DE102010051946A1

DE102010051946A1 - Verfahren und Werkzeug zum formschlüssigen Montieren eines Ölfangblechs

Info

Publication number: DE102010051946A1
Application number: DE201010051946
Authority: DE
Inventors: Jürgen Bühner; Dipl.-Ing. Reichenbach Matthias; Joachim Wagner
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2010-11-19
Filing date: 2010-11-19
Publication date: 2012-05-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum formschlüssigen Montieren eines wannenförmigen Ölfangblechs (16) in einem Planetenträger (10) eines Planetengetriebes, mit den Schritten: a) Einbringen des Ölfangblechs (16) in eine Aufnahmeöffnung (18) des Planetenträgers (10), so dass eine Mantelwandung (20) des Ölfangblechs an einer zylindrischen Innenwandung (22) des Planetenträgers (10) anliegt; b) Einsetzen des Planetenträgers (10) in ein Werkzeug (26), welches mit einem Hebelelement (28) einen radiale, auf den Planetenträger (10) gerichtete Kraft (F1), auf einen eine Nut der Innenwandung (22) des Planetenträgers (10) überlappenden Teilbereich der Mantelwandung (20) des Ölfangblechs (16) ausübt; c) Rotieren des Planetenträgers (10) um dessen Rotationssymmetrieachse (44)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein Werkzeug zum formschlüssigen Montieren eines wannenförmigen Ölfangblechs in einem Planetenträger eines Planetengetriebes.
Zur Optimierung der Ölführung und Schmierung in Planetengetrieben, wie beispielsweise für Hinterachsgetriebe von Kraftwagen Anwendung finden, sind wannenförmige Ölfangbleche vorgesehen, die üblicherweise in den Planetenträger des Planetengetriebes eingepresst werden. Es ist dem Stand der Technik als allgemein bekannt zu entnehmen, dass das Ölfangblech hierbei durch Rollieren eine Nut des Planetenträgers eingepresst wird, um so eine formschlüssig haltbare Verbindung zwischen Ölfangblech und Planetenträger zu erzeugen.
Hierzu finden üblicherweise spezielle Rolliermaschinen Anwendung, die für die spezifische Geometrie jedes zu montieren Ölfangblechs bzw. Planetenträgers speziell ausgelegt werden müssen. Solche Maschinen sind daher sehr kostenaufwendig in der Anschaffung. Bei Geometrieänderungen am Planetenträger oder an anderen Komponenten des Planetengetriebes die eine Änderung der Form des Ölfangbleches bedingen, müssen die Maschinen aufwendig umgerüstet bzw. vollständig ersetzt werden. Dies führt zu hohen laufenden Kosten bei jeder Änderung im Rahmen der Modellpflege oder Weiterentwicklung einer Baureihe. Zudem muss für jede Baureihe mit einem eigenen Planetengetriebe, insbesondere Hinterachsgetriebe für einen Kraftwagen, eine eigene Rouliermaschine bereitgestellt werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie ein Werkzeug der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche ein einfaches und kostengünstiges Montieren von Ölfangblechen in Planetenträgern ermöglichen, und welche an Geometrieänderungen der zu bearbeitenden Bauteile anpassbar sind.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Werkzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 gelöst.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum formschlüssigen Montieren eines wannenförmigen Ölfangblechs in einem Planetenträger eines Planetengetriebes wird zunächst das Ölfangblech in eine Aufnahmeöffnung des Planetenträgers eingebracht. Das Ölfangblech wird dabei so orientiert, dass dabei eine Mantelwandung des Ölfangblechs an einer zylindrischen Innenwandung des Planetenträgers anliegt. Der Planetenträger wird in der Folge in ein Werkzeug eingesetzt, welcher mit einem Hebelelement eine radiale, auf den Planetenträger gerichtete Kraft auf einen eine Nut der Innenwandung des Planetenträgers überlappenden Teilbereich der Mantelwandung des Ölfangblechs ausübt. Hierdurch wird im Anlagebereich des Hebelarmes das Ölfangblech in die Nut eingepresst.
Um in Formschluss über den gesamten Umfang des Ölfangblechs bzw. des Planetenträgers zu erzeugen, wird in der Folge der Planetenträger und dessen Rotationssymmetrieachse rotiert. Hierdurch wird ein vollständig umlaufender Formschluss zwischen Ölfangblech und Planetenträger erzeugt. Gegebenfalls sind hierzu mehrere Umläufe notwendig. Da das Hebelelement des Werkzeuges beweglich ausgestaltet werden kann, ist es möglich, auf diese Weise auch unterschiedlich geformte Planetenträger bzw. Ölfangbleche zu bearbeiten. Spezielle, auf die Geometrie eines einzelnen Planetenträgers bzw. Ölfangbleches angepasste Rolliermaschinen sind im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens nichts notwendig. Das Verfahren ist daher besonders kostengünstig und kann auf unterschiedlich geformte Bauteile angewendet werden. Bei Geometrieänderungen an einzelnen Bauteilen ist daher keine Neuanschaffung einer teuren Maschine notwendig. Gleichzeitig können mittels dieses Verfahrens auch Bauteile für unterschiedlichen Baureihen von Planetengetrieben, beispielsweise für unterschiedliche Baureihen für Kraftwagen, bearbeitet werden, so dass insgesamt weniger Maschinen zur Bearbeitung der Planetenträger notwendig sind. Auch hierdurch werden Investitionskosten eingespart.
Vorzugsweise stützt sich während des Rotierens des Planetenträgers das Werkzeug mit einem rotierbaren Stützelement an einer Außenwandung des Planetenträgers ab. Hierdurch wird eine Gegenkraft zu der von dem Hebelarm ausgeübten Einpresskraft ausgeübt, so dass ein Verrutschen des Werkzeugs zuverlässig vermieden wird und eine besonders hochqualitative formschlüssige Verbindung erzeugt wird.
Vorzugsweise wird der Planetenträger hierbei mittels eines Roboters rotiert. Auch das Werkzeug selbst kann mittels eines Roboters gehalten werden, so dass gegebenenfalls Anpassungen auf Grund von Geometrieänderungen der zu bearbeitenden Bauteile programmtechnisch gelöst werden können. Dies ist besonders kostengünstig.
Die Erfindung betrifft ferner ein Werkzeug zum formschlüssigen Montieren eines wannenförmigen Ölfangblechs in einem Planetenträgers eines Planetengetriebes. Das erfindungsgemäße Werkzeug weist ein Hebelelement auf, welches zum Einpressen des Ölfangblechs in eine Nut einer Innenwandung des Planetenträgers in Wirkverbindung mit einer Mantelwandung des Ölfangblechs bringbar ist. Das Werkzeug umfasst ferner ein Stützelement, mittels welchem das Werkzeug an einer Außenwandung des Planetenträgers abstützbar ist. In einer Arbeitsposition des Werkzeugs kann hierdurch eine auf das Stützelement gerichtete Kraft auf einen Teilbereich des Ölfangblechs ausgeübt werden. Hebelelement und Stützelement sind dabei vorzugsweise relativ zueinander beweglich, so dass beispielsweise Planetenträger und Ölfangbleche mit unterschiedlichen Wandstärken verarbeitet werden können. Auch unterschiedliche Nutpositionen im Planetenträger können problemlos durch Änderung der Positionierung des Werkzeugs ausgeglichen werden. Das Werkzeug ist daher nicht spezifisch auf eine einzelne Bauteilgeometrie geformt, sondern kann vielmehr eine Vielzahl unterschiedlich geformter Planetenträger und Ölfangbleche verarbeiten. Bei Geometrieänderungen kann das Werkzeug daher weiter verwendet werden, lediglich die Ansteuerung muss gegebenenfalls an die unterschiedlichen Relativlagen der Bauteile angepasst werden. Insgesamt ergibt sich so ein sowohl in der Anschaffung als auch im Betrieb besonders kostengünstiges Werkzeug, welches auch bei Geometrieänderungen an den zu bearbeitenden Bauteilen weitere verarbeitet werden kann.
Vorzugsweise ist das Stützelement in der Arbeitsposition gegenüber der Außenwandung des Planetenträgers rotierbar. Das Stützelement kann daher bei einer Drehung des Planetenträgers und Ölfangblech relativ zum Werkzeug an der Außenwandung abrollen, so dass zuverlässig der gewünschte umfänglich umlaufende Formschluss erzeugt werden kann, ohne dass die Gefahr des Verhakens oder dergleichen besteht.
Im Folgenden soll die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Hierbei zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung eines Planetenträgers für ein Planetengetriebe mit einem formschlüssig eingesetzten Ölfangblech;
2a–c schematische Darstellung eines Planetenträgers während aufeinanderfolgender Verfahrensschritte bei der Durchführung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens unter Verwendung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Werkzeugs;
In einem Planetenträger 10 für ein Planetengetriebe, beispielsweise ein Hinterachsgetriebe eines Kraftwagens sind Planetenräder 12 drehbar gelagert aufgenommen. Die Planetenräder 12 treten in vollständigen Planetengetriebe in Wirkverbindung mit dem Sonnenrad und dem Hohlrad des Planetengetriebes. Ferner ist ein Formschlusselement 14 zum Festlegen und/oder Abbremsen des Planetenträgers 10 vorgesehen. Zur Schmierung des Planetengetriebes wird ein Ölkreislauf verwendet. Um die Ölführung und die Schmierung im Planetengetriebe zu optimieren, weist der Planetenträger 10 ein Ölfangblech 16 auf, welches in dem Planetenträger 10 eingepresst ist.
Meist werden zum Einsetzen des Ölfangbleches 16 spezielle Rouliermaschinen eingesetzt, die eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Ölfangblech 16 und dem Planetenträger 10 herstellen. Solche Maschinen sind teuer in der Anwendung und münden an spezifische Geometrien einzelner Planetenträger 10 angepasst werden. Bei Änderungen dieser Geometrien ist daher ein Ersatz der Maschinen bzw. eine kostenaufwendige Umrüstung notwendig.
Um die formschlüssige Montage des Ölfangblechs 16 im Planetenträger 10 zu erleichtern, wird das grob vorgeformte Ölfangblech 16 zunächst in eine Aufnahmeöffnung 18 des Planetenträgers eingesetzt. Hierbei kommt eine Mantelwandung 20 des Ölfangblechs 16 in Anlage an eine zylindrische Innenwandung 22 des Planetenträgers 10. An der Innenwandung 22 ist ferner eine Nut 24 vorgesehen, der so vorbereitete Planetenträger 10 mit dem Ölfangblech 16 wird in der Folge in ein Werkzeug 26 eingesetzt. Das Werkzeug 26 weist einen Hebelarm 28 auf, der über ein Anschlagselement 30 eine radial gerichtete Kraft F₁ auf die Mantelwandung 20 des Ölfangbleches 16 auszuüben vermag. Der Hebelarm 28 ist über ein Gelenk 32 mit einem Haltearm 34 verbunden, der ein um eine Achse 36 rotierbares zylindrisches Stützelement 38 umfasst. Dieses liegt an einer Außenwandung 40 des Planetenträgers 10 an. Durch die Kraft F₁, die vom Hebelarm 28 auf die Mantelwandung 20 des Ölfangblechs 16 ausgeübt wird, wird das Ölfangblech 16 in die Nut 24 eingepresst. Um einen vollumfänglich umlaufenden Formschluss zu erzielen, wird bei stationären Werkzeug 26 der Planetenträger 10 mit dem Ölfangblech 16 durch eine Drehvorrichtung 42 um ihre Rotationssymmetrieachse 44 rotiert. Zum vollständigen Einpressen des Ölfangblechs 16 in die Nut 24 sind dabei gegebenenfalls mehrere Umläufe notwendig. Der Endzustand des Planetenträgers 10 mit formschlüssig eingepresstem Ölfangblech 16 ist in 2c dargestellt.
Zum Halten des Werkzeuges 26 sowie zum Rotieren des Planetenträgers 10 mit dem Ölfangblech 16 können jeweils Industrieroboter eingesetzt werden, um das Verfahren noch flexibler an Änderungen der Geometrie vom Planetenträger 10 und Ölfangblech 16 anpassen zu können.

Claims

Verfahren zum formschlüssigen Montieren eines wannenförmigen Ölfangblechs (16) in einem Planetenträger (10) eines Planetengetriebes, mit den Schritten: a) Einbringen des Ölfangblechs (16) in eine Aufnahmeöffnung (18) des Planetenträgers (10), so dass eine Mantelwandung (20) des Ölfangblechs an einer zylindrischen Innenwandung (22) des Planetenträgers (10) anliegt; b) Einsetzen des Planetenträgers (10) in ein Werkzeug (26), welches mit einem Hebelelement (28) einen radiale, auf den Planetenträger (10) gerichtete Kraft (F1), auf einen eine Nut der Innenwandung (22) des Planetenträgers (10) überlappenden Teilbereich der Mantelwandung (20) des Ölfangblechs (16) ausübt; c) Rotieren des Planetenträgers (10) um dessen Rotationssymmetrieachse (44).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich während Schritt c) das Werkzeug (26) mit einem rotierbaren Stützelement (38) an einer Außenwandung (40) des Planetenträgers (10) abstützt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt c) der Planetenträger (10) mittels eines Roboters rotiert wird.
Werkzeug (26) zum formschlüssigen Montieren eines wannenförmigen Ölfangblechs (16) in einem Planetenträger (10) eines Planetengetriebes, mit einem Hebelelement (28), welches zum Einpressen des Ölfangblechs (16) in eine Nut (24) einer Innenwandung (22) des Planetenträgers (10) in Wirkverbindung mit einer Mantelwandung (20) des Ölfangblechs (16) bringbar ist, sowie mit einem Stützelement (38), mittels welchem das Werkzeug (26) an einer Außenwandung (40) des Planetenträgers (10) abstützbar ist, wobei in einer Arbeitsposition des Werkzeugs (26) durch das Hebelelement (28) eine auf das Stützelement (38) gerichtete Kraft (F1) auf einen Teilbereich des Ölfangblechs (16) ausübbar ist.
Werkzeug (26) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (38) in der Arbeitsposition gegenüber der Aussenwandung (40) des Planetenträgers (10) rotierbar ist.