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Die
Erfindung betrifft einen Getriebezusammenbau mit einem Gehäuse, wenigstens
einer an dem Gehäuse
befestigbaren Halterung, einer Lagerstelle an der Halterung und
einer an der Lagerstelle drehbar gelagerten Welle, wobei die Halterung
eine Anbringung der Lagerstelle an unterschiedlichen Positionen
im Gehäuse
ermöglicht.
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Der
Kostendruck bewegt Getriebehersteller, die gewünschten Varianten einer Produktserie
mit einem Minimum unterschiedlicher Bauteile zu realisieren. Es
wurde daher vorgeschlagen, Getriebe modular zu gestalten, indem
man sie aus einzelnen Getriebegehäusen zusammensetzt (s. beispielsweise
DE 101 42 148 A ).
Es entstehen jedoch hohe Anforderungen an die Genauigkeit der Gehäuse, falls
Wellen oder andere Elemente in zwei unterschiedlichen Gehäusen angeordnet
werden. Diese Anforderungen führen
zu hohen Herstellungskosten.
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Weiterhin
wurden so genannte Getriebebaukästen
vorgeschlagen, die dasselbe Gehäuse
verwenden, in das unterschiedliche Zahnräder eingebaut werden können. Die
DE 100 39 835 A schlägt bei einem
derartigen Getriebebaukasten vor, am Gehäuse ein Gussteil vorzusehen,
das Lagerstellen für die
Aufnahme einer Vorgelegewelle aufweist. Je nach der Bearbeitung
des Gussteils wird ein Gehäuse
für einen
größeren oder
einen kleineren Achsabstand der Wellen hergestellt. Hier dient dasselbe
Gehäuse
zwar zur Aufnahme unterschiedlicher Getriebekonfigurationen, jedoch
sind aufgrund der festen Anbringung des Gussteils im Gehäuse auch
die Anordnung der Lagerstelle in axialer Richtung der Welle und
damit auch die Konfiguration des Getriebes, d. h. die Anordnung
der Zahnräder,
Schaltelemente etc. fest vorgegeben.
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Aufgabe der Erfindung
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Die
der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, einen
Getriebezusammenbau bereitzustellen, der unter Verwendung möglichst
weniger unterschiedlicher Teile die Schaffung verschiedener Getriebekonfigurationen
ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst,
wobei in den weiteren Patentansprüchen Merkmale aufgeführt sind,
die die Lösung
in vorteilhafter Weise weiterentwickeln.
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Es
wird vorgeschlagen, die mit der Lagerstelle für die Welle ausgestattete Halterung
an unterschiedlichen Anbringungspunkten am Gehäuse montierbar zu gestalten.
Es sind mehrere insbesondere in axialer und/oder radialer Richtung
der Welle zueinander versetzte Anbringungspunkte für die Halterung, die
man auch als Lagerschild bezeichnen kann, am Gehäuse vorgesehen.
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Auf
diese Weise ermöglicht
man die Erstellung unterschiedlicher Varianten eines Getriebebaukastensystems,
indem die Halterung am jeweils geeigneten Anbringungspunkt am Gehäuse angebracht wird.
Die Welle kann nicht nur in unterschiedlichen Abständen von
einer Gehäusewand,
d. h. in ihrer radialen Richtung, in unterschiedlichen Positionen
abgestützt
werden, sondern auch in ihrer axialen Richtung. Dadurch kann eine
Vielzahl verschiedener Getriebevarianten mit geringem Aufwand und
geringer Anzahl herzustellender, zu bevorratender und zu verwaltender
Teile hergestellt werden. Toleranzen, insbesondere Winkelfehler
zwischen verschiedenen axial benachbarten Wellenabschnitten, sind
leichter beherrschbar als bei aus einzelnen Gehäusemodulen zusammengesetzten
Getrieben.
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Die
Befestigung der Halterung am Gehäuse kann
auf beliebige Weise erfolgen. Mögliche
Ausführungsformen
umfassen bearbeitete Flächen,
wie (Pass-) Bohrungen oder Schlitze, in die Bereiche der Halterung
eingeführt
werden. Auch eine umgekehrte Anordnung, d. h. Passbohrungen oder
Schlitze in der Halterung, die in entsprechende Bereiche des Gehäuses eingeführt werden,
ist denkbar.
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Nach
der Montage kann die Halterung unlösbar mit dem Gehäuse verbunden
werden, z. B. angeschweißt,
um ein unbeabsichtigtes Lösen
zu vermeiden. Vorzugsweise bleibt die Halterung jedoch auch nach
der Fertigstellung des Getriebes abnehmbar, was eine eventuelle
Reparatur erleichtern kann.
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Die
Halterung kann zur Schwingungsisolation über spezielle schwingungsisolierende
Lagerelemente am Gehäuse
gelagert werden. Sind mehrere Halterungen vorhanden, wäre es vorteilhaft,
derartige Lagerelemente nur an den Stellen anzubringen, an denen
ihre Verwendung sinnvoll ist, d. h. an den Stellen, an denen besonders
hohe Vibrationsniveaus auftreten.
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Weiterhin
wäre es
denkbar, die Funktionen der Halterung der mechanischen Elemente
des Getriebes und die Abdichtung gegenüber der Umwelt zu trennen.
Die Halterung kann dazu an einem Trägergerüst, Gerippe o. ä. befestigt
werden, das die mechanische Halterungsfunktion übernimmt und beispielsweise
aus Metall hergestellt ist. Die Abdichtung gegenüber der Umwelt kann durch ein
separates Gehäuse,
z. B. aus Kunststoff, erfolgen.
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In
der Zeichnung ist ein nachfolgend näher beschriebenes Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt. Die 1 zeigt einen
Getriebezusammenbau in einer Explosionsdarstellung.
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Der
Getriebezusammenbau umfasst ein Gehäuse 10 mit einem Deckel 12.
Am Boden des Gehäuses 10 sind
Schlitze 14 vorgesehen. Zum Einbau in das Gehäuse 10 geeignete,
plattenförmige
Halterungen 16, 16' weisen
an ihrer Unterseite überstehende
Nasen auf, die im montierten Zustand in jeweils einen Schlitz 14 eingreifen.
Weiterhin weisen die Halterungen 16, 16' an ihren seitlichen
Kanten überstehende
Nasen 18 auf, die im eingebauten Zustand den Wänden des
unteren Gehäuseteils 12 benachbart
sind und durch die sich vertikal erstreckende Löcher erstrecken. Die Löcher dienen
zur Aufnahme von Schrauben (nicht gezeigt), deren Gewinde sich im
montierten Zustand in Gewindebohrungen 38 in der Seitenwand
des Gehäuses 10 erstrecken. Durch
die Schrauben und die in die Schlitze 14 eingreifenden
Nasen der Halterungen 16, 16' sind die Halterungen 16, 16' lösbar am
Gehäuse 10 fixierbar.
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Die
Halterungen 16, 16' weisen
jeweils eine Anzahl an Bohrungen auf, die als Lagerstellen 20 zur drehbaren
Aufnahme einer Welle 22, 24 oder 26 dienen.
Zwischen der Welle 22, 24, 26 und der
Lagerstelle 20 könnte
jeweils ein Wälzlager
angeordnet werden, oder die Wellen 22, 24, 26 sind
direkt in der Lagerstelle 20 gelagert. Die Wellen 22, 24, 26 tragen jeweils
eine Anzahl von Zahnrädern 28.
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Im
montierten Zustand befinden sich die Wellen 22, 24, 26 mit
den Zahnrädern 28 innerhalb des
Gehäuses 10.
Die in der 1 weiter hinten eingezeichneten
Halterungen 16' erstrecken
sich nach oben bis in eine Auswölbung 30 des
Deckels 12 und tragen in ihren Lagerstellen 20 die
kürzere,
oben eingezeichnete Welle 22. Die längere Welle 24 erstreckt sich
durch Lagerstellen 20 aller fünf dargestellten Halterungen 16, 16', während eine
untere, kürzere Welle 26 sich
nur durch die Lagerstellen 20 der drei vorn eingezeichneten
Halterungen 16 erstreckt. Die längere Welle 24 könnte auch
durch kürzere
Wellen ersetzt werden, die durch Buchsen aneinander gelagert sind.
Die nach hinten offene Rückseite
des Gehäuses 10 wird
z. B. an einen Verbrennungsmotor oder eine Kupplung angeflanscht,
während
die Welle 24 sich durch eine Öffnung 32 an der Vorderseite
des Gehäuses 10 hindurch
erstreckt und die Welle 22 eine Öffnung 34 im Deckel 12 durchdringt.
Die nach hinten offene Rückseite
des Gehäuses 10 könnte natürlich auch
geschlossen sein.
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Der
Getriebezusammenbau wird insbesondere zur Kraftübertragung vom Motor auf die
Räder in einem
landwirtschaftlichen Traktor verwendet, wobei die Öffnung 34 insbesondere
der Anschluss eines mechanischen Vorderradantriebs ist, während die Öffnung 32 zur
Aufnahme der Antriebsverbindung vom Antriebsmotor her dient und
die offene Rückseite
des Gehäuses 10 an
das Gehäuse
eines Differenzialgetriebes angeflanscht wird. Dabei enthält das Gehäuse 10 eine
Fahrkupplung. Der dargestellte Getriebezusammenbau steht in der 1 auf
dem Kopf, um erkennbar zu machen, dass die Erfindung die Montage
eines derartigen Getriebezusammenbaus ohne Überkopf-Arbeit ermöglicht.
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Anhand
der 1 ist erkennbar, dass eine höhere Anzahl an Schlitzen 14 und
Gewindebohrungen in der Seitenwand des Gehäuses 10 (zur Aufnahme
von sich durch die Nasen erstreckenden Schrauben) als Halterungen 16 vorhanden
sind. Die Halterungen 16 müssen somit nicht unbedingt
in der dargestellten Konfiguration angebracht werden, sondern können in
axialer Richtung der Wellen 22, 24, 26 an
unterschiedlichen Befestigungspunkten befestigt werden, die durch
die Schlitze 14 und die Gewindebohrungen 38 realisiert
werden. Dadurch besteht die Möglichkeit,
andere Konfigurationen eines Getriebes mit demselben Gehäuse 10 und
Deckel 12 zu realisieren, indem die Halterungen 16, 16' an unterschiedlichen
Befestigungspunkten innerhalb des Gehäuses 10 angebracht
werden. Auch die Halterungen 16, 16' können bei unterschiedlichen
Getriebekonfigurationen verwendet werden. In der dargestellten Ausführungsform
sind zwei unterschiedliche Arten von Halterungen 16 und 16' vorhanden.
Es wäre auch
denkbar, nur gleichartige oder nur verschiedenartige Halterungen 16, 16' zu verwenden.
Bevorzugt ist jedenfalls eine möglichst
geringe Anzahl unterschiedlicher Halterungen 16, 16'. Daher können die Halterungen 16, 16' auch Lagerstellen 20 aufweisen, die
bei einer (ersten) Getriebekonfiguration nicht benötigt werden, jedoch
die Verwendung der Halterungen 16, 16' bei einer anderen
(zweiten) Getriebekonfiguration ermöglichen.
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Das
Gehäuse 10 ist
in an sich bekannter Weise mit Vorrichtungen zur Schmierölverteilung, Ölleitung,
Ansaugung, Lagerungen von Schalteinrichtungen, grundlegenden Schnittstellen
für mögliche hydraulische
Steuerungen (wie etwa Schmierölanschluss,
Druckölanschluss,
Sumpf, elektrischen und/oder mechanischen Durchführungen) versehen. Bei geeigneter
Ausführung
der Schnittstellen nach außen,
insbesondere steckbar oder mit einer Schaltmuffe, können die
Wellen 22, 24, 26, Zahnräder 28 und
anderen Kraftübertragungselemente
außerhalb des
Gehäuses 10 vormontiert
und dann in das Gehäuse 10 eingesetzt
werden. Da für
verschiedene Getriebevarianten dasselbe Gehäuse 10 verwendet wird,
können
Leitungen zur Schmierölverteilung, Ölleitung
und/oder Ansaugung in das Gehäuse 10 integriert
werden.
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Falls
gewünscht,
kann zwischen einer der Halterungen 16, 16' und dem Gehäuse 10 und
zwischen der Halterung 16 oder 16' und den Wellen 22, 24, 26 eine
Dichtung eingebracht werden, um unterschiedliche Schmierölkreisläufe im Gehäuse 10 vorzusehen.
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Das
Gehäuse 10 und
die Halterungen 16, 16' können aus unterschiedlichen
Materialien hergestellt sein. Dadurch kann eine Optimierung hinsichtlich
der Geräuschentwicklung,
des Schwingungsverhaltens und/oder des Gewichts durchgeführt werden.
Das Schwingungsverhalten des Getriebezusammenbaus wird auch durch
schwingungsisolierende Lagerelemente 36 verbessert, die
zwischen dem Gehäuse 10 und
den hinten eingezeichneten Halterungen 16' vorgesehen sind.