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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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Aus der
DE 10 2006 035 228 A1 ist als nächstliegender Stand der Technik ein Adapter bekannt, umfassend ein Gehäuseteil und eine eintreibenden Welle zur Aufnahme einer weiteren Welle,
Aus der
DE 20 2004 000 911 U1 ist ein Planetengetriebe mit Hohlrad, Sonnenrad und Planetenrädern bekannt.
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Aus der
DE 10 319 991 A1 ist ein Planetengetriebe bekannt, wobei ein Kupplungsteil mit einer Motorwelle formschlüssig verbunden ist.
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Aus der
DE 10 160 685 A1 ist eine Baureihe von Getriebemotoren bekannt, wobei die Getriebe als Planetengetriebe ausgeführt sind.
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Aus der
EP 1 715 197 A1 ist ein Antriebsteil mit Verbindungsvorrichtung bekannt, das zwei Halbschalen zur Kopplung des Antriebsteils an eine Welle eines Getriebes aufweist.
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Aus der
EP 0 194 032 A1 ist ein Sicherungsmittel für eine Wellenkupplung bekannt.
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Aus der
US 46 92 049 A ist ein schneller Entkopplungsmechanismus für eine Radanordnung bekannt.
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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 6, bei dem Antrieb nach den in Anspruch 20 und bei dem Verfahren nach den in Anspruch 22 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 vorgesehenen 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 Sonnenrad 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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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 14b eingeschraubt. 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 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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Bezugszeichenliste
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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
