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Die Erfindung betrifft einen Planetenträger mit zwei zum Lagern von Planetenrädern vorgesehenen Trägerwangen, die über Stege / Verbindungsstege miteinander fest verbunden sind.
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Aus dem Stand der Technik sind bereits Planetenträger und Verfahren zum Herstellen eines Planetenträgers sowie ein Planetengetriebe mit einem Planetenträger bekannt.
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Bekannte Planetenträger können und sollen jedoch weiter verbessert werden. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beheben oder wenigstens zu mildern. Insbesondere soll ein besonders steifer Planetenträger zur Verfügung gestellt werden, der kostengünstig hergestellt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass wenigstens eine der Trägerwangen sich in Radialrichtung erstreckende und nach radial außen offene Ausnehmungen besitzt, in die jeweils ein Steg zumindest teilweise formschlüssig eingesetzt ist. Insbesondere soll in einer vorteilhaften Weiterbildung die Ausnehmung wenigstens / im Wesentlichen nur zwei lineare Abschnitte besitzen. Auf diese Weise kann ein Steg / Verbindungssteg während der Montage schnell und im Wesentlichen druckfrei eingesetzt werden. Der Herstellaufwand wird dadurch reduziert und die Taktzeiten bei der Herstellung erhöht. Durch das Verwenden von massiven Komponenten wird auch ein besonders verwindungssteifer Planetenträger zur Verfügung gestellt. Der Rückgriff auf Schweißverfahren, insbesondere in Kombination mit Schmiedebauteilen, insbesondere Fließpressteilen, ermöglicht hochbelastbare, dauerfeste und kostengünstige Baugruppengestaltungen.
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In diesem Zusammenhang hat es sich bewährt, wenn die Planetenträgerwangen / Planetenträgerhälften mittels axialgeschweißten Elementen, wie den Stegen / Verbindungsstegen, verbunden werden, wobei eine geometrische Gestaltung und Anordnung der Bauteile zueinander derart gewählt ist, dass eine Kollision mit anderen Bauteilen verhindert ist. Insbesondere wird die erfinderische Lösung der Aufgabe darin gesehen, dass massiv ausgeführte Fließpressteile mit den Planetenträgerhälften verschweißt werden, um so die nötige Steifigkeit im Planetenträger zu erzwingen. Die Fließpressteile sollten so in die Aufnahmen / Trägerteile eingelegt werden, dass ein Toleranzausgleich im Schweißwerkzeug stattfindet. Die nach außen offenen Ausnehmungen / Aussparungen in den Trägerteilen / Trägerwangen, sind hierbei zielführend. Die Verbindungselemente sollten dabei so angeordnet sein, dass eine Freigängigkeit des Getriebes sichergestellt ist. Ein planetengetriebeartiges Getriebe weist, wie bekannt, zahlreiche Vorteile gegenüber andersartigen Getrieben auf, wodurch die Vielseitigkeit im Einsatz sichergestellt ist. Das Verhindern einer Kollision mit anderen Verbindungselementen ist dabei eine der bedeutsamen Grundüberlegungen.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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So ist es von Vorteil, wenn wenigstens einer der Stege oder alle Stege einen dreieckigen Querschnitt besitzt / besitzen und/oder aus Vollmaterial aufgebaut ist/sind. Das Zuführen der Verbindungsstege von außen, vorzugsweise entlang einer der linearen Abschnitte der Ausnehmung, auf denen der Steg entlang rutscht / gleitet, ermöglicht eine präzise Verbindung der Bauteile aneinander. Auch wird dem Monteur eine Führung bei der Montage an die Hand gegeben, was die Ausfallquote verringert. Gerade die Vollmaterialbeschaffenheit erhöht die Belastbarkeit erheblich. Bei Verwendung fließgepressten Vollmaterials stellen sich zusätzliche Vorteile ein.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform ist auch dadurch gekennzeichnet, dass die Weite / Breite (der Öffnungen) der Ausnehmungen, insbesondere am Außenumriss, ergo dem Außenumfang der Trägerwange, größer ist als die Breite / Weite des Steges / Verbindungssteges in der (jeweiligen) Ausnehmung. Die Weite / Breite wird quer, nämlich orthogonal zur Längserstreckung der Stege gemessen, was orthogonal zur Längsrichtung / Axialrichtung des Planetenträger und der jeweiligen Trägerwangen ist. Auf diese Weise wird die Montage erleichtert und schneller durchführbar. Ferner lassen sich aufwändige Hilfskonstruktionen und ein Werkzeugeinsatz vermeiden.
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Es hat sich auch bewährt, wenn wenigstens eine der Ausnehmungen oder alle Ausnehmungen eine auf die Außenkontur des jeweiligen Steges angepasste Kontur besitzt / besitzen. Ein Klappern oder Wackeln wird dadurch vermindert oder sogar ausgeschlossen. Ein besonders präziser Planetenträger ist die Folge.
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In einigen Versuchen hat es sich auch als vorteilhaft herausgestellt, wenn wenigstens eine der Ausnehmungen oder alle Ausnehmungen eine (angenähert oder exakt) V-förmige oder sogar U-förmige Kontur besitzt / besitzen. Auch C-förmige oder W-förmige Konturen sind denkbar. Ein passgenauer Aufbau ist dann erreichbar.
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Um die Vielseitigkeit des Planetenträgers, insbesondere in puncto seiner axialen und radialen Abmessungen zu erhöhen, ist es von Vorteil, wenn wenigstens einer der Stege als von den Trägerwangen separates Bauteil ausgestaltet ist oder als mit einer Trägerwange integral verbundenes / einstückiges Bauteil ausgestaltet ist. Diese integrale Variante ist besonders dauerfest, hat jedoch gewisse Nachteile bei der Fertigung. Beispielsweise muss der Vorteil abgewogen werden mit dem am Werkzeug vorzunehmenden Aufwand.
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Es hat sich bewährt, wenn alle Stege von beiden Trägerwangen oder einer Trägerwange separate Bauteile sind. Dieser Vorteil überwiegt den Nachteil der Mehrzahl an Einzelkomponenten, welche miteinander gefügt werden müssen.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform ist auch dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Bauteile oder alle Bauteile der Gruppe aus Trägerwange und Stege als Schmiedeteil, insbesondere als Fließpressteil ausgebildet ist / sind. Dies zieht eine fertigungsoptimierte Ausführung nach sich.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Trägerwangen als Gleichteile ausgebildet sind und/oder als (einfache) Blechplatten ausgebildet sind. Mittels spanender Fertigung lassen sich dann ausreichend Trägerwangen mit kostengünstigen Mitteln vorhalten.
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Wenn eine die Außenkontur nach radial außen begrenzende Fläche wenigstens im Bereich der Ausnehmung eines der Stege oder aller Stege radial nach innen relativ zu einer den Umfang der Trägerwange begrenzenden Umrisslinie / Außenkontur versetzt ist, so werden Kollisionen im Betrieb wirkungsvoll verhindert. Der dann auftretende radiale Abstand zu einem Anbauteil ist gewollt und erleichtert die Wartung sowie den verschleißfreien Betrieb.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform ist auch dadurch gekennzeichnet, dass die Stege an den Trägerwangen stoffschlüssig angebunden sind, insbesondere angeschweißt sind. Eine besonders haltbare und langlebige Verbindung kann dann generiert werden.
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Die Erfindung betrifft auch einen Planetenträger, etwa der bereits vorgestellten Art, mit zwei zum Lagern von Planetenrädern vorgesehenen Trägerwangen, die über Stege / Verbindungsstege miteinander fest verbunden sind, wobei auf wenigstens einer der Trägerwangen ein Anbauteil fest angebracht ist / sitzt, wobei die Trägerwangen im Bereich eines Sitzes der Verbindungsstege so ausgebildet sind, dass ein radialer Abstand zwischen dem Anbauteil und dem jeweiligen Steg erzwungen / ausgebildet ist.
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Hier sei erläutert, dass jede Ausnehmung in einer vorteilhaften Ausführungsform einen Sitz definiert. Die geometrische Gestaltung der Sitze kann gleich oder unterschiedlich sein, insbesondere über den Umfang variieren.
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Wenn das Anbauteil als ein Zahnrad, etwa ein Hohlrad oder aber als ein Lamellenkupplungsbestandteil, etwa ein (Innen- / Außen-) Lamellenträger ausgebildet ist, so lässt sich ein vielseitiger Einsatz sicherstellen.
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Mit anderen Worten betrifft die Erfindung einen Planetenträger, bei dem wenigstens eine der Trägerwangen radiale und radial nach außen offene Ausnehmungen aufweist. Hierbei ist es von Vorteil, wenn die radial nach außen weisenden Körperkanten der in den Ausnehmungen sitzende Stege radial gegenüber der gedachten Umrisslinie der Außenkontur der Trägerwange radial zurück stehen. Ferner bewährt es sich, wenn im Querschnitt dreieckige Verbindungsstege in V-förmige Ausnehmungen passen. Die Stege sind aus Vollmaterial, vorzugsweise fließgepresst. Beide Trägerwangen sind so ausgebildet. Sie sind als einfache Blechplatten gestaltet. Die Erfindung betrifft auch einen Planetenträger mit einem Anbauteil. Dabei sitzt auf wenigstens einer der Trägerwangen ein Anbauteil, wobei die Trägerwangen am Sitz der Verbindungsstege so ausgebildet sind, dass ein radialer Abstand zwischen dem Anbauteil und dem jeweiligen Steg vorhanden ist. Das Anbauteil kann ein Bauteil einer Lamellenkupplung sein. Ferner ist die Ausgestaltung des Anbauteils / Bauteils als Zahnrad, insbesondere als Hohlrad denkbar.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine erste in perspektivischer Darstellung wiedergegebene Ausführungsform mit trägerwangenbefestigtem Anbauteil,
- 2 eine Frontansicht einer Trägerwange, wie sie in der Ausführungsform nach 1 verbaut ist,
- 3 und 4 zwei perspektivische Darstellungen von vorne und hinten auf die Trägerwange aus 2,
- 5 eine Vergrößerung des Bereichs V aus 2 der Trägerwange,
- 6 ein Querschnitt entlang der Linie VI aus 2,
- 7 eine perspektivische Darstellung eines Steges / Verbindungssteges, wie er zur Verbindung der beiden Trägerwangen in der Ausführungsform nach 1 eingesetzt ist,
- 8 eine Frontansicht auf den Steg aus 7,
- 9 eine Seitenansicht auf die Stege der 7 und 8,
- 10 eine Trägerwange mit zur Trägerwange aus 2 veränderter Kontur,
- 11 und 12 perspektivische Ansichten der Trägerwange aus 10 von zwei Seiten,
- 13 jene die Trägerwange aus den 10 bis 12 einsetzende Ausführungsform in perspektivischer Darstellung,
- 14 eine Querschnittsdarstellung durch die Ausführungsform nach 13,
- 15 eine weitere Querschnittsdarstellung an axial versetzter Stelle relativ zu der Querschnittsdarstellung aus 14 durch die Ausführungsform aus 13,
- 16 eine Frontansicht auf die Ausführungsform aus 13 und
- 17 eine Vergrößerung des Bereichs XVII aus 16.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Planetenträgers 1 dargestellt. Er besitzt zwei Trägerwangen 2. Die beiden Trägerwangen 2 sind über Stege / Verbindungsstege 3 miteinander verbunden. Die Verbindungsstege 3 sind symmetrisch über die Trägerwangen 2, an deren Außenumfang angeordnet. Es werden zwei, drei, vier, fünf, sechs oder gar mehr Stege 3 eingesetzt. In der hier dargestellten Ausführungsform sind vier Stege 3 alle 90° angeordnet. Sie sind winkelgleich beabstandet von einem zum anderen am Außenumfang verteilt.
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Die Stege 3 sind in Ausnehmungen 4 angeordnet. Dabei sitzt ein einzelner Steg 3 in einer Ausnehmung 4 der einen Trägerwange 2 und einer Ausnehmung 4 der anderen Trägerwange 2.
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Die Ausnehmungen 4 sind radial außen an den Trägerwangen 2 angeordnet. Sie erweitern sich nach außen. Sie sind nach radial außen offene Ausnehmungen 4 nach Art von Aussparungen ausgestaltet. Die Ausnehmungen 4 sind spanlos oder spanbehaftet hergestellt. Vorzugsweise sind die Ausnehmungen 4 in der Grundform der Trägerwange 2 mittels Umformverfahren eingesetzt. Insbesondere bieten sich Umformverfahren gemäß den DIN-Normen 8583, 8586, 8587, 8588 und 8593 für die Trägerwangen 2 und die Stege 3 an. Besonders bevorzugt sind Fließpressverfahren zum Herstellen der Trägerwangen 2 und der Stege 3.
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Die Stege 3 sind formschlüssig in den Ausnehmungen 4 eingesetzt. Zum Verhindern eines radialen Abhebens der Stege 3 von den Ausnehmungen 4 in den Trägerwangen 2 sind stoffschlüssige Verbindungen zwischen den Stegen 3 und der Trägerwange 2 vorgehalten.
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Die Ausnehmungen 4 besitzen zumindest zwei lineare Abschnitte 5. Die linearen Abschnitte 5 bilden die Flanken der Ausnehmung 4. Nahe eines Scheitelpunktes bzw. eines Schnittpunktes der beiden linearen Abschnitte 5 ist eine Abrundung ausgebildet.
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Es gibt ein Anbauteil 6, das an wenigstens einer der beiden Trägerwangen 2 festgelegt ist, bspw. angebolzt, angeschraubt und/oder angeschweißt ist. Dieses Anbauteil kann nach Art eines Zahnrades 7 ausgestaltet sein. Es kann dabei die Form auch eines Hohlrades annehmen oder aber eines Lamellenträgers 8. Im vorliegenden Fall ist das Anbauteil 6 nach Art eines Außenlamellenträgers ausgestaltet. Es besitzt radial ausgerichtete Schmiermitteldurchlässe 9.
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Sowohl die Trägerwangen 2, als auch die Stege 3 sind aus Vollmaterial aufgebaut. Wie den 7 bis 9 zu entnehmen ist, weisen die als Gleichteile ausgebildeten Stege 3 eine gerundete Spitze 10 an einem gleichschenkligen oder sogar gleichseitigen Dreieck auf, wobei die gleichen Schenkel 11 linear von einer Abrundung 12 bis zur Spitze 10 verlaufen.
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In den Trägerwangen 2 sind Durchgangslöcher 13 zum Aufnehmen von Planetenbolzen vorgesehen. Aus den 2 bis 6 geht eine Ausgestaltung der vorderen Trägerwange 2 hervor, wobei diese eine glatte Außenkontur 14 besitzt.
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Eine geriffelte Außenkontur, insbesondere eine Verzahnung 15 aufweisend, ist an wenigstens der hinteren Trägerwange 2 der Ausführungsform gemäß 13 realisiert. Dabei ist jene eine Verzahnung 15 auf der Außenkontur 14 realisierende Trägerwange 2 in den 10 bis 12 näher dargestellt.
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In den 13 bis 17 sind diesbezüglich weitere Details grafisch dargestellt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Planetenträger
- 2
- Trägerwange
- 3
- Steg / Verbindungssteg
- 4
- Ausnehmung
- 5
- linearer Abschnitt
- 6
- Anbauteil
- 7
- Zahnrad
- 8
- Lamellenträger
- 9
- Schmiermitteldurchlass
- 10
- Spitze
- 11
- Schenkel des Steges
- 12
- Abrundung
- 13
- Durchgangsloch
- 14
- Außenkontur
- 15
- Verzahnung
