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Die Erfindung betrifft ein ein- oder mehrstufiges Planetengetriebe und einen Bausatz.
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Aus der
DE 100 28 046 A1 ist ein Planetengetriebe bekannt, das abtriebsseitig einen Wellenstumpf aufweist. Planetengetriebe werden im industriellen Bereich für Positionieranwendungen eingesetzt. Im Allgemeinen weist ein Planetengetriebe eine hohe Übersetzungszahl auf bei gleichzeitig kompakter Ausführung. Allerdings sind Planetengetriebe im Allgemeinen kostspieliger als Stirnradgetriebe.
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Aus der Norm EN ISO 9409 – 1 ist eine mechanische Schnittstelle bekannt, die abtriebsseitig bei Planetengetrieben für Industrie-Roboter vorsehbar ist und für solche bestimmt ist. Solche Planetengetriebe sind jedoch nur aufwendig und kostspielig herstellbar.
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Als Standard-Getriebe werden in der vorliegenden Schrift vor allem Stirnradgetriebe oder auch Flachgetriebe bezeichnet. Aber zu solchen Standard-Getrieben sind auch Getriebe, wie Winkelgetriebe, Kegelradgetriebe, Schneckengetriebe, Spiroplangetriebe und Hypoidgetriebe, hinzufügbar, solange sie keine Planetengetriebestufen oder Zyklogetriebestufen enthalten. Solche Standard-Getriebe sind dem Fachmann aus Katalogen und Internet-Seiten von Marktführern im Bereich industrieller Antriebstechnik wohlbekannt, beispielsweise von SEW-EURODRIVE GmbH & Co. KG.
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Aus der
DE 196 37 361 ist ein Adaptersystem bekannt, das für einen solchen Baukasten, der auch Elektromotoren umfasst, konzipiert ist.
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Aus der
DE 100 28 046 A1 offenbart in
1 ein Planetengetriebe mit Quadratflansch, wie der Fachmann klar an der ersten dortigen Figur erkennt. Der Quadratflansch trägt allerdings auch einen Lagersitz für das abtriebsseitige Lager. Ein Abtriebsflansch, welcher lösbar verbindbar ist mit einem den abtriebsseitigen Lagersitz umfassenden Gehäuseteil verbindbar ist, ist nicht vorhanden.
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In der
EP 0 925 631 B1 ist ein Adaptersystem gezeigt, der an der eintreibenden Seite eines Standard-Getriebes montierbar ist. Das vom Adapter aus gesehen abtriebsseitige Gehäuseteil, also getriebeseitig eintriebsseitiges Gehäuseteil, weist an seinem größeren Umfang die Ausformung eines Rundflansches auf.
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Aus der
2 der
US 5 816 116 ist ein Universal-Gehäuse bekannt, das einen nicht wechselbaren Abtriebsflansch aufweist. Außerdem ist er nicht als Rundflansch ausgeführt, sondern weist nur einen abtriebsseitigen Teilbereich auf, der in diesem Axialwinkel-Bereich einem Rundflansch ähnelt, im anderen Teilbereich aber einem plattenförmigen Flansch.
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Aus der DIN 42948 oder zugehörigen SEW-Werknorm ist ein Rundflansch bekannt. Dabei handelt es sich um ein ringscheibenförmigen äußeren Bereich, der am Gehäuse einer Vorrichtung hervorragt. Ein Rundflansch ist gewissermaßen ein aus dem Gehäuse herausragender Zylinderstumpf, welcher noch geformt und bearbeitet wird mit Bohrungen oder Zentriersitzen und dergleichen. Zu dieser Norm sind auch zugehörige verbesserte Normen bekannt.
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Aus der
DE 102 56 752 B3 ist ein Standard-Getriebe gezeigt, bei welchem die Zentrierung an einem alternativ auch als Lagersitz verwendbaren Bereich vorgesehen ist.
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Aus der
DE 102 07 396 A1 ist ein Planetengetriebe gezeigt, welches wiederum einen Quadratflansch aufweist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei industriellen Anwendungen die Optimierung der Antriebe zu verbessern und zu erleichtern, wobei die Optimierung möglichst kostengünstig ausführbar sein soll.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Getriebe nach den in Anspruch 1 und bei dem Bausatz nach den in Anspruch 3 angegebenen Merkmalen gelöst, indem eine geeignet ausgewählte Erweiterung einer bestehenden Baureihe herausgefunden wurde.
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Wesentlich ist bei der Erfindung, dass das Planetengetriebe ein- oder mehrstufig ausführbar ist, umfassend zumindest eine Hohlradverzahnung, Planetenräder und Sonne, sowie eine abtriebsseitige Planetenträgerwelle und einen Abtriebsflansch zum Verbinden mit einer vom Getriebe anzutreibende Vorrichtung vorgesehen ist,
wobei der Abtriebsflansch mit dem die Hohlradverzahnung tragenden Gehäuseteil des Planetengetriebes lösbar verbunden ist,
wobei die Abtriebswelle ein Gewinde umfasst, auf dem eine Wellenmutter mit Innengewinde vorgesehen ist, mittels derer die Spannung des abtriebsseitigen Lagers einstellbar ist, wobei die Wellenmutter an ihrem Umfang eine Lauffläche für einen Wellendichtring umfasst, der im Abtriebsflansch untergebracht ist,
wobei der Abtriebsflansch als Rundflansch, also nicht als Quadratflansch, ausgeführt ist,
wobei der Abtriebsflansch keinen Lagersitz umfasst und am Außenring des abtriebsseitigen Lagers zentriert ist.
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Von Vorteil ist dabei, dass der bei Planetengetrieben übliche und bekannte Quadratflansch gegen einen Rundflansch tauschbar ist. Solche Rundflansche sind bei Planetengetrieben überhaupt nicht bekannt. Die Erfindung überrascht den Fachmann und ermöglicht also, dass die Planetengetriebe an Vorrichtungen anschließbar sind, die im Stand der Technik nur von Standard-Getrieben, beispielweise Stirnradgetrieben, antreibbar sind.
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Der Quadratflansch hat den Vorteil, dass die Befestigungsschrauben für die anzuschließende Vorrichtung im Bereich der Ecken des Quadrates verbindbar sind. Daher sind hohe Momente und/oder Kräfte abführbar bei gleichzeitig geringem Aufwand an Material für den Abtriebsflansch.
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Da Planetengetriebe hohe Abtriebsmomente aufweisen, wird im Stand der Technik der Quadratflansch verwendet.
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Die allgemein bekannten Standard-Getriebe verwenden aber stets einen Rundflansch, da die Fertigung der Rundung kostengünstig ausführbar ist, beispielsweise auf einer Drehmaschine. Bei Standard-Getrieben sind meist die Stückzahlen sehr hoch, wodurch diese Fertigungskosten wichtig sind.
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Die Erfindung verwendet überraschenderweise bei einem Planetengetriebe einen austauschbaren Flansch, der wahlweise als Quadratflansch oder Rundflansch ausgeführt sein kann. Somit ist das Anwendungsgebiet für Planetengetriebe drastisch erweitert.
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Insbesondere umfasst bei der Erfindung die Abtriebswelle bei der Erfindung ein Gewinde, auf dem eine Wellenmutter mit Innengewinde vorgesehen ist, mittels derer die Spannung des abtriebsseitigen Lagers einstellbar ist, wobei die Wellenmutter an ihrem Umfang eine Lauffläche für einen Wellendichtring umfasst. Von Vorteil ist dabei, dass eine sehr kompakte Methode der Einstellung der Lagerspannung bei einem Planetengetriebe verwirklicht ist.
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Vorteiligerweise sind bei dem Planetengetriebe zumindest eine Hohlradverzahnung, Planetenräder und Sonne, sowie eine abtriebsseitige Planetenträgerwelle und eine abtriebsseitige Schnittstelle umfasst,
wobei diese Schnittstelle für die vom Getriebe anzutreibende Vorrichtung vorgesehen ist,
wobei die Schnittstelle der abtriebsseitigen Schnittstelle eines Standard-Getriebes, also Getriebe ohne Planetengetriebestufe, gleicht.
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Anders ausgedrückt weist das Planetengetriebe abtriebsseitig ein Flanschteil, insbesondere ein eine Schnittstelle umfassendes Flanschteil, auf, das an das die Hohlradverzahnung tragende Gehäuseteil des Planetengetriebes lösbar verbunden ist.
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Von Vorteil ist dabei, dass ein Standard-Getriebe an einer anzutreibenden Vorrichtung gegen ein Planetengetriebe austauschbar ist, da die Schnittstelle zu der anzutreibenden Vorrichtung gleich ausgeführt ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführung umfasst die abtriebsseitige Schnittstelle zumindest den Abtriebswellendurchmesser und/oder der Außendurchmesser des Abtriebsflansches und/oder der Lochkreisdurchmesser der Bohrungen für das Befestigen der anzutreibenden Vorrichtungen und/oder die Ausnehmung für Zentrierung der anzutreibenden Vorrichtung und/oder die abtriebsseitige Flanschfläche. Von Vorteil ist dabei, dass die Parameter bei Standard-Getriebe und Planetengetriebe gleich ausführbar sind.
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Bei einer bevorzugten Ausführung ist die Zentrierung des Abtriebsflansches an einem Lager, insbesondere einem Außenring des abtriebsseitigen Lagers, vorgesehen. Von Vorteil ist dabei, dass keine Passung oder eine spezielle Zentrierausformung notwendig ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführung ist der Abtriebsflansch als Rundflansch, also nicht als Quadratflansch, ausgeführt. Von Vorteil ist dabei, dass der Flansch die bei Stirnradgetrieben, also Standard-Getrieben, übliche Form hat und somit dort auch das Planetengetriebe einsetzbar ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführung ist der Abtriebsflansch gegen einen anderen austauschbar ist, dessen Schnittstelle anders ausgeformt. Von Vorteil ist dabei, dass dasselbe Getriebe an verschiedenen Vorrichtungen angebracht werden kann. Somit ist der Baukasten von Planetengetrieben erweiterbar und verschiedene Vorrichtungen sind mit wenig Aufwand und Kosten verbindbar.
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Wesentliche Merkmale bei dem Bausatz für eine Baureihe von Getrieben sind, dass der Bausatz mindestens eine durch ihre Achshöhe definierten Baugrößen von Getrieben umfasst,
wobei mindestens ein Standard-Getriebe und mindestens ein Planetengetriebe dieselbe abtriebsseitige Schnittstelle aufweisen, also an der von den Getrieben anzutreibenden Vorrichtung gegeneinander austauschbar sind. Insbesondere umfassen das mindestens eine Standard-Getriebe und mindestens eine Planetengetriebe jeweils einen gleichartigen Abtriebsflansch. Von Vorteil ist dabei, dass der Bausatz eine geringe Anzahl von Teilen aufweist und viele Ausführungen je nach Anforderung möglich sind.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Abtriebsflansch
- 3
- Schrauben
- 4
- Abtriebslager
- 5
- Gewinde der Abtriebswelle für Gewindemutter
- 6
- Welle
- 7
- Wellenmutter
- 8
- Dichtung
- 9
- Hohlradverzahnung
- 10
- Planetenrad
- 11
- Lager
- 12
- Kundenseitige Flanschfläche
- 13
- Anschlag für angetriebene Vorrichtung
- 14
- Lochkreis
- 15
- Zentrierung
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Die Erfindung wird nun anhand von einer Abbildung näher erläutert:
In der 1 sind zwei erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele gezeigt. Dabei weist das Planetengetriebe abtriebsseitig eine Schnittstelle auf, die der Abtriebsseite von Standard-Getrieben einer bestehenden Baureihe von Standard-Getrieben gleicht. In der 1 ist im oberen Teil ein erster erfindungsgemäßer Abtriebsflansch und im unteren Teil der 1 ein weiterer andersgeformter Abtriebsflansch gezeigt. Somit kann dasselbe Planetengetriebe mit verschiedenen Abtriebsflanschen 2 ausgestattet werden.
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In der 2 ist ein zugehöriger Querschnitt gezeigt.
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Das Gehäuse (1) beinhaltet die Hohlradverzahnung (9), mit der die Planetenräder (10) im Eingriff stehen, wobei die Planetenträgerwelle (6) abtriebsseitig Drehmoment liefert. Diese ist mittels der Lagerung (11) einseitig im Gehäuse (1) gelagert. Die Wellenmutter (7) legt die Vorspannung des abtriebsseitigen Lagers (11) fest und ist mittels des Dichtrings (8) gegen den Flansch 2 abgedichtet. Dazu umfasst die Wellenmutter (7) an ihrer Außenseite eine Lauffläche für den Wellendichtring 8.
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Wesentlich ist bei der Erfindung auch die Idee, dass abtriebsseitig ein Abtriebsflansch als separates Teil an das das Hohlrad umfassende Gehäuseteil angeschraubt ist.
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Das Gehäuse ist so gestaltet, dass der vordere Lagersitz als Zentrierung (4) für den Abtriebsflansch 2 Verwendung findet.
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Im Abtriebsflansch (2) ist auch die Dichtung (8) untergebracht die das Getriebe nach innen und außen abdichtet.
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Die Zentrierung am Flansch (2) ist auf einer gleichen axialen Position wie der Anschlag (13) an der Abtriebswelle.
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Zur genannten abtriebsseitigen Schnittstelle zählt auch der Abtriebswellendurchmesser, der dem Durchmesser der Abtriebswelle eines Standard-Getriebes der Baureihe von Standard-Getrieben entspricht. Außerdem zählt zu der Schnittstelle auch der Außendurchmesser des Abtriebsflansches, der Lochkreisdurchmesser der Bohrungen für das Befestigen der anzutreibenden Vorrichtungen und die Ausnehmung für Zentrierung der anzutreibenden Vorrichtung.
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Der Flansch wird mittels Schrauben (3) am Gehäuse (1) befestigt, wobei der Lochkreis für die Flanschbefestigung am Planetengetriebegehäuse über alle Flanschdurchmesser einer Getriebegröße der gleiche ist. Dabei ist die Getriebegröße definiert mit der maximal übertragbaren Leistung oder Nennleistung.
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Am Abtriebslager (4) ist eine Zentrierung des Flansches vorgesehen.
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Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsformen sitzt der Wellendichtring (8) im Flansch (2) oder im Gehäuse (1).
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Der abtriebsseitige Flansch wird am abtriebsseitigen Lager 11, insbesondere am äußeren Lagerring desselben zentriert. Die Schrauben 3 sind auf größerem Durchmesser vorgesehen.
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Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist auch eine Zentrierung am Gehäuse möglich.
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Der Abtriebsflansch ist rund ausgeführt. Dies steht im Gegensatz zu der bei Planetengetrieben nach Stand der Technik bekannten Ausführung mit Quadratflansch.
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Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsformen sind die Planetengetriebe entweder ein- oder mehrstufig ausgeführt.
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Die am Abtriebsflansch 2 anzuschließende Vorrichtung ist somit nicht nur mittels des Planetengetriebes antreibbar sondern auch nach Austausch desselben durch ein Standard-Getriebe.
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Wenn also die Vorrichtung bei einer industriellen Maschine, Anlage oder Anwendung mittels eines Standard-Getriebes angetrieben werden soll und dementsprechend konstruiert wurde, sich aber dann in der Praxis, also im Betrieb, herausstellt, dass ein Planetengetriebe notwendig ist, ist der Austausch ausführbar, ohne dass an der angetriebenen Vorrichtung etwas geändert werden muss. Somit ist zwar ein kostspieligeres Planetengetriebe notwendig, aber die Gesamtkosten sind nur gering erhöht. Insbesondere eine Umkonstruktion und Neuanfertigung der angetriebenen Vorrichtung wäre aufwendig und in den Gesamtkosten sehr kostspielig.
