DE102016221721A1

DE102016221721A1 - Getriebeanordnung sowie einen Getriebewechselsatz mit der Getriebeanordnung sowie Planetengetrieberadsatz für die Getriebeanordnung

Info

Publication number: DE102016221721A1
Application number: DE102016221721.6A
Authority: DE
Inventors: Martin Lang
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2016-11-07
Filing date: 2016-11-07
Publication date: 2018-05-09
Also published as: WO2018082854A1

Abstract

Planetengetriebe werden im Getriebebau zur Übertragung von Antriebsdrehmomenten, z.B. im Bereich des Antriebsstrangs eines Fahrzeugs, eingesetzt. Üblicherweise umfasst ein Planetengetriebe eine Sonne, einen Träger mit einer Mehrzahl von Planeten sowie ein Hohlrad, wobei die Planeten sowohl mit der Sonne als auch mit dem Hohlrad kämmen. Die Sonne wird dabei axial auf z.B. einer Antriebswelle mittels eines Wellensicherungsrings gesichert.Hierzu wird eine Getriebeanordnung 1, mit einer Welle 3, mit einem ersten Planetenradsatz, wobei der erste Planetenradsatz eine Mehrzahl von Planetenrädern 19 aufweist, mit einem Planetenträger 21, wobei die Planetenräder 19 auf dem Planetenträger 21 drehbar angeordnet sind, mit einem ersten Sonnenrad 2, wobei das erste Sonnenrad 2 auf der Welle 3 drehfest aufgesetzt ist und mit den Planetenrädern 19 kämmt, wobei das erste Sonnenrad 2 eine erste axiale Baubreite B1 aufweist, wobei die Welle 3 ein erstes Sicherungsmittel 4 zur Sicherung des ersten Sonnenrads 2 und mindestens eine erste Sicherungsmittelaufnahme 10 zur Aufnahme des ersten Sicherungsmittels 4 aufweist, vorgeschlagen, wobei die Welle 3 mindestens eine zweite Sicherungsmittelaufnahme 12 zur Aufnahme eines zweiten Sicherungsmittels 12 aufweist, die zur Sicherung eines zweiten Sonnenrades 14 mit einer zweiten axialen Baubreite B2 für einen zweiten Planetenradsatz, wobei das zweite Sonnenrad drehfest auf der Welle 3 anstelle des ersten Sonnenrades 2 aufsetzbar ist, ausgestaltet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung, mit einer Welle, mit einem ersten Planetenradsatz, wobei der erste Planetenradsatz eine Mehrzahl von Planetenrädern aufweist, mit einem Planetenträger, wobei die Planetenräder auf dem Planetenträger drehbar angeordnet sind, mit einem ersten Sonnenrad, wobei das erste Sonnenrad auf der Welle drehfest aufgesetzt ist und mit den Planetenrädern kämmt, wobei das erste Sonnenrad eine erste axiale Baubreite aufweist, wobei die Welle ein erstes Sicherungsmittel zur Sicherung des ersten Sonnenrads und mindestens eine erste Sicherungsmittelaufnahme zur Aufnahme des ersten Sicherungsmittels aufweist. Ferner betrifft die Erfindung einen Getriebewechselsatz mit der Getriebeanordnung sowie einen Planetengetrieberadsatz für die Getriebeanordnung.
Planetengetriebe werden oftmals im Getriebebau zur Übertragung von Antriebsdrehmomenten, z.B. im Bereich des Antriebsstrangs, in Differentialen, in Radköpfen von Achsen oder in Getrieben eines Fahrzeugs oder einer Windkraftanlage, eingesetzt. Üblicherweise umfasst ein Planetengetriebe eine Sonne, einen Träger mit einer Mehrzahl von Planeten sowie ein Hohlrad, wobei die Planeten sowohl mit der Sonne als auch mit dem Hohlrad kämmen. Die Sonne wird dabei axial auf z.B. einer Antriebswelle mittels eines Wellensicherungsrings gesichert.
Die Druckschrift DE 28 18 289 A1 , die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, beschreibt ein Planetengetriebe für den Vorderradantrieb von Kraftfahrzeugen, dessen gehäuseförmiger Planetenradträger im Drehzapfen der Vorderachse befestigt und dessen Antriebswelle an einem Anschlag eines Radnabendeckels und in Gegenrichtung über einen Sicherungsring und das innere Zentralrad am Planetenradträger axial abgestützt ist. Die Lage der Antriebswelle wird in einer Richtung durch einen Zentralanschlag im Deckel und in der anderen Richtung durch einen Sicherungsring über das innere Zentralrad, eine Beilage und den Planetenradträger gesichert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schnelle Montage unterschiedlicher Planetengetrieberadsätze in der Getriebeanordnung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch eine Getriebeanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einen Getriebewechselsatz mit der Getriebeanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 sowie einen Planetengetrieberadsatz für die Getriebeanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.
Erfindungsgemäß wird eine Getriebeanordnung vorgeschlagen, wobei die Getriebeanordnung insbesondere als ein Planetengetriebe ausgebildet ist. Insbesondere ist die Getriebeanordnung für ein Fahrzeug oder für eine Windkraftanlage geeignet und/oder ausgebildet.
Die Getriebeanordnung weist eine Welle auf. Insbesondere ist die Welle eine Antriebswelle oder eine Abtriebswelle oder eine Gelenkwelle der Getriebeanordnung. Insbesondere ist die Welle ausgebildet, eine Drehbewegung weiterzuleiten. Insbesondere definiert die Welle mit ihrer Rotationsachse und/oder Symmetrieachse eine Hauptdrehachse.
Die Getriebeanordnung weist einen ersten Planetenradsatz auf, wobei der erste Planetenradsatz eine Mehrzahl von Planetenrädern aufweist. Insbesondere weist der erste Planetenradsatz mehr als zwei Planetenräder, vorzugsweise mehr als vier Planetenräder auf. Alternativ oder optional ergänzend weist der erste Planetenradsatz weniger als acht, vorzugsweise weniger als fünf Planetenräder auf. Insbesondere sind die Planetenräder als Zahnräder ausgebildet.
Die Getriebeanordnung weist einen Planetenträger auf, wobei die Planetenräder auf dem Planetenträger drehbar angeordnet sind. Insbesondere sind für die drehbare Anordnung zwischen den Planetenrädern und dem Planetenträger Lagereinrichtungen vorgesehen. Insbesondere sind die Planetenräder auf einem Teilkreisdurchmesser angeordnet, welcher koaxial zu der Hauptdrehachse positioniert ist. Insbesondere sind die Planetenräder auf dem Teilkreisdurchmesser in Umlaufrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet angeordnet. Besonders bevorzugt weist der Planetenträger Planetenbolzen auf, wobei jeweils ein Planetenrad auf jeweils einem Planetenbolzen angeordnet ist.
Die Getriebeanordnung weist ein erstes Sonnenrad auf. Insbesondere ist das erste Sonnenrad als ein Zahnrad ausgebildet. Insbesondere weist die Welle einen Aufnahmeabschnitt zur Aufnahme des ersten Sonnenrads auf, wobei der Aufnahmeabschnitt vorzugsweise an einem axialen Ende der Welle angeordnet ist.
Das erste Sonnenrad ist auf der Welle drehfest aufgesetzt und kämmt mit den Planetenrädern des ersten Planetenradsatzes. Insbesondere ist das Sonnenrad mit der Welle stoffschlüssig und/oder formschlüssig und/oder reibschlüssig und/oder kraftschlüssig gekoppelt, so dass vorzugsweise ein Drehmoment und/oder eine Drehbewegung auf die Welle bzw. auf das erste Sonnenrad übertragbar ist. Insbesondere bildet das erste Sonnenrad mit der Welle einen ersten Montagezustand.
Das erste Sonnenrad weist eine erste axiale Baubreite auf. Die erste axiale Baubreite beträgt insbesondere weniger als 99%, vorzugsweise weniger als 70%, im Speziellen weniger als 50% einer axialen Baulänge des Aufnahmeabschnitts. Alternativ oder optional ergänzend beträgt die erste axiale Baubreite mehr als 30%, vorzugsweise mehr als 60%, im Speziellen mehr als 85% der axialen Baulänge des Aufnahmeabschnitts. Insbesondere beträgt die axiale Baulänge des Aufnahmeabschnitts mehr als 1 cm, vorzugsweise mehr als 8 cm. Alternativ oder optional ergänzend beträgt die axiale Baulänge weniger als 10 cm, vorzugsweise weniger als 4 cm.
Die Welle weist ein erstes Sicherungsmittel zur Sicherung des ersten Sonnenrads und mindestens eine erste Sicherungsmittelaufnahme zur Aufnahme des ersten Sicherungsmittels auf. Somit ergibt sich folgendes Verfahren zur Montage des ersten Sonnenrads auf der Welle, bei dem in einem ersten Schritt das erste Sonnenrad auf die Welle drehfest aufgesetzt wird. Insbesondere wird in einem zweiten Schritt das erste Sicherungsmittel mit der ersten Sicherungsmittelaufnahme verbunden, so dass das erste Sonnenrad über das erste Sicherungsmittel in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse gesichert wird. Somit ist das erste Sicherungsmittel in dem ersten Montagezustand in der ersten Sicherungsmittelaufnahme aufgenommen und das erste Sonnenrad in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse gesichert. Insbesondere bildet das erste Sonnenrad in dem ersten Montagezustand mit dem ersten Sicherungsmittel einen Formschluss und/oder Reibschluss und/oder einen Kraftschluss in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse.
Im Rahmen der Erfindung weist die Welle mindestens eine zweite Sicherungsmittelaufnahme zur Aufnahme eines zweiten Sicherungsmittels auf, das zur Sicherung eines zweiten Sonnenrades mit einer zweiten axialen Baubreite für einen zweiten Planetenradsatz, das drehfest auf der Welle anstelle des ersten Sonnenrades aufsetzbar ist, ausgestaltet ist. Insbesondere ist in einem zweiten Montagezustand anstelle des ersten Sonnenrads das zweite Sonnenrad auf der Welle drehfest aufgesetzt. Insbesondere ist das zweite Sonnenrad als ein Zahnrad ausgebildet. Vorzugsweise kämmt das zweite Sonnenrad mit den Planetenrädern des zweiten Planetenradsatzes.
Somit ergibt sich folgendes Verfahren zur Montage des zweiten Sonnenrads auf der Welle, bei dem in einem ersten Schritt das zweite Sonnenrad auf die Welle drehfest aufgesetzt wird. Insbesondere wird in einem zweiten Schritt das zweite Sicherungsmittel mit der zweiten Sicherungsmittelaufnahme verbunden, so dass das zweite Sonnenrad über das zweite Sicherungsmittel in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse gesichert wird. Somit ist das zweite Sicherungsmittel in dem zweiten Montagezustand in der zweiten Sicherungsmittelaufnahme aufgenommen und das zweite Sonnenrad in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse gesichert. Insbesondere bildet das zweite Sonnenrad in dem zweiten Montagezustand mit dem zweiten Sicherungsmittel einen Formschluss und/oder Reibschluss und/oder einen Kraftschluss in axialer und/oder radialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse.
Ferner ergibt sich folgendes Verfahren zum Austausch des ersten Sonnenrads gegen das zweite Sonnenrad, bei dem in einem ersten Schritt das erste Sonnenrad und das erste Sicherungsmittel von der Welle demontiert werden. Insbesondere wird in einem zweiten Schritt das zweite Sonnenrad auf die Welle aufgesetzt. Insbesondere wird in einem dritten Schritt das zweite Sicherungsmittel mit der zweiten Sicherungsmittelaufnahme verbunden, so dass der zweite Montagezustand erreicht ist.
Optional ergänzend weist das zweite Sonnenrad einen anderen Kopfkreisdurchmesser und/oder Fußkreisdurchmesser wie das erste Sonnenrad auf. Alternativ oder optional ergänzend weist das zweite Sonnenrad eine andere Verzahnungsart, z.B. Evolventenverzahnung oder Zykloidenverzahnung oder Triebstockverzahnung etc., wie das erste Sonnenrad auf. Alternativ oder optional ergänzend weisen das erste Sonnenrad und das zweite Sonnenrad eine unterschiedliche Anzahl an Zähnen auf. Insbesondere ist der Aufnahmeabschnitt zur Aufnahme des zweiten Sonnenrads geeignet und/oder ausgebildet.
Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass insbesondere bei Verwendung zweier oder mehrere unterschiedlicher Sonnenräder mit unterschiedlichen Baubreiten und/oder Zahnbreiten, eine einzige Ausführung der Welle erforderlich ist, auf welcher die entsprechenden Sonnenräder aufgesetzt werden können. Dadurch wird insbesondere eine schnelle Montage ermöglicht, da lediglich das Sonnenrad und das Sicherungsmittel gewechselt werden müssen und nicht die gesamte Welle. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch die einzige Ausführung der Welle weitere Ausführungsformen von weiteren Wellen entfallen, was zum einen zu einer Bauteilreduzierung und zum anderen zu einer Einsparung von Kosten führt.
In einer konstruktiven Umsetzung der Erfindung ist die erste Sicherungsmittelaufnahme und/oder die zweite Sicherungsmittelaufnahme eine in Umlaufrichtung in Bezug auf die Hauptdrehachse verlaufende Aussparung. Insbesondere ist die Aussparung eine Nut oder eine Einkerbung. Vorzugsweise ist Aussparung durch ein Trennverfahren z.B. Fräsen, Drehen etc. oder durch ein Umformverfahren in die Welle eingebracht. Insbesondere sind die beiden Sicherungsmittelaufnahmen axial in Bezug auf die Hauptdrehachse voneinander beabstandet, wobei der Abstand vorzugsweise einer Differenz zwischen der ersten und/oder der zweiten axialen Baubreite entspricht. Optional ergänzend weist die Welle mindestens eine weitere, vorzugsweise mehr als zwei, im Speziellen mehr als fünf weitere Sicherungsmittelaufnahmen auf.
Die Aussparung dient dazu, das erste Sicherungsmittel und/oder das zweite Sicherungsmittel in Form eines Sicherungsringes aufzunehmen. Insbesondere ist das erste und/oder das zweite Sicherungsmittel ein Sicherungsring, wobei der Sicherungsring in der Aussparung aufgenommen ist. Alternativ ist das erste und/oder das zweite Sicherungsmittel ein Lamellenring oder eine Sicherungsscheibe. Insbesondere sind das erste und/oder das zweite Sicherungsmittel baugleich, vorzugsweise identisch, so dass nur ein Sicherungsring als erstes und zweites Sicherungsmittel verwendbar ist.
In einer weiteren konstruktiven Umsetzung ist die zweite Sicherungsmittelaufnahme an einer Stirnfläche der Welle angeordnet, die dazu dient, das zweite Sicherungsmittel in Form eines Plattenelementes aufzunehmen. Insbesondere ist das zweite Sicherungsmittel als das Plattenelement ausgebildet und das erste Sicherungsmittel vorzugsweise als der Sicherungsring ausgebildet. Insbesondere ist das Plattenelement als eine Scheibe oder eine eckige Platte ausgebildet. Insbesondere weist das Plattenelement einen Außendurchmesser auf, welcher größer ist als der Außendurchmesser der Welle und/oder der Außendurchmesser des Aufnahmeabschnitts. Alternativ oder optional ergänzend ist der Außendurchmesser des Plattenelements kleiner als der Kopfkreisdurchmesser des Sonnenrads.
Insbesondere ist die zweite axiale Baubreite gleich der axialen Baulänge des Aufnahmeabschnitts. Insbesondere schließt das zweite Sonnenrad bündig mit der Stirnfläche der Welle ab. Insbesondere liegt das Plattenelement formschlüssig und/oder reibschlüssig und/oder kraftschlüssig in axialer Richtung an dem Sonnenrad und/oder der Stirnfläche an.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist die zweite Sicherungsmittelaufnahme dazu ausgebildet, einen Stützabschnitt des Plattenelements aufzunehmen, wobei der Stützabschnitt eine Verlängerung der Welle bilden kann. Insbesondere ist der Stützabschnitt ein zylinderförmiger Ansatz, wie dies z.B. bei Gewindeflanschen bekannt ist. Insbesondere weist der Stützabschnitt einen Außendurchmesser auf, welcher kleiner oder gleich dem Außendurchmesser der Welle ist. Insbesondere ist der Stützabschnitt einteilig mit dem Plattenelement verbunden. Alternativ sind der Stützabschnitt und das Plattenelement zwei separate Bauteile, welche einstückig miteinander verbunden und/oder verbindbar sind.
Insbesondere steht das zweite Sonnenrad über die Stirnfläche der Welle hinaus und bildet somit einen Überstand. Insbesondere ist die zweite axiale Baubreite größer der axialen Baulänge des Aufnahmeabschnitts. Insbesondere beträgt der Überstand des zweiten Sonnenrads über die Stirnfläche mehr als 1 mm, vorzugsweise mehr 5 mm, im Speziellen mehr als 15 mm. Alternativ oder optional ergänzend beträgt der Überstand weniger als 30 mm, vorzugsweise weniger als 10 mm, im Speziellen weniger als 3 mm. Vorzugsweise beträgt die Länge des Stützabschnitts in axialer Richtung in Bezug auf die Rotationsache, der Länge des Überstands des Sonnenrads. Insbesondere können je nach Länge des Stützabschnitts unterschiedliche axiale Baubreiten auf der Welle gesichert werden.
In einer weiteren bevorzugten Umsetzung weist die zweite Sicherungsmittelaufnahme mindestens eine Befestigungsmittelaufnahme zur Aufnahme eines Befestigungsmittels auf, wobei das Befestigungsmittel zur Verbindung des Plattenelements mit der Welle dient. Insbesondere ist das Plattenelement über das Befestigungsmittel mit der Welle verbunden. Insbesondere wird das Befestigungsmittel in der Befestigungsmittelaufnahme aufgenommen, vorzugsweise eingeschraubt und/oder eingespannt. Insbesondere liegt das Plattenelement formschlüssig und/oder reibschlüssig und/oder kraftschlüssig in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse an dem zweiten Sonnenrad und/oder an der Welle an. Alternativ oder optional ergänzend liegt der Stützabschnitt in radialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse an dem zweiten Sonnenrad und/oder in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse an der Welle an.
Insbesondere ist die Befestigungsmittelaufnahme eine Bohrung, besonders bevorzugt eine Gewindebohrung. Insbesondere weisen das Befestigungsmittel und die Befestigungsmittelaufnahme ein metrisches Gewinde auf. Insbesondere ist die Befestigungsmittelaufnahme in die Stirnfläche in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse eingebracht. Insbesondere weist die Welle mehr als zwei, im Speziellen mehr als fünf Befestigungsmittelaufnahmen auf.
Insbesondere ist das Befestigungsmittel ein Schraubmittel und/oder ein Spannmittel. Vorzugsweise ist das Befestigungsmittel eine Zylinderkopfschraube oder eine Sechskantschraube oder Senkkopfschraube. Insbesondere weist die Sicherungsmittelaufnahme mehr als zwei, im Speziellen mehr als fünf Befestigungsmittel auf.
In einer weiteren Ausgestaltung weist die Welle eine Zentrieraufnahme zur Aufnahme zur Aufnahme der Welle in einer Werkzeugmaschine auf. Die Zentrieraufnahme dient insbesondere zum Einspannen der Welle in einer Werkzeugmaschine, z.B. Drehbank oder Schleifmaschine. Insbesondere weist die Welle an beiden axialen Enden die Zentrieraufnahme auf. Insbesondere ist die Zentrieraufnahme eine weitere Bohrung, vorzugsweise eine Senkbohrung, oder eine Einkerbung oder eine Aussparung oder eine Nut in der Stirnfläche. Besonders bevorzugt jedoch ist die Zentrieraufnahme eine Zentrierbohrung. Vorzugsweise ist der Zentrierabschnitt koaxial und/oder konzentrisch zu der Hauptdrehachse in der Stirnfläche der Welle angeordnet.
Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein Getriebewechselsatz mit einer Getriebeanordnung wie diese zuvor beschrieben wurde beziehungsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Die Getriebeanordnung enthält das zweite Sonnenrad und das zweite Sicherungsmittel. In einem ersten Montagezustand ist das erste Sonnenrad auf der Welle drehfest aufgesetzt und kämmt mit den Planetenrädern des ersten Planetenradsatzes. Das erste Sicherungsmittel ist in dem ersten Montagezustand in der ersten Sicherungsmittelaufnahme aufgenommen und sichert das erste Sonnenrad, insbesondere in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse.
In einem zweiten Montagezustand ist anstelle des ersten Sonnenrades das zweite Sonnenrad auf der Welle drehfest aufgesetzt ist, wobei das zweite Sonnenrad mit den Planetenrädern des zweiten Planetenradsatzes kämmt. Das zweite Sonnenrad weist die zweite axiale Baubreite auf, wobei das zweite Sicherungsmittel in dem zweiten Montagezustand in der zweiten Sicherungsmittelaufnahme aufgenommen ist und das zweite Sonnenrad, insbesondere in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse sichert.
Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein Planetengetrieberadsatz für die Getriebeanordnung wie diese zuvor beschrieben wurde beziehungsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Der Planetengetrieberadsatz weist einen ersten Sonnenradsatz auf, wobei der erste Sonnenradsatz das erste Sonnenrad und eine erste Welle aufweist, wobei das erste Sonnenrad auf der ersten Welle drehfest aufgesetzt ist, wobei das erste Sonnenrad die erste axiale Baubreite aufweist, wobei die erste Welle das erste Sicherungsmittel zur Sicherung des ersten Sonnenrads und die erste Sicherungsmittelaufnahme zur Aufnahme des ersten Sicherungsmittels aufweist.
Der Planetengetrieberadsatz weist einen zweiten Sonnenradsatz auf, wobei der zweite Sonnenradsatz das zweite Sonnenrad und eine zweite Welle aufweist, wobei das zweite Sonnenrad auf der zweiten Welle drehfest aufgesetzt ist, wobei das zweite Sonnenrad die zweite axiale Baubreite aufweist, wobei die zweite Welle das zweite Sicherungsmittel zur Sicherung des zweiten Sonnenrads und mindestens die zweite Sicherungsmittelaufnahme zur Aufnahme des zweiten Sicherungsmittels aufweist.
Die erste und die zweite Welle des ersten und des zweiten Sonnenradsatzes sind baugleich, so dass die erste und die zweite Welle zur Aufnahme des ersten und/oder des zweiten Sicherungsmittels sowie zur Aufnahme des ersten und/oder des zweiten Sonnenrads ausgebildet ist.
In einer weiteren Ausgestaltung weist der Planetengetrieberadsatz den ersten und den zweiten Planetenradsatz auf, wobei der erste Planetenradsatz die erste axiale Baubreite aufweist und mit dem ersten Sonnenrad in Eingriff bringbar ist und wobei der zweite Planetenradsatz die zweite axiale Baubreite aufweist und mit dem zweiten Sonnenrad in Eingriff bringbar ist. Insbesondere weisen die Planetenräder des zweiten Planetenradsatzes eine andere axiale Baubreite und/oder einen anderen Kopfkreisdurchmesser und/oder einen anderen Fußkreisdurchmesser und/oder eine andere Verzahnungsart wie die Planetenräder des ersten Planetenradsatzes auf.
Optional ergänzend umfasst die Getriebeanordnung ein Hohlrad, welches vorzugsweise koaxial und/oder konzentrisch zu der Welle angeordnet ist. Das Hohlrad ist insbesondere umlaufend radial nach innen gerichtet verzahnt. Insbesondere stehen die Planetenräder des ersten und/oder des zweiten Planetenradsatzes mit der Verzahnung des Hohlrads in Eingriff und/oder kämmen mit diesem.
In einer bevorzugten Umsetzung ist die erste axiale Baubreite ungleich der zweiten axialen Baubreite. Insbesondere ist die zweite axiale Baubreite größer als die erste axiale Baubreite. Insbesondere beträgt die Differenz zwischen der ersten und der zweiten axialen Baubreite mehr als 0,5 cm, vorzugsweise mehr als 5 cm, im Speziellen mehr als 10 cm. Alternativ oder optional ergänzend beträgt die Differenz zwischen der ersten und der zweiten axialen Baubreite weniger als 20 cm, vorzugsweise weniger als 8 cm, im Speziellen weniger als 2,5 cm.
Alternativ oder optional ergänzend weist das erste und das zweite Sonnenrad eine Außenverzahnung und/oder eine Innenverzahnung auf. Insbesondere weist der Aufnahmeabschnitt eine Mitnahmeverzahnung auf, wobei die Innenverzahnung mit der Mitnahmeverzahnung in Eingriff steht. Insbesondere steht die Außenverzahnung mit jedem der Planetenräder in Eingriff.
Insbesondere ist die Zahnbreite der Außenverzahnung und/oder der Innenverzahnung des ersten Sonnenrads ungleich der Zahnbreite der Außenverzahnung und/oder Innenverzahnung des zweiten Sonnenrads.
Insbesondere entspricht die Zahnbreite des ersten Sonnenrads der Zahnbreite der Planetenräder des ersten Planetenradsatzes und/oder die Zahnbreite des zweiten Sonnenrads der Zahnbreite der Planetenräder des zweiten Planetenradsatzes. Insbesondere entspricht die Zahnbreite des ersten Sonnenrads der ersten axialen Baubreite und/oder die Zahnbreite des zweiten Sonnenrads der zweiten axialen Baubreite. Alternativ ist die Zahnbreite des ersten Sonnenrads ungleich der ersten axialen Baubreite und/oder die Zahnbreite des zweiten Sonnenrads ungleich der zweiten axialen Baubreite.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:

1 einen Teilausschnitt einer Getriebeanordnung in einer Schnittdarstellung mit einem ersten Sonnenrad und einem ersten Sicherungsmittel als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 einen Teilausschnitt der Getriebeanordnung in einer dreidimensionale Darstellung mit dem ersten Sonnenrad und dem ersten Sicherungsmittel in einer Vorderansicht;
3 einen Teilausschnitt der Getriebeanordnung in einer Schnittdarstellung mit einem zweiten Sonnenrad und einem zweiten Sicherungsmittel;
4 eine dreidimensionale Darstellung der Getriebeanordnung mit dem zweiten Sonnenrad und dem zweiten Sicherungsmittel;
5 einen Teilausschnitt der Getriebeanordnung in einer Schnittdarstellung mit dem zweiten Sonnenrad und dem zweiten Sicherungsmittel in einem Einbauzustand;
6 eine dreidimensionale Darstellung des zweiten Sicherungsmittels;
7 eine dreidimensionale Darstellung einer Welle der Getriebeanordnung.

Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einem Längsschnitt entlang einer Hauptdrehachse H einen Teilausschnitt einer Getriebeanordnung 1 mit einem ersten Sonnenrad 2, einer Welle 3 und einem ersten Sicherungsmittel 4 in einem ersten Montagezustand als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Welle 3 definiert mit ihrer Längsachse und/oder Rotationsachse die Hauptdrehachse H. Beispielsweise ist die Welle 3 eine Antriebswelle oder eine Gelenkwelle.
Die Welle 3 weist einen Aufnahmeabschnitt 5 zur Aufnahme des ersten Sonnenrads 2 auf. Der Aufnahmeabschnitt 5 ist an einem axialen Ende der Welle 3 angeordnet und erstreckt sich in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse H bis zu einem Anschlag 6, z.B. ein Sicherungsring oder ein Lagerring oder ein Dichtungsring. Das erste Sonnenrad 2 ist koaxial und/oder konzentrisch in Bezug auf die Hauptdrehachse H auf der Welle 3, insbesondere dem Aufnahmeabschnitt 5, aufgesetzt. Der Aufnahmeabschnitt 5 weist eine Mitnahmeverzahnung 7 und das erste Sonnenrad 2 eine Innenverzahnung 8 auf. Die Innenverzahnung 8 und die Mitnahmeverzahnung 7 stehen in Eingriff, so dass das erste Sonnenrad 2 mit der Welle 3 drehfest gekoppelt ist. Beispielsweise sind die Mitnahmeverzahnung 7 und/oder die Innenverzahnung 8 als zu der Hauptdrehachse H axial verlaufende Stege und/oder Zähne und/oder Nuten ausgebildet. Ferner weist das erste Sonnenrad 2 eine Außenverzahnung 9 auf. Beispielsweise ist die Außenverzahnung 9 eine Evolventenverzahnung oder eine Schrägverzahnung.
Die Welle 3 weist eine erste Sicherungsmittelaufnahme 10 zur Aufnahme des ersten Sicherungsmittels 4 auf. Die erste Sicherungsmittelaufnahme 10 ist als eine in Umlaufrichtung in Bezug auf die Hauptdrehachse H verlaufende Nut ausgebildet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das erste Sicherungsmittel 4 als ein Sicherungsring ausgebildet, welcher in die Nut eingesetzt ist.
Das erste Sonnenrad 2 weist eine erste axiale Baubreite B1 auf. Die erste axiale Baubreite B1 erstreckt sich in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse H von dem ersten Sicherungsmittel 4 zu dem Anschlag 6. Das erste Sicherungsmittel 4 hat die Funktion das erste Sonnenrad 2 in axialer Richtung auf der Welle 3 zu sichern. Beispielsweise ist das erste Sonnenrad 2 formschlüssig zwischen dem ersten Sicherungsmittel 4 und dem Anschlag 6 angeordnet. Beispielsweise weist die Welle 3 weitere Sicherungsmittelaufnahmen zur Aufnahme des ersten Sicherungsmittels 4 bzw. dem Sicherungsring auf, so dass Sonnenräder mit unterschiedlichen axialen Baubreiten auf der Welle sicherbar sind.
Die Welle 3 weist eine zweite Sicherungsmittelaufnahme 12 auf, wobei die zweite Sicherungsmittelaufnahme 12 eine erste und eine zweite Befestigungsmittelaufnahme 11a, b aufweist. Die erste Sicherungsmittelaufnahme 12 wird durch die Stirnfläche der Welle 3, insbesondere die plane Fläche am axialen Ende der Welle 3, gebildet. Die Befestigungsmittelaufnahmen 11a, b sind als Bohrungen ausgebildet, welche in die Stirnfläche eingebracht sind und sich in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse H parallel zu dieser erstrecken. Beispielsweise weisen die beiden Befestigungsmittelaufnahmen 11a, b ein metrisches Innengewinde auf.
Die Welle 3 bzw. die zweite Sicherungsmittelaufnahme 12 weisen eine Zentrierbohrung 13 auf, wobei die Zentrierbohrung 13 in die Stirnfläche der Welle 3 eingebracht ist und koaxial und/oder konzentrisch zu der Hauptdrehachse H angeordnet ist. Die Zentrierbohrung 13 dient beispielsweise als Aufnahme für eine Drehmaschine.
2 zeigt in einer dreidimensionalen Darstellung einen Teilausschnitt der Getriebeanordnung 1 mit dem ersten Sonnenrad 2, der Welle 3 und dem ersten Sicherungsmittel 4 in dem ersten Montagezustand in einer Vorderansicht, wie diese bereits zuvor in 1 beschrieben wurde.
3 zeigt in einem Längsschnitt entlang der Hauptdrehachse H einen Teilausschnitt der Getriebeanordnung 1 mit einem zweiten Sonnenrad 14, der Welle 3 und einem zweiten Sicherungsmittel 15 in einem zweiten Montagezustand. Das zweite Sonnenrad 14 ist koaxial und/oder konzentrisch in Bezug auf die Hauptdrehachse H auf der Welle 3, insbesondere dem Aufnahmeabschnitt 5, aufgesetzt. Das zweite Sonnenrad 3 weist ebenfalls die Innenverzahnung 8 auf, wobei die Innenverzahnung 8 und die Mitnahmeverzahnung 7 des Aufnahmeabschnitts 5 in Eingriff stehen, so dass das zweite Sonnenrad 14 mit der Welle 3 drehfest gekoppelt ist.
Die zweite Sicherungsmittelaufnahme 12 ist zur Aufnahme des zweiten Sicherungsmittels 15 ausgebildet. Das zweite Sicherungsmittel 15 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als eine Scheibe ausgebildet. Beispielsweise kann das zweite Sicherungsmittel 15 auch als eine Platte etc. ausgebildet sein.
Das zweite Sonnenrad 14 weist eine zweite axiale Baubreite B2 auf. Die zweite axiale Baubreite B2 ist größer als die erste axiale Baubreite B1. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel erstreckt sich das zweite Sonnenrad 14 über die Welle 3. Das zweite Sicherungsmittel 15 weist einen Stützabschnitt 16 auf. Der Stützabschnitt 16 bildet eine Verlängerung der Welle 3 in axialer Richtung. Beispielsweise verlängert der Stützabschnitt 16 die Welle in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse H, so dass der von dem zweiten Sonnenrad 14 gebildete Überstand an dem zweiten Sicherungsmittel 15 radial anliegt. Der Stützabschnitt 16 weist z.B. den gleichen Außendurchmesser wie die Welle 3 auf. Beispielsweise kann das zweite Sicherungsmittel 15 mit unterschiedlich langen Stützabschnitten hergestellt werden, so dass unterschiedliche axiale Baubreiten auf der Welle gesichert werden können. Die zweite axiale Baubreite B2 erstreckt sich in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse H von dem zweiten Sicherungsmittel 15 zu dem Anschlag 6. Das zweite Sicherungsmittel 15 hat die Funktion das zweite Sonnenrad 14 in axialer Richtung auf der Welle 3 zu sichern. Beispielsweise ist das zweite Sonnenrad 14 formschlüssig zwischen dem zweiten Sicherungsmittel 15 und dem Anschlag 6 angeordnet.
Das zweite Sicherungsmittel 15 ist über ein erstes und ein zweites Befestigungsmittel 17a, b mit der Welle verbunden. Die beiden Befestigungsmittel 17a, b sind als Zylinderkopfschrauben ausgebildet, wobei das erste Befestigungsmittel 17a in der ersten Befestigungsmittelaufnahme 11a und das zweite Befestigungsmittel 17b in der zweiten Befestigungsmittelaufnahme 11b aufgenommen ist. Das zweite Sicherungsmittel 15, insbesondere der Stützabschnitt 16, liegt formschlüssig und/oder kraftschlüssig an der Stirnfläche der Welle 3 an. Die beiden Befestigungsmittel 17a, b beaufschlagen das zweite Sicherungsmittel 15 axial in Richtung des zweiten Sonnenrads 14 mit einer Spannkraft. Beispielsweise weist das zweite Sicherungsmittel 15 eine mittig angeordnete kegelförmige Erhebung auf, welche z.B. einen Konturpartner zu der Zentrierbohrung 13 bildet, so dass die Zentrierbohrung 13 und die Erhebung eine Zentrierung des zweiten Sicherungsmittels 15 bilden.
4 zeigt in einer Vorderansicht die Getriebeanordnung 1 mit einem Hohlrad 18, vier Planetenräder 19, einem Planetenträger 21 mit vier Planetenbolzen 20, dem zweiten Sonnenrad 14 und dem zweiten Sicherungsmittel 15. Die Planetenräder 19 sind gleichmäßig voneinander beabstandet, koaxial und/oder konzentrisch zu dem zweiten Sonnenrad 14 angeordnet. Beispielsweise kann die Getriebeanordnung 1 mehr oder weniger als die vier Planetenräder 19 aufweisen. Die Planetenräder 19 sind jeweils drehbar auf einem der Planetenbolzen 20 gelagert.
Das Hohlrad 18 weist eine radial nach Innen gerichtete umlaufende Verzahnung auf, wobei die Planetenräder 19 als Zahnräder ausgebildet sind und mit der Verzahnung des Hohlrads 19 und der Außenverzahnung 9 des ersten oder des zweiten Sonnenrads 2, 14 kämmen und/oder in Eingriff stehen. Beispielsweise weist die Getriebeanordnung mindestens zwei unterschiedliche Planetenradsätze auf, wobei die Planetenräder eines ersten Planetenradsatzes die erste axiale Baubreite B1 aufweisen und mit dem ersten Sonnenrad 2 in Eingriff stehen und/oder die Planetenräder eines zweiten Planetenradsatzes die zweite axiale Baubreite B2 aufweisen und mit dem zweiten Sonnenrad 14 in Eingriff stehen.
5 zeigt in einer Schnittdarstellung die Getriebeanordnung 1 in einem Einbauzustand. Der Planetenträger 21 ist beispielsweise als ein Deckel oder eine Gehäusewandung ausgebildet. Insbesondere ist der Planetenträger 21 zur Aufnahme der vier Planetenbolzen 20 ausgebildet und/oder geeignet. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel bildet das zweite Sicherungsmittel 15 eine Anlauffläche 22. Die Anlauffläche 22 liegt an dem Planetenträger 21 mittelbar, z.B. direkt kontaktierend, oder unmittelbar, z.B. über ein Dichtungsmittel, an.
6 zeigt in einer dreidimensionalen Darstellung das zweite Sicherungsmittel 15. Das zweite Sicherungsmittel 15 ist in als eine kreisrunde Scheibe ausgebildet. Das zweite Sicherungsmittel 15 weist eine erste und eine zweite Befestigungsmittelöffnung 23a, b auf. Die beiden Befestigungsmittelöffnungen 23a, b sind als Bohrungen ausgebildet. Beispielsweise bilden die beiden Befestigungsmittelöffnungen 23a, b mit den beiden Befestigungsmitteln 17a, b eine Spielpassung, so dass die beiden Befestigungsmittel 17a, b, z.B. bei der Montage des zweiten Sicherungsmittels 15, durch die beiden Befestigungsmittelöffnungen 23a, b geführt werden. Der Stützabschnitt 16 ist ein zylinderförmiger Ansatz, wobei die Höhe der Zylindermantelfläche mindestens dem Überstand des zweiten Sonnenrads 14 in Bezug auf die Welle 3 entspricht. Beispielsweise können, je nach axialer Baubreite der Sonnenräder, beliebig viele Sicherungsmittel mit entsprechenden Stützabschnitten vorgesehen sein, wobei bei den einzelnen Sicherungsmitteln lediglich die Höhe des Stützabschnitts variiert.
7 zeigt in einer dreidimensionalen Darstellung die Welle 3 mit der ersten und der zweiten Sicherungsmittelaufnahme 10, 12, den beiden Befestigungsmittelaufnahmen 11a, b, der Zentrieraufnahme 13 und dem Aufnahmeabschnitt 5 mit der Mitnahmeverzahnung 7 wie dies bereits in den 1 bis 5 beschrieben wurde.
Bezugszeichenliste

1: Getriebeanordnung
2: erstes Sonnenrad
3: Welle
4: erstes Sicherungsmittel
5: Aufnahmeabschnitt
6: Anschlag
7: Mitnahmeverzahnung
8: Innverzahnung
9: Außenverzahnung
10: erste Sicherungsmittelaufnahme
11a: erste Befestigungsmittelaufnahme
11b: zweite Befestigungsmittelaufnahme
12: zweite Sicherungsmittelaufnahme
13: Zentrierbohrung
14: zweites Sonnenrad
15: zweites Sicherungsmittel
16: Stützabschnitt
17a: erstes Befestigungsmittel
17b: zweites Befestigungsmittel
18: Hohlrad
19: Planetenräder
20: Planetenbolzen
21: Planetenträger
22: Anlauffläche
23a: erste Befestigungsmittelöffnung
23b: zweite Befestigungsmittelöffnung
B1: erste axiale Baubreite
B2: zweite axiale Baubreite
H: Hauptdrehachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 2818289 A1 [0003]

Claims

Getriebeanordnung (1), mit einer Welle (3), mit einem ersten Planetenradsatz, wobei der erste Planetenradsatz eine Mehrzahl von Planetenrädern (19) aufweist, mit einem Planetenträger (21), wobei die Planetenräder (19) auf dem Planetenträger (21) drehbar angeordnet sind, mit einem ersten Sonnenrad (2), wobei das erste Sonnenrad (2) auf der Welle (3) drehfest aufgesetzt ist, und mit den Planetenrädern (19) kämmt, wobei das erste Sonnenrad (2) eine erste axiale Baubreite (B1) aufweist, wobei die Welle (3) ein erstes Sicherungsmittel (4) zur Sicherung des ersten Sonnenrads (2) und mindestens eine erste Sicherungsmittelaufnahme (10) zur Aufnahme des ersten Sicherungsmittels (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (3) mindestens eine zweite Sicherungsmittelaufnahme (12) zur Aufnahme eines zweiten Sicherungsmittels (12) aufweist, die zur Sicherung eines zweiten Sonnenrades (14) mit einer zweiten axialen Baubreite (B2) für einen zweiten Planetenradsatz, wobei das zweite Sonnenrad drehfest auf der Welle (3) anstelle des ersten Sonnenrades (2) aufsetzbar ist, ausgestaltet ist.
Getriebeanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sicherungsmittelaufnahme (10) und/oder die zweite Sicherungsmittelaufnahme (12) eine in Umlaufrichtung in Bezug auf die Hauptdrehachse (H) verlaufende Aussparung ist, die dazu dient, das erste Sicherungsmittel (4) und/oder das zweite Sicherungsmittel (15) in Form eines Sicherungsringes aufzunehmen.
Getriebeanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Sicherungsmittelaufnahme (12) an einer Stirnfläche der Welle (3) angeordnet ist, die dazu dient, das zweite Sicherungsmittel (15) in Form eines Plattenelementes aufzunehmen.
Getriebeanordnung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Sicherungsmittelaufnahme (12) dazu ausgebildet ist, einen Stützabschnitt (16) des Plattenelements aufzunehmen, wobei der Stützabschnitt (16) eine Verlängerung der Welle (3) bildet.
Getriebeanordnung (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Sicherungsmittelaufnahme (12) mindestens eine Befestigungsmittelaufnahme (11a, b) zur Aufnahme eines Befestigungsmittels (17a, b) aufweist, wobei das Befestigungsmittel (17a, b) zur Verbindung des Plattenelements mit der Welle (3) dient.
Getriebeanordnung (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (3) eine Zentrieraufnahme zur Aufnahme der Welle in einer Werkzeugmaschine aufweist.
Getriebewechselsatz mit einer Getriebeanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeanordnung das zweite Sonnenrad (14) und das zweite Sicherungsmittel (15) enthält, und in einem ersten Montagezustand das erste Sonnenrad (2) auf der Welle (3) drehfest aufgesetzt ist und mit den Planetenrädern des ersten Planetenradsatzes kämmt, wobei das erste Sicherungsmittel (4) in dem ersten Montagezustand in der ersten Sicherungsmittelaufnahme (10) aufgenommen ist und das erste Sonnenrad (2) sichert, und in einem zweiten Montagezustand anstelle des ersten Sonnenrades (2) das zweite Sonnenrad (14) auf der Welle (3) drehfest aufgesetzt ist, wobei das zweite Sonnenrad mit den Planetenrädern (19) des zweiten Planetenradsatzes kämmt, wobei das zweite Sonnenrad (14) die zweite axiale Baubreite aufweist, wobei das zweite Sicherungsmittel (14) in dem zweiten Montagezustand in der zweiten Sicherungsmittelaufnahme (12) aufgenommen ist und das zweite Sonnenrad (14) sichert.
Planetengetrieberadsatz für eine Getriebeanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem ersten Sonnenradsatz, wobei der erste Sonnenradsatz ein erstes Sonnenrad (2) und eine erste Welle aufweist, wobei das erste Sonnenrad (2) auf der ersten Welle drehfest aufgesetzt, wobei das erste Sonnenrad (2) eine erste axiale Baubreite (B2) aufweist, wobei die erste Welle ein erstes Sicherungsmittel (4) zur Sicherung des ersten Sonnenrads (2) und mindestens eine erste Sicherungsmittelaufnahme (10) zur Aufnahme des ersten Sicherungsmittels (4) aufweist, mit einem zweiten Sonnenradsatz, wobei der zweite Sonnenradsatz ein zweites Sonnenrad (14) und eine zweite Welle aufweist, wobei das zweite Sonnenrad (14) auf der zweiten Welle drehfest aufgesetzt ist, wobei das zweite Sonnenrad (14) eine zweite axiale Baubreite (B2) aufweist, wobei die zweite Welle ein zweites Sicherungsmittel (15) zur Sicherung des zweiten Sonnenrads (14) und mindestens eine zweite Sicherungsmittelaufnahme (12) zur Aufnahme des zweiten Sicherungsmittels (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Welle des ersten und des zweiten Sonnenradsatzes baugleich sind, so dass die erste und die zweite Welle zur Aufnahme des ersten und/oder des zweiten Sicherungsmittels (4, 15) sowie zur Aufnahme des ersten und/oder des zweiten Sonnenrads (2, 14) ausgebildet ist.
Planetengetrieberadsatz nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetengetrieberadsatz einen ersten und einen zweiten Planetenradsatz aufweist, wobei der erste Planetenradsatz die erste axiale Baubreite (B1) aufweist und mit dem ersten Sonnenrad (2) in Eingriff bringbar ist und wobei der zweite Planetenradsatz due zweite axiale Baubreite (B2) aufweist und mit dem zweiten Sonnenrad (14) in Eingriff bringbar ist.
Planetengetrieberadsatz nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste axiale Baubreite (B1) ungleich der zweiten axialen Baubreite (B2) ist.