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Die Erfindung betrifft einen, insbesondere ringförmigen, Planetenträger für ein Kraftfahrzeugplanetengetriebe, bspw. für ein Stirnraddifferenzialgetriebe, mit, insbesondere zwei, Planetenträgerwangen, die Planetenradaufnahmelöcher zur Aufnahme von planetenrädertragenden Bolzen aufweisen, wobei die Planetenträgerwangen als spanlos gefertigte Blechplatten ausgebildet sind. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Planetenträgers.
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Aus
DE 10 2015 220 827 A1 ist ein Planetenradträger zur Abstützung mehrerer um eine Zentralachse umlaufend angeordneter Planetenräder eines Planetenradgetriebes mit zwei axial gegenüberliegenden Seitenwandträgern bekannt. Als besonders wird herausgestellt, dass zur Verbindung der Seitenwandträger zwischen diesen mehrere axiale Verbindungsstege in Umlaufrichtung verteilt angeordnet sind, die zumindest abschnittsweise in Richtung der Zentralachse verlaufend ausgerichtet und in Umlaufrichtung jeweils an den Endbereichen durch bogenförmige Führungsstege mit radialen Durchgangsöffnungen zur Aufnahme und Führung der Planetenräder zu einem ringartigen Blechkörper einteilig verbunden sind.
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Darüber hinaus ist aus
DE 10 2015 214 112 A1 ein Planetenträger eines Planetengetriebes bekannt, der zwei axial beabstandete, aus Blech hergestellte Trägerwangen umfasst, die jeweils über abgekantete, einstückig mit der Trägerwange verbundene Verbindungsstege in Verbindung stehen und auf versetzt zueinander angeordneten Planetenradbolzen, die in achsgleiche, korrespondierende Aufnahmen der Trägerwangen drehfixiert eingesetzt sind, jeweils zumindest ein Planetenrad drehbar gelagert ist. Als vorteilhaft wird herausgestellt, dass die hälftigen Verbindungsstege der als Gleichteile ausgebildeten Trägerwangen mittels korrespondierender Formschlusselemente zusammengefügt sind.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Probleme aus dem Stand der Technik zu lösen oder zumindest abzumildern und insbesondere einen möglichst einfach, schnell und kostengünstig herstellbaren Planetenträger bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch einen erfindungsgemäßen Planetenträger gelöst, bei dem die beiden Planetenträgerwangen als einstückiges, zusammenhängendes (integrales / einmaterialiges und/oder gleiches) Bauteil ausgebildet sind, das nahe des Außenumfangs des Planetenträgers, etwa außerhalb der Planetenradaufnahmelöcher oder exakt am Außenumfang, wenigstens einen die beiden Planetenträgerwangen in Axialrichtung verbindenden Brückenabschnitt besitzt. Der Vorteil des erfindungsgemäßen Planetenträgers liegt darin, dass er besonders materialsparend hergestellt werden kann und auch kein Zusammenbau mehrerer Komponenten zu dem Planetenträger erforderlich ist. Dadurch ist die Herstellung des erfindungsgemäßen Planetenträgers besonders einfach realisierbar.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche und werden nachfolgend im Detail ausgeführt.
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Der Planetenträger erhält vorteilhafterweise durch das Wirken eines Formschlusses / Selbstschlussverbindung an seiner radialen Außenseite eine Ringform. Alternativ oder zusätzlich dazu ist es möglich, dass der Planetenträger durch das Wirken einer Stoffschlussverbindung, bspw. Schweißnähte, etwa an seiner radialen Außenseite oder zwischen Abschnittsübergängen an den Stirnseiten des Planetenträgers, seine Ringform erhält. Eine derartige Formschlussverbindung an dem Planetenträger bewirkt ein besonders einfaches und schnelles Formgeben des Planetenträgers in seiner finalen Ringform.
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Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass der Formschluss als puzzleteilartige Steckverbindung mit zueinander komplementär ausgebildeten Steckabschnitten ausgeführt ist. Eine derartige Steckverbindung ist besonders einfach und effektiv realisierbar.
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Weiterhin wird die Aufgabe der Erfindung durch ein Verfahren zur Herstellung eines Planetenträgers gelöst. Die nachfolgenden Schritte werden dabei nacheinander ausgeführt: zuerst wird eine ebene Blechplatte schergeschnitten, sodass ein Mittelsteg mit Aussparungen und jeweils endseitig des Mittelstegs ein Formschlussabschnitt entsteht, wobei der Mittelsteg längsseitig auf beiden Seiten mit einer Vielzahl an voneinander getrennten Lochlaibungen verbunden ist. Nachfolgend kommt es zu einem Lochlaibungsbiegen, bei dem alle Lochlaibungen senkrecht zum Mittelsteg gebogen werden, anschließend folgt das Ringbiegen, bei dem die Blechplatte ringförmig gebogen wird, wobei diese Ringform über das Zusammenwirken der beiden Formschlussabschnitte gehalten wird. Schließlich werden die Umfangsenden der Lochlaibungen optional geschweißt, um jeweils die Lochlaibungen auf einer Seite des Mittelstegs zu einer Planetenträgerwange zu verbinden. Abschließend werden Durchgangslöcher in die Planetenträgerwangen gebohrt. Diese Durchgangslöcher sind dazu vorgesehen, die planetenrädertragenden Bolzen aufzunehmen. Das heißt, dass ein Planetenrad über seine Bolzen zwischen den beiden Planetenträgerwangen innerhalb des Planetenträgers gelagert oder lagerbar ist. Ein derartiges Verfahren erlaubt die Herstellung des erfindungsgemäßen Planetenträgers mit den oben aufgeführten Vorteilen.
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In anderen Worten betrifft die Erfindung einen Planetenträger, der aus einer streifenartigen Blechlatte gefertigt wird, die schergeschnitten / gestanzt wird. Diese Blechplatte wird so geschnitten, dass die Außenkontur der schergeschnittenen Zwischenstufe dieselbe Kontur wie die ungeschnittene Blechplatte hat. Nach dem Scherschneiden wird die Blechplatte gefaltet und gebogen, wobei ein Mittelsteg mit endseitig jeweils einem ausgebildeten Formschlusselement und beidseitig des Mittelbundes mit diesem verbundenen, rechteckigen, nebeneinanderliegenden Abschnitten (Lochlaibungen) entsteht. Beim Biegen werden die Formschlusselemente zu einer Formschlussverbindung zusammengefügt, sodass der Planetenträger eine Ringform annimmt. Nach dem Biegeprozess werden die nebeneinanderliegenden Abschnitte über ihre Flanken jeweils zu einer Planententrägerwange verschweißt. Anschließend werden in dafür vorgesehenen (miteinander schweißverbundenen) Abschnitte der Planetenträgerwangen Planetenradaufnahmelöcher gebohrt. Schließlich wird der Planetenträger mit einer Planetenwelle und Planetenrädern bestückt. Das heißt, dass die Blechplatte nach dem Scherschneiden ein 2D-Design erhält, welches durch das Falten und/oder Biegen in ein 3D-Design überführt wird. Nach dem Biegeprozess werden die einzelnen Abschnitte der Planetenträgerwangen, die dazu vorgesehen sind, in einem Schweißprozess miteinander verbunden.
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Im Folgenden ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Planetenträgers für ein Kraftfahrzeugplanetengetriebe unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen fertiggestellten Planetenträgers,
- 2 eine Blechplatte,
- 3 die Blechplatte aus 2 nach Scherschneiden,
- 4 die Blechplatte aus 3 nach einem ersten Biegeprozess,
- 5 die Blechplatte aus 4 nach einem zweiten Biegeprozess,
- 6 den soweit geformten Planetenträger aus 5 nach einem Schweißprozess,
- 7 den Planetenträger aus 6 nach einem Bohrprozess und
- 8 den nach den einzelnen Schritten, die in 2 bis 7 gezeigt sind, fertiggestellten Planetenträger mit einer darin aufgenommenen Planetenträgerwelle sowie darin aufgenommenen Planetenrädern,
- 9 eine Draufsicht des fertiggestellten Planetenträgers,
- 10 die Querschnittansicht des Planetenträgers entlang der Linie X-X aus 9,
- 11 den Planetenträger mit im Planetenträger angeordneter Planetenträgerwelle und Planetenrädern in der Draufsicht, und
- 12 die Querschnittsansicht entlang der Linie XII-XII aus 11.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Dabei werden gleichen Elementen dieselben Bezugszeichen zugewiesen. Die Ausführungsform ist nur beispielhaft und die Erfindung ist nicht darauf begrenzt.
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1 zeigt einen ringförmigen Planetenträger 1 mit zwei Planetenträgerwangen, einer ersten Planetenträgerwange 2 und einer zweiten Planententrägerwange 3, die jeweils Planetenradaufnahmelöcher 4 zur Aufnahme von planetenrädertragenden Bolzen aufweisen, welche hier nicht dargestellt sind. Die Planetenträgerwangen 2, 3 sind aus derselben Blechplatte spanlos gefertigt. Das heißt, dass die beiden Planetenträgerwangen 2, 3 als einstückiges, zusammenhängendes Bauteil ausgebildet sind, wobei die beiden Planetenträgerwangen 2, 3 über einen Brückenabschnitt 5 bzw. einen Mittelbund 5 miteinander verbunden werden. Dabei ist der Mittelbund 5 selbst einstückig mit den beiden Planetenträgerwangen 2, 3 verbunden. Der Mittelbund 5 ist hier am Außenumfang des Planetenträgers angeordnet und schließt, zumindest abschnittsweise, bündig mit dem radialen Außenrand der beiden Planetenträgerwangen 2, 3 ab. Die Planetenträgerwangen 2, 3 sind jeweils über eine Vielzahl abgerundeter Biegeabschnitte 6, die jeweils am Außenumfang der Planetenträgerwangen 2, 3 angeordnet und durch (drei) Ausnehmungen voneinander separiert sind, mit dem Mittelbund 5 verbunden.
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Jede Planetenträgerwange 2, 3 ist in drei Lochlaibungen, eine erste Lochlaibung 7, eine zweite Lochlaibung 8 und eine dritte Lochlaibung 9 unterteilt. Die ersten, zweiten und dritten Lochlaibungen 7, 8, 9 der ersten Planententrägerwange 2 sind durch den Mittelbund 5 von den ersten, zweiten und dritten Lochlaibungen 7, 8, 9 getrennt und liegen einander jeweils gegenüber, sodass sie drei Lochlaibungspaare 7, 8, 9 ausbilden. Das heißt, dass auch die Planetenträgerwangen 2, 3 parallel zueinander sind und durch den Mittelbund 5 voneinander beabstandet sind.
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Weiterhin weist der Planetenträger 1 durch seine Ringform ein mittiges bzw. zentrales Wellenaufnahmeloch 10 auf, über welches der Planetenträger 1 eine Planetenträgerwelle aufnehmen kann. Diese Planetenträgerwelle wird später beschrieben. Es ist weiterhin zu erkennen, dass der Mittelbund 5 zwei Formschlusselemente aufweist, die, wenn der Planetenträger 1 in Ringform vorliegt, zu einer Formschlussverbindung 11 zusammenwirken, die dafür sorgt, dass der Planententräger 1 seine Ringform behält. In diesem Fall ist die Formschlussverbindung 11 als Selbstschlussverbindung bzw. als puzzleartige Verbindung ausgeführt. Es ist klar zu erkennen, dass der Planetenträger 1 einstückig ausgebildet ist.
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2 zeigt eine flache und streifenförmige Blechplatte, auf der der Planetenträger 1 durch anschließende Verfahrensschritte ausgebildet wird.
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3 zeigt die Blechplatte aus 2 nach einem Scherschneideprozess. Dabei ist zu erkennen, dass die Außenkontur der schergeschnittenen Blechplatte noch immer der Außenkontur der Blechplatte aus 2 entspricht. Weiterhin ist zu erkennen, dass sich mittig der Mittelbund 5 ausgeformt hat, welcher in Form von voneinander separierten Abschnitten ausgebildet ist. Es ist zu erkennen, dass die beiden Enden des Mittelbundes 5 jeweils endseitig ein Element der Formschlussverbindung 11 aufweisen. Weiterhin ist zu erkennen, dass in dieser Darstellung links von dem Mittelbund 5 die Planetenträgerwange 2 ausgebildet ist und in dieser Darstellung rechts von dem Mittelbund 5 die Planetenträgerwange 3 ausgebildet ist. Weiterhin ist zu erkennen, dass die Lochlaibungen 7, 8, 9 der jeweiligen Planetenträgerwange 2, 3 achsensymmetrisch zur Längsmittelachse des Mittelbundes 5 angeordnet sind. Die Lochlaibungen 7, 8, 9 sind über die abgerundeten Abschnitte 6, welche hier noch flach und eben sind, mit dem Mittelbund 5 verbunden. Weiterhin ist zu erkennen, dass die Lochlaibungen 7, 8, 9 einer Planetenträgerwange 7, 8, 9 untereinander durch die Flanken 12 der jeweiligen Lochlaibung 7, 8, 9 voneinander getrennt sind. Darüber hinaus ist zu erkennen, dass die einzelnen Abschnitte des Mittelbundes 5 in diesem Zustand über rechteckförmige Ausnehmungen 13 voneinander separiert sind.
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4 zeigt die Blechplatte, die ausgehend von 3 einen ersten Biegeprozess durchlaufen hat. Es ist zu erkennen, dass in dem ersten Biegeprozess die Lochlaibungen 7, 8, 9 der beiden Planetenträgerwangen 2, 3 so gebogen wurden, dass sie nun senkrecht zu dem Mittelbund 5 sind. Weiterhin wurden die Biegeabschnitte 12 so gebogen, dass sie eine abgerundete Verbindung zwischen der jeweiligen Lochlaibung 7, 8, 9 und dem Mittelbund 5 darstellen.
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5 zeigt den Planetenträger 1 nach dem zweiten Biegeprozess ausgehend von 4. In dem zweiten Biegeprozess wird der zuvor ebene und rechteckige Planetenträger 1 in seine Ringform gebogen. Weiterhin werden im zweiten Biegeprozess die beiden Formschlusselemente miteinander verbunden, sodass sie die Formschlussverbindung 11 eingehen. Gleichzeitig ist die Ringsegmentform der Lochlaibungen 7, 8, 9 zu erkennen und das zentrale Wellenaufnahmeloch 10. Gleichzeitig ist zu erkennen, dass die Lochlaibungen 7, 8, 9 über ihre Flanken 12 aneinander anliegen.
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Ausgehend von dem Planetenträger 1, der in 5 dargestellt ist, wird am Planetenträger 1 ein Schweißprozess durchgeführt, wie es in 6 dargestellt ist. Dabei sind beispielhaft die aneinander anliegenden Flanken 12 der Lochlaibungen 7, 8, 9 der ersten Planetenträgerwange 2 dargestellt, die miteinander verschweißt werden, um eine erhöhte Stabilität des Planetenträgers 1 gewährleisten zu können.
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Ausgehend von dem Planetenträger 1, der in 6 dargestellt ist, wird am Planetenträger 1 ein Bohrprozess durchgeführt, dessen Endergebnis in 7 zu sehen ist. 7 zeigt den Planetenträger 1, der in jeder Lochlaibung 7, 8, 9 jeweils ein Planetenradaufnahmeloch 4 zeigt, welches jeweils ein Durchgangsloch ist und der Lochlaibungspaare 7, 8, 9 jeweils ein Durchgangsloch über die gesamte Tiefe des Planetenträgers 1 ausbildet.
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8 zeigt den fertiggestellten Planetenträger 1, in dem drei Planetenräder 14 sowie eine Planetenträgerwelle 15 angeordnet sind. Dabei ist zu erkennen, dass die Planetenradaufnahmelöcher 4 parallel zur Mittellängsschnittebene des Planetenträgers 1 angeordnet sind, sodass sie die Planetenräder 14 über deren an beiden Stirnseiten ausgebildeten Bolzen aufnehmen können. Weiterhin ist zu erkennen, dass die Planetenträgerwelle 15 konzentrisch zu dem Planetenträger 1 angeordnet ist und in dessen Wellenaufnahmeloch 10 angeordnet ist.
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9 zeigt den fertiggestellten Planetenträger 1 in der Draufsicht. Dabei sind die Lochlaibungen 7, 8, 9 zu erkennen, die jeweils über drei über den Umfang des Planetenträgers 1 gleichmäßig verteilte Ausnehmungen voneinander separiert sind. Es sind wiederum die Planetenradaufnahmelöcher 4 in der ersten Planententrägerwange 2 zu erkennen, welche aufgrund der über den Umfang gleichmäßig verteilten Lochlaibungen 7, 8, 9 ebenfalls gleichmäßig über den Umfang des Planetenträgers 1 angeordnet sind. Mittig des Planetenträgers 1 ist das Wellenaufnahmeloch 10 zu erkennen.
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10 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie X-X aus 9. In der Schnittansicht ist zu erkennen, dass die Ringform des Planetenträgers unter anderem über die Formschlussverbindung 11 zusammengehalten wird. Gleichzeitig ist in dieser Schnittansicht eine der rechteckförmigen Öffnungen 13 zu sehen, welche die einzelnen Abschnitte des Mittelbunds 5 voneinander separiert.
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11 ist wiederum eine Ansicht des fertiggestellten Planetenträgers 1 in der Draufsicht, welcher außerdem die drei Planetenräder 14 sowie die Planetenträgerwelle 15 aufweist. Dabei ist zu erkennen, dass die Planetenräder konzentrisch zu den Planentenradaufnahmelöchern 4 angeordnet sind. Außerdem ist die Planetenträgerwelle 15 konzentrisch mit dem Planetenträger 1 bzw. mit dessen Wellenaufnahmeloch 10 angeordnet.
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12 ist eine Querschnittsansicht des Planetenträgers 1 entlang der Linie XII-XII aus 11. Dabei ist zu erkennen, dass die Planetenträgerwelle 15 radial mittig des Planetenträgers 1 angeordnet ist. Weiterhin ist das obere Planetenrad 14 in der Schnittansicht zu erkennen, und die Verzahnung 16 des Planetenrades 14, welche über den Außenumfang des Planetenrades 14 angeordnet ist. Mittig des Planetenrades 14 ist der Bolzen des Planetenrades 14 zu erkennen, über welchen das Planetenrad 14 in den Planentenaufnahmelöchern 4, welche hier nicht zu erkennen sind, gehalten wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Planetenträger
- 2
- erste Planetenträgerwange
- 3
- zweite Planetenträgerwange
- 4
- Planetenradaufnahmeloch
- 5
- Mittelbund bzw. Brückenabschnitt
- 6
- (abgerundeter) Biegeabschnitt
- 7
- erste Lochlaibung
- 8
- zweite Lochlaibung
- 9
- dritte Lochlaibung
- 10
- Wellenaufnahmeloch
- 11
- Formschlussverbindung
- 12
- Flanke der Lochlaibung
- 13
- rechteckförmige Ausnehmung zwischen einzelnen Abschnitten des Mittelbundes
- 14
- Planetenrad
- 15
- Planetenträgerwelle
- 16
- Außenverzahnung des Planetenrads
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015220827 A1 [0002]
- DE 102015214112 A1 [0003]
