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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Schmiervorrichtung zur Zufuhr von Schmieröl zu den Lagerungen der Planetenräder eines Planetenradgetriebes und ein Verfahren zur Herstellung einer Schmiervorrichtung gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 12 näher definierten Art.
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Derartige Schmiervorrichtungen sind allgemein bekannt und in Planetenradgetrieben für das Sammeln von Tauch-, Spritz- und Panschöl zur Schmierölversorgung von Planetenradlagern vorgesehen. Beispielsweise ist in
DE 10 2008 000 900 A1 ein Planetenradgetriebe mit einer Schmiervorrichtung beschrieben, bei der die Schmiermittelführung über eine seitlich an einem Planetenradträger drehfest mit diesem angeordnete Schmiermittelfangschale jeweils in eine Axialbohrung der Planetenradbolzen und von dort zu den Lagerungen der Planetenräder des Planetenradgetriebes leitbar ist. Eine solche Schmierstofffangschale wird in der Regel aus Kunststoff durch Spritzguss hergestellt. Dies erfordert, insbesondere bei einer Ausgestaltung mit langen Stutzen, eine aufwendiges Spritzwerkzeug. Außerdem können die Stutzen beim Auswerten aus dem Spritzwerkzeug verformt werden. Zudem sind Ausgestaltungen mit langen Stutzen sperrig und beanspruchen viel Platz zum Lagern. Ferner muss zur Befestigung am Planetenradgetriebe die Schmiermittelfangschale an dieses individuell angepasst werden. Dies erfordert bei der vorgenannten Ausführung eine aufwendige und kostenintensive Herstellung.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schmiervorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer Schmiervorrichtung der vorgenannten Art zu vereinfachen und kostengünstig zu gestalten.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und alternativ durch die Merkmale des Patentanspruchs 12 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
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Es wird eine Schmiervorrichtung zur Zufuhr von Schmieröl zu den Lagerungen der auf Planetenradbolzen gelagerten Planetenräder eines Planetenradgetriebes vorgeschlagen. Die Schmiervorrichtung weist einen Grundkörper zum Auffangen von Schmieröl aus der Umgebung und mehrere Zufuhrstutzen auf, die zur Leitung des Schmieröls aus dem Grundkörper zu den Lagerungen der Planetenräder und zur Halterung des Grundkörpers am Planetenradgetriebe in Axialbohrungen an den Planetenradbolzen einsteckbar sind. Da hierbei der Grundkörper einteilig ausgebildet und die Zufuhrstutzen als separate Bauteile am Grundkörper befestigbar sind, kann die Schmiervorrichtung mit gleichem Grundkörper als Gleichteil und mit den Zufuhrstutzen an verschiedene Planetenradgetriebe individuell angepasst ausgeführt werden, wodurch eine aufwendige und kostenintensive Herstellung der Schmiervorrichtung vermieden wird. Zudem wird die Montage der Schmiervorrichtung am Planetenradgetriebe vereinfacht.
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In einer einfachen Ausgestaltung der Erfindung ist der Grundkörper mit einem inneren Wandbereich an einem Planetenradträger des Planetenradgetriebes anlegbar, wobei am inneren Wandbereich mehrere mit den Axialbohrungen der Planetenradbolzen korrespondierende Durchbrüche vorgesehen sind, an denen die Zufuhrstutzen jeweils mit einem äußeren Ende zum Einstecken in die Axialbohrungen der Planetenradbolzen hindurchführbar und mit einem inneren Ende am inneren Wandbereich axial fixierbar sind. Die Zufuhrstutzen sind so einfach am Planetenradgetriebe montierbar und zugleich am Grundkörper bauraumsparend befestigbar.
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Hierbei ist es möglich, bei Bedarf zwischen dem Grundkörper und dem jeweiligen Zufuhrstutzen Dichtungen wahlweise separat oder einteilig mit dem Zufuhrstutzen und/oder dem Grundkörper auszubilden bzw. einzusetzen.
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Zur einfachen axialen Fixierung können die Zufuhrstutzen jeweils am inneren Ende einen abstehenden kragenförmigen Abschnitt zur Anlage am inneren Wandbereich aufweisen.
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Dabei ist es von Vorteil, wenn zur Anlage des kragenförmigen Abschnitts des jeweiligen Zufuhrstutzens am inneren Wandbereich ausgehend vom jeweiligen Rand der Durchbrüche eine mit dem kragenförmigen Abschnitt korrespondierende axiale Vertiefung vorgesehen ist, in die der kragenförmige Abschnitt einsetzbar ist. Dadurch ist es möglich, den jeweilige Zufuhrstutzen an seinem stirnseitigen inneren Ende bündig abschließend mit dem inneren Wandbereich zu fixieren.
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Der kragenförmige Abschnitt erstreckt sich vorzugsweise am Außendurchmesser der inneren Enden der Zufuhrstutzen in Umfangsrichtung mit ca. 180°. Auf diese Weise wird eine bauraumsparende Ausführung erreicht, die zugleich eine sichere axiale Fixierung des Zufuhrstutzens am Grundkörper bei geringen Flächenpressungen an der Anlage gewährleistet.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, den Grundkörper als Ringschale mit einem axial inneren und einem axial äußeren Wandbereich auszubilden, wobei innerer und äußerer Wandbereich radial außen durch eine ringförmig umlaufende Rinne miteinander verbunden sind, die ein Reservoir für das aus der Umgebung aufgefangene Schmieröl bildet.
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Hierbei sind am inneren Wandbereich die Durchbrüche vorzugsweise radial unmittelbar an die Rinne angrenzend oder geringfügig radial beabstandet zu dieser angeordnet. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass durch die Stauwirkung in der Rinne ein möglichst großer Teil des aufgefangenen Schmieröls in die Zufuhrstutzen einströmen kann.
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Vorzugsweise begrenzt der äußere Wandbereich mit einem ringförmigen radial inneren Rand einen offenen Bereich zum Eintritt des Schmieröls aus der Umgebung. Es ist dabei von Vorteil, wenn der Rand radial innen am äußeren Wandbereich und die Durchbrüche radial außen am inneren Wandbereich axial fluchtend angeordnet sind. Hierdurch sind die Zufuhrstutzen zur Montage einfach am offenen Bereich in die Durchbrüche am inneren Wandbereich und in die Axialbohrungen an den Planetenradbolzen axial einsteckbar.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Zufuhrstutzen zur Halterung am Planetenradgetriebe jeweils mit einem äußeren Ende in Axialbohrungen an den Planetenradbolzen axial einsteckbar und mit dem äußeren Ende an den Planetenradbolzen oder am diese tragenden Planetenradträger axial fixierbar. Dabei können die Zufuhrstutzen jeweils in der jeweiligen Axialbohrung gehalten sein. Vorzugsweise sind die Zufuhrstutzen in kostengünstig herstellbaren durchgehenden Axialbohrungen an den Planetenradbolzen mit dem äußeren Ende frei überstehend hindurchgeführt und am Planetenradbolzen oder am Planetenradträger axial fixiert. Hierbei kann der Zufuhrstutzen zur Arretierung durch einen Schnappmechanismus am Planetenradbolzen oder am Planetenradträger eingeschnappt, verklebt oder verschweißt sein.
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Denkbar ist auch, die Schmiervorrichtung zweiteilig auszuführen, wobei an einem einteilig ausgeführten Grundkörper ein Zufuhrstutzen als separates Bauteil befestigt ist. Dabei sind alle vorstehend und nachstehend beschriebenen Merkmale auch auf diese Variante anwendbar.
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Ein einfacher Schnappmechanismus zur axialen Arretierung der Zufuhrstutzen kann dadurch erreicht werden, dass ausgehend vom jeweiligen freien äußeren Ende der Zufuhrstutzen axiale verlaufende Schlitze vorgesehen sind, die Laschen bilden, die an ihren freien Enden mit Rastnocken versehen sind, die in den Axialbohrungen an einer Durchmesserstufe oder an den Axialbohrungen frei überstehend stirnseitig am Planetenradbolzen oder am Planetenradträger zur axialen Fixierung einrastbar sind.
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Vorzugsweise sind die Zufuhrstutzen rohrförmig mit einer Zentralbohrung zur Leitung des Schmieröls ausgeführt Zur Unterbindung eines Ölverlusts können dabei die Zufuhrstutzen an ihren äußeren Enden oder in einem zwischen ihren axialen Enden gelegenen mittleren Bereich durch einen einteilig mit den Zufuhrstutzen ausgeführten Verschluss oder durch separat eingebrachte Verschlusselemente öldicht verschlossen sein. Auf diese Weise wird ein Ölverlust vermieden und sichergestellt, dass das in die Zufuhrstutzen an deren inneren Enden eingeleitete Schmieröl vollständig zu den Lagerungen der Planetenräder gelangt.
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Eine einfache Maßnahme zum öldichten Verschluss eines rohrförmigen Zufuhrstutzens ist beispielsweise durch einen an seinem äußeren Ende in die Zentralbohrung eingepressten Stopfen möglich. Bevorzugt wird dazu ein aus einem geeigneten Kunststoff hergestellter Stopfen eingesetzt, der ergänzend zu einer Pressung mittels einer Klebung gesichert werden kann.
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Eine andere Möglichkeit besteht darin zumindest einen rohrförmiger Zufuhrstutzen endseitig durch eine Trennwand öldicht zu verschließen.
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Denkbar ist auch, zumindest eine Axialbohrung an den Planetenradbolzen zur Aufnahme eines rohrförmigen Zufuhrstutzens als Stufenlochbohrung auszuführen, die mittels einer in diese eingepresste Kugel oder durch einen anderen öldichten Stopfen verschlossen ist.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch durch ein Verfahren zur Herstellung einer Schmiervorrichtung zur Zufuhr von Schmieröl zu den Lagerungen der auf Planetenradbolzen gelagerten Planetenräder eines Planetenradgetriebes gelöst, wobei die Schmiervorrichtung mit einem Grundkörper zum Auffangen von Schmieröl aus der Umgebung und mehreren Zufuhrstutzen hergestellt wird, die zur Leitung des Schmieröls aus dem Grundkörper zu den Lagerungen der Planetenräder und zur Halterung des Grundkörpers am Planetenradgetriebe in Axialbohrungen an den Planetenradbolzen einsteckbar sind. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, Grundkörper und Zufuhrstutzen als separate Bauteile zur Verwendung des Grundkörpers als Gleichteil in verschiedenen Planetenradgetrieben und zur individuellen Anpassung der Zufuhrstutzen an das jeweilige Planetenradgetriebe herzustellen. Die Herstellung der Schmiervorrichtung kann so kostengünstig erfolgen und vereinfacht werden, insbesondere kann die Schmierstoffvorrichtung an den Zufuhrstutzen besonders einfach an unterschiedliche Zahnradbreiten der Planetenradträger angepasst werden, wenn das Planetenradgetriebe beispielsweise für verschiedene Drehmomentvarianten, beispielsweise für Planetengetriebe in Automatikgetrieben mit unterschiedlichen Drehmomentklassen, also Einsatzfahrzeugen, und damit für unterschiedlichen Breiten des Getriebes verwendet wird. Der Grundkörper kann insbesondere bei variierenden Breiten des Planetenradträgers und bei gleichem Achsabstand und gleicher Anzahl von Planetenrädern als Gleichteil für verschiedene Planetenradgetriebe verwendet werden. Zudem können bei der Herstellung durch Spritzguss die Spritzgusswerkzeuge vereinfacht werden, insbesondere wird die Herstellung von Grundkörper und Zufuhrstutzen mit separaten Spritzwerkzeugen ermöglicht.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:
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1 eine Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßes Schmierölzufuhrvorrichtung,
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2 die Anordnung der Schmierölzufuhrvorrichtung in einem Planetenradgetriebe in einer Schnittdarstellung,
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3 eine Seitenansicht der Schmierölzufuhrvorrichtung aus 1,
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4 bis 6 jeweils einen Ausschnitt aus 2.
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Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
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In 1 bis 3 ist eine erfindungsgemäße Schmiervorrichtung dargestellt, die zur Zufuhr von Schmieröl zu den Lagerungen 1 der auf Planetenradbolzen gelagerten Planetenräder eines Planetenradgetriebes dient. Sie weist einen einteiligen ringförmigen Grundkörper 2 (3) und mehrere gleich ausgeführte an diesem befestigbare rohrförmige Zufuhrstutzen 3 auf, von denen nur einer in 1 und 2 dargestellt ist. Grundkörper 2 und Zufuhrstutzen 3 sind als separate Bauteile ausgeführt. Der Grundkörper 2 dient zum Auffangen von Schmieröl insbesondere als Spritzöl aus der Umgebung. Die Zufuhrstutzen 3 sind jeweils zur Leitung des aufgefangenen Schmieröls aus dem Grundkörper 2 zu den Lagerungen 1 der Planetenräder und zur Halterung des Grundkörpers 2 am Planetenradgetriebe in durchgehende zentrale Axialbohrungen 4 an den Planetenradbolzen einsteckbar und mit einem frei überstehenden äußeren Ende am Planetenradbolzen axial fixiert (2).
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2 zeigt einen Ausschnitt des Planetenradgetriebes mit einem über eine Lagerung 1 auf einem Planetenradbolzen gelagerten Planetenrad. Das Planetenradgetriebe weist mehrere um eine Zentralachse umlaufende Planetenräder auf, die über die Planetenradbolzen an einem Planetenradträger 5 abgestützt sind. Die Planetenradbolzen sind jeweils mit ihren Enden in Durchgangsbohrungen an einem Planetenradträger 5 zur Abstützung aufgenommen. Zur Leitung des aufgefangenen Schmieröls aus dem Grundkörper 2 zu den Lagerungen 1 der auf den Planetenradbolzen gelagerten Planetenräder bilden die Zufuhrstutzen 3 im Inneren jeweils einen axialen Zufuhrkanal, der über radiale Durchgangsöffnungen mit radialen Durchgangsbohrungen an den Planetenradbolzen kommuniziert, die zu den Lagerungen 1 der Planetenräder führen.
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Der Grundkörper 2 bildet zum Auffangen des Schmieröls eine Ringschale mit zwei axial ausgerichteten ringförmigen Wandbereichen: nämlich einen axial inneren Wandbereich mit dem der Grundkörper 2 zur Montage an einem Planetenradträger 5 seitlich axial ringförmig anlegbar ist, und einem axial äußeren Wandbereich, der mit einem ringförmigen radial inneren Rand 6 einen offenen Bereich zum Eintritt von Spritzöl aus der Umgebung begrenzt. Innerer und äußerer Wandbereich sind radial außen über eine ringförmig umlaufende Rinne 7 miteinander verbunden. Auf diese Weise wird die Rinne 7 durch den äußeren Wandbereich axial außen und durch den inneren Wandbereich axial innen ringförmig begrenzt. Die Rinne 7 dient als Reservoir, in dem sich das aufgefangene Schmieröl in dem mit dem Planetenradträger 5 umlaufenden Grundkörper 2 durch Fliehkraftwirkung sammelt. Das aufgefangene Schmieröl wird dabei durch die Stauwirkung in der Rinne 7 an der innenseite des inneren Wandbereichs nach radial innen in die Zufuhrstutzen 3 gedrückt.
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Der Grundkörper 2 weist am inneren Wandbereich korrespondierend zu den Axialbohrungen 4 an den Planetenradbolzen Durchbrüche 8 auf. Die Zufuhrstutzen 3 sind jeweils mit einem äußeren Ende am inneren Wandbereich an den Durchbrüchen 8 hindurch geführt und mit einem inneren Ende am Grundkörper 2 axial fixiert (1). Mit ihrem äußeren Ende sind sie jeweils in die Axialbohrungen 4 an den Planetenradbolzen zur Halterung am Planetenradgetriebe eingesteckt und durch diese hindurchgeführt und an ihrem überstehenden freien äußeren Ende mit einer Arretierung am stirnseitigen Ende des jeweiligen Planetenradbolzens axial fixiert (2). Die Arretierung ist beispielhaft als Schnappmechanismus ausgeführt. Hierzu sind ausgehend vom jeweiligen freien äußeren Ende der Zufuhrstutzen axiale verlaufende Schlitze vorgesehen, die Laschen bilden, die an ihren freien Enden mit Rastnocken versehen sind, die an den Axialbohrungen überstehen und an den Planetenradbolzen stirnseitig axial einrasten. Auf diese Weise fixiert die Arretierung die Schmiervorrichtung an der vom Grundkörper 2 abgewandten Gegenseite des Planetenradträges 5 bzw. der Planetenradbolzen und hält den Grundkörper 2 in der gewünschten Position. Hierdurch ist die Schmierstoffvorrichtung mit den Zufuhrstutzen 3 zur Halterung am Planetenradgetriebe beidseitig axial an den Außenseiten des Platenradträgers 5 bzw. den Planetenradbolzen gesichert
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3 zeigt eine Einzelansicht der Schmiervorrichtung an der Außenseite des äußeren Wandbereichs des Grundkörpers 2. Die Schmierstoffvorrichtung ist beispielhaft mit drei Durchbrüchen 8 am inneren Wandbereich ausgeführt, in die drei Zufuhrstutzen 3 mit ihren äußeren Enden hindurchgeführt und zur Halterung in drei korrespondierende Axialbohrungen 4 an drei Planetenradbolzen einsteckbar und axial fixierbar sind (1). Auf diese Weise ist der Grundkörper 2 über die Zufuhrstutzen 3 mit den Planetenradbolzen und dem Planetenradträger 5 verbunden und läuft mit diesen um eine Zentralachse des Planetenradgetriebes um. Denkbar sind auch vier oder mehr Durchbrüche 8 am inneren Wandbereich für eine entsprechende Anzahl von Zufuhrstutzen 3 korrespondierend zur Anzahl der Planetenradbolzen bzw. zur Anzahl der Planetenräder des Planetenradgetriebes. An ihren inneren Enden sind die Zufuhrstutzen 3 mit einem am Außendurchmesser abstehenden kragenförmigen Abschnitt 9 an der Innenseite des inneren Wandbereichs des Grundkörpers 2 axial flächig angelegt fixiert. Dabei sind die Durchbrüche 8 am inneren Wandbereich radial außen axial fluchtend zu dem inneren Rand 6 des äußeren Wandbereichs angeordnet (3). Hierdurch sind die Zufuhrstutzen 3 zur Montage durch den offenen Bereich einfach in die Durchbrüche 8 in die Axialbohrungen 4 an den Planetenradbolzen axial einsteckbar. Auf diese Weise wird der radiale Abstand der Durchbrüche 8 bzw. der in diese eingesteckten Zufuhrstutzen 3 zur Rinne 7 minimiert und das Einströmen von Schmieröl in die Zufuhrstutzen 3 aufgrund der Stauwirkung in der Rinne 7 maximiert. Der innere Wandbereich kann radial innen mit einer zentralen Öffnung, insbesondere zur Durchführung einer Zentralwelle des Planetenradgetriebes, ausgeführt sein.
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Die Zufuhrstutzen 3 sind jeweils an ihrem inneren Ende mit einem kragenförmigen Abschnitt 9 ausgeführt, der rechtwinklig am Außendurchmesser absteht und eine axiale Anlagefläche bildet, mit der er an der Innenseite des inneren Wandbereichs des Grundkörpers 2 flächig angelegt ist (1 und 2). Dort ist korrespondierend zum kragenförmigen Abschnitt 9 jeweils eine vom Rand der Durchbrüche 4 ausgehende axiale Vertiefung 10 vorgesehen, in die die Zufuhrstutzen 3 jeweils mit ihrem kragenförmigen Abschnitt 9 zur Anlage einsetzbar sind, so dass sie jeweils mit ihrem inneren Ende stirnseitig bündig mit der Innenseite des inneren Wandbereichs abschließen. Die Wandstärke des kragenförmigen Abschnitts 9 entspricht dabei etwa der der halben Wandstärke des inneren Wandbereichs. Die Vertiefung 10 ist entsprechend der Wandstärke des kragenförmigen Abschnitts 9 ausgebildet.
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Der kragenförmige Abschnitt 9 erstreckt sich jeweils am Außendurchmesser der inneren Enden der Zufuhrstutzen 3 in Umfangsrichtung als ein Kragen hier beispielhaft mit ca. 180° (3). Denkbar sind auch Ausführungen mit mehreren in Umfangsrichtung ausgebildeten Krägen. Die Vertiefung 10 ist jeweils an der radial inneren Seite der Durchbrüche 8 ausgebildet. Hierdurch können diese möglichst nahe an der Rinne 7 angeordnet werden.
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4 bis 6 zeigen verschiedene Varianten der Erfindung. In 4 ist zum öldichten Abschluss der rohrförmigen Zufuhrstutzen 3 an deren äußeren Enden im Bereich des Schnappmechanismus jeweils ein beispielsweise aus Kunststoff hergestellter Stopfen 11 in die durchgehende Zentralbohrung des Zufuhrstutzens 3 eingepresst. Eine andere Möglichkeit besteht gemäß 5 darin, die Zentralbohrung durch eine im Bereich zwischen den radialen Durchgangsöffnungen 13 zur Schmierölversorgung der Lagerungen 1 und dem äußeren Ende des Zufuhrstutzens 3 einteilig mit diesem ausgebildete Trennwand 12 zum äußeren Ende hin öldicht zu verschließen. Denkbar ist auch, wie in 6 gezeigt, die Axialbohrung 4 der Planetenradbolzen zur Aufnahme der rohrförmigen Zufuhrstutzen 3 jeweils als Stufenlochbohrung mit unterschiedlichen Durchmessern D1 und D2 auszuführen, wobei die Zufuhrstutzen 3 in dem den kleineren Durchmesser D1 aufweisenden Teil der Stufenlochbohrung angeordnet sind. Die Durchmesserstufe ist dabei in dem durch radiale Durchgangsbohrungen 15 an den Planetenradbolzen zur Schmierölversorgung der Lagerungen 1 und dem äußeren Ende der Axialbohrungen 4 begrenzten Bereich angeordnet. Dabei kann jeweils die Axialbohrung 4 endseitig zum äußeren Ende hin mittels einer in den den größeren Durchmesser D2 aufweisenden Teil der Stufenlochbohrung eingepresste Kugel 14 öldicht verschlossen werden. Hierzu ist der den größeren Durchmesser D2 aufweisenden Teil der Stufenlochbohrung am Endabschnitt zum äußeren Ende geringfügig konisch aufgeweitet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lagerung
- 2
- Grundkörper
- 3
- Zufuhrstutzen
- 4
- Axialbohrung
- 5
- Planetenradträger
- 6
- Rand
- 7
- Rinne
- 8
- Durchbruch
- 9
- Abschnitt
- 10
- Vertiefung
- 11
- Stopfen
- 12
- Trennwand
- 13
- Durchgangsöffnung
- 14
- Kugel
- 15
- Durchgangsbohrung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008000900 A1 [0002]
