnung 158 durch
den Kanal 156 zur Hohlraumöffnung 160 befördert. Der
durch die Bohrung reduzierte Durchlassquerschnitt des Kanals 156 bewirkt,
dass eine reduzierte Menge an Schmiermittel in den Hohlraum 88 gelangt.
Durch Anpassen der Bohrung 164 kann die Schmierwirkung
auf einfache Weise an die Leistungserfordernisse der Getriebeanordnung
angepasst werden, so dass das durch den Kanal geförderte Schmiermittel
einer optimierten Menge entspricht.
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Dadurch
können
ein zu hoher Verbrauch an Schmiermittel verhindert und Wartungsintervalle
verlängert
werden.
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Die
in den Gehäusedeckel 47 eingesetzte Entlüftungseinrichtung 168 dient
zur Entlüftung
der Getriebeanordnung 10. Sie besitzt den Vorteil gegenüber herkömmlichen
Einrichtungen, dass der Rohrabschnitt im Verhältnis zum Durchmesser des Kopfes 170 sehr
lang ausgebildet ist. Dadurch kann die Verschmutzung des Filterelements
verlangsamt werden, da sich zum einen durch das Rohr 186 aufsteigender
Schmiermitteldampf an der Rohrinnenwand absetzen kann, zum anderen
aufschäumendes
bzw. aufspritzendes Schmiermittel nicht so direkt an den Filter
gelangt und diesen verschmutzt. Des Weiteren kann das im Rohr 186 aufsteigende
Schmiermittel durch die Bohrung 188 austreten. Alles in
allem werden dadurch Wartungsintervalle verlängert und die Temperatur- und
Druckverhältnisse
im Getrieberaum 12 deutlich verbessert.
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Auch
wenn die Erfindung lediglich anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben
wurde, erschließen
sich für
den Fachmann im Lichte der vorstehenden Beschreibung sowie der Zeichnung
viele verschiedenartige Alternativen, Modifikationen und Varianten,
die unter die vorliegende Erfindung fallen. So kann beispielsweise
eine Lageranordnung 233 in einem alternativen Ausführungsbeispiel
mit einem Nadellager 254 ausgerüstet sein, wie in 12 dargestellt
ist. Bei diesem alternativen Ausführungsbeispiel ist ein Nadellager 254 vorgesehen,
welches einen äußeren Laufring 256 aufweist,
der ähnlich
der Buchse 240 des vorangegangenen Ausführungsbeispiels eine nach außen hin
sphärisch
gewölbte
Außenfläche 258 aufweist.
Der äußere Laufring 256 wird
dabei von einem Außenring 260 aufgenommen, wobei
der Außenring 260 eine Innenfläche 262 aufweist,
die kongruent zur Außenfläche 258 des äußeren Laufrings 256 ausgebildet
ist. Über
eine Lagerpfanne 264, welche mit einem Spanndeckel 266 und mit
Spannschrauben 268 versehen ist, wird die Lageranordnung 233 eingespannt.
Ein entsprechendes Verbindungsmittel 234 ist fest mit der
Lagerpfanne 264 verbunden. Die Verwendung eines derartigen Nadellagers
bietet den Vorteil, dass derartige Nadellager mit sphärisch ausgebildeten äußeren Laufringen 256 und
Außenringen 260 bereits
vormontiert im Handel erhältlich
sind.