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Die
Erfindung betrifft einen Adapter, ein Planetengetriebe, einen Antrieb
und ein Verfahren.
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Aus
der
DE 101 60 685 ist
ein Planetengetriebe bekannt. Bei diesem ist das Sonnenrad mit einer
Adapterwelle verbunden, die wiederum mit der Motorwelle kraftschlüssig
verbunden ist. Das motorseitige Gehäuseteil ist als Adaptergehäuse
zur Aufnahme dieser Verbindung ausgebildet.
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Darüber
hinaus ist die Adapterwelle mittels eines Wälzlagers im
Getriebegehäuse gelagert, wobei das Adaptergehäuse
ebenfalls zum Getriebegehäuse gezählt werden kann.
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Vorteilig
ist dabei, dass das Planetengetriebe eigenständig funktionstüchtig
ist. Es kann zwar an einen Motor angeschlossen werden, dessen Motorwelle
mit der Adapterwelle kraftschlüssig verbindbar ist, es
besteht aber auch die Möglichkeit andere Vorrichtungen
statt des Motors eintriebsseitig zu verbinden. Die Motorwelle oder
die Welle dieser anderen Vorrichtungen kann sogar gelagert werden über
das Lager der Adapterwelle. Somit ist ein voll funktionstüchtiges
Planetengetriebe beschrieben, das vielseitig verwendbar ist.
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Jedoch
weist dieses Wälzlager auch Nachteile auf, wie Wärme-
und Geräuschentwicklung und dergleichen.
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Aus
der
DE 299 13 996
U1 ist ein Getriebe bekannt, bei dem eine Eingangswelle
vorgesehen ist, deren radialer Abstand vom Getriebegehäuse
durch wenigsten einen Haltering überbrückt ist
und die mittels einer wenigstens eine koaxiale Kugel aufweisenden
Stützelements abgestützt ist. Dabei ist ein Langloch
20 für
die beiden Schrauben
17 vorgesehen, die axial voneinander
beabstandet sind. Denn in
3 beträgt
die Lochweite 1,7 cm und
2 und
3 sind maßstabsgetreu
offenbart.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb und ein Planetengetriebe
kostengünstig und leistungsfähiger weiterzubilden.
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Erfindungsgemäß wird
die Aufgabe bei dem Adapter nach den in Anspruch 1, bei dem Planetengetriebe
nach den in Anspruch 8, bei dem Antrieb nach den in Anspruch 25
und bei dem Verfahren nach den in Anspruch 27 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Wichtige
Merkmale der Erfindung bei dem Adapter sind, dass mindestens zwei
Befestigungsmittel vorgesehen sind, wobei jedes Befestigungsmittel
für sich in einem ersten Zustand zur formschlüssigen,
verdrehsichernden und axial verschiebungssichernden Arretierung
der eintreibenden Welle im Gehäuseteil vorgesehen ist,
wobei jedes Befestigungsmittel für sich in einem zweiten
Zustand zur kraftschlüssigen Verbindung zwischen der eintreibenden Welle
mit der weiteren Welle vorgesehen ist, insbesondere wobei die Befestigungsmittel
unabhängig voneinander betätigbar und also vom
ersten Zustand über Zwischenzustände in den zweiten
Zustand überführbar sind.
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Von
Vorteil ist dabei, dass die Befestigungsmittel beim Transport, also
vor der Montage der weiteren Welle, zum Sichern der eintreibenden
Welle im Gehäuse verwendbar sind. Insbesondere ist durch jedes
der Befestigungsmittel für sich im ersten Zustand eine
Arretierung, also eine Sicherung gegen Verdrehen und axiales Verschieben
mit sehr kleinem Spiel, bewirkbar. Somit ist eine Lagerung der eintreibenden
Welle oder ein Haltering oder allgemein ein Stützelement
verzichtbar und bei Betätigung der Befestigungsmittel ist
die eintreibende Welle zu jedem Zeitpunkt in einer definierten Position
haltbar.
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Somit
ist bei der Erfindung im Unterschied zum Stand der Technik eine
kombinierte Verdreh- und Verschiebungssicherung erreicht worden.
Die Sicherung ist auch funktionstüchtig, wenn das erste
Befestigungsmittel im Zwischenzustand zwischen erstem und zweitem
Zustand sich befindet, also beispielsweise beim Einschrauben eines
Gewindestiftes. Denn das zweite Befestigungsmittel ist währenddessen
zur Arretierung vorgesehen.
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Der
Adapter kann in vorteilhaften Ausgestaltungen als Kupplung oder
als Getriebe, insbesondere Planetengetriebe, ausgebildet und zur
Montage an einen weiteren Adapter oder einen Elektromotor vorgesehen
sein. In einer Weiterbildung ist der Adapter als Planetengetriebe
ausgebildet,
umfassend ein Umlaufräder und/oder Planetenräder antreibendes
Sonnenrad, eine das Sonnenrad oder eine das Sonnenrad antreibende
Welle und
ein Gehäuseteil zur Verbindung mit einer
das Getriebe antreibenden Vorrichtung, wie Elektromotor, Verbrennungsmotor
oder ein mit einem solchen Motor verbundener Adapter oder Kupplung.
Von Vorteil ist dabei, dass ein gewichtreduzierter, laufruhigerer
und störungsunanfälligerer Getriebemotor verfügbar
ist.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Adapter ist zusätzlich
eine axiale Sicherung, insbesondere eine unveränderliche
axiale Sicherung, vorgesehen, die die axiale Bewegbarkeit der weiteren
Welle begrenzt. Vorteiligerweise ist somit beim Herausziehen der Welle
aus der als Aufnahmeteil ausgeführten weiteren Welle ein
Mitherausziehen der als Aufnahmeteil ausgeführten Welle
verhindert.
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Insbesondere
ist hierzu die axiale Sicherung axial weiter abtriebsseitig als
die Befestigungsmittel angeordnet. Vorteiligerweise ist die Welle
somit nur in eintriebsseitiger Richtung ins Gehäuseteil
hineinführbar.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die axiale Sicherung einen
Wellenbund der weiteren Welle und eine Verengung des Gehäuseteils, insbesondere
wobei die axiale Bewegbarkeit der weiteren Welle durch Anschlag
des Wellenbundes an die Verengung begrenzt ist. Vorteiligerweise
genügt eine bloße einfache und kostengünstige
Ausformung an Welle und Gehäuse zur Schaffung der axialen
Sicherung.
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Wichtige
Merkmale der Erfindung bei dem Planetengetriebe sind, dass es eintriebsseitig
vorkomplettiert ausgebildet ist. Vorkomplettiert bedeutet, dass
das Getriebe transportfähig und lagerfähig ist, ohne
auseinander zu fallen. Hierzu ist die eintreibende Seite entsprechend
präpariert. Die antreibende Welle ist nämlich
formschlüssig gehalten im Gehäuseteil. Somit kann
sie sich nicht drehen. Vorkomplettierung bedeutet ebenfalls, dass
das Getriebe nicht funktionstüchtig ist. Dies liegt also
vor. Nach Verbinden mit der antreibenden Vorrichtung wird die Vorkomplettierung
aufgehoben und das Getriebe ist bereit. Die Vorkomplettierung ist
derart ausgeführt, dass die Funktion des Getriebes nur
im Zusammenspiel mit der antreibenden Vorrichtung gegeben ist. Es sind
also Funktionen der antreibenden Vorrichtung betriebsnotwendig und/oder
es werden durch das oder beim Verbinden oder Betätigen
funktionsverhindernde Merkmale aufgehoben oder beseitigt.
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Von
Vorteil ist bei der Vorkomplettierung, dass das Getriebe lagerfähig
und transportfähig ist. Insbesondere sind die durch die
Vorkomplettierung arretierten Vorrichtungsteile gegen axiales Verschieben
und Verdrehen, vor allem gegen Herausfallen und gegen ein durch
Rütteln bewirktes Schlagen der Teile gegen andere Teil
erreicht. Die Funktion des Getriebes, nämlich die Drehmomentübersetzung
und Drehzahlübersetzung steht erst nach Verbinden mit weiteren
Vorrichtungen zur Verfügung, weil Funktionen dieser weiteren
Vorrichtung, insbesondere bei der Erfindung eine Lagerfunktion,
hinzugefügt und aktiviert werden müssen. Dies
bedeutet aber auch, dass das Getriebe selbst kompakter und leistungsfähiger
sowie kostengünstiger herstellbar ist.
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Alternativ
betrifft die Erfindung auch ein Planetengetriebe, welches ein Umlaufräder
und/oder Planetenräder antreibendes Sonnenrad,
eine
das Sonnenrad oder eine das Sonnenrad antreibende Welle und
ein
Gehäuseteil zur Verbindung mit einer das Getriebe antreibenden
Vorrichtung, wie Elektromotor, Verbrennungsmotor oder ein mit einem
solchen Motor verbundener Adapter oder Kupplung, umfasst, wobei Befestigungsmittel
in einem ersten Zustand, also in unbetätigter Position,
zur formschlüssigen Verbindung der antreibenden Welle mit
dem Gehäuseteil vorgesehen sind,
wobei die Befestigungsmittel
in einem zweiten Zustand, also in betätigter Position,
zur kraftschlüssigen Verbindung zwischen der antreibenden
Welle mit einer Welle der antreibenden Vorrichtung vorgesehen sind.
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Von
Vorteil ist dabei, dass ein Formschluss während des Lagerns
und des Transports besteht. Somit fällt das Getriebe nicht
auseinander. Nach Verbinden mit einem antreibenden Motor lässt
sich die Funktion des Getriebes aktivieren, wobei hierzu ein Kraftschluss
zwischen Motorwelle und antreibender Welle des Getriebes, die auch
mit dem Sonnenrad verbunden ist, herstellbar ist. Nach Herstellen
des zweiten Zustandes, also des Kraftschlusses und Aufheben des
Formschlusses, ist das Getriebe betriebsbereit, also die antreibende
Welle drehbar.
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Wichtiger
Vorteil ist bei der Erfindung auch, dass die antreibende Welle nicht
im Gehäuseteil des Planetengetriebes gelagert ist. Insbesondere
ist beispielsweise die antreibende Welle über das Sonnenrad
und die Planetenräder lose gelagert ist und über zumindest
ein Lager der antreibenden Vorrichtung fest gelagert ist. Auf diese
Weise ist einerseits ein eintriebsseitiges Wälzlager im
Getriebe einsparbar mit den zugehörigen Vorteilen, wie
Verringerung der Geräusch- und Wärmeentwicklung
sowie Bauraumverkleinerung, und andererseits ein thermischer Längenausgleich
ausführbar, da das Sonnenrad axial nicht durch die Planetenräder
begrenzt gehalten ist, sondern nur radial eine Begrenzung vorsehbar
ist.
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Bei
der Erfindung ist zusätzlich eine axiale Sicherung, insbesondere
eine unveränderliche axiale Scherung, vorgesehen ist, die
die axiale Verschiebbarkeit der weiteren Welle, insbesondere Adapterwelle,
begrenzt. Vorteiligerweise ist somit beim Herausziehen der Welle
aus der als Aufnahmeteil ausgeführten weiteren Welle ein
Mitherausziehen der als Aufnahmeteil ausgeführten Welle
verhindert. Insbesondere ist beim Abmontieren eines Motors und Herausziehen
der Rotorwelle als Welle ein Herausziehen der Sonne aus dem Getriebe
verhindert.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die axiale Sicherung axial
weiter abtriebsseitig als die Befestigungsmittel angeordnet. Somit
ist die weitere Welle, insbesondere mit dem Sonnenrad verbundene Welle
des Getriebes, wie Adapterwelle, nur in eintriebsseitiger Richtung
einführbar.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Sonnenrad als Einsteckritzel
oder als mit einer Einsteckwelle verbundenes Aufsteckritzel ausgeführt und
dass die axiale Scherung derart ausgeführt ist, dass die
bei der Montage, insbesondere beim Einpressen, des Einsteckritzels
oder der Einsteckwelle in die weitere Welle die Presskräfte über
die axiale Sicherung ans Gehäuse abgeleitet werden. Vorteiligerweise
muss also die Sonne mit der Adapterwelle nicht außerhalb
des Getriebes in einer speziellen Fertigungsmaschine aufgenommen
werden und verbunden werden sondern das Einpressen der Sonne in
die Adapterwelle ist innerhalb des Getriebegehäuses ausführbar.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung bei unbetätigter Position
der Befestigungsmittel die axiale Sicherung ein Herausziehen oder
Herausfallen des Sonnenrades und/oder der weiteren Welle in eintriebsseitiger
Richtung verhindert. Somit ist die Sicherheit erhöht. Denn
selbst bei unsachgemäßer Handhabung ist ein Herausziehen
der Sonne – beispielsweise beim Abmontieren eines Motors – verhindert.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die axiale Sicherung einen
Wellenbund der weiteren Welle und eine Verengung des Gehäuseteils, insbesondere
wobei die axiale Verschiebbarkeit der weiteren Welle durch Anschlag
des Wellenbundes an die Verengung begrenzt ist.
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Im
Normalbetrieb weist der Wellenbund zur Verengung einen Abstand auf.
Nur bei unsachgemäßer Handhabung wird dieser Abstand
auf Null verringert.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung weist jedes Befestigungsmittel
zwischen dem ersten und dem zweiten Zustand einen weiteren Zustand
auf, in welchem der Formschluss schon aufgehoben, der Kraftschluss
aber noch nicht hergestellt ist. Von Vorteil ist dabei, dass Die
Befestigungsmittel mehrere Zustände oder sogar eine kontinuierliche
Menge von Zuständen aufweisen können. Somit sind
sie mit einfachen Mitteln realisierbar, wie beispielsweise mit Bohrungen
und zugehörigen Gewindestiften.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Befestigungsmittel zumindest
als in Bohrungen vorgesehene Gewindestifte vorgesehen, die im zweiten
Zustand radial weiter hineingeschraubt sind als im ersten Zustand.
Von Vorteil ist dabei, dass der Zustand durch die Einschraubtiefe
charakterisierbar ist und die Mittel einfach und kostengünstig
realisierbar sind.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung bewirken die Gewindestifte im
zweiten Zustand den Kraftschluss mittels Deformation einer Hülse,
die dadurch um die Welle der antreibenden Vorrichtung gespannt wird.
Von Vorteil ist dabei, dass die Gewindestifte hart ausführbar
sind, obwohl die Rotorwelle weich ausgeführt ist. Die Hülse
schützt somit die Rotorwelle vor Beschädigung
und wirkt sozusagen als Hilfs-Befestigungsmittel.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Befestigungsmittel als
in einer Ausnehmung der antreibenden Welle vorgesehnen Spannring
vorgesehen, der im zweiten Zustand einen kleineren maximalen Außendurchmesser
aufweist sind als im ersten Zustand. Von Vorteil ist dabei, dass
ein weiteres einfach und kostengünstig realisierbares Mittel
verwendbar ist.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Ausnehmung derart beschaffen,
dass ein ungespannter Spannring als Befestigungsmittel im ersten Zustand
den Formschluss von der antreibenden Welle zu einem diese umgebenden
Gehäuseteil herstellt,
wobei der gespannte Spannring
als Befestigungsmittel im zweiten Zustand den Kraftschluss von der
antreibenden Welle zu der Welle der antreibenden Vorrichtung herstellt.
Von Vorteil ist dabei, dass ein kostengünstiges Standard-Bauteil
verwendbar ist.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die antreibende Vorrichtung
ein Elektromotor und die Welle der antreibenden Vorrichtung die
Rotorwelle desselben. Von Vorteil ist dabei, dass das abtriebsseitige
Lager der Rotorwelle zum Lagern, insbesondere als Festlager, der
antreibenden Welle des Getriebes, die insbesondere mit dem Sonnenrad
verbunden ist, verwendbar ist.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der eintriebsseitige Wellendichtring
zwischen Sonne und Befestigungsmitteln vorgesehen. Von Vorteil ist
dabei, dass kein Schmiermittel in den Motor eindringen kann.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung dichtet der eintriebsseitige Wellendichtring
zwischen Gehäuseteil und antreibender Welle ab, wobei die
Lauffläche des Wellendichtrings auf der antreibenden Welle auf
einem kleineren Durchmesser vorgesehen ist als die antreibende Welle
weiter eintriebsseitig aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass ein
eintriebsseitiger Wellendichtring anbringbar ist, der bis zu hohen
Drehzahlen arbeitet, da die Umfangsgeschwindigkeit geringer ist
als bei hohem Durchmesser.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Gehäuseteil
eintriebsseitig einen Zentrierbund auf. Von Vorteil ist dabei, dass
der Motor passgenau verbindbar ist und somit die antreibende Welle
relativ zum abtriebsseitigen Lager des Motors, als Festlager, positionierbar
ist.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die antreibende Vorrichtung
mittels Befestigungsschrauben verbindbar. Von Vorteil ist dabei,
dass eine feste mit dem Zentrierbund zentrierbare Verbindung herstellbar
ist.
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Wichtige
Merkmale der Erfindung bei dem Verfahren zur Montage einer ersten
Vorrichtung an einer zweiten Vorrichtung sind, dass beide Vorrichtungen
jeweils ein Gehäuse und jeweils eine Welle umfassen,
dass
die erste Vorrichtung ein erstes und ein zweites Befestigungsmittel
umfasst,
dass die Welle der ersten Vorrichtung Mittel zur Aufnahme
der Welle der zweiten Welle umfasst,
und dass
- – in einem ersten Schritt das erste und das zweite Befestigungsmittel
jeweils unabhängig, also für sich die Welle der
ersten Vorrichtung im Gehäuse der ersten Vorrichtung gegen
Verdrehen und Verschieben sichern, also arretieren,
- – in einem zweiten Schritt die Welle der zweiten Vorrichtung
in die Mittel zur Aufnahme der ersten Wellen eingeführt
wird,
- – in einem dritten Schritt das Gehäuse der
ersten Vorrichtung mit dem Gehäuse der zweiten Vorrichtung
fest verbunden wird,
- – in einem vierten Schritt das erste Befestigungsmittel
derart betätigt wird, dass dessen Verbindung mit dem Gehäuse
aufgehoben und eine verdreh- und verschiebesicher Verbindung der
Welle der ersten Vorrichtung mit der Welle der zweiten Vorrichtung
hergestellt wird, während das zweite Befestigungsmittel
weiterhin die Welle der ersten Vorrichtung im Gehäuse der
ersten Vorrichtung arretiert,
- – in einem fünften Schritt das zweite Befestigungsmittel
derart betätigt wird, dass dessen Verbindung mit dem Gehäuse
aufgehoben wird.
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Von
Vorteil ist dabei, dass die Welle der ersten Vorrichtung in jedem
Schritt des Verfahrens gegen Verdrehen und axiales Verschieben gesichert
ist, entweder durch Fixierung im Gehäuse oder durch Fixierung
auf der Welle der zweiten Vorrichtung, die ihrerseits über
Lager und das Gehäuse mit dem Gehäuse der ersten
Vorrichtung fest verbunden und fixiert ist. Dadurch ist vorteilhaft
ein Lager der Welle oder ein Haltering oder allgemein ein zusätzliches Stützelement
der ersten Vorrichtung einsparbar, das im Betrieb, also zum Drehen
der Wellen, entbehrlich ist und nur der Fixierung der Welle der
ersten Vorrichtung bei Transport oder allgemein im unmontierten Zustand
dient.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird im fünften
Schritt das zweite Befestigungsmittel derart betätigt,
dass eine verdreh- und verschiebesichere Verbindung der Welle der
ersten Vorrichtung mit der Welle der zweiten Vorrichtung hergestellt
wird. Von Vorteil ist dabei, dass eine zusätzliche, kraftschlüssige
Verbindung der Welle miteinander bewirkt wird. Dies stellt ein Redundanz
dar, die eine erhöhte Sicherheit nach sich zieht.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die zweite Vorrichtung
ein Elektromotor. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung
ist die erste und/oder zweite Vorrichtung ein Getriebe oder eine Kupplung.
Da die Abtriebswelle eines Elektromotors über eine eigene
robuste Lagerung verfügt, ist eine Lagerung der Welle der
ersten Vorrichtung verzichtbar. Bei einer Weiterbildung ist die
erste Vorrichtung ein Planetengetriebe, und die Welle der ersten
Vorrichtung ist direkt verbunden mit dem Sonnenrad des Planetengetriebes.
Dadurch ist vorteilhaft die Kombination Sonnenrad mit Welle auf
die Abtriebswelle des Elektromotors montierbar, wodurch Lagerungs-
und Führungselemente für die Kombination Sonnerad
mit Welle in der ersten Vorrichtung verzichtbar sind. Die führt
zu Gewichtreduktion, Verminderung von Lagerausfällen, Verminderung
der Geräuschentwicklung und Verlängerung der Standzeit.
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In
einer Weiterbildung ist jedes Befestigungsmittel als ein Gewindestift
ausgebildet, der in einen konzentrisch um die Mittel zur Aufnahme
der Welle der zweiten Vorrichtung angeordneten Ring radial eingeschraubt
wird.
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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In
der vorliegenden Schrift wird die eintreibende Seite auch als antreibend
bezeichnet. Hintergrund dafür ist, dass ein Motor in motorischer
Betriebsart an dieser Seite des Getriebes anschließbar ist
und Drehmoment vom Motor ans Getriebe übertragen wird.
An der eintreibenden Seite des Getriebes fließt der Drehmomentfluss
sozusagen ins Getriebe. Selbstverständlich kann bei generatorischer Betriebsart
des Motors der Drehmomentfluss sich umkehren. Dann fließt
Drehmoment an der antreibenden Seite heraus.
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- 1
- Verbindungsschrauben
- 2
- Gewindebohrung
- 3
- Planetenrad
- 4
- Nadellager
- 5
- Planetenbolzen
- 6
- Planetenträger
- 7
- Lager
- 8
- Gehäuseteil
- 9
- Gehäuseteil
- 10
- Gehäuseteil
- 11
- Gehäuseteil
- 12
- Sonnenrad
- 13
- Adapterwelle
- 14a,
14b
- Gewindestift
- 15
- Zentrierbund
- 16
- Wellendichtring
- 17
- Ausnehmung
- 18
- Verbindungsschrauben
- 19
- Verschlusskappe
- 20
- Hülse
mit Axialschlitzen
- 21
- Gewindebohrung
- 22
- Bohrung
- 31
- Wellenbund
- 32
- Verengung
- 33
- Wellendichtring
- 34
- Einsteckwelle
- 35
- Rotorwellenbereich
- 36
- Motorbereich
- 37
- Aufsteckritzel
als Sonnenrad
- 38
- Gewindeteil
-
Die
Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert:
In
der 1 ist ein Schnitt und in 2 ein symbolischer
schematisierter Schnitt durch die erfindungsgemäße
Vorrichtung gezeigt, der die erfinderische Idee zeigt. Dargestellt
ist eine erste Vorrichtung, also ein Adapter, in Ausbildung eines
Planetengetriebes. Die zweite Vorrichtung, an die die erste Vorrichtung – also
das Planetengetriebe – montiert wird, ist nicht gezeigt.
Diese zweite Vorrichtung kann beispielsweise ein Elektromotor sein.
Einzelheiten des Planetengetriebes sind teilweise nicht ausgeführt.
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Der
Planetenträger 6 ist abtriebsseitig einseitig
gelagert über die Lager 7 und mittels eines Wellendichtringes 16 abgedichtet.
Der Planetenträger nimmt die Planetenbolzen 5 auf
an denen die Planetenräder 3 über Nadellager 4 gelagert
sind. Die Planetenräder 3 stehen im Eingriff mit
dem im Gehäuseteil 9 vorgesehenen Hohlrad und
mit dem Sonnenrad 12, das gelagert ist in den Planetenrädern 3.
Diese Lagerung kann also ein Loslager darstellen.
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Bei
der Erfindung wird diese Lagerung des Sonnenrades verwendet und
es wird auf das entsprechende Wälzlager der
DE 101 60 685 verzichtet.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel nach den 1 beziehungsweise 2 ist
das Sonnenrad mit der Adapterwelle 13 verbunden, die zur
Aufnahme der Motorwelle eine Ausnehmung 17 aufweist. Die Verbindung
des Sonnenrades ist als Presspassverbindung ausgeführt.
Bei weiteren Ausführungsbeispielen ist die Verbindung auch
durch andere kraft- und oder formschlüssige Verbindungstechniken
ausführbar.
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Die
Adapterwelle 13 ist mittels Wellendichtringes 15 gegenüber
dem Gehäuseteil 10 abgedichtet.
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Das
Gehäuseteil 8 für die abtriebsseitigen Lager 7,
das Gehäuseteil 9 mit dem Hohlrad und das Gehäuseteil 10 sind
mittels der Verbindungsschrauben 1 verbunden.
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Das
Gehäuseteil 11 ist mit dem Gehäuseteil 10 mittels
der Verbindungsschrauben 18 verbunden.
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Mittels
in Gewindebohrungen 2 eingeschraubte Befestigungsschrauben
ist ein Motorgehäuse verbindbar mit dem Gehäuseteil 11.
Dieses weist auch einen Zentrierbund 15 auf, der ein zentriergenaues
Verbinden des Motorgehäuses mit dem Gehäuseteil 11 ausführbar
macht. Auf diese Weise ist die Motorwelle, welche im Motorgehäuse über
ein Wälzlager als Festlager gelagert ist, direkt mit der
Adapterwelle verbindbar und stellt somit auch für die Adapterwelle
eine Lagerung bereit.
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Zur
Verbindung mit der Motorwelle sind Gewindestifte 14a, 14b als
Befestigungsmittel vorgesehen, die anfangs, also in einem ersten
Zustand in unbetätigter Position vor dem Verbinden mit
der Motorwelle, aus der Gewindebohrung 21 radial soweit
herausstehen, dass die Adapterwelle formschlüssig gehalten
ist im Gehäuseteil 11, das hierzu ebenfalls eine
Bohrung 22 oder wahlweise eine Gewindebohrung aufweist.
Auf diese Weise ist also die Adapterwelle formschlüssig
arretiert.
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Beim
Verbinden mit der Motorwelle wird diese in die Ausnehmung der Adapterwelle
eingeführt. Die Spannhülse 20 umgibt
dann die Motorwelle direkt. Diese Spannhülse 20 weist
Schlitze, insbesondere Axialschlitze, auf. Es wird nun ein Befestigungsmittel
in Form eines ersten Gewindestifts 14a, 14b radial
weiter hineingeschraubt aus einem ersten Zustand in unbetätigter
Position in einen zweiten Zustand in betätigter Position
zur Herstellung einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen
Motorwelle und Adapterwelle. Dieses Hereinschrauben ist ein Betätigen
des ersten Befestigungsmittels. Der durch den jeweiligen Gewindestift
bewirkte Formschluss zum Gehäuseteil 11 hin geht
dabei verloren.
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Am
Umfang sind mindestens zwei Gewindestifte 14a, 14b vorgesehen.
Die Gewindestifte 14a, 14b sind axial in gleicher
Position gegeneinander am Umfang der Adapterwelle 13 versetzt
angeordnet. Jedem Gewindestift ist eine separate Ausnehmung im Gehäuseteil 11 zugeordnet,
die eine formschlüssige Arretierung der Adapterwelle 13 gegen
Verdrehen und gegen axiales Verschieben bewirkt. Arretierung bedeutet,
dass ein Verdrehen und axiales Verschieben bis auf ein sehr kleines
Spiel verhindert ist. Dadurch, dass jedem Gewindestift 14a, 14b eine
separate Ausnehmung im Gehäuseteil 11 zugeordnet
ist, ist durch jeden Gewindestift 14a, 14b für
sich die Arretierung bewirkbar. Die Versetzung der Gewindestifte 14a, 14b entlang
des Umfangs der Adapterwelle 13 um 90° – oder
in Weiterbildungen um einen anderen, von Null verschiedenen Betrag,
beispielsweise um 15°, 30°, 45°, 60°,
120° oder 180° – bewirkt eine sichere
Arretierung der Adapterwelle 13, wenn alle Gewindestifte
im ersten Zustand, also in unbetätigter Position, angeordnet
sind.
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Nachdem
der erste Gewindestift 14a bis zum Drücken auf
die Hülse 20, beispielsweise als Spannhülse
ausgeführt, eingeschraubt wurde, werden nun auch die anderen
Gewindestifte 14 beingeschraubt. Somit geht der Formschluss
mit dem Gehäuseteil 11 gänzlich verloren
und der von den Gewindestiften 14a, 14b bewirkte
Kraftschluss zwischen Hülse 20 und Motorwelle
wird aufgebaut. Beim Einschrauben gibt es einen Übergangsbereich,
wo der durch einen jeweiligen Gewindestift 14a, 14b bewirkten
Formschluss schon aufgehoben und der Kraftschluss noch nicht aufgebaut
ist. In der 1 ist der eingeschraubte Gewindestift 14b in
einer Position im Übergangsbereich, also in einem Zwischenzustand,
abgebildet. Vorteil der Verwendung von mehr als einem Gewindestift 14a, 14b ist
dabei, dass keine unzulässig großen Verschiebungen
der Adapterwelle 13 relativ zur Motorwelle statt finden.
Mit anderen Worten ist die Adapterwelle in jedem Schritt der Montage
an der Motorwelle fixiert: Zunächst, also wenn die Motorwelle
in die Adapterwelle eingeführt und der Motor mittels Befestigungsschrauben
2 am Gehäuse 11 fixiert wird, durch alle Gewindestifte 14a, 14b im
Gehäuseteil 11, nach Einschrauben des ersten Gewindestifts 14a, 14b in
den Übergangsbereich durch die verbleibenden Gewindestifte 14a, 14b im
Gehäuseteil 11, nach Einschrauben des ersten Gewindestifts 14a, 14b in
die kraftschlüssige und also radial minimale Position durch
diesen auf der Hülse mit Axialschlitzen 20 und
durch die übrigen Gewindestifte 14a, 14b im Gehäuseteil 11 und
nach Einschrauben aller Gewindestifte 14a, 14b in
die kraftschlüssige Position durch diese auf der Hülse
mit Axialschlitzen 20 und damit auf der Motorwelle. Nach
Einschrauben aller Gewindestifte 14a, 14b in die
kraftschlüssige Position ist die Adapterwelle 13 mit
der Motorwelle frei drehbar beweglich und damit voll funktionstüchtig,
während die Gewindestifte 14a, 14b in
ihrer jeweiligen Ausgangsposition, also der radial maximalen Position,
eine Drehbewegung verhindern.
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Somit
wird dann die Adapterwelle fest verbunden mit der Motorwelle und
frei drehbar im Gehäuseteil 11. Ein Wälzlager
im Gehäuseteil 10 oder 11 für
die Adapterwelle 13 entfällt also vollständig. Somit
wird weniger Wärme und Geräusch erzeugbar und
es gibt ein drehzahlbegrenzendes Mittel weniger. Außerdem
kann dieses nicht vorhandene Lager auch nicht ausfallen. Darüber
hinaus ist selbstverständlich auch keine Lagersitz herzustellen
und somit die Herstellung kostengünstiger und einfacher.
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Der
Wellendichtring sitzt auf einem Absatz verringerten Durchmessers
und kann daher bis zu hohen Drehzahlen betrieben werden. Denn die
Umfangsgeschwindigkeit ist verringert.
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Die
Adapterwelle 13 ist statisch bestimmt gelagert.
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Der
thermische Längenausgleich der Motorwelle ist vorgesehen,
da die Adapterwelle nur in axialer Richtung nur durch die Motorwelle
festgelegt ist und das Sonnenrad sich in axialer Richtung etwas bewegen
kann.
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Die
Verschlusskappe 19 verhindert ein Austreten von eventuell
durch die Presspassverbindung zwischen Sonnenrad 12 und
Adapterwelle 13 hindurchtretendes Schmieröl.
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Bei
einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel
ist nur ein Gewindestift vorgesehen zur einfacheren und kostengünstigeren
Bauweise. In diesem Fall ist der Gewindestift mit seiner Länge
derart zu bemessen, dass der Übergangsbereich im wesentlichen
entfällt, dass also der Gewindestift beim Einschrauben
unmittelbar nach Verlassen des Gehäuseteils 11 einen
Kraftschluss zwischen zwischen Hülse 20 und Motorwelle
aufbaut.
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Bei
einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel
sind drei oder mehr als drei Gewindestifte vorgesehen.
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Bei
einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel
ist statt der Gewindestifte 14a, 14b und der Hülse 20 ein
Spannring verwendet, welcher vor dem Spannen in einer am Umfang
verlaufenden Vertiefung des Gehäuses 11 formschlüssig gehalten
ist und nach Einführen der Motorwelle in die Ausnehmung
des Spannrings gespannt wird zur Herstellung der kraftschlüssigen
Verbindung zwischen Motorwelle und Adapterwelle. Dabei wird der
Durchmesser des Spannrings verringert und der Formschluss zum Gehäuseteil 11 geht
verloren. Der Kraftschluss zwischen den Wellen wird aber hergestellt.
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Bei
einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel
ist das Gehäuseteil 11 mit dem Gehäuseteil 10 einstückig
ausgeführt.
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Bei
einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel
ist das Gehäuseteil 11 mehrstückig ausgeführt.
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Ein
weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel
ist in 3 gezeigt. Hierbei ist wichtig, dass nun in Abänderung
zur 2 an der Adapterwelle 13 nun ein Wellenbund 31 vorgesehen
ist, welcher axial abtriebsseitig angeordnet ist von einer Verengung 32 des
Gehäuseteils 10, wodurch ein axiale Sicherung
realisiert ist.
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Bei
der Montage ist nun ein Einpressen der Einsteckwelle 34 in
die Adapterwelle 13 zur Schaffung einer Pressverbindung
ermöglicht, wobei die Adapterwelle nicht außerhalb
des Gehäuses 10 sondern in das Gehäuse 10 eingelegt
sein kann. Denn beim Einpressen der Einsteckwelle 34 liegt
der Wellenbund 31 auf der Verengung 32 auf und
es werden somit die Kräfte bei dieser Auflage übertragen.
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Das
Sonnenrad ist als Aufsteckritzel 37 ausgeführt
und mit der Einsteckwelle 34 verbunden. Alternativ sind
aber auch Aufsteckritzel 37 und Einsteckwelle 34 einstückig
ausführbar, womit dann das Sonnenrad ein Einsteckritzel
ist in zur 2 analoger Weise.
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Der
Wellendichtring 33 dichtet das getriebeinnere zum Motor
hin ab, der im Motorbereich 36 vorgesehen ist. Wenn nun
die Rotorwelle des Motors beim Trennen des Motors vom Getriebe herausgezogen
wird aus dem Verbindungsbereich zur Adapterwelle, also auch aus
dem Rotorwellenbereich 35, verhindert die Verengung 32 in
Zusammenwirkung mit dem Wellenbund 31 die Gefahr, dass
die Adapterwelle mit Sonnenrad mit herausgezogen wird. Somit bleibt
auch der Wellendichtring 33 in abdichtender Funktion und
das Getriebeöl läuft nicht heraus.
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Wie
bei der Ausführung nach 2 ist auch bei
der Ausführung nach 3 während
des Transportes durch die in die Bohrung 22 und auch tiefer
in die Bohrung 21 einschraubbaren Gewindeteile 38 eine
Transportsicherung, insbesondere als Fixierung und Verdrehsicherung
der Adapterwelle, erreicht. Während dieses Transportes
muss kein Motor am Getriebe verbunden sein. Die mittels des Wellenbundes
und der Verengung gebildete axiale Sicherung verbessert die Transportsicherung
weiter.
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Denn
auch wenn die Gewindeteile nicht eingeschraubt sind in die Bohrung 21,
ist trotzdem ein Herausfallen der Adapterwelle verhindert und somit auch
das Herausfließen von Schmierstoff des Getriebeinneren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10160685 [0002, 0046]
- - DE 29913996 U1 [0006]