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Die Erfindung betrifft die axiale Fixierung und/oder Verspannung eines Planetenbolzens, insbesondere eines Planetenbolzens der Planetenradstufe des Getriebes einer Windkraftanlage.
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Bei Windkraftanlagen erfüllen die Planetenbolzen, auch Planetenschaft genannt, zwei Hauptfunktionen. Einerseits dienen die Planetenbolzen als Lagersitz für die Planetenradlager. Pro Planetenrad werden üblicherweise mindestens zwei Lager verwendet. Diese müssen in axialer Richtung fixiert werden. Insbesondere bei Verwendung von Kegelrollenlagern ist darüber hinausgehend eine Verspannung der Lager, d.h. eine auf die Lager wirkende Vorspannung, in axialer Richtung erwünscht, um Beschädigungen zu vermeiden und die Lebensdauer der Lager zu erhöhen.
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Andererseits fixieren die Planetenbolzen die beiden Hälften eines Planetenträgers gegeneinander. Die Planetenbolzen wirken somit versteifend und stabilisierend auf den Planetenträger.
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Um die beschriebenen Funktionen erfüllen zu können, müssen die Planetenbolzen mit dem Planetenträger eine möglichst feste Verbindung eingehen. Als geeignet hat dahingehend ein Pressverband erwiesen, bei dem der Planetenträger auf die Planetenbolzen aufgeschrumpft wird. Zunächst wird dazu der Planetenträger erhitzt. In den erhitzten Planetenträger werden die Planetenbolzen eingebracht. Kühlt anschließend der Planetenträger ab, schrumpft er auf die Planetenbolzen auf, sodass sich zwischen dem Planetenträger und den Planetenbolzen eine Presspassung ausbildet.
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Damit der Pressverband zwischen dem Planetenträger und den Planetenbolzen größeren Belastungen widerstehen kann, ist eine stärkere Presspassung mit größeren Maßdifferenzen zwischen den Planetenbolzen und dem Planetenträger vorzusehen. Dies geht allerdings mit Nachteilen einher. So ist es notwendig, den Planetenträger vor der Montage stärker zu erhitzen. Dies birgt die Gefahr, dass sich Monteure bei Kontakt mit den Planetenträger Verbrennungen zuziehen. Darüber hinaus vergrößern sich durch die höheren Maßdifferenzen die Spannungen in dem aufgeschrumpften Planetenträger. Dies ist der Belastbarkeit und Haltbarkeit des Planetenträgers abträglich.
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Aus dem Stand der Technik sind Lösungen bekannt, um die Belastbarkeit der Planetenbolzen in axialer Richtung zu verbessern. So offenbart die Druckschrift
US 2006/0293142 A1 eine Spannschraube zur axialen Verspannung eines Planetenbolzens. Der Planetenbolzen weist eine axial verlaufende, durchgehende Bohrung auf, durch welche die Spannschraube eingeführt werden kann. In den Planetenträger ist ein Gewinde auf, in das die Spannschraube eingeschraubt werden kann. Der Kopf der Spannschraube und das Gewinde befinden sich dann auf zwei in axialer Richtung gegenüberliegenden Seiten des Planetenbolzens, so dass die Spannschraube eine Kraft in Richtung des Gewindes auf den Planetenbolzen ausüben kann.
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Eine vergleichbare Lösung offenbart die Druckschrift
US 6,491,600 B1 . Hier wird die Spannschraube allerdings nicht direkt mit dem Planetenträger verschraubt, sondern mit einem tellerförmigen Einsatz. Dieser Einsatz befindet sich in einer dafür vorgesehenen Aufnahme des Planetenträgers. Auch hier übt somit die Spannschraube über ihren Kopf eine Kraft auf den Planetenbolzen in Richtung des Gewindes aus.
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Die beschriebenen Lösungen weisen einige Nachteile auf. Da die Spannschraube in Längsrichtung durch den Planetenbolzen geführt wird, so dass der Schraubenkopf und das Gewinde in axialer Richtung gegenüberliegenden Seiten des Planetenbolzens angeordnet sind, wird die Länge der Spannschraube durch die Geometrie des Planetenbolzens bestimmt. Dies führt dazu, dass nur sehr lange Spannschrauben mit einer entsprechend geringen Dehnsteifigkeit verwendet werden können. Infolgedessen weist die Spannschraube eine hohe Nachgiebigkeit gegenüber Belastungen in axialer Richtung auf. Dies hat zur Folge, dass eine axiale Verschiebung des Planetenbolzens nicht wirksam unterbunden werden können.
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Für die Durchführung der Spannschraube durch den Planetenbolzen ist weiterhin eine Bohrung erforderlich. Diese verringert die Belastbarkeit des Bolzens sowohl gegenüber radial wirkenden Kräften, als auch gegenüber axialer Torsion.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Planetenbolzen unter Umgehung der den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen innewohnenden Nachteile in axialer Richtung zu fixieren.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch die Erfindung gemäß den unabhängigen Ansprüchen.
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Den im Folgenden beschriebenen Gegenständen der unabhängigen Ansprüche liegt die gemeinsame Idee zugrunde, eine Verschraubung zur axialen Fixierung und/oder Verspannung des Planetenbolzens in unmittelbarer Nähe eines Bereichs des Planetenbolzens vorzusehen, der eine Schulter zur axialen Fixierung und/oder Verspannung von Planetenlagern aufweist. Dies ermöglicht kurze Lastpfade zwischen den Planetenlagern und der Verschraubung und infolgedessen eine hohe Steifigkeit.
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Ein erfindungsgemäßer, insbesondere einstückiger, Planetenbolzen kann in zwei Bereiche untergliedert werden- einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich. Der erste Bereich des Planetenbolzens ist zur Aufnahme von Planetenlagern ausgebildet. Dies bedeutet insbesondere, dass der erste Bereich des Planetenbolzens die Planetenlager in axialer Richtung fixieren kann. Dazu weist der erste Bereich des Planetenbolzens für die Planetenlager jeweils einen Lagersitz auf. Als Lagersitz dient vorzugsweise mindestens ein zylinderförmiger Abschnitt des ersten Bereichs des Planetenbolzens, auf welchen der Innenring mindestens eines der Planetenlager aufgeschoben werden kann. Vorzugsweise ist der gesamte erste Bereich des Planetenbolzens zylinderförmig.
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Die Planetenlager dienen der drehbaren Lagerung eines Planetenrads in dem Planetenbolzen. Die Drehung des Planetenrads erfolgt dabei koaxial zu dem Planetenbolzen. Es sind mindestens zwei Planetenlager, vorzugsweise genau zwei Planetenlager vorgesehen. Insbesondere ist die Erfindung zur axialen Fixierung und/oder Verspannung von Kegelrollenlagern geeignet.
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Der zweite Bereich des Planentenbolzens weist eine Schulter zur axialen Fixierung und/oder Verspannung der Planetenlager auf. Die Schulter bildet eine koaxial zu dem Planetenbolzen verlaufende kreisringförmige Fläche, die orthogonal zu der Symmetrieachse des Planetenbolzens bzw. der Drehachse des Planetenrads bzw. der Planetenlager ausgerichtet ist.
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Die Planetenlager werden zwischen der Schulter des Planetenbolzens und einer dafür vorgesehenen Kontaktfläche des Planetenträgers axial fixiert und/oder verspannt. Dabei erfolgt eine axiale Fixierung und/oder Verspannung sowohl jedes einzelnen Planetenlagers als auch der Planetenlager untereinander.
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Vorzugsweise ist die Schulter als Kontaktfläche zu einem Innenring eines ersten der Planetenlager ausgebildet. Die Schulter kann eine Kraft auf den Innenring in eine erste Richtung ausüben. Der Innenring eines zweiten der Planetenlager kann vorzugsweise direkt, d.h. über eine gemeinsame Kontaktfläche mit dem Planetenträger, oder indirekt, d.h. über ein Zwischenelement, mit dem Planetenträger in Kontakt kommen. Der Planetenträger kann entsprechend eine Kraft auf den Innenring des zweiten der Planetenlager in eine zweite, zur ersten Richtung entgegengesetzte verlaufende Richtung ausüben.
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Weiterhin sind vorzugsweise Mittel vorgesehen, die eine Abstützung des Außenrings des ersten der Planetenlager und des Außenrings des zweiten der Planetenlager gegeneinander ermöglichen. Hierbei kann es sich etwa um einen Zwischenring, um Stufen in dem Planetenrad und/oder um weitere Planetenlager handeln. Auch ist ein direkter Kontakt der Außenringe möglich. Der Außenring des ersten der Planetenlager kann also auf den Außenring des zweiten der Planetenlager eine Kraft in die erste Richtung ausüben; der Außenring des zweiten der Planetenlager kann auf den Außenring des ersten der Planetenlager eine Kraft in die zweite Richtung ausüben.
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Erfindungsgemäß kann der Planetenbolzen mit mindestens einem Innengewinde versehen sein. Dieses verläuft so, dass der zweite Bereich des Planetenbolzens eine Mündung des Innengewindes aufweist. Unter der Mündung ist eine bevorzugt kreisförmige Öffnung des Planetenbolzens zu verstehen, durch die das Innengewinde zugänglich ist. Bei dem Innengewinde handelt es sich also um ein in den zweiten Bereich des Planetenbolzens eingelassenes Innengewinde.
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Anzustreben ist eine Positionierung des Innengewindes derart, dass das Innengewinde auch im montierten Zustand des Planetenbolzens, d.h. wenn sich der Planetenbolzen in einem Planetenträger befindet, zugänglich ist. Insbesondere ein unten stehend beschriebenes erstes Mittel zur axialen Fixierung und/oder Verspannung des Planetenbolzens sollte im montierten Zustand des Planetenbolzens in das Innengewinde einschraubbar sein.
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Anstelle des Innengewindes oder zusätzlich zu dem Innengewinde kann der zweite Bereich des Planetenbolzens erfindungsgemäß mindestens ein Außengewinde aufweisen.
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Bezüglich der Positionierung des Außengewindes, dessen Zugänglichkeit im montierten Zustand des Planetenbolzens und der Verschraubbarkeit mit dem ersten Mittel zur axialen Fixierung und/oder Verspannung des Planetenbolzens im verschraubten Zustand des Planetenbolzens gilt das oben stehend zu dem Innengewinde ausgeführte mutatis mutandis. Anzustreben ist also eine Positionierung des Außengewindes derart, dass das Außengewinde auch im montierten Zustand des Planetenbolzens, d.h. wenn sich der Planetenbolzen in einem Planetenträger befindet, zugänglich ist. Insbesondere das erste Mittel zur axialen Fixierung und/oder Verspannung des Planetenbolzens sollte im montierten Zustand des Planetenbolzens auf das Außengewinde aufschraubbar sein.
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Das erfindungsgemäße erste Mittel zur axialen Fixierung und/oder Verspannung des oben stehend beschriebenen Planetenbolzens weist erfindungsgemäß mindestens ein Gewinde auf, das mit dem Innengewinde oder dem Außengewinde des Planetenbolzens verschraubbar ist. Das Gewinde des Mittels ist also so ausgestaltet, dass es mit dem Innengewinde oder dem Außengewinde des Planetenbolzens eine Gewindepaarung bilden kann.
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Die Gewindepaarung dient der für die axiale Fixierung und/oder Verspannung des Planetenbolzens notwendigen Kraftleitung. Neben der Gewindepaarung ist auch die Schulter des Planetenbolzens an der Kraftleitung beteiligt. Sowohl diese Schulter als auch das Innengewinde und/oder das Außengewinde des Planetenbolzens befinden sich in dem zweiten Bereich des Planetenbolzens. Daher ist es möglich, die Schulter des Planetenbolzens und das Innengewinde und/oder das Außengewinde des Planetenbolzens und damit das erste Mittel zur axialen Fixierung und/oder Verspannung des Planetenbolzens in unmittelbarer räumlicher Nähe zueinander anzuordnen. Dies führt zu einem kurzen Lastpfad und damit zu einer hohen Steifigkeit.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste Mittel zur axialen Fixierung und/oder Verspannung des Planetenbolzens so ausgestaltet, dass es gegen einen Sicherungs- oder Lamellenring verspannt werden kann, wenn der Sicherungs- oder Lamellenring in eine Nut in dem Planetenträger eingesetzt ist. Der Planetenträger weist also eine Nut auf. Diese verläuft vorzugsweise koaxial zu den Planetenbolzen im montierten Zustand in einer Durchgangsbohrung des Planetenträgers, die zur Fixierung des Planetenbolzens vorgesehen ist.
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Zur Fixierung und/oder Verspannung gegen den Sicherungs- oder Lamellenring weist das erste Mittel zur axialen Fixierung und/oder Verspannung des Planetenbolzens vorzugsweise eine Fläche auf, mit der es sich gegen den Sicherungs- oder Lamellenring abstützen kann. Das erste Mittel zur axialen Fixierung und/oder Verspannung des Planetenbolzens kann damit eine Kraft auf den Sicherungs- oder Lamellenring in die zweite Richtung aufbringen. Diese Kraft lässt sich insbesondere durch Verdrehen der Gewindepaarung, d.h. durch Verdrehen des Gewindes des Mittels zur axialen Fixierung und/oder Verspannung des Planetenbolzens gegenüber dem Innengewinde und/oder Außengewinde des Planetenbolzens erzeugen. Auf die Gewindepaarung und damit auf das Innengewinde und/oder das Außengewinde des Planetenbolzens wirkt dann entsprechend eine Kraft in die erste Richtung. Die beschriebene Verdrehung führt also zu einer Verspannung des Planetenbolzens.
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Auch ist es möglich, durch Verdrehen der Gewindepaarung den Planetenbolzen so in axialer Richtung zu fixieren, dass sich ein gewünschtes Lagerspiel einstellt.
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Ein erfindungsgemäßer Planetenträger ist mit mindestens einer Durchgangsbohrung zum Einführen und Fixierung eines Planetenbolzens versehen. Zur Montage des Planetenbolzens in dem Planetenträger wird der Planetenbolzen in die Durchgangsbohrung eingeführt. Die Durchgangsbohrung fixiert den Planetenbolzen dann mindestens in radialer Richtung. Dazu wird dient vorzugsweise in Pressverband, bei dem der Planetenträger auf die Planetenbolzen aufgeschrumpft wird. Zunächst wird dazu der Planetenträger erhitzt. In den erhitzten Planetenträger werden die Planetenbolzen eingebracht. Kühlt anschließend der Planetenträger ab, schrumpft er auf die Planetenbolzen auf, sodass sich zwischen dem Planetenträger und den Planetenbolzen eine Presspassung ausbildet.
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Erfindungsgemäß weist die Durchgangsbohrung des erfindungsgemäßen Planetenträgers ein Innengewinde auf. Dieses verläuft vorzugsweise koaxial zur Symmetrieachse der Durchgangsbohrung bzw. zur Symmetrieachse des in die Durchgangsbohrung eingeführten Planetenbolzens bzw. zur Drehachse eines drehbar um den Planetenbolzen gelagerten Planetenrads bzw. zu dessen Planetenlagern. Weiterhin bildet die Durchgangsbohrung bevorzugt einen zylinderförmigen Hohlraum aus.
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Um den Planetenbolzen axial fixieren und/oder verspannen zu können, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass der in die Durchgangsbohrung eingeführte Planetenbolzen die Durchgangsbohrung nicht vollständig ausfüllt. Stattdessen ist das Innengewinde in dem Bereich der Durchgangsbohrung angeordnet, der von dem Planetenbolzen freigelassen wird. Dies ermöglicht es, ein zweites erfindungsgemäßes Mittel zur axialen Fixierung und/oder Verspannung des Planetenbolzens mit dem Innengewinde des Planetenträgers zu verschrauben, nachdem der Planetenbolzen in die Durchgangsbohrung eingeführt wurde. Entsprechend weist das zweite Mittel zur axialen Fixierung und/oder Verspannung des Planetenbolzens mindestens ein Außengewinde auf, das mit dem Innengewinde des Planetenträgers verschraubbar ist. Das Außengewinde und das Innengewinde des Planetenträgers können also eine Gewindepaarung bilden.
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Das zweite Mittel zur axialen Fixierung und/oder Verspannung des Planetenbolzens weist weiterhin vorzugsweise mindestens eine Kontaktfläche zu den Planetenbolzen auf. Diese Kontaktfläche bewirkt eine axiale Fixierung und/oder Verspannung des Planetenbolzens, wenn der Planetenbolzen in dem Planetenträger eingeführt und das zweite Mittel zur axialen Fixierung und/oder Verspannung des Planetenbolzens in die Durchgangsbohrung des Planetenträgers eingeschraubt, d.h. das Außengewinde des Mittels mit dem Innengewinde des Planetenträgers verschraubt wurde.
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Die Kontaktfläche ist so angeordnet, dass das zweite Mittel zur axialen Fixierung und/oder Verspannung des Planetenbolzens über die Kontaktfläche eine in die erste Richtung wirkende Kraft auf den Planetenbolzen ausüben kann. Insbesondere wirkt eine Kraft an der Kontaktfläche in die erste Richtung auf den Planetenbolzen, wenn das zweite Mittel zur axialen Fixierung und/oder Verspannung des Planetenbolzens durch Einschrauben in die Durchgangsbohrung zwischen dem Planetenträger und den Planetenbolzen verspannt wird. Eine entsprechende Kraft in die zweite Richtung wirkt dann an der Gewindepaarung auf den Planetenträger.
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Auch ist es möglich, durch Einschrauben des zweiten Mittels in die Durchgangsbohrung die Beweglichkeit des Planetenbolzens in axialer Richtung gezielt zu beschränken und damit ein gewünschtes Lagerspiel einzustellen.
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Ein drittes erfindungsgemäßes Mittel zur axialen Fixierung und/oder Verspannung eines Planetenbolzens weist mindestens ein Innengewinde auf. Das Innengewinde ist durchgängig, so dass durch Eindrehen einer Schraube in das Innengewinde die Schraube gegen den Planetenbolzen verspannt werden kann. Die Schraube übt dabei eine Kraft auf den in den Planetenträger eingeführten Planetenbolzen in die erste Richtung aus.
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Eine entsprechende Kraft in die zweite Richtung übt das zweite Mittel zur axialen Fixierung und/oder Verspannung des Planetenbolzens dabei auf ein Sicherungs- oder Lamellenring aus, der in eine Nut in den Planetenträger eingesetzt ist. Das Mittel zur axialen Fixierung und/oder Verspannung des Planetenbolzens wird also durch Eindrehen der Schraube in das Innengewinde gegen den in der Nut eingesetzten Sicherungs- oder Lamellenrings verspannt.
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Vorzugsweise verläuft die Nut innerhalb einer Durchgangsbohrung der oben beschriebenen Art. Insbesondere wird bevorzugt, wenn die Durchgangsbohrung und die Nut koaxial zueinander ausgerichtet sind. Die Nut verläuft also in Umfangsrichtung um die Symmetrieachse der Durchgangsbohrung bzw. des in die Durchgangsbohrung eingeführten Planetenbolzens bzw. der Drehachse eines Planetenrads.
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Eine Verdrehung des ersten oder zweiten Mittels zur axialen Fixierung und/oder Verspannung des Planetenbolzens gegenüber dem Planetenbolzen und/oder gegenüber dem Planetenträger oder die Verdrehung der Schraube zum Verspannen gegen den Planetenbolzen gegenüber dem dritten Mittel zur axialen Fixierung und/oder Verspannung des Planetenbolzens hätte zur Folge, dass die axiale Verspannung des Planetenbolzens verloren gehen würde und/oder das der Planetenbolzen in axialer Richtung verschoben würde. Dies wiederum hätte einen Verlust der Vorspannung der Planetenlager und/oder eine Verstellung des Lagerspiels zur Folge. Letzteres kann zu Lagerschäden führen.
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Um eine Verdrehsicherung zu erreichen, sind das erste, das zweite und das dritte Mittel zur axialen Fixierung und/oder Verspannung des Planetenbolzens in einer bevorzugten Ausführungsform mit einem Durchganggewinde versehen. In dieses kann eine Sicherungsschraube eingebracht werden. Die Sicherungsschraube ist vorgesehen, eine Verdrehung des Mittels gegenüber dem Planetenbolzens und/oder gegenüber dem Planetenträger oder eine Verdrehung der Schraube zur Verspannung gegen den Planetenbolzen gegenüber dem Mittel zu verhindern. Zu diesem Zweck ist das Durchgangsgewinde so angeordnet, dass die Sicherungsschraube auf den Planetenbolzen, auf den Planetenträger oder auf die Schraube zum Verspannen gegen den Planetenbolzen wirkt.
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Im Falle des ersten Mittels zur axialen Fixierung und/oder Verspannung des Planetenbolzens wirkt die Sicherungsschraube vorzugsweise gegen den Planetenbolzen.
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Bei dem zweiten Mittel zur axialen Fixierung und/oder Verspannung des Planetenbolzens ist es ebenfalls möglich, das Durchgangsgewinde so auszurichten, dass die Sicherungsschraube auf den Planetenbolzen wirkt. Wenn ein Pressverband zwischen dem Planetenbolzen und dem Planetenträger besteht, der stark genug ist, den Planetenbolzen gegen eine Verdrehung gegenüber dem Planetenträger zu sichern, bewirkt dies auch eine Sicherung des zweiten Mittels zur axialen Fixierung und/oder Verspannung des Planetenbolzens gegen eine Verdrehung. Kann hingegen eine Verdrehung des Planetenbolzen s gegenüber dem Planetenträger damit eine Verdrehung des zweiten Mittels zur axialen Fixierung und/oder Verspannung nicht mithinreichender Sicherheit ausgeschlossen werden, ist das Durchgangsgewinde vorzugsweise so ausgebildet, dass die Sicherungsschraube gegen den Planetenträger wirkt.
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Alternativ kann das zweite Mittel als Nutmutter ausgestaltet sein, um eine Verdrehsicherung zu erreichen.
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Das Durchgangsgewinde ist im Falle des dritten Mittels zur axialen Fixierung und/oder Verspannung des Planetenbolzens so ausgebildet, dass die Sicherungsschraube auf die Schraube zum Verspannen des dritten Mittels zur axialen Fixierung und/oder Verspannung des Planetenbolzens wirkt.
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Die Figuren stellen nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiele der Erfindungen dar. Dabei kennzeichnen übereinstimmende Bezugszeichen in verschiedenen Figuren gleiche oder funktionsgleiche Merkmale.
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Im Einzelnen zeigt:
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1 einen ersten Planetenbolzen mit Außengewinde zum Aufschrauben einer Axialsicherung.
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2 einen zweiten Planetenbolzen mit einem Außengewinde zum Aufschrauben einer Axialsicherung;
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3 einen Planetenbolzen mit einem Innengewinde zum Aufschrauben einer Axialsicherung;
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4 eine Axialsicherung zum Einschrauben in einen Planetenträger; und
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5 eine Axialsicherung zum Verspannen mittels einer Schraube.
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Ein Planetenbolzen 101 gemäß 1 weist einen ersten zylinderförmigen Bereich 103 und einen zweiten zylinderförmigen Bereich 105 auf. Der Durchmesser des zweiten Bereichs 105 übersteigt den Durchmesser des ersten Bereichs 103, so dass eine Stufe mit einer Schulter 107 entsteht, die der axialen Fixierung der Planetenlager dient. Auf der in axialer Richtung dieser Stufe gegenüberliegenden Seite weist der zweite Bereich 105 eine weitere Stufe auf, in die ein Außengewinde eingearbeitet ist. Eine Axialsicherung 109 weist ein Innengewinde auf, dass mit dem Außengewinde des Planetenbolzens 105 verschraubbar ist, so dass das Innengewinde der Axialsicherung 109 und das Außengewinde des Planetenbolzens 105 eine Gewindepaarung 111 bilden.
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Eine als Durchgangsbohrung ausgestaltete Aufnahme 113 in einem Planetenträger 115 dient dazu, den Planetenbolzen 101 zu fixieren. Dabei reicht der Planetenbolzen 101 nur teilweise in die Aufnahme 113 hinein und lässt dabei einen Bereich der Aufnahme 113 frei. In diesem Bereich befindet sich neben der Axialsicherung 109 ein Sicherungsring 117. Der Sicherungsring 117 ist in einer Nut 119 eingebracht, die koaxial zu den Planetenbolzen 101, der Axialsicherung 109 und dem Sicherungsring 117 verläuft.
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Durch Verdrehen der Axialsicherung 109 gegenüber dem Planetenbolzen 101 kann die Axialsicherung 109 gegen den Sicherungsring 117 verspannt werden. Dies bewirkt entsprechend eine Verspannung des Planetenbolzens 101 gegen die Axialsicherung 109 und infolgedessen auch eine Verspannung des Planetenbolzens 101 gegen den Sicherungsring 117. Letztlich wird der Planetenbolzens 101 gegen den Planetenträger 115 verspannt.
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In die Axialsicherung 109 sind Sicherungsschrauben 121 eingebracht. Diese sind an ihrem Ende spitz ausgeführt, so dass sie in einem kleinen Bereich einen hohen Druck auf den Planetenbolzen 101 bzw. den zweiten Teil 105 des Planetenbolzens 101 ausüben können. Dies verhindert eine Verdrehung der Axialsicherung 109 gegenüber dem Planetenbolzen 101.
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2 zeigt eine Variante des in 1 dargestellten Ausführungsbeispiels, dem sich insbesondere die Positionen der Sicherungsschrauben 121 unterscheiden. In 2 sind die Sicherungsschrauben 121 in axialer Richtung zwischen der Gewindepaarung 111 und dem Planetenträger 115 angeordnet. Allerdings verläuft zwischen der Gewindepaarung 111 und dem Sicherungsring 117 ein Lastpfad. In diesem Lastpfad befinden sich die Sicherungsschrauben 121. Im Gegensatz dazu sind die Sicherungsschrauben 121 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 außerhalb des Lastpfads angeordnet, so dass die Axialsicherung 119 stabiler ausgeführt werden kann.
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3 stellt ein Ausführungsbeispiel dar, bei dem der Planetenbolzen 101 ein Innengewinde aufweist, dass mit einem Außengewinde der Axialsicherung 109 die Gewindepaarung 111 bildet. Wie bei dem Ausführungsbeispiel aus 2 befinden sich hier die Sicherungsschrauben 121 in dem Lastpfad zwischen der Gewindepaarung 111 und dem Sicherungsring 117. Entsprechend ermöglicht eine Ausführung der Erfindung gemäß 1 die Gestaltung einer belastbaren Axialsicherung 109.
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Die in 4 dargestellte Axialsicherung 109 wird nicht mit dem Planetenbolzen 101 verschraubt, sondern mit dem Planetenträger 105. Entsprechend wird die Gewindepaarung 111 durch ein Außengewinde der Axialsicherung 109 und ein Innengewinde des Planetenträgers 105 gebildet. Eine derartige Ausführung der Axialsicherung 109 erlaubt einen vergleichsweise gradlinigen Lastpfad zwischen den Planetenbolzen 101 und der Gewindepaarung 111. Entsprechend ergeben sich Vorteile hinsichtlich der Belastbarkeit der Axialsicherung 109.
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Die in 4 dargestellten Sicherungsschrauben 121 wirken auf den Planetenbolzen 101. Die Axialsicherung 109 ist nur dann gegeben eine Verdrehung gegenüber dem Planetenträger 105 gesichert, wenn der Planetenbolzen 101 in den Planetenträger 115 drehfest gelagert werden kann.
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Ist eine Verdrehung des Planetenbolzens 101 gegenüber dem Planetenträger 115 hingegen nicht auszuschließen, können die Sicherungsschrauben 121 alternativ so angeordnet werden, dass sie gegen den Planetenträger 115 wirken. Trotz einer Verdrehung des Planetenbolzens 101 gegenüber den Planetenträger 105 kann so eine Verdrehung der Axialsicherung 109 gegenüber dem Planetenträger 115 und damit ein Verlust der Vorspannung oder des gewünschten Axialspiels der Planetenlager verhindert werden.
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Alternativ kann auf die Verwendung der Sicherungsschraube 121 verzichtet werden, wenn die Axialsicherung 109 als Nutmutter mit einer entsprechenden, an dem Planetenträger 115 angebrachten Sicherung ausgestaltet ist.
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5 zeigt eine Axialsicherung 109 mit einem Innengewinde. Dieses ist nicht mit den Planetenbolzen 101 verschraubt, sondern bildet mit dem Außengewinde einer Schraube 501 die Gewindepaarung 111. Die Schraube 501 ist so angeordnet, dass sie eine Kraft auf den Planetenbolzen 101 ausüben kann, die zu einer Verspannung der Planetenlager führt oder den Planetenbolzen 101 so axial fixiert, dass sich ein gewünschtes Lagerspiel einstellt.
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Um die Schraube 501 gegen Verdrehen zu sichern, kann eine – in 5 nicht dargestellte – Sicherungsschraube 121 vorgesehen sein, die so angeordnet ist, dass sie auf die Schraube 501 wirkt. Insbesondere könnte die Sicherungsschraube 121 in radialer Richtung von innen nach außen in die Axialsicherung 109 eingeschraubt werden.
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Bei dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Schraube 501 im Gegensatz dazu einen Kopf auf, der gegen die Axialsicherung 109 verspannt werden kann. Dies bewirkt eine Sicherung der Schraube 501 gegen Verdrehen.
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Bezugszeichenliste
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- 101
- Planetenbolzen
- 103
- erster Bereich
- 105
- zweiter Bereich
- 107
- Schulter
- 109
- Axialsicherung
- 111
- Gewindepaarung
- 113
- Aufnahme
- 115
- Planetenträger
- 117
- Sicherungsring
- 119
- Nut
- 121
- Sicherungsschraube
- 501
- Schraube
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2006/0293142 A1 [0006]
- US 6491600 B1 [0007]
