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Die Erfindung betrifft einen Planetenträger eines Planetengetriebes mit mindestens einer Bolzenaufnahme, in der ein Bolzen eines Planetenrades befestigbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Planetengetriebe mit einem Sonnenrad, einem Hohlrad und wenigstens einem zwischen dem Sonnenrad und dem Hohlrad drehbar angeordneten Planetenrad, wobei das wenigstens eine Planetenrad über ein Lager an einen Bolzen drehbar gelagert ist, der an einem Planetenträger des Planetengetriebes drehfest befestigt ist Planetengetriebe, auch als Umlaufrädergetriebe bezeichnet, werden in vielen verschiedenen technischen Anwendungen eingesetzt. Insbesondere finden Planetengetriebe in Automatik- oder Lastschaltgetrieben Verwendung. Sie bestehen aus einem zentralen Sonnenrad, einem konzentrisch dazu angeordneten Hohlrad und wenigstens einem Planetenrad, das zwischen dem Sonnenrad und dem Hohlrad angeordnet ist. Insbesondere weisen Planetengetriebe mindestens ein Planetenrad zwischen dem Sonnenrad und dem Hohlrad auf. Die Drehachsen der Planetenräder sind parallel, aber mit Achsabstand zu der Drehachse des Sonnenrades beziehungsweise des Hohlrades ausgerichtet. Die Verzahnung der Planetenräder steht im ständigen Eingriff mit der Verzahnung des Sonnen- beziehungsweise des Hohlrades. Die Planetenräder sind an einem Planetenträger, auch als Planetenradträger bezeichnet, drehbar gelagert. Das Sonnenrad, das Hohlrad und der Planetenträger dienen zur Veränderung eines Übersetzungsverhältnisses. Dabei können das Sonnenrad, das Hohlrad und der Planetenträger sowohl angetrieben als auch festgebremst werden. Der Abtrieb eines Planetengetriebes erfolgt in der Regel entweder über das Hohlrad oder über den Planetenträger.
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Derartige Planetengetriebe werden beispielsweise im Offshorebereich der Öl- oder Gasindustrie, der Windkraftindustrie oder der Schifffahrt eingesetzt. Der Antrieb eines Planetengetriebes einer Windkraftanlage erfolgt beispielsweise über einen im Wind stehenden Rotor. Der Rotor dreht eine Rotorwelle. Die Rotorwelle überträgt die Drehbewegung beispielsweise auf einen Planetenträger. Der Planetenträger weist Bolzen, so genannte Planetenbolzen, auf, die sich parallel zur Drehachse des Planetenträgers erstrecken. Die Bolzen sind in den Planetenträger eingeschrumpft und bleiben daher bei Betrieb des Planetengetriebes gegenüber dem Planetenträger unbewegt. Mittels eines Lagers, eines so genannten Planetenlagers, ist auf jedem Bolzen ein Planetenrad drehbar gelagert. Dabei können die Planetenräder grad- oder schrägverzahnt sein. In einem ersten Zahneingriff kämmen die Planetenräder das um die Planetenräder angeordnete Hohlrad. In einem zweiten Zahneingriff kämmen die Planetenräder das zwischen den Planetenrädern angeordnete Sonnenrad. Bei Antrieb des Planetenträgers durch die Rotorwelle führen die Planetenräder eine Planetenbewegung aus. Das Hohlrad ist vorzugsweise gehäusefest angeordnet, so dass bei einer Drehung der Planetenräder das Sonnenrad gedreht wird. Das Sonnenrad ist mit einer so genannten Sonnenwelle verbunden, die den Abtrieb des Planetengetriebes bildet. Ein derartiges Planetengetriebe ermöglicht eine Übersetzung vom Langsamen ins Schnelle.
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Dadurch, dass die Bolzen der Planetenräder in den Planetenträger beziehungsweise in Bolzenbohrungen des Planetenträgers eingeschrumpft sind, ist neben der Erstmontage der Planetenräder an den Planetenträger insbesondere ein Austausch eines oder mehrerer defekter Planetenräder und Planetenlager schwierig. Die eingeschrumpften Bolzen sind nur unter erheblichen Kraftaufwand aus dem Planetenträger, das heißt den Bolzenbohrungen, entfernbar. Hierzu sind in der Regel Hydraulikzylinder erforderlich, die koaxial zu den Planetenrädern beziehungsweise den Bolzen der Planetenräder anzuordnen sind, um die Bolzen aus den Bolzenbohrungen des Planetenträgers zu entfernen, insbesondere herauszuziehen. Das heißt, neben den erforderlichen mechanischen Hilfsmitteln, wie beispielsweise einem Hydraulikzylinder, ist insbesondere ein hoher Platzbedarf erforderlich, um die mechanischen Hilfsmitteln axial zu den Planetenrädern beziehungsweise den Bolzen der Planetenräder anzuordnen, um die Demontage der Bauteile voneinander und die Montage neuer Bauteil aneinander zu bewerkstelligen. Dies ist insbesondere dann schwierig, wenn die Planetengetriebe in Anlagen eingebaut sind, die generell schwer zugänglich sind. So ist beispielsweise die Demontage beziehungsweise Montage eines Planetenrades oder eines Planetenträgers eines in einer Windkraftanlage eingebauten Planetengetriebes extrem schwierig zu realisieren, da zum einen die erforderlichen Hilfsmittel, wie beispielsweise ein Hydraulikzylinder, zu dem Planetengetriebe, beispielsweise in eine Höhe von 70–100 Meter, zu befördern sind und zum anderen in einer derartigen Windkraftanlage kaum Platz zur richtigen Positionierung derartiger mechanischer Hilfsmittel vorhanden ist.
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Aus der
US 3 768 336 A ist ein aus zwei Gehäuseteilen bestehendes Getriebegehäuse bekannt, welches Schlitze zur drehbaren Lagerung von Planetenachsen aufweist. Die
DD 215 369 A1 beschreibt einen Steg, der über geteilte Lager zur drehbaren Lagerung von Zwischenwellen verfügt. In der
AT 228 584 B ist ein Planetengetriebe gezeigt, bei dem Planetenradachsen von einem umlaufenden Stützring in Vertiefungen im Planetenradträger gehalten werden. Die
DE 101 34 245 A1 zeigt ein Getriebe mit Leistungsaufteilung, bei dem Ritzelwellen entlang von Teilfugen angeordnet sind, wobei die Ritzelwellen durch Öffnen des Gehäuses entlang der Teilfugen zugänglich gemacht werden können.
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Daher ist es Aufgabe der Erfindung, einen Planetenträger beziehungsweise ein Planetengetriebe zu schaffen, die eine einfache, platzsparende und kostengünstige Montage und Demontage von Planetenrädern an den Planetenträger beziehungsweise des Planetenträgers von Planetenrädern ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Planetenträger mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 sowie durch ein Planetengetriebe mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 12 gelöst. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Planetenträger beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Planetengetriebe und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird.
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Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch einen Planetenträger eines Planetengetriebes mit mindestens einer Bolzenaufnahme, in der ein Bolzen eines Planetenrades befestigbar ist, wobei der Planetenträger einen Basisträger und wenigstens ein Schalenelement, das kraftschlüssig an dem Basisträger befestigbar ist, aufweist, und wobei jedes Schalenelement im befestigten Zustand an dem Basisträger zusammen mit dem Basisträger eine Bolzenaufnahme für den Bolzen eines Planetenrades bildet, gelöst.
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Die wenigstens eine Bolzenaufnahme, die auch als Bolzenbohrung bezeichnet werden kann, entsteht durch die kraftschlüssige Befestigung des wenigstens einen Schalenelementes an dem Basisträger des Planetenträgers. Ein Bolzen, der auch als Achse bezeichnet wird, um den ein Planetenrad drehbar gelagert angeordnet wird oder ist, kann bei der Montage eines Schalenelementes an dem Basisträger des Planetenträgers zwischen dem Schalenelement und dem Basisträger positioniert werden, so dass der Bolzen nach der kraftschlüssigen Befestigung des Schalenelementes an dem Basisträger drehfest an dem Planetenträger angeordnet ist. Der Bolzen wird zwischen dem Schalenelement und dem Basisträger des Planetenträgers eingeklemmt. Durch den hierdurch entstehenden Reibschluss und/oder Formschluss ist der Bolzen radial und axial zwischen dem Schalenelement und dem Basisträger fixiert.
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Ein derart ausgebildeter Planetenträger ermöglicht eine besonders einfache, platzsparende und kostengünstige Montage beziehungsweise Demontage eines oder mehrerer Bolzen beziehungsweise eines oder mehrerer Planetenräder von dem Planetenträger.
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Die Bolzenaufnahme, in der ein Bolzen eines Planetenrades drehfest angeordnet wird, entsteht durch die kraftschlüssige Befestigung eines Schalenelementes an den Basisträger des Planetenträgers. Vorzugsweise weist der Planetenträger mehrere Schalenelemente auf, so dass mehrere Bolzen beziehungsweise Planetenräder mit entsprechenden Bolzen an den Planetenträger befestigt werden können. Insbesondere können Planetenräder über entsprechende Planetenlager an den Bolzen vormontiert werden, so dass eine Einheit aus einem Planetenrad und einem Bolzen einfach an einen derartig ausgebildeten Planetenträger montiert oder demontiert werden kann. Die kraftschlüssige Befestigung zwischen einem Schalenelement und dem Basisträger des Planetenträgers kann mittels einfacher mechanischer Hilfsmittel erzeugt oder gelöst werden, so dass die Montage beziehungsweise Demontage eines Bolzen eines Planetenrades und damit eines Planetenrades an den Planetenträger sehr platzsparend ausgeführt werden kann. Insbesondere kann die kraftschlüssige Verbindung radial zugänglich sein, was die Montage beziehungsweise Demontage eines Schalenelementes an dem Basisträger des Planetenträgers erleichtert.
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Vorteilhafterweise weist sowohl der Basisträger, als auch das wenigstens eine Schalenelement eine oder mehrere entsprechende Kontur(en) auf, die beim Zusammenfügen des wenigstens einen Schalenelementes mit dem Basistrager eine Bolzenaufnahme beziehungsweise eine Bolzenbohrung bilden. Das Schalenelement bildet ferner eine Art Abdeckung des Bolzens für ein Planetenrad.
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Der Basisträger des Planetenträgers kann verschiedenartig ausgebildet sein. Dabei richtet sich die Gestalt des Basisträgers des Planetenträgers insbesondere nach der Anzahl der an ihn zu montierenden Planetenräder. Vorzugsweise werden drei Planetenräder über entsprechende Bolzen an dem Planetenträger angeordnet. So kann der Basisträger dann beispielsweise eine dreieckförmige Gestalt aufweisen. An jede der drei Seiten des dreieckförmigen Basisträgers wird ein Schalenelement unter Bildung einer Bolzenaufnahme kraftschlüssig befestigt. Hierbei werden die Bolzen der Planetenräder in die entstehenden Bolzenaufnahmen eingefügt und kraftschlüssig, insbesondere reibschlüssig, befestigt. Vorzugsweise geht bei der Befestigung eines Bolzens dieser auch einen Formschluss mit der entstehenden Bolzenaufnahme ein. Vorteilhafterweise weist ein Bolzen eine zylinderförmige Form und die entstehenden Bolzenaufnahme die Form einer kreisrunden Bohrung auf.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei dem Planetenträger vorgesehen sein, dass der Basisträger des Planetenträgers mindestens eine erste Aufnahme und das wenigstens eine Schalenelement eine zweite Aufnahme aufweisen, wobei jeweils eine erste Aufnahme des Basisträgers zusammen mit der zweiten Aufnahme eines Schalenelementes eine Bolzenaufnahme für den Bolzen eines Planetenrades bildet.
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Der Basisträger des Planetenträgers weist vorteilhafterweise wenigstens zwei, bevorzugt drei, erste Aufnahmen auf. Die ersten Aufnahmen sind in der Umfangskontur des Basisträgers stirnseitig vorgesehen. Vorzugsweise sind die ersten Aufnahmen derart an dem Basisträger angeordnet, dass zwei benachbarte erste Aufnahmen gleichweit voneinander entfernt angeordnet sind. So sind beispielsweise drei erste Aufnahmen in jeweils im 120° versetzt zueinander angeordnet. Die Längsachsen der ersten Aufnahmen des Basisträgers verlaufen achsparallel zu der Drehachse des Basisträgers beziehungsweise des Planetenträgers. Hierdurch ist gewährleistet, dass ein in die erste Aufnahme eingelegter Bolzen achsparallel zu der Drehachse des Basisträgers verläuft. Die Längsachse einer zweiten Aufnahme des Schalenelementes verläuft nach der kraftschlüssigen Befestigung des Schalenelementes an dem Basisträger des Planetenträgers ebenfalls achsparallel zu der Drehachse des Basisträgers beziehungsweise des Planetenträgers. Vorteilhafterweise sind sowohl die ersten Aufnahmen des Basisträgers als auch die zweite Aufnahme eines Schalenelementes teilkreisförmig, insbesondere halbkreisförmig, ausgebildet. Hierdurch kann der Bolzen eines Planetenrades sehr einfach in eine erste Aufnahme des Basisträgers eingelegt und durch ein Schalenelement formschlüssig abgedeckt werden. Vorteilhafterweise ergibt eine erste Aufnahme des Basisträgers zusammen mit der zweiten Aufnahme eines Schalenelementes eine Bolzenaufnahme mit einem kreisrunden Querschnitt.
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Dass heißt, bevorzugt ist daher ein Planetenträger, bei dem die mindestens eine erste Aufnahme des Basisträgers und die zweite Aufnahme des wenigstens einen Schalenelementes im befestigten Zustand aneinander koaxial zu der Drehachse des Planetenträgers verlaufen.
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Ein Schalenelement ist verschiedenartig kraftschlüssig, und vorzugsweise auch formschlüssig, an dem Basisträger des Planetenträgers befestigt. Dabei ist das Schalenelement insbesondere lösbar an dem Basisträger des Planetenträgers befestigt. Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei dem Planetenträger vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Schalenelement Löcher zur Einführung von Befestigungsschrauben und der Basisträger Gewindebohrungen zur Aufnahme der Befestigungsschrauben aufweisen, wobei die Löcher eines Schalenelementes fluchtend zu den Gewindebohrungen des Basisträgers anordbar sind.
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Hierdurch kann ein Schalenelement mittels Befestigungsschrauben kraftschlüssig an dem Basisträger des Planetenträgers befestigt werden. Vorteilhafterweise sind zwei oder mehr Löcher zur Einführung von Befestigungsschrauben in einem Schalenelement vorgesehen. Entsprechend viele Gewindebohrungen weist der Basisträger zur Aufnahme der Befestigungsschrauben auf. Die Löcher sind derart in einem Schalenelement angeordnet, dass diese nach der Befestigung des Schalenelementes an dem Basisträger in einer oder mehreren Ebenen verlaufen, die senkrecht zu der Drehachse des Basisträgers beziehungsweise des Planetenträgers verlaufen. Die Gewindebohrungen in dem Basisträger verlaufen ebenfalls in einer oder mehreren Ebenen, die senkrecht zu der Drehachse des Basisträgers verlaufen. Die Befestigungsschrauben werden durch die Löcher des Schalenelementes hindurchgeführt, so dass der vordere Teil der Befestigungsschrauben in die fluchtend angeordneten Gewindebohrungen des Basisträgers eingeschraubt werden kann. Durch das Anziehen der Befestigungsschrauben klemmt das Schalenelement den Bolzen an den Basisträger des Planetenträgers, insbesondere formschlüssig, fest. Dabei wird der Bolzen eines Planetenrades derart fest geklemmt, dass dieser sowohl radial, als auch axial fixiert ist. Die Löcher in einem Schalenelement sind als Durchgangsbohrungen ausgebildet, wobei die Köpfe der Befestigungsschrauben nicht durch die Durchgangsbohrungen hindurch passen. Die Gewindebohrungen in dem Basisträger sind vorzugsweise als Sacklöcher mit Innengewinde ausgebildet. Vorteilhafterweise weisen auch die Durchgangsbohrungen in den Schalenelementen ein Gewinde auf. Dies ermöglicht eine besonders feste Verbindung eines Schalenelementes an dem Basisträger nach dem Einschrauben der Befestigungsschrauben. Vorteilhafterweise weisen die Durchgangsbohrungen in den Schalenelementen verbreiterte Aufnahmen für die Köpfe der Befestigungsschrauben auf, so dass diese vollständig in die Schalenelemente einführbar sind. Die Befestigungsschrauben sind daher vorzugsweise zur Aufnahme eines Imbusschlüssels geeignet. Beispielsweise können die Befestigungsschrauben als Innensechskantschrauben ausgebildet sein.
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Besonders bevorzugte sind die Befestigungsschrauben als Passschrauben ausgebildet. Hierdurch ist ein besonders geringes Lochspiel zwischen den Passschrauben und den Durchgangsbohrungen eines Schalenelementes beziehungsweise den Gewindebohrungen des Basisträgers gegeben.
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Alternativ oder zusätzlich zu der Befestigung der Schalenelemente mittels Befestigungsschrauben an dem Basisträger des Planetenträgers, kann bei dem Planetenträger vorgesehen sein, dass das wenigstens ein Schalenelement über eine Klemm- und/oder Rastbefestigung an dem Basisträger befestigbar ist. So kann beispielsweise ein Schalenelement Rastvorsprung aufweisen, die ihn entsprechende Rastaufnahmen an dem Basisträger kraft- und formschlüssig eingreifen. Ebenso können Schellen vorgesehen sein, die das Schalenelement an dem Basisträger befestigen.
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Vorteilhaft ist des Weiteren ein Planetenträger, bei dem das wenigstens eine Schalenelement und der Basisträger formschlüssig aneinanderfügbar sind. Das heißt, ein Schalenelement weist eine derartige Form auf, dass das Schalenelement exakt an die Kontur des Basisträgers angelegt werden kann. Beispielsweise können die Seite des Basisträgers, die einem Schalenelement zugewandt ist, und die Seite eines Schalenelementes, die dem Basisträger zugewandt ist, gradlinig ausgebildet sein, so dass das Schalenelement und der Basisträger entlang einer gradlinigen Trennfuge aneinander befestigbar sind. Beispielsweise kann der Basisträger eine dreieckförmige Gestalt aufweisen, wobei in jeder Seite dieses Basisträgers eine erste Aufnahme zur Aufnahme eines Bolzens eines Planetenrades vorgesehen ist. Die erste Aufnahme ist vorzugsweise in der Mitte einer gradlinig ausgebildeten Seite des Basisträgers vorgesehen. Dabei weist die erste Aufnahme vorzugsweise die Form einer halbkreisförmigen Längsnut, die achsparallel zu der Drehachse des Basisträgers verläuft, auf. Durch die zweite Aufnahme in dem Schalenelement weist dieses insbesondere die Form eines Joches auf. Die links und rechts von der zweiten Aufnahme dem Basisträger zugewandten Flanken des Schalenelementes können auch spitz zueinander verlaufen. Entsprechend ist die Kontur des Basisträgers ausgebildet. Ferner ist denkbar, dass die Flächen eines Schalenelementes, die zur Anlage an den Basisträger ausgebildet sind, gewölbt ausgebildet sind. Damit das Schalenelement formschlüssig an dem Basisträger befestigt werden kann, weist der Basisträger eine komplementär gewölbte Gestalt auf. Dabei können die sich berührenden Flächen des Schalenelementes und des Basisträgers beispielsweise konvex oder konkav ausgebildet sein.
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Der Planetenträger kann die Form einer Scheibe aufweisen. Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei dem Planetenträger vorgesehen sein, dass der Basisträger des Planetenträgers zwei Wangen aufweist, wobei in der ersten Wange mindestens eine erste Aufnahme und in der zweiten Wange mindestens eine erste Aufnahme vorgesehen sind, wobei die mindestens eine erste Aufnahme der ersten Wange fluchtend zu der mindestens eine erste Aufnahme der zweiten Wange angeordnet ist. Das heißt, der Planetenträger kann beispielsweise zwei parallel angeordnete Wangen aufweisen, zwischen denen die Planetenräder drehbar gelagertes angeordnet werden. Dabei können Stege zwischen den beiden Wangen des Planetenträgers vorgesehen sein. Die Stege dienen insbesondere zur formschlüssigen Verbindung der Wangen des Planetenträgers. Die ersten Aufnahmen sind fluchtend zueinander angeordnet in beiden Wangen des Planetenträgers vorgesehen, so dass eine erste Aufnahme in der ersten Wange zusammen mit einer fluchtend angeordneten ersten Aufnahme in der zweiten Wange zur Aufnahme eines Bolzens eines Planetenrades dient.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein in einer Bolzenaufnahme kraftschlüssig einliegender Bolzen eines Planetenrades zusätzlich axial in der Bolzenaufnahme gesichert ist. Daher ist ein Planetenträger bevorzugt, bei dem eine axiale Sicherungseinrichtung in jeder Bolzenaufnahme vorgesehen ist. Diese verhindert zusätzlich eine axiale Verschiebung des Bolzens innerhalb der Bolzenaufnahme beziehungsweise der Bolzenbohrung. Vorteilhafterweise ist die axiale Sicherungseinrichtung ein Sicherungsring, insbesondere ein Sprengring. Der Sicherungsring, der auch als Nutenring bezeichnet werden kann, dient der Lagesicherung des Bolzens in der Bolzenaufnahme beziehungsweise der Bolzenbohrung. Zur Positionierung des Sicherungsringes ist eine radial umlaufende Nut entweder an der Innenseite der Bolzenaufnahme oder an der Außenseite, das heißt der Mantelfläche, des Bolzens vorgesehen. Beispielsweise kann auch eine umlaufende Nut in den Bolzen eingestochen beziehungsweise eingedreht sein. Alternativ kann eine umlaufende Nut an der Innenmantelfläche der Bolzenaufnahme, das heißt einer ersten Aufnahme des Basisträgers und der zweiten Aufnahme eines Schalenelementes, eingestochen beziehungsweise eingefräst sein. Bevorzugt ist daher ein Planetenträger, bei dem in der mindestens einen ersten Aufnahme des Basisträgers und in der zweiten Aufnahme des wenigstens einen Schalenelementes zumindest teilkreisförmige Nute vorgesehen sind, die senkrecht zu der Längsachse der Bolzenaufnahme verlaufen und die zur gemeinsamen Aufnahme einer axialen Sicherungseinrichtung ausgebildet sind. Der Sicherungsring ist vorteilhafterweise bei der Montage des Bolzens, das heißt beim Einlegen des Bolzens, in die erste Aufnahme des Basisträgers um den Bolzen herum angeordnet, so dass dieser nach der kraftschlüssigen Befestigung des Schalenelementes an dem Basisträger den Bolzen in der gebildeten Bolzenaufnahme sichert. Besonders bevorzugt ist der Sicherungsring als Sprengring ausgebildet. Ein Sprengring stellt eine besondere Form eines Sicherungsrings dar und dient zur formschlüssigen, axialen Festlegung des Bolzens in der Bolzenaufnahme.
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Alternativ oder zusätzlich kann als axiale Sicherungseinrichtung eine in einer Nut sitzende Passfeder dienen. Vorteilhafterweise weisen sowohl die Bolzenaufnahme, als auch der Bolzen eine achsparallel zu Drehachse des Planetenträgers verlaufende Nut auf, in die eine Passfeder angeordnet werden kann.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei dem Planetenträger vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Schalenelement eine senkrecht zu seiner Längsachse verlaufende Durchgangsbohrung zur Hindurchführung einer Sicherungsschraube aufweist. Die durch die Durchgangsbohrung hindurchgeführte Sicherungsschraube wird in ein entsprechend fluchtend angeordnetes Sackloch mit Innengewinde des Bolzens eingeschraubt. Hierdurch ist der Bolzen sowohl radial, als auch axial in der Bolzenaufnahme fixiert. Diese Sicherungsschraube kann alternativ oder zusätzlich zu einem Sicherungsring oder einer Passfeder-Nut-Anordnung vorgesehen sein.
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Gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Planetengetriebe mit einem Sonnenrad, einem Hohlrad und wenigstens einem zwischen dem Sonnenrad und dem Hohlrad drehbar angeordneten Planetenrad, wobei das wenigstens eine Planetenrad über ein Lager an einem Bolzen drehbar gelagert ist, der an einem Planetenträger des Planetengetriebes drehfest befestigt ist, gelöst, wobei der Planetenträger gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist.
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Ein derart ausgebildetes Planetengetriebe ermöglicht eine besonders einfache, platzsparende und kostengünstige Montage beziehungsweise Demontage eines oder mehrerer Bolzen beziehungsweise eines oder mehrerer Planetenräder von dem Planetenträger des Planetengetriebes beziehungsweise eine einfache, platzsparende und kostengünstige Montage beziehungsweise Demontage eines Planetenträgers von den Bolzen beziehungsweise den Planetenrädern des Planetengetriebes.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigt schematisch:
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1: in einer Querschnittdarstellung eine mögliche Ausführungsvariante des Planetenträgers eines Planetengetriebes, der nach dem erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzip ausgebildet ist,
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2: in einer Längsschnittdarstellung eine mögliche Ausführungsvariante eines Basisträgers eines Planetenträgers eines Planetengetriebes, der nach dem erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzip ausgebildet ist.
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Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 und 2 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Querschnitt durch eine mögliche Ausführungsvariante des Planetenträgers 1 eines Planetengetriebes, der nach dem erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzip ausgebildet ist. Der Planetenträger 1 weist einen Basisträger 3 sowie drei an dem Basisträger 3 kraftschlüssig befestigbare Schalenelemente 4 auf. Die Schalenelemente 4 sind über Befestigungsschrauben 9 kraftschlüssig an dem Basisträger 3 lösbar befestigt. Die Befestigungsschrauben 9 werden durch Löcher 8 in den Schalenelementen 4 hindurchgeführt und in fluchtend zu den Löchern 8 angeordneten Gewindebohrungen 10 in dem Basisträger 3 eingeschraubt. Zu Befestigung eines Bolzens eines Planetenrades an dem Planetenträger 1 kann der Bolzen in eine erste Aufnahme 5 des Basisträgers 3 eingelegt werden. Die ersten Aufnahmen 5 des Basisträgers 3 weisen eine zum Bolzen komplementäre Form auf. Das heißt, die ersten Aufnahmen 5 des Basisträgers 3 weisen die Form einer teilkreisförmigen Längsnut auf. Die ersten Aufnahmen 5 erstrecken sich parallel zur Drehachse 7 des Basisträgers 3 beziehungsweise des Planetenträgers 1. Auf den in einer ersten Aufnahme 5 des Basisträgers 3 eingelegten Bolzen wird ein Schalenelement 4, das insbesondere jochförmig ausgebildet ist, angeordnet.
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Das Schalenelement 4 weist eine zweite Aufnahme 6 auf, die eine ebenfalls zum Bolzen komplementäre Form aufweist. Das heißt, wie zweite Aufnahme 6 eines Scheinelementes 4 weist vorteilhafterweise ebenfalls die Form einer teilkreisförmigen Längsnut auf. Im zusammengefügten Zustand bilden eine erste Aufnahme 5 des Basisträgers 3 und die zweite Aufnahme 6 eines Schalenelementes 4 die Bohrungsaufnahme 2, in der der Bolzen, nach der kraftschlüssigen Befestigung des Schalenelementes 4 an den Basisträger 3, drehfest einliegt. Vorteilhafterweise ist ein Schalenelement 4 mittels einer Vielzahl von Befestigungsschrauben 9 an dem Basisträger 3, insbesondere an der Mantelfläche des Basisträgers 3, kraftschlüssig befestigbar.
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Ein derartig ausgebildeter Planetenträger 1 ermöglicht eine einfache, schnelle und platzsparende Montage beziehungsweise Demontage eines Bolzens eines Planetenrades an den Planetenträger 1. Ein derartig ausgebildeter Planetenträger 1 ermöglicht insbesondere einen einfachen und kostengünstigen Austausch eines defekten Bolzen, eines defekten Planetenrades oder eines defekten Planetenradlagers. Die Befestigungsschrauben 9 sind radial zugänglich, was die Montage oder Demontage eines Schalenelementes 4 von dem Basisträger 3 sehr einfach macht. Die Befestigungsschrauben 9 können mittels einfacher Schraubeinrichtungen, wie beispielsweise Schraubendreher, eingeschraubt oder gelöst werden.
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Vorzugsweise sind die Befestigungsschrauben 9 in den Löchern 8 des Schalenelementes 4 versenkt angeordnet. Hierzu weisen die Löcher 8 an der dem Achsträger 3 abgewandten Seite eine Verbreiterung zur Aufnahme der Köpfe der Befestigungsschrauben 9 auf. Die Befestigungsschrauben 9 sind vorzugsweise als Innensechskantschrauben ausgebildet. Die Löcher 8 in einem Schalenelement 4 können vorzugsweise ein Innengewinde aufweisen. Die Gewindebohrungen 10 in dem Basisträger 3 sind vorteilhafterweise als Sacklöcher mit Innengewinde ausgebildet. Die Befestigungsschrauben 9 werden vorteilhafterweise auf beiden Seiten der zweiten Aufnahme 6 des Schalenelementes 4 durch das Schalenelement 4 hindurchgeführt. Hierdurch ist gewährleistet, dass das Schalenelement 4 gleichmäßig an dem Basisträger 3 des Planetenträgers 1 angeordnet werden kann. Ein Schalenelement 4 und der Basisträger 3 können gradlinig, das heißt entlang einer geraden Trennfuge 12, aneinander verbunden sein. Alternativ kann die Trennfuge 12 zwischen einem Schalenelement 4 und dem Basisträger 3 eine gewölbte beziehungsweise gebogene Form aufweisen.
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Die durch das Zusammenfügen der Schalenelemente 4 an dem Basisträger 3 gebildeten Bolzenaufnahmen 2 beziehungsweise Bolzenbohrungen umschließen die eingelegten Bolzen der Planetenräder formschlüssig. Durch die kraftschlüssige Verbindung der Schalenelemente 4 an dem Basisträger 3 werden die Bolzen der Planetenräder zwischen den Schalenelementen 4 und dem Basisträger 3 eingeklemmt, so dass diese radial und axial fixiert sind.
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Vorteilhafterweise können die Planetenräder über Lager an Bolzen vormontiert werden und als Einheit an dem Planetenträger 1 befestigt werden.
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Zur zusätzlichen axialen und/oder radialen Fixierung des Bolzens eines Planetenrades in der Bolzenaufnahme 2 können axiale Sicherungseinrichtungen 11, beispielsweise in Form einer Passfeder 13, vorgesehen sein. Die Passfeder 13 ist dabei in entsprechend ausgebildete Nute in der Bolzenaufnahme 2 sowie in den Bolzen formschlüssig eingelegt. Alternativ oder zusätzlich kann als axiale Sicherungseinrichtung ein Sicherungsring, insbesondere ein Sprengring, vorgesehen sein. Dieser Sicherungsring kann in einer radial umlaufenen Nut in der Bolzenaufnahme 2 oder des Bolzens einliegen. Ferner können als Sicherungseinrichtungen 11 Bohrungen 14, die durch das Zusammenfügen eines Schalenelementes 4 an dem Achsträger 3 entstehen, vorgesehen sein. In diese Bohrungen 14 können beispielsweise Zylinderstifte eingeführt werden, die ein Verschieben der Schalenelemente 4 relativ zu dem Basisträger 3 des Planetenträgers 1 verhindern.
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Der Planetenträger 1 zeichnet sich dadurch aus, dass ein Planetenrad mit einem Bolzen und Lager vormontiert, ohne Unterkühlung in eine erste Aufnahme 5 des Basisträgers 3, die auch als untere Schale bezeichnet werden kann, eingelegt und durch Verschraubungen eines Schalenelementes 4 an den Basisträger 3 in der gebildeten Bolzenaufnahme 2 eingeklemmt werden kann. Neben dem Montage- beziehungsweise Demontagevorteil ermöglicht ein derartiger Planetenträger 1 beziehungsweise ein Planetengetriebe mit einem derartigen Planetenträger 1 ohne großen logistischen Aufwand Planetenräder, Bolzen und/oder Planetenlager zu tauschen beziehungsweise zu überholen. Hierbei ist es nicht erforderlich das gesamte Planetengetriebe auseinander zu bauen oder zu tauschen. Wirtschaftlich interessant ist der Einsatz eines Planetengetriebes mit einem oder mehreren derartig ausgebildeten Planetenträger(n) insbesondere überall dort, wo ein hoher Rüstungskostenanteil für Hebewerkzeug und Montage- beziehungsweise Demontagewerkzeug den Wert des Planetengetriebes zum Teil um das Mehrfache überschreitet. Dies ist beispielsweise bei Planetengetrieben der Fall, die im gesamten Offshorebereich, beispielsweise in der Öl-, Gas-, Windkraft- oder Schifffahrtsindustrie eingesetzt werden.
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2 zeigt in einer Längsschnittdarstellung eine mögliche Ausführungsvariante eines Basisträgers 3 eines Planetenträgers 1 eines Planetengetriebes, der nach dem erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzip ausgebildet ist. Der Basisträger 3 des Planetenträgers 1 weist zwei Wangen 15, 16 auf, wobei in der ersten Wange 15 mindestens eine erste Aufnahme 5 und in der zweiten Wange 16 mindestens eine erste Aufnahme 5 vorgesehen sind. Die mindestens eine erste Aufnahme 5 der ersten Wange 15 ist fluchtend zu der mindestens einen ersten Aufnahme 5 der zweiten Wange 16 angeordnet. Zwischen den zwei parallel angeordneten Wangen 15, 16 kann ein Planetenrad 17 drehbar gelagert angeordnet werden. Die fluchtend zueinander angeordneten Aufnahme 5 in den beiden Wangen 15, 16 dienen zur Aufnahme eines Bolzens 18 des Planetenrades 17.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Planetenträger
- 2
- Bolzenaufnahme
- 3
- Basisträger des Planetenträgers
- 4
- Schalenelement des Planetenträgers
- 5
- erste Aufnahme im Basisträger
- 6
- zweite Aufnahme in einem Schalenelement
- 7
- Drehachse des Planetenträgers
- 8
- Loch in Schalenelement
- 9
- Befestigungsschraube
- 10
- Gewindebohrung im Basisträger
- 11
- Sicherungseinrichtung
- 12
- Trennfuge
- 13
- Passfeder
- 14
- Bohrungen
- 15
- erste Wange
- 16
- zweite Wange
- 17
- Planetenrad
- 18
- Bolzen eines Planetenrades
