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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft einen Planetentrieb mit wenigstens einem Kupplungselement,
der mindestens Elemente wie zumindest ein Sonnenrad, wenigstens
einen Planetenträger und mindestens einen Satz Planetenräder
aufweist und indem das Kupplungselement verdrehfest mit einem der
Elemente gekoppelt und mit diesen um die Zentralachse des Planetentriebs
drehbar gelagert ist.
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Hintergrund der Erfindung
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In
DE 69707633 T2 ist
ein Planetentrieb gezeigt, der ein Sonnenrad, zwei Planetenträger
sowie Planetenräder aufweist. Weiterhin ist der Planetentrieb
mit zwei Kupplungen gekoppelt.
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Eine
der Kupplungen ist aus einem äußeren Kupplungselement,
einer Mehrzahl von Kupplungsplatten sowie aus einem inneren Kupplungselement
gebildet. Das äußere Kupplungselement ist mit
axial ausgerichteten Führungsbahnen versehen. In diesen
Führungsbahnen ist ein Teil der Kupplungsplatten radial
nach außen hin gelagert. Die Kupplungsplatten sind um die
Zentralachse des Planetentriebs relativ zum äußeren Kupplungselement
verdrehfest und axial verschiebbar auf diesem angeordnet. Axial
heißt mit der Zentralachse des Planetentriebs gleichgerichtet.
Das innere Kupplungselement weist außen axial ausgerichtete
Führungsbahnen auf. Ein weiterer Teil der Kupplungsplatten
ist radial nach innen hin auf dem inneren Kupplungselement gelagert.
Die Kupplungsplatten sind dabei um die Zentralachse verdrehfest
aber axial verschiebbar auf dem inneren Kupplungselement gelagert.
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Das äußere
Kupplungselement ist ein topfförmiger und rotationssymmetrischer
Hohlkörper. Der Hohlkörper weist auf der einen
Seite einen im wesentlichen radial ausgerichtetes und gelochtes
Bodenteil auf und ist mit diesem radial zur Zentralachse hin abgestützt.
Radial heißt in beliebige senkrechte Richtung zur Zentralachse.
Auf der anderen Seite ist das äußere Kupplungselement
verdrehfest mit einem der Planetenträger gekoppelt. Der
Planetenträger ist um die Zentralachse des Planetentriebs
drehbar gelagert. Damit ist das äußere Kupplungselement
mit dem Planetenträger um die Zentralachse drehbar. Die
Führungsbahnen sind in den umfangsgerichteten Rand des
topfförmigen Teils des Kupplungselements eingearbeitet.
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Das
innere Kupplungselement ist ein topfförmiger und rotationssymmetrischer
Körper, der nur einseitig mit seinem im wesentlichen radial
ausgerichteten und gelochtem Bodenteil radial am Sonnenrad abgestützt ist.
Das innere Kupplungselement ist mit dem Sonnenrad um die Zentralachse
drehbar.
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Die
zweite Kupplung ist wie die wie die erste Kupplung auch als Lamellenkupplung
ausgebildet. Die Führungsbahnen für ein Paket
Kupplungsplatten sind außen an einem so genannten Ringhalteelement
ausgebildet, das in diesem Falle das innere Kupplungselement bildet.
Das äußere Kupplungselement ist an einem Gehäuse
der Getriebeanordnung ausgebildet. Im Ringhalteelement sitzt ein
so genanntes Ringrad. Das Ringrad üblicherweise als Hohlrad
bezeichnet. Das. Hohlrad ist formschlüssig zum Ringhalteelement
verdrehfest und axial gesichert. Das Ringhalteelement ist radial
und axial um die Zentralachse drehbar gelagert, so dass das Kupplungselement
mit dem Hohlrad um die Zentralachse drehbar ist.
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Die
Einzelteile von Baugruppen des beschriebenen Planetentriebs mit
schaltbarer Kupplung müssen relativ genau hergestellt werden,
damit die Maß- und Lageabweichungen der Bauteile in der
Baugruppe nicht zu groß werden und diese in der montierten
Einheit exakt miteinander im Eingriff stehen. Je mehr Einzelteile miteinander
gefügt oder anderweitig in Verbindung gebracht werden müssen,
desto höher ist in der Regel die Genauigkeit, mit denen
die Einzelteile hergestellt werden müssen. Die Gesamtkosten
der Baugruppe sind entsprechend hoch.
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Aufgabe der Erfindung
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Aufgabe
der Erfindung ist es daher, einem Planetentrieb mit wenigstens einer
Kupplung zu schaffen, mit dem die zuvor genannten Nachteile vermieden
werden.
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Beschreibung der Erfindung
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Diese
Aufgabe ist nach dem Gegenstand des Anspruches 1 gelöst.
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Der
erfindungsgemäße Planetentrieb weist mindestens
die Elemente wie zumindest ein Sonnenrad, wenigstens einen Planetenträger
und mindestens einen Satz Planetenräder auf. Der Planetentrieb
kann darüber hinaus auch mindestens ein Hohlrad und weitere
Planetenradstufen aufweisen. Außerdem ist ein Kupplungselement,
wahlweise ein inneres Kupplungselement und/oder ein äußeres
Kupplungselement, mit einem der Elemente gekoppelt und mit diesen
um die Zentralachse des Planetentriebs drehbar gelagert. Erfindungsgemäß ist
das Kupplungselement in Form der Führungsbahnen einteilig
mit einem der Elemente ausgebildet.
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Das
Element, mit dem das Kupplungselement einteilig ausgebildet ist,
das nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorzugsweise ein Planetenträger
ist, ist zusammen mit dem Kupplungselement vorzugsweise ein aus
Blech spanlos hergestelltes Bauteil. So ist das vom Grundaufbau
her topfförmige Bauteil mit den Führungsbahnen
für die Kupplungsplatten einfach durch Ziehen, Prägen
und Stanzen herstellbar. Einteilig heißt einmaterialig
beispielsweise aus einem Blech, Schmiede- oder Fließpressrohling
hergestellt.
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Der
Vorteil der Erfindung liegt darin, dass eine derartige Einheit aus
einem Element des Planetenträgers einfach und kostengünstig
herstellbar ist. Die Anzahl der Einzelteile des Planetentriebs wird
reduziert. Der Planetentrieb lässt sich mit geringem Aufwand
mit höherer Genauigkeit herstellen.
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Wenn
das Kupplungselement einteilig mit dem Planetenträger ausgebildet
ist, ist dieses bevorzugt als ein topfförmiges Bauteil
mit einem Boden und mit einem um die Zentralachse des Planetentriebs
umfangsgerichtet verlaufenden Rand gestaltet.
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Die
Planeten des Planetensatzes sind am gelochten Boden dieses topfförmigen
Teiles radial und axial gelagert. Die Führungsbahnen für
die Kupplungsplatten der Kupplung sind in dem Rand ausgebildet.
Die Führungsbahnen sind beispielsweise durch verzahnungsartig
abwechselnd nach innen und außen hervorstehende radiale
Vorsprünge begrenzt, die durch Kaltumformen von Stahl hergestellt
sind. Ein derartig mit dem Planetenträger ausgebildetes
Kupplungselement ist bevorzugt ein äußeres Kupplungselement,
an dem die Führungsbahnen radial innen ausgebildet sind.
Alternativ sitzen die Kupplungsplatten radial außen auf
dem Rand des in diesem Fall inneren Kupplungselements.
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Denkbar
ist, dass eines der Elemente des Planetentriebs, welches einteilig
mit einem Kupplungselement ausgebildet ist, ein Sonnenrad ist. In
diesem Fall ist das Kupplungselement bevorzugt ein inneres Kupplungselement,
an dem die Führungsbahnen radial außen ausgebildet
sind. Denkbar ist auch, dass das Hohlrad des Planetentriebs einteilig
mit einem Kupplungselement ausgebildet ist. In dem Falle sind die
Führungsbahnen entweder innen oder außen ausgebildet,
so dass das Kupplungselement ein inneres oder äußeres
Kupplungselement ist.
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Eine
weitere Ausgestaltung der Erfindung betrifft einen Planetentrieb
mit zwei Planetenträgern, in dem mindestens ein Planetensatz
zwischen den Planetenträgern aufgenommen ist. Einer der
Planetenträger ist einteilig mit dem Kupplungselement ausgebildet.
Zumindest ein Satz Planetenräder ist axial zwischen dem
ersten Planetenträger und einem zweiten Planetenträger
angeordnet und an beiden Planetenträgern gelagert.
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Die
Planetenträger sind durch Verbindungselemente und/oder
Formschluss und/oder Stoffschluss direkt miteinander verbunden.
Eine derartige Anordnung setzt voraus, dass mindestens einer der
Planetenträger entweder topfförmig so ausgebildet
ist, dass der Rand des Topfes den axialen Abstand zwischen den beiden axial
einander gegenüberliegenden Planetenträgern überbrückt
und die Planetenträger über den oder die Ränder
miteinander verbunden sind. In diesem Fall wird der Rand umfangsseitig
unterbrochen sein oder radiale Freimachungen für den Durchgriff
von Planetenrädern aufweisen.
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Alternativ
dazu weist wenigstens einer der Planetenträger in Richtung
des anderen der Planetenträger aus- und/oder geformte Elemente
auf, die als Stege ausgebildet sind oder funktionieren und die den
axialen Abstand zwischen den beiden Planetenträgern überbrücken
und diese miteinander in Verbindung bringen. Eine derartig gestaltete
Baugruppe ist sehr gut geeignet für Vormontagegruppen,
die als solche komplett mit Planetensätzen montiert an
den Abnehmer geliefert werden können.
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Beschreibung der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles
näher erläutert. Es zeigen:
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1 einen
Längsschnitt durch einen Planetentrieb entlang der zentralen
Achse des Planetentriebs und
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2 eine
Explosivdarstellung des Planetentriebs nach 1.
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Der
Planetentrieb 1 ist durch zwei Planetenträger 2 und 3,
einen Satz Planetenräder 4 und 10, zwei Sonnenräder 5 und 6,
Reibscheiben 7, 8 sowie 26 und Ausgleichsscheiben 9 gebildet.
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Ein
Kupplungselement 28 ist einteilig – einmaterialig
mit dem Planetenträger 2 ausgebildet, indem der topfförmig
ausgebildete Planetenträger 2 an seinem Rand 15 Führungsbahnen 11 und/oder 12 zum
Führen von nicht dargestellten Kupplungsplatten aufweist.
Die umfangsseitig und zur Zentralachse 29 parallelen äußeren
Führungsbahnen 11 alternativ inneren Führungsbahnen 12 sind
umfangsseitig durch verzahnungsartig ausgebildete und abwechselnd
in radiale Richtungen nach außen hervorstehende Formelemente 13 oder
nach innen hervorstehende Formelemente 14 begrenzt (2).
Denkbar ist auch, das eine Gruppe der Führungsbahnen 11 oder 12 im
Zusammenwirken mit einer mechanischen Parksperre radiale Rastvertiefungen
für das Einrasten wenigstens einer Klinke oder eines Bolzens
vorgesehen sind.
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Die
Topform des Planetenträgers 2 mit Rand 15 und
Boden 16 sowie mit dem zentralen Durchzug 17 und
den Formelementen 13 und 14 ist beispielsweise
mittels einer kombinierten Technologie durch Ziehen und Rollieren
hergestellt.
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Der
zentrale Durchzug 17 durch einen hohlzylindrischer Abschnitt
gebildet, der durch plastisches Verdrängen von randseitigem
Material eines zentralen Lochs im Boden hergestellt ist. In dem
Durchzug 17 ist ein Sonnenrad 5 radial gelagert.
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Der
Boden 16 ist außerdem mit mehreren Löchern 18 und 30 (1,
gestrichelt in verdeckter Ansicht dargestellt) versehen, von denen
einige Löcher 30 als Lagerstellen zur Lagerung
der Planetenräder 4 bzw. 10 vorgesehen
sind und andere Löcher 18 für eine Verbindung
des Planetenträgers 2 mit dem Planetenträger 3 dienen.
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Der
Planetenträger 3 ist im wesentlichen plattenförmig
ausgebildet und weist randseitig drei axiale Stege 19 mit
axial orientierten Füßen 20 auf. Der
plattenförmige Teil 21 ist mit Durchgangslöchern 22 zur
Lagerung der Planetenräder 4 bzw. 10 versehen.
Die Füße 20 weisen Durchgangslöcher 23 für
mehrere Verbindungen des Planetenträgers 3 mit
dem Planetenträger 2 auf. Wie aus 1 hervorgeht,
weist der Planetenträger 3 einen zentralen Durchzug 24 für
die Lagerung des Sonnenrades 6 auf.
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1 zeigt
den Planetentrieb 1 als vormontierte Einheit, in der die
Planetenräder 4 und 10 in den jeweiligen
Lagerungen (Löcher 30 und 22) der Planetenträger 2 und 3 aufgenommen
sind. Ein Teil der Planetenräder 4 bzw. 10 des
Planetensatzes ragt zwischen den Stegen 19 radial frei über
das plattenförmige Teil 21 hinaus. Jeweils ein
Schaft 25 der Sonnenräder 5 bzw. 6 sitzt
in einem zentralen Durchzug 17 bzw. 24 und ist dort
drehbar gelagert.
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Zwischen
dem jeweiligen Planetenträger 2 oder 3 und
dem benachbarten Sonnenrad 5 oder 6 ist jeweils
eine der Reibscheiben 7 oder 8 angeordnet. Außerdem
ist zwischen die beiden Sonnenräder 5 und 6 eine
weitere Reibscheibe 26 montiert, so dass das Differenzial
mittels der Reibung zwischen Reibscheiben 7, 8 und 26 Sonnenrädern 5 und 6 und
Planetenträgern 2 und 3 aufgrund wechselnder
Axialkraftkomponenten der schrägverzahnten Planetenräder 4 und 10 und
der Sonnen 5 und 6 des Planetentriebs 1 variabel
selbst sperrend oder hemmend ausgeführt ist.
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Die
Planetenträger
2 und
3 sind in diesem
Fall durch mehrere Nietverbindungen
27 miteinander verbunden.
Dazu liegt der Planetenträger
3 mit den Füßen
20 an
dem Planetenträger
2 an und ist mit diesem vernietet.
Alternativ ist es denkbar, die Planetenträger mittels Schraubverbindungen
miteinander zu verbinden oder diese durch Stoffschluss oder durch
eine Kombination der vorgenannten Fügetechniken miteinander
zu verbinden. Bezugszeichen
| 1 | Planetentrieb | 21 | plattenförmiges
Teil |
| 2 | Planetenträger | 22 | Durchgangsloch |
| 3 | Planetenträger | 23 | Durchgangsloch |
| 4 | Planetenrad | 24 | zentraler
Durchzug |
| 5 | Sonnenrad | 25 | Schaft |
| 6 | Sonnenrad | 26 | Reibscheibe |
| 7 | Reibscheibe | 27 | Nietverbindungen |
| 8 | Reibscheibe | 28 | Kupplungselement |
| 9 | Ausgleichsscheibe | 29 | Zentralachse |
| 10 | Planetenrad | 30 | Loch |
| 11 | Führungsbahn | | |
| 12 | Führungsbahn |
| 13 | Formelement |
| 14 | Formelement |
| 15 | Rand |
| 16 | Boden |
| 17 | radialer
Durchzug |
| 18 | Loch |
| 19 | Steg |
| 20 | Fuß |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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