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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Planetengetriebe, insbesondere für eine Windkraftanlage.
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Ein Planetengetriebe ist ausführbar mit einem Getriebegehäuse, einem zentralen Sonnenrad, das in dem Getriebegehäuse um eine zentrale Getriebedrehachse rotierbar gehalten ist und eine Außenverzahnung trägt, einem Hohlrad, das konzentrisch zu der zentralen Getriebedrehachse in dem Getriebegehäuse angeordnet ist und eine Innenverzahnung aufweist, einem Planetenträger, der in dem Getriebegehäuse um die zentrale Getriebedrehachse drehbar gelagert ist, und mehreren Planetenrädern, die mittels als Gleitlager ausgestalteter Planetenradlager an dem Planetenträger um Planetenraddrehachsen drehbar gelagert sind und Außenverzahnungen aufweisen, die mit der Innenverzahnung des Hohlrades und der Außenverzahnung des Sonnenrads in Eingriff stehen. Derartige Planetengetriebe dienen beispielsweise als Übersetzungsgetriebe der Übersetzung einer niedrigen Drehzahl einer Antriebswelle des Planetengetriebes in eine deutlich höhere Drehzahl einer Abtriebswelle des Planetengetriebes. Dementsprechend sind Planetengetriebe häufig in Windkraftanlagen verbaut, wo eine niedrige Drehzahl der Rotorwelle in eine deutlich höhere Drehzahl der Generatorwelle übersetzt wird. Bei der Verwendung in Windkraftanlagen werden Planetengetriebe aufgrund der variablen Windverhältnisse überwiegend unter stark wechselnden Betriebsbedingungen betrieben. Infolge zeitweilig äußerst niedriger Drehzahlen der Antriebswelle und gleichzeitig extrem hoher Krafteinwirkung auf die Lager können in Planetengetrieben für Windkraftanlagen Wälzlager zur Lagerung der Planetenräder verbaut werden. Alternativ dazu können Planetenradlager in Planetengetrieben für Windkraftanlagen aber auch als Gleitlager ausgebildet sein. Ein derartiges Planetengetriebe für eine Windkraftanlage ist beispielsweise in der
EP 2 383 480 A1 beschrieben und weist ein Getriebegehäuse, in dem ein zentrales Sonnenrad mit einer Außenverzahnung um eine zentrale Getriebedrehachse drehbar gehalten ist auf. Weiterhin ist in dem Getriebegehäuse konzentrisch zu der zentralen Getriebedrehachse ein Hohlrad mit einer Innenverzahnung vorgesehen. Ebenfalls in dem Getriebegehäuse ist ein Planetenträger um die zentrale Getriebedrehachse drehbar gelagert. An dem Planetenträger sind mehrere Planetenräder gehalten. Die Planetenräder weisen Außenverzahnungen auf, die mit der Innenverzahnung des Hohlrades und der Außenverzahnung des Sonnenrads in Eingriff stehen. Radialgleitlager der Planetenräder nehmen radiale Kräfte auf und leiten diese ab. Um die Planetenräder auch axial zu führen und axiale Bewegungen der Planetenräder zu verhindern, sind ergänzend Axialgleitlager (auch Axialscheiben oder Anlaufscheiben genannt) erforderlich, die auf die Planetenräder wirkende axiale Kräfte ableiten. Solche Axialgleitlager können beispielsweise im Kontaktbereich zwischen Wangen des Planetenträgers und Stirnseiten der Planetenräder ausgebildet sein. Aus der
EP 2 383 480 B1 ist also auch eine Gleitlagerung von Planetenrädern bekannt, wobei das Planetenrad von zwei Axialscheiben bzw. zwei Axialgleitlagern geführt bzw. gelagert wird. Die Axialscheiben sind also Axialgleitlager und werden in Verbindung mit dem Planetenrad auch Anlaufscheiben genannt.
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Aus der
JP 2006 170413 A1 und der
CN 101581284 A ist bekannt, Gleitlager zur Lagerung von Planeten in Getrieben für Windkraftanlagen zu verwenden. Bekannte Gleitlagerwerkstoffe sind beispielsweise Weißmetalle mit Legierungsbestandteilen und Bronze-Legierungen. Im Allgemeinen werden Gleitlager in Industrieanwendungen mit einen Schmierspalt von etwa 15–20 μm im Betriebspunkt ausgelegt. Als zulässiger mittlerer dynamischer Druck wird von Lagerherstellern etwa 5MPa für Weißmetall angegeben.
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Im Betrieb können die Anlaufscheiben mitdrehen, wenn diese nicht fixiert sind.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Planetengetriebe zu schaffen, welches insbesondere der eingangs genannten Art entspricht, welches einen einfachen Aufbau ermöglicht, bzw. eine einfache und/oder platzsparende Fixierung einer Anlaufscheibe ermöglicht.
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Eine Lösung der Aufgabe gelingt bei einem Planetengetriebe nach Anspruch 1 und bei einem Verfahren zur Herstellung eines Planetengetriebes nach Anspruch 14. Ausgestaltungen des Planetengetriebes und des Verfahrens ergeben sich gemäß der Ansprüche 2 bis 13 und 15 bis 18.
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Ein Planetengetriebe, insbesondere für eine Windkraftanlage, mit einem Getriebegehäuse, weist ein zentrales Sonnenrad, das in dem Getriebegehäuse um eine zentrale Getriebedrehachse rotierbar gehalten ist und eine Außenverzahnung trägt, ein Hohlrad auf, das konzentrisch zu der zentralen Getriebedrehachse in dem Getriebegehäuse angeordnet ist und eine Innenverzahnung hat. Das Planetengetriebe weist insbesondere einen einwangigen oder zweiwangigen Planetenträger auf, der in dem Getriebegehäuse um die zentrale Getriebedrehachse drehbar gelagert ist, und mehreren Planetenrädern, die mittels als Gleitlager ausgestalteter Planetenradlager an dem Planetenträger um Planetenraddrehachsen drehbar gelagert sind und Außenverzahnungen aufweisen, die mit der Innenverzahnung des Hohlrades und der Außenverzahnung des Sonnenrads in Eingriff stehen. Der einwangige Planetenträger weist gegenüber dem zweiwangigen Planetenträger nur eine Wange auf. Der zweiwangige Planetenträger weist auf beiden Seiten der in einer Ebene angeordneten Planetenräder Wangen auf, welche die Planetenräder tragen bzw. führen. Die Planetenradlager weisen zwei Anlaufscheiben auf, welche ringförmige Lagerkörper darstellen, wobei zumindest einer der ringförmigen Lagerkörper von einer Planetenradachse durchsetzt ist. Die Anlaufscheiben sind drehfest gehalten.
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In einer Ausgestaltung ist die Anlaufscheibe bzw. sind die Anlaufscheiben am Planetenträger mittels Verschraubung drehfest befestigt. So ist auch keine Zentrierung der Anlaufscheibe erforderlich. Für eine Verschraubung der Anlaufscheibe sind ein Befestigungsgewinde und -bohrung im Planetenträger erforderlich. Dies erhöht die Komplexität der Herstellung und kann den Planetenträger, also insbesondere dessen Wange schwächen. An Gewinden und Bohrungen können auch hohe Spannungsspitzen auftreten. Die Verschraubung ist zu versenken. Aufgrund der versenkten Verschraubung kann es zu einer sehr dicken Ausführung der Anlaufscheibe kommen, wodurch viel axialer Bauraum in Anspruch genommen wird.
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Als Verdrehsicherung beispielsweise zwischen der Anlaufscheibe und der Achse des Planetenrades (Welle-Nabe-Verbindung) und/oder zwischen der Anlaufscheibe und dem Träger des Planetenrades können verschieden Verbindungsarten verwendet werden, wie zum Beispiel:
- – eine oder mehrere Abflachungen
- – Polygon Formen mit unterschiedlicher Anzahl von Ecken
- – Zahnwellenverbindung
- – reiner Zylinderpresssitz ohne Formschluss
- – Vielkeilverbindungen
- – Kegelpressverbindungen
- – Passfederverbindungen
- – Spannsätze
- – Stiftverbindungen, radial und axial, diagonal
- – Stirnverzahnung
- – Ringfederspannelemente
- – Ringfederspannsatz
- – Toleranzring
- – Kegelflächenspannsatz
- – Schrumpfscheibe
- – Spannhülse
- – Sternscheiben-Verbindung
- – hydraulische Spannbuchse
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Ein Planetengetriebe, insbesondere für eine Windkraftanlage, ist mit einem Getriebegehäuse, einem zentralen Sonnenrad, das eine Außenverzahnung trägt, einem Hohlrad, das eine Innenverzahnung aufweist, einem Planetenträger und einem Planetenrad, welches mittels eines Radialgleitlagers um die Planetenraddrehachse drehbar gelagert ist und Außenverzahnungen aufweist, die mit der Innenverzahnung des Hohlrads und der Außenverzahnung des Sonnenrads in Eingriff stehen, wobei zwischen dem Planetenrad und dem Planetenträger eine Anlaufscheibe ist ausgeführt, wobei die Anlaufscheibe zur Planetenraddrehachse eine Achsverdrehsicherung aufweist. Die Achsverdrehsicherung stellt sicher, dass die Anlaufscheibe zur Planetenraddrehachse drehfest ist.
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Durch diese Achsverdrehsicherung kann auf eine Verschraubung als Verdrehsicherung verzichtet werden. Damit ist beispielsweise eine Optimierung der Schraubenkopfhöhe nicht mehr notwendig, welche zudem beschränkt ist. Durch den Wegfall der Verschraubung kann die Dicke der Anlaufscheiben reduziert werden, was für eine kompaktere Bauweise des Planetengetriebes genutzt werden kann. Durch den Wegfall der Befestigungsschrauben der Anlaufscheiben (Axialgleitlager) sind auch keine Bohrungen und Gewinde im Planetenträger zwingend notwendig. Ein Wegfall der Verschraubungen der Anlaufscheiben am Planetenträger, wird durch die Achsverdrehsicherung kompensiert. Durch die Achsverdrehsicherung ist eine radiale Positionierung der Anlaufscheiben möglich, damit diese sich radial im Betrieb nicht bewegen können. Durch die Achsverdrehsicherung können verschieden Ziele erreicht werden: Die Herstellbarkeit des Planetenträgers wird vereinfacht, Spannungen im Planetenträger werden lokal reduziert, einfache Montage, kein Risiko von Schrauben im Getriebe, dünnere Anlaufscheiben, die Einspannlänge der Achse im Träger reduziert sich nur unwesentlich, die Planetenräder müssen deswegen nicht eingeschnürt werden um die Anlaufscheiben unter der Verzahnung zu positionieren.
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In einer Ausgestaltung des Planetengetriebes ist die Achsverdrehsicherung eine formschlüssige Verdrehsicherung. Die Anlaufscheibe (Axialgleitlager) wird also auf der Planetenträgerachse gegen Verdrehen durch einen Formschluss gesichert.
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Eine Verschraubung ist nicht mehr nötig. Der Formschluss ergibt sich quasi durch eine Positivform und eine korrespondierende Negativform.
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Erfolgt die radiale Positionierung und/oder Verdrehsicherung der Anlaufscheibe bzw. der Anlaufscheiben über die Planetenachse mittels Formschluss, wird somit verhindert, dass die Anlaufscheibe zum Planetenträger hin dreht. Somit ist sichergestellt, dass die Gleitbewegung zwischen Axiallager/Anlaufscheibe und dem Planetenrad stattfindet. So sind die Scheiben auch radial positioniert. Durch die Positionierung der Anlaufscheiben auf der Planetenraddrehachse entsteht ein Vorteil im Gegensatz zur Zentrierung und Positionierung der Anlaufscheiben im bzw. am Planetenträger bzw. dessen Wangen. Der Außendurchmesser der Anlaufscheiben kann beispielsweise größer gewählt werden, was zu einer vergleichsweise großen Gleitfläche führt. Durch eingeschränkte Bearbeitungsmöglichkeiten der Anlageflächen und des Zentrierbundes für die Anlaufscheibe an den innenliegenden Wangen des zweiwangigen Planetenträgers können gegebenenfalls nur kleine Außendurchmesser realisiert werden. So ist beispielsweise eine innenliegende Planfläche und Zentrierung durch Rückwärts-/Vorwärtsspindeln erzeugbar, wobei die Werkzeugspindelachse senkrecht zur Anlagefläche steht. Dabei wird der Werkzeughalter axial durch die Bohrungen im Träger geführt und zwischen den Wangen ein Fräskopf fixiert. Die maximale radiale Auslenkung des Werkzeugs wird somit durch die Bohrung im Planetenträger begrenzt. Somit sind oft nicht beliebig große Zentrierungen und Planflächen als Auflage der Anlaufscheiben realisierbar.
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Der Formschluss bildet eine Passung aus. Die Passung zwischen Anlaufscheibe und Planetenraddrehachse kann sowohl eine Spiel-, Übergangs- als auch Presspassung sein. So sind die Anlaufscheiben bzw. Axialgleitlager durch Formschluss fixiert.
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In einer Ausgestaltung des Planetengetriebes ist ein Ringkanal im Raum zwischen Radialgleitlagerhülse und Anlaufscheibe ausgeführt. Dieser Ringkanal kann in der Anlaufscheibe mittels umlaufender Nut hergestellt oder durch diese erweitert werden, um den Zwischenraum zu vergrößern. Alternativ oder zusätzlich kann die Bohrung des Planenterades entsprechend ausgenommen sein.
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In einer Ausgestaltung des Planetengetriebes weist die Achsverdrehsicherung bei der Anlaufscheibe eine Einbuchtung auf und die Planetenraddrehachse eine Abflachung, welche mit der Einbuchtung der Anlaufscheibe korrespondiert. Einbuchtung und Abflachung ergeben den Formschluss.
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In einer Ausgestaltung des Planetengetriebes weist diese eine weitere Anlaufscheibe, wobei die weitere Anlaufscheibe zur Planetenraddrehachse eine weitere Achsverdrehsicherung aufweist. Die eine Anlaufscheibe ist auf einer ersten Stirnseite des Planetenrades positioniert und die weitere Anlaufscheibe ist auf der zweiten Stirnseite des Planetenrades positioniert. Die eine Anlaufscheibe befindet sich an einer ersten Wange des Planetenradträgers und die weitere Anlaufscheibe befindet sich an einer zweiten Wange des Planetenradträgers. Die erste Wange ist gegenüber der ersten Stirnseite des Planetenrades und die zweite Wange ist gegenüber der zweiten Stirnseite des Planetenrades.
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In einer Ausgestaltung des Planetengetriebes ist die weitere Achsverdrehsicherung auch eine formschlüssige Verdrehsicherung. Beide Anlaufscheiben eines Planetenrades können also die gleiche Verdrehsicherung aufweisen.
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In einer Ausgestaltung des Planetengetriebes weist bei der weiteren Achsverdrehsicherung die weitere Anlaufscheibe eine Ausbuchtung auf und die Planetendrehachse weist eine Abflachung auf, welche mit der Ausbuchtung der weiteren Anlaufscheibe korrespondiert.
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In einer Ausgestaltung des Planetengetriebes weist die Anlaufscheibe zum Planetenträger eine Planetenträgerverdrehsicherung aufweist.
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In einer Ausgestaltung des Planetengetriebes ist also die Anlaufscheibe im Planetenträger gegen Verdrehen gesichert. So ist keine Verschraubung notwendig, wenn hierfür eine formschlüssige Verbindung eingesetzt ist. So ist beispielsweise eine Fixierung der Analaufscheibe, also des Axialgleitlagers in Getrieben von Windenergieanlagen möglich.
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In einer Ausgestaltung des Planetengetriebes weist also die die Planetenträgerverdrehsicherung eine formschlüssige Verdrehsicherung auf. Die radiale Positionierung und Verdrehsicherung der Anlaufscheiben erfolgt beispielsweise über den Planetenträger mittels Formschluss zur Außenkontur der Anlaufscheiben. Dadurch wird verhindert, dass sich die Anlaufscheibe im Planetenträger dreht. Somit ist sichergestellt, dass die Gleitbewegung zwischen Axiallager/Anlaufscheibe und dem Planetenrad stattfindet. So sind die Anlaufscheiben auch radial positioniert. Die Passung zwischen Anlaufscheibe und Planetenträger kann sowohl eine Spiel, Übergangs- als auch Presspassung sein.
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Durch die Zentrierung und Verdrehsicherung über die Außenkontur der Anlaufscheiben im Planetenträger ergibt sich ein großer wirksamer Hebelarm zur Abstützung. Dadurch werden die lokalen Belastungen, die auf den weichen Anlaufscheibenwerkstoff einwirken reduziert.
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Durch die Fixierung der Anlaufscheiben bzw. Axialgleitlager durch Formschluss an der Außenkontur kann beispielsweise auch eine einfache Montage des Planetengetriebes erzielt werden.
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In einer Ausgestaltung des Planetengetriebes mit der Planetenträgerverdrehsicherung weist die Anlaufscheibe eine Abflachung auf und der Planetenträger eine Ausbuchtung, welche mit der Abflachung der Anlaufscheibe korrespondiert.
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In einer Ausgestaltung des Planetengetriebes weist auch die weitere Anlaufscheibe zum Planetenträger eine weitere Planetenträgerverdrehsicherung auf.
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In einer Ausgestaltung des Planetengetriebes weist die weitere Planetenträgerverdrehsicherung eine formschlüssige Verdrehsicherung auf.
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In einer Ausgestaltung des Planetengetriebes weist bei der weiteren Planetenträgerverdrehsicherung die weitere Anlaufscheibe eine Abflachung auf und der Planetenträger weist eine Ausbuchtung auf, welche mit der Abflachung der weiteren Anlaufscheibe korrespondiert.
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In einer Ausgestaltung des Planetengetriebes weist die Planetenträgerverdrehsicherung eine offene Anlaufscheibenaufnahme am Planetenträger auf. So kann die Anlaufscheibe nicht nur eingelegt werden, sondern auch eingeschoben werden.
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In einer Ausgestaltung des Planetengetriebes werden die Planetenraddrehachsen mit einem Stahlstift oder Ähnlichem gegen Verdrehen gesichert. Diese Verdrehsicherung ist beispielsweise für die fixe Positionierung der Schmiertaschen des Radialgleitlagers nötig. Dies sichert die Funktion des Gleitlagers. Große Stiftdurchmesser mit erhöhter Scherfestigkeit ermöglichen eine hohe Kraftaufnahme können allerdings mit einer Schwächung des Planetenträgers einhergehen. Ist die Verdrehsicherung mit einem Stahlstift für die Fixierung der Planetenraddrehachsen beispielsweise aufgrund des geringen Bauraums zu schwach, ist auch eine andere Lösung möglich, welche auch zu hybriden Funktionen von Bauteilen führen kann. Im Übrigen können Stiftbohrungen im Planetenträger zu Spannungsspitzen in unerwünschten Bereichen führen.
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In einer Ausgestaltung des Planetengetriebes wird die Planetenraddrehachse durch doppelten Formschluss der Anlaufscheibe und/oder einer Kombination aus Verschraubung und Formschluss gegen Verdrehen gesichert. Zur Verdrehsicherung können die Anlaufscheiben bzw. die Axialgleitlager verwendet werden, in dem die Scheiben einen Formschluss zur Achse (Planetenraddrehachse) als auch einen Formschluss zum Planetenträger (Träger) aufweisen. Die mögliche Neigung der Achse zur Drehbewegung wird somit auf die Scheibe übertragen, die vom Formschluss des Trägers festgehalten wird. Alternativ können ein Formschluss zur Achse und Scheibe sowie eine Verschraubung der Anlaufscheibe am Träger erfolgen, wobei der Formschluss zur Achse diese am Drehen hindert. Somit übernimmt die Anlaufscheibe zwei Funktion: Axiale Führung des Planetenrades und Verdrehsicherung der Achse. Hieraus ergibt sich eine hybride Funktion der Anlaufscheiben bzw. Axialgleitlager. Es ist eine robuste Verdrehsicherung der Achse im Planetenträger möglich. Durch den Formschluss wird eine gleichmäßige Verteilung der Belastungen am Umfang der Scheiben erreicht. Stiftbasierte und/oder Schrauben basierte Verdrehsicherungen der Achse sind lokal an einer Umfangsstelle positioniert und führen zu erhöhten Spannungskonzentration am Planetenträger. Durch die hybride Verwendung der Anlaufscheibe auch als Verdrehsicherung der Achse wird die Herstellbarkeit des Trägers vereinfacht und Spannungen im Träger sind lokal reduziert. Ferner lässt sich eine einfache Montage realisieren und es gibt auch kein Risiko von Schrauben und/oder Stiften im Getriebe wegen der Sicherstellung der Verdrehsicherung. Es sind dünnere Anlaufscheiben möglich und die Einspannlänge der Achse im Träger reduziert sich nur unwesentlich.
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Bei einem möglichen Verfahren zur Herstellung des Planetengetriebes ist bei einer Ausführung der Axialscheiben ohne Verschraubung, bei der die Scheiben durch Formschluss lediglich verdrehgesichert jedoch nicht befestigt sind, die in Montagelage oben liegende Axialscheibe während des Montagevorgangs in Position zu halten. Die in Montagelage oben liegende Axialscheibe kann entweder durch eine temporäre Verschraubung oder durch eine Vorrichtung während des Montagevorgangs in Position gehalten werden. Für die temporäre Verschraubung sind zusätzliche Gewinde und Bohrungen im Planetenträger und in den Scheiben vorzusehen, welche allerdings Kosten verursachen und die Strömung im Gleitspalt beeinträchtigen können. Allerdings besteht hier die Gefahr, dass die Hilfsschrauben nach dem Montagevorgang versehentlich im Getriebe verbleiben könnten. Aufgrund der beengten Bauraumverhältnisse ist es schwierig eine Vorrichtung zu schaffen, die ohne eine Berührung der empfindlichen Gleitflächen auskommt.
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Bei einem weiteren möglichen Verfahren zur Herstellung des Planetengetriebes wird im Montageprozess der Anlaufscheiben die generatorseitige Anlaufscheibe bzw. die zweite der zwei Anlaufscheiben für ein Planetenrad nach dem Einlegen des Planetenrades radial in ein offenes Polygon des Trägers der Planetenräder eingelegt bzw. eingeschoben. Das offene Polygon ist ein Beispiel für eine offene Anlaufscheibenaufnahme am Träger.
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In einer Ausgestaltung des Planetengetriebes erfolgt die radiale Positionierung und Verdrehsicherung der Anlaufscheiben ohne Verschraubung über den Planetenträger mittels Formschluss zur Außenkontur der Scheiben. Der Formschluss an der bei Montage oben liegenden Axialscheibe (Anlaufscheibe) im Planetenträger ist so gestaltet, dass die Montagereihenfolge so durchgeführt werden kann, dass die bei Montage oben liegende Axialscheibe erst nach Montage des Planetenrades montiert werden kann. So ist eine zusätzliche Fixierung dieser Axialscheibe während des Montagevorgangs nicht notwendig.
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Die Axialscheiben haben beispielsweise ein Sechskant-Polygon an der Außenkontur. Die in der Montagelage unten liegende Axialscheibe ist über ein vollständiges Sechskant-Polygon im Planetenträger zentriert und verdrehgesichert. Die in der Montagelage oben liegende Axialscheibe ist über ein nach außen offenes „halbes“ Sechskant-Polygon im Planetenträger verdrehgesichert (vergleichbar einem Maulschlüssel). Die Zentrierung dieser Axialscheibe erfolgt über die Achse. Dadurch ist beispielsweise folgende Montagereihenfolge möglich:
- 1. Einlegen der „unteren“ Axialscheibe in den Planetenträger.
- 2. Radiales Einschieben des Planetenrades in den Planetenträger.
- 3. Radiales Einschieben der „oberen“ Axialscheibe zwischen Planetenrad und Planetenträger.
- 4. Axiales Einsetzen der Achse in den Planetenträger und damit „Verriegeln der „oberen“ Axialscheibe.
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Durch die Verwendung der Formschlussgeometrie wird eine geänderte Montagereihenfolge ermöglicht. So wird diese einfach und birgt geringere Beschädigungsgefahren der empfindlichen Bauteile. Es ergibt sich auch eine geringere Teilezahl und ein vermindertes Risiko von Schrauben oder Stiften im Getriebe.
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Bei einem weiteren Verfahren zur Herstellung des Planetengetriebes, insbesondere für eine Windkraftanlage, mit einem Getriebegehäuse, einem zentralen Sonnenrad, das eine Außenverzahnung trägt, einem Hohlrad, das eine Innenverzahnung aufweist, einem Planetenträger und einem Planetenrad, welches mittels eines Radialgleitlagers um die Planetenraddrehachse drehbar gelagert ist und Außenverzahnungen aufweist, die mit der Innenverzahnung des Hohlrades und der Außenverzahnung des Sonnenrads in Eingriff stehen, wobei zwischen dem Planetenrad und dem Planetenträger eine Anlaufscheibe ist, wobei die Anlaufscheibe zur Planetenraddrehachse eine formschlüssige Achsverdrehsicherung aufweist, wird zur Herstellung des Planetengetriebes die Anlaufscheibe auf dem Planetenträger positioniert und die Planetenraddrehachse derart in den Planetenträger geführt, dass sich eine formschlüssige Verbindung zwischen der Planetenraddrehachse und Anlaufscheibe ergibt.
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In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird zur Herstellung des Planetengetriebes eine weitere Anlaufscheibe auf dem Planetenträger positioniert und die Planetenraddrehachse derart in den Planetenträger geführt, dass sich eine formschlüssige Verbindung zwischen der Planetenraddrehachse und der weiteren Anlaufscheibe ergibt.
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In einer Ausgestaltung des Verfahrens weist die Anlaufscheibe zum Planetenträger eine formschlüssige Planetenträgerverdrehsicherung auf, wobei zur Herstellung des Planetengetriebes die Anlaufscheibe auf dem Planetenträger verdrehsicher positioniert wird.
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In einer Ausgestaltung des Verfahrens weist die weitere Anlaufscheibe zum Planetenträger eine formschlüssige Planetenträgerverdrehsicherung aufweist, wobei zur Herstellung des Planetengetriebes die weitere Anlaufscheibe zwischen dem Planetenträger und dem Planetenrad eingeschoben wird, wobei hierfür insbesondere eine offene Anlaufscheibenaufnahme am Planetenträger vorgesehen ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend auf der Basis von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnungen exemplarisch weiter erläutert, wobei gleichartige Elemente die gleichen Bezugszeichen aufweisen. Dabei zeigt:
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1 eine schematische Darstellung eines Planetengetriebes;
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2 einen Längsschnitt durch einen Planetenträger mit Planetenrad entsprechend einer ersten Ausführungsvariante;
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3 eine Planetenraddrehachse;
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4 Positionen stirnseitiger Anlaufscheiben auf der Achse;
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5 eine Ausnehmung am Planetenrad für einen Ringkanal
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6 ein Planetenrad im eingebauten Zustand;
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7 eine perspektivische Darstellung einer Anlaufscheibe verdrehsicher im Träger;
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8 eine Anlaufscheibenaufnahme im Träger;
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9 eine weitere perspektivische Darstellung einer Anlaufscheibe verdrehsicher im Träger;
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10 einen ersten Montageschritt;
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11 einen zweiten Montageschritt;
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12 eine offene Anlaufscheibenaufnahme, und
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13 einen weiteren Montageschritt.
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Die Darstellung nach 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Planetengetriebes. Entsprechend der schematischen Darstellung gemäß 1 weist ein Planetengetriebe ein mit einer ersten Getriebewelle 1 verbundenes Sonnenrad 3, ein Hohlrad 6 und einem Planetenträger 4 mit zwei Wangen, in dem mehrere Planetenräder 5 gelagert sind und der mit einer zweiten Getriebewelle 7 verbunden ist. Das Hohlrad 6 kann in ein- oder mehrteiliges Getriebegehäuse 9 integriert sein, das auch Lagersitze für Lager 2, 8 der ersten und zweiten Getriebewelle 1, 7 aufweist. Die Lagersitze können beispielsweise in einem Gehäusedeckel integriert sein. Das Planetenrad 5 ist über Radiallager 13 gelagert und weist eine Achse (Planetenradrehachse) 10 auf, welche mit dem Planetenträger verbunden ist.
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Die Darstellung nach 2 zeigt einen Längsschnitt durch den Planetenträger mit einer ersten Wange 4 und einer zweiten Wange 4‘. Das Planetenrad 5 weist eine erste Stirnseite 22 und eine zweite Stirnseiten 22‘ auf. Im Bereich einer ersten Anlaufscheibe 12 ist die erste Stirnseite eingerückt 23. Im Bereich einer zweiten Anlaufscheibe 12‘ ist die zweite Stirnseite eingerückt 23‘. In der Achse 10 befinden sich Schmierstoffkanäle 16, welche in Schmiertaschen 15 und 15‘ enden. Die Schmiertaschen werden von einem Radiallager 14 ausgebildet.
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Die Darstellung nach 3 zeigt eine Achse 10, eine Planetenraddrehachse. Im Bereich der Anlaufscheiben 12 und 12‘ ist die Achse 10 abgeflacht (2-fach) um den Formschluss sicherzustellen. Korrespondierend zu den Abflachungen 24, 24‘, 25 und 25‘ der Achse 10 weisen die Anlaufscheiben 12 und 12‘ Ausbuchtungen 26, 26‘, 27 und 27‘ auf, wobei so ein Formschluss zustande kommt. Zur besseren Schmierung weisen die Anlaufscheiben 12, 12‘ Schmierstoffkanäle 17 auf. Zwischen den Anlaufscheiben 12 und 12‘ befindet sich das Radiallager 14. Die Achse 10 kann über eine Buchse 18 z.B. mit einem Stift (nicht dargestellt) arretiert werden.
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Die Darstellung nach 4 zeigt die Positionen stirnseitiger Anlaufscheiben 12 und 12‘ auf der Achse 10 in einer Detailansicht mit stirnseitigen Ausnehmungen 19 am Planetenrad 5, welches Zähne 11 aufweist, zur Vergrößerung eines Ringkanals 21 zur Aufnahme von Schmierstoff und zur Überleitung des Schmierstoffs vom Radialgleitlager 14 zu den beiden Anlaufscheiben 12 und 12‘, welche Axialgleitlager sind. Die Anlaufscheiben 12, 12‘ weisen wieder die Ausbuchtungen 26 auf, welche zu Abflachungen 24 der Achse 10 korrespondieren, um dort drehfest positioniert zu sein.
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Die Darstellung nach 5 zeigt eine Erweiterung des Ringkanals durch Nut 20 in der Anlaufscheibe 12. Je größer der Ringkanal ist, desto besser kann die Versorgung der Anlaufscheibe 12 mit Schmierstoff sichergestellt werden.
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Die Darstellung nach 6 zeigt dünne Anlaufscheiben 12 und 12‘ ohne Verschraubung mit einer Außenfixierung. Hierfür ist jeweils eine Anlaufscheibenaufnahme 28 am jeweiligen Träger 4, 4‘ vorgesehen, welche sich in einem Formschluss mit der Anlaufscheibe 12, 12‘ befindet.
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Die Darstellung nach 7 zeigt eine Zentrierung und Verdrehsicherung der Anlaufscheibe 12 im Planetenträger 4 durch die Anlaufscheibenaufnahme 28. Hierfür ist eine polygonartige Verbindung vorgesehen, wobei die Anlaufscheibenaufnahme 28 Ausbuchtungen 29 und 30 aufweist und die Anlaufscheibe 12 korrespondierende Abflachungen 31 und 32, woraus sich ein Formschluss der Scheibe 12 zum Träger 4 ergibt. Ein Formschluss zur Achse ist hier nicht dargestellt.
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Die Darstellung nach 8 zeigt die Bildung eines vergrößerten Ringkanals 21 durch eine Durchmesserdifferenz von Anlaufscheibe 12 und Achse 5.
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Die Darstellung nach 9 zeigt eine eingelegte „untere“ Axialscheibe 12 in den Planetenträger. Dies kann ein erster Fertigungsschritt für den Einbau der Planetenräder sein.
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Die Darstellung nach 10 zeigt in einer Schnittdarstellung das in den Träger 4 eingeschobene Planetenrad 5, wobei hier erst eine Anlaufscheibe 12 positioniert ist.
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Die Darstellung nach 11 zeigt das Einschieben der zweiten (weiteren) Anlaufscheibe 12‘, nachdem die erste Anlaufscheibe 12 und das Planetenrad 5 schon positioniert sind.
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Die Darstellung nach 12 zeigt im Detail, wo die weitere Anlaufscheibe 12‘ eingeschoben wird. Die weitere Anlaufscheibe 12‘ wird in die offene Anlaufscheibenaufnahme 33 des Trägers 4 geschoben. Bei der Montage erfolgt also ein radiales Einschieben der „oberen“, weiteren Anlaufscheibe 12‘ zwischen Planetenrad 5 und Planetenträger 4, so dass sich eine Positionierung der Anlaufscheiben 12 und 12‘ zum Planetenrad 5 ergibt, wie dies in 13 dargestellt ist. Die Anlaufscheibe 12‘ ist durch die radial offene Anlaufscheibenaufnahme 33, welche als offenes Polygon vergleichbar einem Maulschlüssel ausführbar ist, verdrehgesichert.
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Die Darstellung nach 4 zeigt nach einem axialen Einsetzen der Achse 10 in den Planetenträger 4 dessen Position zu den zu den Anlaufscheiben 12 und 12‘, wobei durch das Einsetzen der Achse 10 insbesondere die „obere“, weitere Anlaufscheibe 12‘ in ihrer Position fixiert ist und nicht mehr herausfallen kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2383480 A1 [0002]
- EP 2383480 B1 [0002]
- JP 2006170413 A1 [0003]
- CN 101581284 A [0003]
