DE102011104291A1

DE102011104291A1 - Planetengetriebe

Info

Publication number: DE102011104291A1
Application number: DE102011104291A
Authority: DE
Inventors: Marco Lehmann; Gerhard Bauer; Thomas Matern; Klaus Noller; Wilfried Michel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2011-06-16
Filing date: 2011-06-16
Publication date: 2012-12-20
Also published as: US20120322607A1; KR20120139585A; US8597155B2; CN102829170B; CN102829170A; DK201200409A

Abstract

Planetengetriebe, insbesondere mehrstufiges Planetengetriebe, aufweisend zumindest eine Antriebswelle 4, eine Abtriebswelle 5, ein Sonnenrad, ein Hohlrad, der jeweiligen Planetenstufe zugeordnete Planetenräder, ein insbesondere mehrteiliges Getriebegehäuse 2a, 2b, 2c, wobei eine Planetenstufe, insbesondere die zweite Planetenstufe einen in einem Gehäuse 1 ortsfest angeordneten Planetensteg 6 aufweist. Erfindungsgemäß wird der Aufbau eines derartinik kosteneinsparend vereinfacht. Erreicht wird dies dadurch, dass der Planetensteg 6 einstückig mit einem Gehäuse 1 ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe, aufweisend zumindest eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle, ein Sonnenrad, ein Hohlrad und der Planetenstufe zugeordnete Planetenräder, ein Getriebegehäuse, wobei die Planetenstufe einen in einem Gehäuse ortsfest angeordneten Planetensteg aufweist.
Ein derartiges Planetengetriebe ist aus der DE 32 23 632 A1 bekannt. Dieses zweistufig ausgebildete Planetengetriebe ist als eine Freifallwinde ausgebildet, die von einem Hydraulikmotor angetrieben ist. Dabei wirkt der Hydraulikmotor auf das Sonnenrad einer ersten Planetenstufe, dessen Planetensteg mit dem Sonnenrad einer zweiten Planetenstufe verbunden ist. Weiterhin weist die Freifallwinde eine Trommelbremse auf, mit der die Drehung der Seiltrommel beeinflussbar ist. Bei diesem Planetengetriebe ist der Planetensteg der zweiten Planetenstufe mit dem Windenrahmen verflanscht, dass heißt verschraubt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Planetengetriebe bereitzustellen, dessen Aufbau gegenüber dem Stand der Technik kosteneinsparend vereinfacht ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Planetensteg einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet ist. Durch diese einstückige Ausbildung wird eine Kosteneinsparung durch gießtechnische und fertigungstechnische Vorteile erzielt. Weiterhin wird eine Zeiteinsparung bei der Fertigung und Montage erreicht. Darüber hinaus fällt eine Dichtfläche zwischen dem Planetensteg und dem Gehäuse weg. Auch werden bisher benötigte Festigungselemente, beispielsweise Schrauben, Bolzen usw. zur Befestigung des Planetenstegs an dem Gehäuse eingespart. Dadurch ist auch ein gewichtsmäßiger Vorteil bei einem Zuverlässigkeitsgewinn des gesamten Planetengetriebes erreicht.
Grundsätzlich ist der Gegenstand der Erfindung bei einem einstufigen Planetengetriebe anwendbar, bevorzugt ist das Planetengetriebe aber ein mehrstufiges Planetengetriebe mit einem mehrteiligen Getriebegehäuse. Bei einem solchen mehrstufigen Planetengetriebe mit einem mehrteiligen Getriebegehäuse lässt sich der Erfindungsgegenstand besonders vorteilhaft umsetzen.
In Weiterbildung der Erfindung ist das Gehäuse ein Teil des Getriebegehäuses. Das gesamte (mehrstufige) Planetengetriebe ist zur Gewährleistung der Montierbarkeit mehrteilig ausgebildet, wobei aber die Teileanzahl durch die einstückige Ausbildung des Planetenstegs mit dem Gehäuse vermindert ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Gehäuse ein Gussgehäuse. Ein derartiges Gussgehäuse mit dem integrierten Planetensteg lässt sich gießtechnisch problemlos umsetzen. Dabei ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Planetensteg über zumindest einen Verbindungssteg an das Gehäuse beziehungsweise eine Seitenwand des Gehäuses angebunden. Dabei bildet die Seitenwand einen Teil des Planetenstegs. Eine solche Art der Anbindung lässt sich beim Herstellen der Gießform gut umsetzen. Dabei ist wiederum in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Verbindungssteg zwischen zwei Planetenradlagerbohrungen zur Aufnahme jeweils einer Planetenradachse für ein Planetenrad angeordnet. Diese Ausgestaltung lässt sich wiederum gießtechnisch problemlos umsetzen.
In Weiterbildung der Erfindung ist das Gehäuse auf einer Drehmaschine komplettbearbeitet. Das heißt, es können mit einer einzigen Werkzeugmaschine sämtliche notwendigen Bearbeitungen an dem Gehäuse vorgenommen werden. Dabei erfolgt die Bearbeitung bevorzugt so, dass nur ein einziger Aufspannvorgang des Gehäuses notwendig ist. Dadurch wird ein Zeitgewinn bei der Bearbeitung und eine Verringerung der vorzuhaltenden Maschinenkapazität erreicht.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind bei einer Trockensumpfschmierung Ölversorgungskanäle in den Planetensteg und den Verbindungssteg eingelassen, insbesondere eingegossen. Diese Ausgestaltung ist durch eine einfache konstruktive Ausgestaltung der sogenannten Herzchen möglich. Alternativ ist die Schmierung des Planetengetriebes als Nasssumpfschmierung ausgebildet.
In Weiterbildung der Erfindung ist in das Gehäuse eine Inspektionsöffnung eingelassen. Diese Inspektionsöffnung kann gegenüber einer bei herkömmlichen Ausgestaltungen vorhandenen Schaulochdecke kleiner ausgebildet sein und wird beispielsweise von einer Schraube verschlossen. Die Inspektionsöffnung ist am Außenumfang des Gehäuses so angeordnet, dass der Innenraum gegebenenfalls unter Einsatz von Hilfsmitteln einsehbar ist.
In Weiterbildung der Erfindung ist das Planetengetriebe Teil eines Energiewandlers, der mechanische in elektrische Energie wandelt. Dies ist die bevorzugte Einsatzform des erfindungsgemäßen Planetengetriebes, wobei aber auch andere Anwendungen im Rahmen der Erfindung möglich sind.
Bevorzugt ist das Planetengetriebe Teil einer Windenergieanlage. Dabei ist das Planetengetriebe Teil eines Differentialgetriebes mit einer mehrfachen Leistungsverzweigung.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der ein in den Figuren dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben ist.
Es zeigen:
1 in schematischer Darstellung ein Differentialgetriebe mit einem zweistufigen Planetengetriebe und
2 einen Schnitt durch ein Gehäuse mit einstückig mit dem Gehäuse ausgebildetem Planetensteg
1 zeigt in schematischer Darstellung ein Differenzialgetriebe, das insbesondere für eine Windenergieanlage ausgelegt ist. Das Differenzialgetriebe weist ein zweistufiges Planetengetriebe auf, dessen zweite Planetenstufe in einem erfindungsgemäß ausgebildeten Gehäuse 1 eingebaut ist. Das Gehäuse 1 ist mit weiteren Getriebegehäusen 2a, 2b, 2c verbunden, insbesondere verschraubt. An das Getriebegehäuse 2a, in das ein Hohlrad eingebaut ist, sind gegenüberliegende Drehmomentstützen 3a, 3b angebracht, beispielsweise angegossen. Die Drehmomentstützen 3a, 3b dienen zur drehfesten Lagerung des gesamten Differentialgetriebes an einem Träger. Der Träger ist beispielsweise der Mast einer Windkraftanlage.
Eine Antriebswelle 4 des Differentialgetriebes ist mit dem Rotor der Windenergieanlage verbunden, während eine Abtriebswelle 5 mit einem Generator der Windenergieanlage verschaltet ist.
2 zeigt einen Schnitt durch das Gehäuse 1, das einstückig mit einem Planetensteg 6 ausgebildet ist. Der Planetensteg 6 weist eine mittige Lagerbohrung 7 auf, in der eine ein Sonnenrad tragende Welle gelagert ist. Weiterhin sind in dem Planetensteg 6 auf dessen Umfang verteilt drei Planetenradlagebohrungen 8 für jeweils eine ein Planetenrad tragende Planetenachse verteilt angeordnet. Die Planetenräder kämmen einerseits mit dem innenliegenden Sonnenrad und andererseits mit einem außen angeordneten Hohlrad. Der Planetensteg 6 ist über einen Verbindungssteg 9 an dem Gehäuse 1 angebunden. Dabei bildet eine dem Planetensteg benachbarte Seitenwand 10 des Gehäuses 1 einen Teilbereich des Planetenstegs 6 insofern, als dass auch in die Seitenwand 10 die Planetenradlagerbohrungen 8 eingearbeitet sind. Bei einer Trockensumpfschmierung der einzelnen Räder sind insbesondere in den Planetensteg 6 Ölversorgungskanäle eingelassen, die zur gezielten Verteilung von Schmieröl dienen. Weiterhin weist das Gehäuse an seinem Außenumfang eine mit einer Verschlussschraube verschließbare Inspektionsöffnung auf. Weiterhin weist das Gehäuse 1 einen Flansch 11 auf, mit dem das Gehäuse 1 an das Getriebegehäuse 2a angeschraubt wird. Gegenüberliegend zu dem Flansch 11 sind in die Seitenwand 10 Gewinde 12 eingearbeitet, in die Schrauben zur Befestigung des Getriebegehäuses 2b an dem Gehäuse 1 einschraubbar sind.
Das Gehäuse 1 ist als Gussgehäuse ausgebildet und wird auf einer Drehmaschine komplettbearbeitet.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
2a, 2b, 2c: Getriebegehäuse
3a, 3b: Drehmomentstütze
4: Antriebswelle
5: Abtriebswelle
6: Planetensteg
7: Lagerbohrung
8: Planetenradlagerbohrung
9: Verbindungssteg
10: Seitenwand
11: Flansch
12: Gewinde

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3223632 A1 [0002]

Claims

Planetengetriebe, aufweisend zumindest eine Antriebswelle (4), eine Abtriebswelle (5), ein Sonnenrad, ein Hohlrad, der Planetenstufe zugeordnete Planetenräder, ein Getriebegehäuse (2a, 2b, 2c), wobei die Planetenstufe einen in einem Gehäuse (1) angeordneten ortsfesten Planetensteg (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetensteg (6) einstückig mit dem Gehäuse (1) ausgebildet ist.
Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe zumindest ein zweistufiges Planetengetriebe ist und dass die zweite Planetenstufe den in dem Gehäuse (1) angeordneten ortsfesten Planetensteg (6) aufweist,
Planetengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (2a, 2b, 2c) ein mehrteiligen s Getriebegehäuse (2a, 2b, 2c) ist.
Planetengetriebe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) ein Teil des Getriebegehäuses (2a, 2b, 2c) ist.
Planetengetriebe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) ein Gussgehäuse ist.
Planetengetriebe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetensteg (6) über zumindest einen Verbindungssteg (9) an das Gehäuse (1) angebunden ist.
Planetengetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungssteg (9) zwischen zwei Planetenradlagerbohrungen (8) angeordnet ist.
Planetengetriebe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) auf einer Drehmaschine komplettbearbeitet ist.
Planetengetriebe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Planetensteg (6) Ölversorgungskanale eingelassen, insbesondere eingegossen sind.
Planetengetriebe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in das Gehäuse (1) eine Inspektionsöffnung eingelassen ist.
Planetengetriebe nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe Teil eines Energiewandlers ist, der mechanische Energie in elektrische Energie wandelt.
Windenergieanlage mit einem mehrstufigen Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 11.