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Die Erfindung betrifft einen Stellantrieb mit einem Planetengetriebe, das einen Planetenträger aufweist.
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Derartige Stellantriebe sind in unterschiedlichsten Ausführungsformen aus der Praxis vorbekannt. Die Planetenträger der Planetengetriebe der vorbekannten Stellantriebe sind in der Regel geschmiedet, gegossen oder aus Vollmaterial zerspanend hergestellt, was die Herstellung der Stellantriebe verteuert.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Stellantrieb der eingangs genannten Art bereitzustellen, dessen Planetengetriebe einen Planetenträger aufweist, der einfacher und kostengünstiger hergestellt werden kann.
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Zur Lösung der Aufgabe wird ein Stellantrieb mit den Mitteln und Merkmalen des unabhängigen, auf einen solchen Stellantrieb gerichteten Anspruchs vorgeschlagen. Zur Lösung der Aufgabe wird bei dem Stellantrieb der eingangs genannten Art insbesondere vorgeschlagen, dass der Planetenträger des Planetengetriebes eine Grundplatte und eine Deckelplatte umfasst, wobei die Grundplatte aus Blech besteht und mehrere, insbesondere drei, Versteifungselemente aufweist, die die Grundplatte mit der Deckelplatte verbinden. So weist der Stellantrieb einen Planetenträger auf, der aus vorgefertigten Teilen zusammengesetzt werden kann. Aufwendige Schmiede- oder Gießverfahren können hierbei vermieden werden. Dies begünstigt die kostengünstige Herstellung des Planetenträgers, des gesamten Planetengetriebes und letztendlich auch des Stellantriebs, der mit dem Planetengetriebe ausgestattet ist.
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Die Versteifungselemente können an die Grundplatte des Planetenträgers angeformt sein. Vorzugsweise sind die Versteifungselemente von der Grundplatte abgebogene Laschen. Die Laschen können vorzugsweise längs einer Umfangsrichtung und/oder Umfangskontur oder auch tangential oder sekantial zu einer Umfangsrichtung und/oder Umfangskontur der Grundplatte ausgebildet sein. Die Grundplatte und die Versteifungselemente können aus einem zunächst ebenen Blechteil gebildet sein. Die Versteifungselemente können von der Grundplatte in ihre bestimmungsgemäße Position quer oder rechtwinklig von der Grundplatte abgebogen werden und dann entsprechend quer oder rechtwinklig von der Grundplatte abstehen.
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Freie Enden der Versteifungselemente der Grundplatte können hierbei in Ausnehmungen der Deckelplatte des Planetenträgers eingreifen. Die Deckelplatte und die Grundplatte mit ihren Versteifungselementen können einen Käfig für die Planetenräder des Planetengetriebes des Stellantriebs bilden. Außenseiten der Versteifungselemente können hierbei jeweils eine Außenseite des Planetenträgers des Planetengetriebes bilden. Die Außenseiten der Versteifungselemente können in Gebrauchsstellung des Planetenträgers einem Hohlrad des Planetengetriebes zugewandt sein.
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Dadurch, dass die Versteifungselemente in Ausnehmungen der Deckelplatte eingreifen, ergibt sich eine verwindungssteife und gleichzeitig leichte Konstruktion des Planetenträgers des Planetengetriebes.
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Zwischen zwei benachbarten Versteifungselementen kann ein Zwischenraum ausgebildet sein. Durch den zwischen zwei benachbarten Versteifungselementen vorhandenen Zwischenraum kann ein Planetenrad des Planetengetriebes aus einem Innenraum des Planetenträgers herausragen, um in Eingriff mit einem Hohlrad des Planetengetriebes zu gelangen.
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Die Grundplatte und/oder die Deckelplatte können jeweils Halteöffnungen für Lagerbolzen von Planetenrädern des Planetengetriebes aufweisen. Somit bilden die Grundplatte und/oder die Deckelplatte eine Führung und/oder Lagerung für die Lagerbolzen der Planetenräder des Planetengetriebes.
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Bei einer Ausführungsform des Stellantriebs ist vorgesehen, dass die Grundplatte des Planetenträgers mit einer Verstärkungsplatte verbunden ist. Mit Hilfe der Verstärkungsplatte kann die vergleichsweise dünne Grundplatte des Planetenträgers verstärkt und entsprechend stabiler gestaltet werden. Wenn die Versteifungselemente und die Grundplatte aus einem Blechteil bestehen, das im Rohzustand ein ebenes Blechteil ist, und die Versteifungselemente aus einer mit der Grundplatte in einer Ebene liegenden Ausgangsposition in eine quer oder rechtwinklig zu der Grundplatte ausgerichteten Gebrauchsstellung herausgebogen werden sollen, ist es sinnvoll, die Grundplatte und die Versteifungselemente aus vergleichsweise dünnwandigem Material, insbesondere aus vergleichsweise dünnwandigem Blech herzustellen. Dies erleichtert den Biegevorgang zur bestimmungsgemäßen Ausrichtung der Versteifungselemente an der Grundplatte. Wie zuvor bereits erwähnt wurde, können die Grundplatte und die Versteifungselemente aus einem ursprünglich ebenen Blechteil, insbesondere aus einem ursprünglich ebenen Blechstanzteil oder Blechzuschnitt bestehen. Um aufgrund der geringen Materialstärke möglicherweise vorhandene Stabilitätsnachteile kompensieren zu können, kann es dann vorteilhaft sein, die Grundplatte, wie bereits zuvor erwähnt, mit einer Verstärkungsplatte zu verstärken.
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Ähnlich wie bei der Grundplatte kann auch die Deckelplatte mit einer Verstärkungsplatte verbunden sein. Auch hier kann eine Verstärkungsplatte verwendet werden, um die Stabilität der Deckelplatte bei Bedarf zu erhöhen.
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Die Verstärkungsplatte, sei es dass sie an der Grundplatte und/oder an der Deckelplatte des Planetenträgers angeordnet ist, kann Halteöffnungen für Lagerbolzen von Planetenrädern des Planetengetriebes aufweisen. So können Lagerbolzen der Planetenräder des Planetengetriebes mit der jeweiligen Verstärkungsplatte verbunden und in den Halteöffnungen angeordnet sein.
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Die Grundplatte und/oder die Deckelplatte des Planetenträgers kann/können zumindest mittelbar mit einer Abtriebswelle des Planetengetriebes verbindbar oder verbunden sein. Die Verbindung der Grundplatte und/oder der Deckelplatte mit der Eintriebs- und/oder Abtriebswelle des Planetengetriebes kann hierbei zumindest mittelbar beispielsweise über die bereits zuvor erwähnte Verstärkungsplatte, mit der sowohl die Grundplatte als auch die Deckelplatte jeweils verstärkt sein können, erfolgen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Stellantriebs ist vorgesehen, dass der Planetenträger eine Verbindungsplatte aufweist, über die ein Drehmoment von und/oder auf den Planetenträger übertragbar ist. Die Verbindungsplatte kann hierbei, je nach Gestaltung und Verwendung des Planetenträgers, zumindest mittelbar mit einer Abtriebswelle und/oder mit einer Eintriebswelle des Planetengetriebes verbindbar und/oder verbunden sein.
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Die Verbindungsplatte kann zumindest mittelbar, insbesondere über eine, beispielsweise die bereits zuvor erwähnte, Verstärkungsplatte, mit der Grundplatte verbunden sein. Bei einer Ausführungsform des Stellantriebs, bei der die Drehmomentübertragung von und/oder auf den Planetenträger über die Deckelplatte erfolgt, kann eine, beispielsweise die bereits zuvor erwähnte, Verbindungsplatte zumindest mittelbar, beispielsweise über eine, beispielsweise die bereits zuvor erwähnte Verstärkungsplatte, mit der Deckelplatte des Planetenträgers verbunden sein.
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Die Versteifungselemente können jeweils eine Breite aufweisen, die wenigstens so groß wie ein Durchmesser eines Lagerbolzens eines Planetenrades des Planetengetriebes ist. Auf diese Weise verleihen die Versteifungselemente der Konstruktion des Planetenträgers eine ausreichend große Stabilität und eine ausreichend große Verwindungssteifigkeit.
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Die Deckelplatte kann zusammen mit einer daran angeordneten Verstärkungsplatte und gegebenenfalls mit einer daran angeordneten Verbindungsplatte insgesamt eine größere axiale Dicke aufweisen, als die Grundplatte des Planetenträgers. Dies insbesondere dann, wenn eine Drehmomentübertragung von dem und/oder auf den Planetenträger zumindest mittelbar über die Deckelplatte erfolgt.
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Durch die Verwendung von Verstärkungsplatten und/oder Verbindungsplatten kann die Stabilität der Grundplatte und/oder der Deckelplatte bedarfsweise erhöht werden, ohne die Grundkonfiguration der Grundplatte beziehungsweise der Deckelplatte verändern zu müssen. Bevorzugt ist es, wenn die Deckelplatte und eine damit verbundene Verstärkungsplatte in Gebrauchsstellung miteinander kongruente Halteöffnungen für Lagerbolzen der Planetenräder des Planetengetriebes aufweisen.
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Die Verbindungsplatte des Planetenträgers kann eine Aufnahme, insbesondere eine gezahnte Stecköffnung, aufweisen, über die ein Drehmomentübertragungselement, beispielsweise ein Zahnrad und/oder eine gezahnte Welle, zur Übertragung von Drehmomenten drehfest mit der Verbindungsplatte und über diese mit dem Planetenträger verbunden werden kann.
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Wird die Grundplatte ihrerseits mit einer Verstärkungsplatte verstärkt, kann es auch hierbei sinnvoll sein, wenn die Grundplatte und die zur Verstärkung daran angeordnete Verstärkungsplatte übereinstimmende Halteöffnungen für Lagerbolzen von Planetenrädern des Planetengetriebes aufweisen.
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Einzelne oder sämtliche der zuvor erwähnten Bauteile, aus denen der Planetenträger zusammengesetzt sein kann, also zum Beispiel die Grundplatte, die Deckelplatte, das Versteifungselement, die Verstärkungsplatte, die Verbindungsplatte und/oder Lagerbolzen für Planetenräder, können beispielsweise stoffschlüssig miteinander verbunden sein. So ist es zum Beispiel denkbar, einzelne oder sämtliche der zuvor erwähnten Bauteile miteinander zu verschweißen, insbesondere durch Laser- und/oder Elektronenstrahlschweißen miteinander zu verbinden.
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Die zuvor und auch nachstehend anhand der Figurenbeschreibung erläuterte Konstruktion des Planetenträgers kann es begünstigen, mindestens drei Bauteile des Planetenträgers ausgehend von einer Richtung oder Seite, insbesondere stoffschlüssig, beispielsweise durch Schweißen, miteinander zu verbinden. Konkret können beispielsweise die Grundplatte, die Deckelplatte, die Verstärkungsplatte und/oder die Verbindungsplatte auf die zuvor erwähnte Art durch Zugriff von einer Seite oder Richtung her miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschweißt werden oder sein. Dies kann die Fertigung des Planetenträgers erheblich vereinfachen, insbesondere weil somit ein Umsetzen eines Planetenträgerrohlings des herzustellenden Planetenträgers zwischen den unterschiedlichen Verbindungsschritten reduziert oder gar vollständig vermieden werden kann.
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Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, ist aber nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Schutzansprüche untereinander und/oder in Kombination einzelner oder mehrerer Merkmale des Ausführungsbeispiels.
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Es zeigen in teilweise stark schematisierter Darstellung:
- 1 eine perspektivische Ansicht eines Planetenträgers eines Planetengetriebes eines Stellantriebs, wobei der Planetenträger eine Grundplatte und eine Deckelplatte aufweist, die über von der Grundplatte abgebogene Versteifungselemente miteinander verbunden sind,
- 2 eine perspektivische Einzelteildarstellung der Deckelplatte des in 1 gezeigten Planetenträgers,
- 3 eine perspektivische Ansicht einer Verstärkungsplatte, mit der die in 1 gezeigte Deckelplatte des Planetenträgers verstärkt ist, wobei an einer Oberseite der Verstärkungsplatte eine Verbindungsplatte angeordnet ist, über die ein Drehmoment von dem Planetenträger beziehungsweise auf den Planetenträger übertragen werden kann,
- 4 eine perspektivische Ansicht der Grundplatte des in 1 gezeigten Planetenträgers, wobei drei um einen Mittelpunkt der Grundplatte gleichmäßig verteilt angeordnete Versteifungselement als von der Grundplatte nach oben abgebogene Laschen zu erkennen sind, sowie
- 5 eine schematisierte Darstellung eines Stellantriebs, dessen Planetengetriebe mit dem in den vorherigen Figuren dargestellten Planetenträger ausgestattet ist.
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Sämtliche Figuren zeigen Teile eines im Ganzen mit 1 bezeichneten Planetenträgers eines Planetengetriebes 14 eines in 5 stark schematisiert dargestellten Stellantriebs 12.
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Der Planetenträger 1 weist eine Grundplatte 2 und eine Deckelplatte 3 auf. Die Grundplatte 2 und die Deckelplatte 3 bestehen aus Blech, wobei die Grundplatte 2 drei Versteifungselemente 4 aufweist, die die Grundplatte 2 mit der Deckelplatte 3 verbinden.
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Die Grundplatte 2 und die Versteifungselemente 4 sind aus einem zunächst ebenen Blechteil gebildet. Die Versteifungselemente 4 sind somit an die Grundplatte 2 angeformt. Die Versteifungselemente 4 sind laschenförmig und werden von der Grundplatte 2 in ihre in den Figuren gezeigte Position abgebogen. Die Versteifungselemente 4 schließen mit der Grundplatte 2 dann einen rechten Winkel ein.
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Freie Enden 5 der Versteifungselemente 4 greifen in Ausnehmungen 6 der Deckelplatte 3 ein. Die Grundplatte 2 und die Deckelplatte 3 bilden gemeinsam einen Käfig für in den Figuren nicht gezeigte Planetenräder des Planetengetriebes 14.
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Anhand 1 wird deutlich, dass jeweils zwischen zwei benachbarten Versteifungselementen 4 des Planetenträgers 1 ein Zwischenraum 7 ausgebildet ist, durch den eines von drei Planetenrädern, mit denen der Planetenträger 1 bestückt ist, aus dem Planetenträger 1 herausragt. Auf diese Weise können die Planetenräder des Planetenträgers 1 mit einem in den Figuren nicht gezeigten Hohlrad des Planetengetriebes 14 kämmen.
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Sowohl die Grundplatte 2 als auch die Deckelplatte 3 weisen jeweils drei Halteöffnungen 8 für in den Figuren nicht dargestellte Lagerbolzen von Planetenrädern des Planetengetriebes 14 auf. Somit sind die Lagerbolzen in den Halteöffnungen 8 der Grundplatte 2 und der Deckelplatte 3 befestigt.
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Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel des Planetenträgers 1 ist die Deckelplatte 3 mit einer Verstärkungsplatte 9 verbunden. Die Verstärkungsplatte 9 dient dazu, die Deckelplatte 3 zu verstärken beziehungsweise zu versteifen. Auch die Verstärkungsplatte 9 weist insgesamt drei Halteöffnungen 8 auf, in die in Gebrauchsstellung in den Figuren nicht gezeigte Lagerbolzen von Planetenrädern des Planetengetriebes 14 eingreifen.
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Die Deckelplatte 3 hat mit ihrer Verstärkungsplatte 9 gemeinsam eine größere Dicke als die Grundplatte 2 des Planetenträgers 1. Die Deckelplatte 3 des Planetenträgers 1 kann zumindest mittelbar, hier über eine Verbindungsplatte 10, mit einer Abtriebswelle beziehungsweise mit einer Eintriebswelle des Planetengetriebes verbunden werden. Über die Verbindungsplatte 10 kann ein Drehmoment von und/oder auf den Planetenträger 1 übertragen werden. Hierzu kann die Verbindungsplatte 10 mit einer Abtriebswelle und/oder mit einer Eintriebswelle des Planetengetriebes 14 verbunden werden.
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Die 1 und 3 verdeutlichen, dass die Verbindungsplatte 10 eine Aufnahme in Form einer gezahnten Stecköffnung 11 aufweist, in die ein Zahnrad eines Folgegetriebes und/oder eine gezahnte Welle eines Folgegetriebes und/oder eines Antriebs eingesteckt und so drehfest mit der Verbindungsplatte und letztendlich drehfest mit dem Planetenträger 1 verbunden werden kann. Die Verbindungsplatte 10 ist mittelbar über die Verstärkungsplatte 9 mit der Deckelplatte 3 des Planetenträgers 1 verbunden.
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Die Versteifungselemente 4 des Planetenträgers 1 weisen jeweils eine Breite auf, die größer als ein Durchmesser eines Lagerbolzens eines Planetenrades des Planetengetriebes 14 ist. Dies wird bei einem Vergleich der Halteöffnungen 8 mit den Versteifungselementen 4 deutlich.
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Gemäß 5 weist der Stellantrieb 12 einen Stellmotor 13 auf. Dieser erzeugt ein Drehmoment, das über das Planetengetriebe 14 auf eine Abtriebswelle 15 des Stellantriebs 12 übertragen wird. Der Stellmotor 13 und das Planetengetriebe 14 sind in einem Gehäuse 16 des Stellantriebs 12 angeordnet.
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Die Erfindung befasst sich mit Verbesserungen auf dem technischen Gebiet der Stellantriebe. Hierzu wird ein Stellantrieb 12 vorgeschlagen, der ein Planetengetriebe 14 mit einem Planetenträger 1 aufweist. Der Planetenträger 1 umfasst eine Grundplatte 2 und eine Deckelplatte 3. Zumindest die Grundplatte 2 besteht aus Blech und weist mehrere Versteifungselemente 4 auf, die die Grundplatte 2 mit der Deckelplatte 3 verbinden. Vorzugsweise sind die Grundplatte 2 und die Versteifungselemente 4 aus einem Blechteil gebildet und die Versteifungselemente 4 von der Grundplatte 2 abgebogen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Planetenträger
- 2
- Grundplatte
- 3
- Deckelplatte
- 4
- Versteifungselement
- 5
- freies Ende von 4
- 6
- Ausnehmung in 3
- 7
- Zwischenraum
- 8
- Halteöffnung
- 9
- Verstärkungsplatte
- 10
- Verbindungsplatte
- 11
- gezahnte Stecköffnung
- 12
- Stellantrieb
- 13
- Stellmotor
- 14
- Planetengetriebe
- 15
- Abtriebswelle
- 16
- Gehäuse
