-
Die Erfindung betrifft einen Planetenträger für ein Planetengetriebe umfassend zwei miteinander verbundene, beabstandete Wangen.
-
Planetengetriebe kommen in unterschiedlichsten Anwendungsbereichen zum Einsatz. Üblicherweise umfasst ein Planetengetriebe wenigstens einen Planetenträger, an dem mehrere außen verzahnte Planetenräder drehbar gelagert sind, die wiederum mit den Verzahnungen eines Sonnenrads und eines Hohlrads kämmen. Der grundsätzliche Aufbau und die Funktion eines solchen Planetengetriebes ist bekannt.
-
Um eine Planetenträger möglichst einfach zu gestalten, ist es bekannt, einen Planetenträger aus zwei aus einem Metallblech gefertigten, voneinander beabstandeten Wangen auszubilden, zwischen denen die Planetenräder angeordnet sind und an denen sie über einen jeweiligen Achsbolzen gelagert sind. Ein Beispiel hierfür ist aus
EP 2 325 527 A1 bekannt. Der Planetenträger besteht aus einer ersten, flachen bzw. scheibenförmigen Wange und einer zweiten Wange, die randseitig abgekantet ist, um entsprechende, an der anderen Wange anzuschweißende und beide Wangen beabstandende Stege auszubilden. An der scheibenförmigen ersten Wange sind entsprechende Durchbrechungen vorgesehen, durch die die abgekanteten Stege greifen, und im Bereich welcher die Teile verschweißt werden.
-
Weiterhin ist aus
DE 10 2019 106 947 A1 ein Planetenträger bekannt, ebenfalls bestehend aus zwei Wangen, die über separate Verbindungsstege, die über in entsprechende Aufnahmen an den Wangen eingreifende, an den jeweiligen Stegen angeformte Zapfen mit den Wangen verbunden sind, voneinander beabstandet sind.
-
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen verbesserten Planetenträger anzugeben.
-
Zur Lösung dieses Problems ist ein Planetenträger für ein Planetengetriebe umfassend zwei miteinander verbundene, beabstandete Wangen vorgesehen, wobei an jeder Wange mehrere Teilstege angeformt sind und sich zwei gegenüberliegende Teilstege zu einem die Wangen voneinander beabstandeten Steg ergänzen, wobei an jedem Teilsteg wenigstens eine Teilaufnahme vorgesehen ist und sich zwei gegenüberliegende Teilaufnahmen zu einer Formschlussaufnahme ergänzen, in der ein die beiden Teilstege verbindendes, ein Auseinanderbewegen der Wangen sperrendes Formschlusselements aufgenommen ist.
-
Auch der erfindungsgemäße Planetenträger besteht aus zwei miteinander verbundenen Wangen, wobei zur Beabstandung der Wangen zwischen beiden Wangen angeordnete Stege vorgesehen sind. Jeder Steg besteht aus zwei Teilstegen, wobei jeder Teilsteg an jeweils einer Wange angeformt, also einstückig mit der Wange ist. Hat der Planetenträger beispielsweise eine dreieckige Grundgeometrie, so weist jede Wange drei Teilstege auf. Die Wangen sind so zueinander angeordnet, dass jeweils zwei Teilstege aneinander anschließen und einen gemeinsamen Steg bilden. Ein dreieckiger Planetenträger weist folglich drei Stege auf.
-
Zur Verbindung der beiden Wangen sieht die Erfindung eine Formschlussverbindung vor, die allein im Bereich der Teilstege vorgesehen ist. Hierzu weist jeder Teilsteg wenigstens eine Teilaufnahme auf, wobei in der Montagestellung die wenigstens zwei Teilaufnahmen der beiden einander gegenüberliegenden Teilstege einander zu einer Formschlussaufnahme ergänzen, die also zur Aufnahme eines Formschlusselements ausgelegt ist. Zur Verbindung wird nun ein solches Formschlusselement in die gemeinsame Formschlussaufnahme eingesetzt und darin fixiert. Die geometrische Auslegung der Formschlussaufnahme sowie des Formschlusselements ist dabei derart, dass nach Einsetzten des Formschlusselements ein Auseinanderbewegen oder grundsätzlich ein Relativbewegung der beiden Wangen zueinander ausgeschlossen ist.
-
Anders als im Stand der Technik wird bei dem erfindungsgemäßen Planetenträger einerseits kein separater Steg verwendet, an dem spezifische Verbindungsmittel vorgesehen sind. Denn die Teilstege sind einteilig oder einmaterialig mit der jeweiligen Wange, sodass letztlich zur Bildung des Planetenträgers lediglich die beiden Wangen und eine entsprechende Anzahl an Formschlusselementen erforderlich ist. Da bevorzugt die beiden Wangen identisch sind, also als Gleichteile ausgeführt sind und demzufolge jeder Teilsteg die genaue Hälfte eines Gesamtstegs ist und auch die Wangen identisch zueinander sind, lässt die Erfindung auf besonders einfache Weise die Herstellung eines Planetenträgers zu. Denn es ist lediglich ein Wangentyp herzustellen, der beide Wangen bildet, das heißt, dass keine unterschiedlichen Wangen hergestellt und vorgehalten werden müssen. Da natürlich auch die Geometrie der Formschlusselemente, die die jeweiligen Teilstege fest miteinander verbinden, im Bereich aller Teilstege identisch ist, ist auch nur eine Art von Formschlusselement herzustellen und vorzuhalten.
-
Der erfindungsgemäße Planetenträger zeichnet sich daher durch seine Einfachheit aus, verbunden mit einem geringen Gewicht, da die Wangen samt der Teilstege aus dem Stahlblech gefertigt sind. Insbesondere bei Verwendung von Gleichteilen in Form identischer Wangen ist nur eine Wangenart herzustellen, die auf einfache Weise nur formschlüssig fest miteinander verbunden sind, das heißt, dass hier auch kein zusätzlicher Schweißvorgang oder ähnliches erforderlich ist.
-
Für eine besonders feste Verbindung der Teilstege und damit der Wangen ist es zweckmäßig, wenn an jedem Teilsteg mehrere Teilaufnahmen vorgesehen sind, wobei die Anzahl der Teilaufnahmen zweier verbundener Teilstege natürlich gleich ist. Zweckmäßigerweise ist natürlich auch die Anzahl der Formschlussaufnahmen an allen Stegen des Planetenträgers gleich. Handelt es sich beispielsweise um einen dreieckigen Planetenträger, so weist jeder Teilsteg beispielsweise drei oder vier Teilaufnahmen und damit jeder Steg drei oder vier Formschlussaufnahmen auf, wobei drei solcher Stege vorgesehen sind.
-
Über die Formschlusselemente erfolgt die feste Verbindung der beiden Wangen derart, dass die Wangen nicht mehr auseinander bewegt werden können respektive grundsätzlich eine Relativbewegung zueinander ausgeschlossen ist. Um eine einfache, jedoch feste Verbindung zu erzielen, ist es zweckmäßig, wenn die Formschlusselemente in die Formschlussaufnahmen eingepresst sind. Es findet demzufolge in jeder Formschlussaufnahme eine Presspassung des Formschlusselements statt, sodass eine extrem feste Verbindung der Teilstege und damit der Wangen sichergestellt ist, die auch unter Last eine Relativbewegung der Wangen zueinander ausschließen.
-
Vorteilhaft ist es ferner, wenn die Teilaufnahmen eine identische Geometrie aufweisen, was dem Aspekt, möglichst Gleichteile als Wangen zu verwenden, zuträglich ist.
-
Jede Teilaufnahme sollte wenigstens einseitig, vorzugsweise beidseits hinterschnitten sein, sodass sich ein in Axialrichtung gesehen fester formschlüssiger Eingriff des Formschlusselements ergibt. Bevorzugt kann jede Teilaufnahme als Bohrung, die am zum benachbarten Teilsteg weisenden Rand offen ist, ausgeführt sein. Über eine solche Bohrung kann auf einfache Weise ein beidseitiger Hinterschnitt erwirkt werden, wie auch eine entsprechende Öffnung zum gegenüberliegenden Teilsteg, sodass ein formentsprechendes Formschlusselement eingepresst werden kann. Dieses Formschlusselement weist dann eine Grundform nach Art einer „8“ auf bzw. sieht einem Kettenglied ähnlich.
-
Natürlich ist es auch denkbar, anstelle einer solchen kreisrunden Bohrung auch eine anderweitige Teilaufnahmenform zu wählen, solange diese wenigstens einseitig, bevorzugt beidseitig hinterschnitten ist.
-
Jedes Formschlusselement ist, wie ausgeführt, entsprechend an die Geometrie der Formschlussaufnahme formangepasst ausgeführt. Bevorzugt weist dabei jedes Formschlusselement zwei endständige, die jeweilige Hinterschneidung hintergreifende Abschnitte und einen diese verbindenden Verbindungsabschnitt auf, wobei vorzugsweise jedes Formschlusselement im Bereich des Verbindungsabschnitts für eine Pressverbindung deformiert ist. Die Teilaufnahmen, vorzugsweise beidseitig hinterschnitten, sind wie ausgeführt randseitig zum gegenüberliegenden Teilsteg offen, sodass sich eine überbrückende Formschlussaufnahme ergibt. Das Formschlusselement weist nun zwei entsprechende, endständige Abschnitte auf, die in den Bereich der Teilaufnahme respektive beispielsweise der Bohrung eingepresst sind. Der Verbindungsabschnitt überbrückt nun die Distanz zwischen diesen Teilaufnahmen respektive hinterschnittenen Bereichen. Da wie beschrieben bevorzugt eine Presspassung gegeben ist, wird dieser Verbindungsabschnitt zweckmäßigerweise deformiert, um die Pressverbindung zu realisieren.
-
Um ein Formschlusselement auf einfache Weise in die Formschlussaufnahme einführen zu können, aber auch aus Steifigkeitsgründen, ist es zweckmäßig, wenn jede Teilaufnahme an einer oder beiden Seiten randseitig eine Fase aufweisen.
-
Jede Wange selbst weist eine polygonale, vorzugsweise dreieckige Grundform mit an den geraden Wangenrändern umgebogenen Teilstegen auf. Anstelle einer Dreieckform ist selbstverständlich auch jede andere polygonale Form, beispielsweise viereckig, fünfeckig, sechseckig etc. denkbar, abhängig von der Anzahl der Planetenräder.
-
Jede Wange ist bevorzugt aus einem Metall-, insbesondere Stahlblech hergestellt, z.B. durch Stanzen und Umbiegen der Teilstege oder Tiefziehen.
-
Neben dem Planetenträger selbst betrifft die Erfindung ferner ein Planetengetriebe, umfassend einen Planetenträger der vorstehend beschriebenen Art. Selbstverständlich sind an dem Planetenträger die entsprechenden Planetenräder über an den Wangen befestigte, üblicherweise verpresste Lagerbolzen und darauf sitzenden Wälzlagern angeordnet.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
- 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Planetenträgers mit seinen Einzelteilen,
- 2 eine Perspektivansicht des zusammengebauten Planetenträgers aus 1,
- 3 eine Perspektivansicht des mit Lagerbolzen und Planetenrädern bestückten Planetenträgers aus 2,
- 4 eine Perspektivansicht einer Wange des Planetenträgers, und
- 5 eine Perspektivansicht eines Formschlusselements.
-
1 zeigt eine Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen Planetenträgers 1, umfassend zwei miteinander zu verbindende Wangen 2, die aus einem Metallblech bestehen. Sie sind aus einem ebenen Blech ausgestanzt und anschließend umgeformt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weisen die beiden Wangen 2 und damit der Planetenträger 1 eine quasi dreieckige Grundform auf. Der Planetenträger 1 dient der Aufnahme und Lagerung dreier Planetenräder 4 (siehe 3), die mittels entsprechender Lagerbolzen 5 an den beiden Wangen 2 zu lagern sind. Zu diesem Zweck weist jede Wange 2 drei Durchbrechungen 6 auf, die der Aufnahme der Lagerbolzen 5 dienen. Ferner weist jede Wange 6 eine mittige Durchbrechung 7 auf, die der Aufnahme einer ein Sonnenrand tragenden Welle dient.
-
Um die beiden Wangen 2 axial voneinander zu beabstanden, damit sich ein Aufnahmeraum für die Planetenräder 4 ergibt, weist jede Wange 2 im gezeigten Beispiel drei senkrecht von der Wange abstehendeTeilstege 8 auf, die einstückig oder einmaterialig an der Wange 2 durch umformen ausgebildet sind. Die Teilstege 8 sind geradlinig und spannen ebenfalls ein Dreieck auf.
-
Jeder Teilsteg 8 ist mit einer Mehrzahl, im gezeigten Beispiel jeweils vier Teilaufnahmen 9 versehen, die der Aufnahme eines Formschlusselements 10 dienen. Dabei liegen in der Montagestellung jeweils zwei Teilstege 8 einander gegenüber, berühren also einander, sodass sich die Teilaufnahmen 9 der beiden Teilstege 8 zu einer gemeinsamen Formschlussaufnahme 11 ergänzen, in die jeweils ein Formschlusselement 10 eingepresst wird.
-
Im gezeigten Beispiel bei der dreieckigen Konfiguration weist demzufolge jede Wange 2 drei Teilstege 8 auf, mit jeweils vier Teilaufnahmen 9. Da zwei einander gegenüberliegende Teilstege 8 jeweils einen Steg 12 bilden, über den die beiden Wangen 2 voneinander beabstandet sind, sind demzufolge auch drei Stege 12 gegeben, die jeweils über vier Formschlussverbindungen fest miteinander verbunden sind.
-
4 zeigt in einer vergrößerten Perspektivansicht eine Wange 2 mit ihrer dreieckigen Grundform sowie mit den drei abgekanteten Teilstegen 8. An einem Teilsteg 8 sind die Teilaufnahmen 9 gut ersichtlich. Jede Teilaufnahme 9 ist über eine Bohrung 13 gebildet, die zum freien Rand 14 des jeweiligen Randstegs 8 hin offen ist, sodass sich zwei einander gegenüberliegende Teilaufnahmen 9 zu einer gemeinsamen Formschlussaufnahme 11 ergänzen können. Die Ränder jeder Teilaufnahme 9 weisen an einer oder an beiden Seiten eine Fase 15 auf, wie 4 zeigt. Diese Fase 15 dient einerseits dem erleichterten Einführen des jeweiligen Formschlusselements 11, andererseits aber auch der Aussteifung.
-
In der zusammengesetzten Form, wenn also beide Wangen 2 mit ihren Teilstegen 8 aneinandergesetzt sind, bilden wie ausgeführt jeweils zwei einander gegenüberliegende, einander ergänzende Teilaufnahmen 8 eine gemeinsame Formschlussaufnahme 11. Diese Formschlussaufnahme 11 weist infolge der Geometrien der Teilaufnahmen 9 die Form einer „8“ auf. In entsprechender Weise ist natürlich das jeweiligen Formschlusselement 10 auszuführen. Ein solches ist im Detail in einer Perspektivdarstellung in 5 gezeigt.
-
Jedes Formschlusselement 10 weist zwei endständige Abschnitte 16 mit einem vergrößerten Durchmesser oder Querschnitt auf. Jeder Abschnitt 16 greift in die hinterschnittene Teilaufnahme 9 respektive die dortige Bohrung 13 ein, über die auf sehr einfache Weise ein beidseitiger Hinterschnitt jeder Teilaufnahme realisiert werden kann. Die beiden endständigen Abschnitte 16 sind über einen Verbindungsabschnitt 17 miteinander verbunden, der quasi den Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Bohrungen 13 überbrückt. Zur Reduzierung des Gewichts und für ein einfaches Einpressen sind die Abschnitte 16 jeweils mit einer Bohrung 18 versehen.
-
In der Montagestellung, siehe 2, ist also jedes Formschlusselement 10 formschlüssig in der jeweiligen Formschlussaufnahme 11 aufgenommen und darin verpresst. Die Verpressung erfolgt zweckmäßigerweise im Bereich des Verbindungsabschnitts 17, der, siehe 2, eine Pressvertiefung 19 aufweist, über die er deformiert ist.
-
Die Montage erfolgt denkbar einfach. Zum einen sind lediglich zwei identische Wangen 2 zu positionieren, bei denen es sich wie ausgeführt um Gleichteile handelt, sodass nur ein Wangentyp vorgehalten werden muss. Nach Positionierung der Wangen 2 und damit der Bildung der Formschlussaufnahmen 11 werden die Formschlusselemente 10 in die Formschlussaufnahmen 11 eingesetzt und darin verpresst. Der gesamte Vorgang kann maschinell erfolgen und geht sehr schnell vonstatten. Der Planetenträger selbst ist sehr steif, da die Wangen über die Vielzahl der Formschlusselemente sehr fest miteinander verbunden sind. Da die Wangen aus einem Metallblech, üblicherweise Stahlblech gefertigt sind, ist der gesamte Planetenträger 1 auch sehr leicht.
-
Nach Montage des Planetenträgers sind lediglich noch die Planetenräder 4 samt Wälzlagern und Lagerbolzen 5 zu fixieren, woraufhin diese Getriebeeinheit komplettiert ist.
-
Die Figuren zeigen ferner noch die Möglichkeit, im Bereich der zentralen Bohrung einen Falz 19 randseitig auszubilden, im Bereich welchem ein Axiallager angebracht werden kann, über das der Planetenträger 1 axial gelagert werden kann. Ein solcher Falz 19 ist natürlich auch, da identisch, an der anderen Wange 2 vorgesehen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Planetenträger
- 2
- Wange
- 3
-
- 4
- Planetenrad
- 5
- Lagerbolzen
- 6
- Durchbrechung
- 7
- Durchbrechung
- 8
- Teilsteg
- 9
- Teilaufnahme
- 10
- Formschlusselement
- 11
- Formschlussaufnahme
- 12
- Steg
- 13
- Bohrung
- 14
- Rand
- 15
- Fase
- 16
- Abschnitt
- 17
- Verbindungsabschnitt
- 18
- Bohrung
- 19
- Pressvertiefung
-
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
-
- EP 2325527 A1 [0003]
- DE 102019106947 A1 [0004]
