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Die
Erfindung betrifft ein System zum Herstellen von Getrieben, welches
aus verschiedenen Baugruppen besteht.
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Es
sind Getriebe bekannt, die aus ein, zwei oder ggf. drei Gehäuseteilen
bestehen und entsprechende Stufen, Übersetzungsstufen etc. aufweisen.
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Ferner
sind Kinematiken bekannt, bei Getrieben als SP- oder TP-Kinematiken.
Die einzelnen Getriebe sind als Baureihen, beispielsweise in der
Kinematik SP oder in der Kinematik TP ausgeführt. Dabei können entweder
nur lange gerade Getriebe mit einer bestimmten Baureihe ausgeführt werden.
Mit ganz anderen Baugruppen können
kurze, dicke Getriebe, beispielsweise als TP-Getriebe ausgeführt werden.
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Es
gibt daher nur verschiedene Grundbauarten, Getriebe mit unterschiedlichen
Kinematiken.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein System
der eingangs genannten Art zu schaffen, welches universell einsetzbar
ist und bei welchem zumindest teilweise Baugruppen für unterschiedlichste
Kinematiken und Grundbauarten von Getriebe verwendet werden können.
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Dabei
sollen die Anzahl von Baugruppen für beliebige Typen minimiert
werden, wobei verschiedene Kinematiken, Übersetzungsverhältnisse
bzw. Leistungsflüsse
realisiert werden sollen. Ferner sollen die Teile zur Reduktion
von Fertigungskosten reduziert werden.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe führt,
dass die Baugruppe baukastenartig zu unterschiedlichen Getrieben zusammensetzbar
sind.
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Bei
der vorliegenden Erfindung können
mit den wesentlichen Kernbaugruppen, wie beispielsweise Motor, Adapterplatte
Motor, Hohlwellenrad der Abtriebsstufe, Hohlrad der Antriebsstufe
sowie Abtriebseinheit, ausgeführt
als Abtriebswelle oder Abtriebsflansch, ein-, zwei- oder dreistufige
Getriebe mit unterschiedlichen Abtriebseinheiten hergestellt werden.
Dabei soll die Abtriebseinheit als Abtriebswelle oder als Abtriebsflansch ausgebildet
sein.
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Ferner
ist wichtig bei der vorliegenden Erfindung, dass über unterschiedliche
Montagen ein entsprechendes unterschiedliches Verbinden des Hohlrades
der Antriebsstufe mit einerseits einem Universalplanetenradträger der
Abtriebsstufe ein Getriebe nach der TP-Kinematik realisiert werden
kann oder durch eine andere Montage das Hohlrad der Antriebsstufe
mit dem feststehenden Gehäuse
verschraubt werden kann, um ein Getriebe der SP-Kinematik zu realisieren.
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Dabei
können
sämtliche
Getriebe als TP- oder SP-Getriebe mit den gleichen Kernbauteilen
zusammenmontiert werden, ohne das zusätzliche andere zusätzliche
Bauteile erforderlich sind.
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Gleichzeitig
kann in dem Universalsystem bzw. Universalbaukasten jeweils ein
ein-, zwei- oder dreistufiges Getriebe wählbar mit Einheiten hergestellt
werden.
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Hierdurch
wird die Anzahl sämtlicher
Baugruppen für
unterschiedliche Getriebekinematiken und unterschiedliche Getriebetypen,
ob lang oder kurz bzw. TP- oder SP-Getriebe erheblich reduziert.
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Dabei
sind verschiedene Kinematiken auch Übersetzungsverhältnisse
und Leistungsflüsse
mit ein und denselben Baugruppen realisierbar.
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Ferner
können
die einzelnen Baugruppen bzw. Gehäuseteile miteinander verschraubt
oder verschweisst, verklebt oder über formschlüssige Verbindungen
miteinander verbunden werden. D.h. ferner, dass auch kundenspezifische
Getriebe, was insbesondere beispielsweise Flansche, Wellen, Abtriebsflansche,
Sensoren od. dgl. betrifft, sehr leicht zu spezifizieren sind, da
lediglich diese Baugruppe der Abtriebseinheit bzw. der Abtriebswelle
bzw. des Abtriebsflansches spezifiziert und angepasst werden müssen. Alle übrigen Baugruppen
können
zur Herstellung eines ein-, zwei- oder dreistufigen Getriebes als
TP- oder SP-Ausführung ihre ursprüngliche
Form beibehalten.
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Auch
können
entsprechende einzelne Baugruppen der Abtriebswelle oder des Abtriebsflansches
beispielsweise mit entsprechenden Sensoren od. dgl. versehen werden.
Dies soll ebenfalls im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen.
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Insbesondere
die Wahl der Abtriebsbaugruppen bzw. der Abtriebseinheiten eignen
sich besonders zur Spezifizierung von Getrieben für spezielle
kundenspezifische Veränderungen
od. dgl..
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Auch
ist denkbar, ggf. an ein-, zwei- oder dreistufige Getriebe, ausgeführt als
SP- oder TP-Getriebe, unterschiedliche Motoren und Anbauteile zuflanschen.
Hierdurch entsteht ein universelles System, insbesondere ein Universalbaukasten,
welcher gewährleistet,
dass die einzelnen Baugruppen zur Herstellung von Getrieben mit
unterschiedlichen Kinematiken, unterschiedlichen wählbaren Übersetzungsverhältnissen
und unterschiedliche Getriebeausführungen bzw. Getriebetypen
als SP- oder TP-Baureihen
in ein und derselben Anzahl von Baugruppen aufgebaut werden kann.
Dies spart erhebliche Fertigungskosten ein und gewährleistet dem
Benutzer, dass er selbst anwenderspezifisch ein Getriebe aufbauen
kann.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand
der Zeichnung; diese zeigt in
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1a eine
schematisch dargestellte Anordnung von einzelnen Baugruppen zum
Herstellen von unterschiedlichen Getrieben, insbesondere zum Herstellen
eines einstufigen, zweistufigen und dreistufigen Getriebes;
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1b schematisch
dargestellte Ansichten auf einen Kinematikplan eines SP-Getriebes
und eines TP-Getriebes;
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2a und 2b schematisch
dargestellte Draufsichten auf einen Motor sowie eine Adapterplatte für einen
Motor;
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3a und 3b schematisch
dargestellte Längsschnitte
durch zwei verschiedene Anbauteile mit Klemmnaben und integriertem
Sonnenrad;
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3c einen
schematisch dargestellten Längsschnitt
durch ein weiteres Anbauteil mit integriertem Sonnenrad und Planetenrad;
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4 einen
schematisch dargestellten Längsschnitt
durch das Bauteil Hohlrad der Antriebsstufe;
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5 einen
schematisch dargestellten Längsschnitt
durch ein weiteres Bauteil als Hohlwellenrad der Abtriebsstufe;
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6a und 6b schematisch
dargestellte Längsschnitte
durch Abtriebseinheiten, ausgeführt
als Abtriebsflansch AF oder Abtriebswelle
AW.
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Gemäss 1a zeigt
ein erfindungsgemässes
System S zum Herstellen von unterschiedlichen Getrieben, einstufigen,
zweistufigen oder dreistufigen Getrieben unterschiedliche Möglichkeiten
auf, ein ein- oder zwei- oder dreistufiges Getriebe aus unterschiedlichen
Baugruppen, zusammenzusetzen, wobei gewisse gleiche Baugruppen in
jedem Getriebe verwendet werden können.
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Jedes
Getriebe kann auch als Baugruppe von Bauteilen mit Motor M ggf.
Adapterplatte Motor AM sowie das Hohlwellenrad
Hab und eine hier gestrichelt dargestellte
Abtriebseinheit AE verwendet werden.
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Dabei
kann als Abtriebseinheit AE dem Hohlwellenrad
der Abtriebsstufe Hab wahlweise eine Abtriebswelle
AW oder ein Abtriebsflansch AF als
Baugruppe nachgeschaltet werden.
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Soll
ein einstufiges Getriebe hergestellt werden, so werden die Baugruppen
Motor ggf. Adapterplatte AM ein erstes Anbauteil
Al dann das Hohlwellenrad der Abtriebsstufe
Hab und abschliessend eine beliebige Abtriebseinheit
AE angefügt.
An das Hohlwellenrad der Abtriebsstufe Hab schliesst
entweder die Abtriebswelle AW oder Abtriesflansch
AF als Abtriebseinhiet AE an.
Die Ausführung
der Abtriebseinheit AE ist kundenspezifisch wählbar und
lässt sich
auch kundenspezifisch ändern.
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Hierdurch
entsteht ein einstufiges Getriebe, welches sich insbesondere im
Bereich der Abtriebseinheit AE kundenspezifisch
modifizieren lässt.
Beispielsweise können
beliege Flansche, Sonderausführungen
von Wellen, Sensoren od. dgl. in diesen Baugruppen modifiziert sein
oder diese entsprechend verändert
werden.
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Diese
passen dann noch auf die Baugruppen Motor M, Anbauteil A1 bzw. insbesondere auf das Hohlwellenrad
der Abtriebsstufe Hab.
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Um
ein zweistufiges Getriebe zu erhalten, wird ebenfalls wieder der
Motor M, ggf. die Adapterplatte Motor AM mit
einem zweiten Anbauteil A2 verbunden, an
welches ein Hohlrad der Antriebsstufe Han anschliesst. An
dieses schliesst dann in oben beschriebener Weise das Hohlwellenrad
der Abtriebsstufe Hab an, woran wieder in
oben beschriebener Weise je nach Kundenwunsch und Ausführungsform
eine beliebige Antriebseinheit AE als Abtriebswelle
AW oder als Abtriebsflansch AF ausgeführt sein
kann. Wichtig ist hier, dass zumindest bei der Auführung eines
ein- oder zweistufigen Getriebes zumindest die Baugruppen Motor
M, Adapterplatte Motor AM und Hohlwellenrad
der Abtriebsstufe Hab und wahlweise die
Abtriebseinheit AE wieder ohne Änderungen
als gleiche Baugruppen verwendet werden können.
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Um
ein dreistufiges Getriebe zu erhalten muss bei einem entsprechenden
Aufbau des zweistufigen Getriebes lediglich zwischen die Baugruppen,
Anbauteil A2 und Hohlrad der Antriebsstufe
Han ein weiteres Anbauteil A3 dazwischen
eingesetzt werden.
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Je
nach Kundenwunsch und Ausführung
des dreistufigen Getriebes lässt
sich dann in oben beschriebener Weise an das Hohlwellenrad der Abtriebsstufe
Hab wahlweise eine beliebige Antriebseinheit
AE als Antriebswelle AW oder
Antriebsflansch AF anschliessen.
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Um
mit diesen wenigen Baugruppen ein ein-, zwei- oder dreistufiges
Getriebe zu realisieren, wobei die jeweiligen gekennzeichneten Baugruppen
entsprechend mit 1 für einstufig,
2 für zweistufig
oder 3 für
dreistufig jeweils verbunden werden müssen, können unterschiedliche Getriebe
zusammengesetzt werden.
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Auf
diese Weise lässt
sich baukastenartig mit einer minimalen Anzahl von Baugruppen ein
zwei- oder dreistufiges Getriebe realisieren. Die einzelnen Baugruppen
müssen
lediglich miteinander verschraubt, verschweisst, zusammengefügt oder
sonstwie miteinander verbunden werden. Hierauf sei die Erfindung
nicht beschränkt.
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Ferner
ist von Vorteil, dass insbesondere durch die Wahl von Antriebseinheit
AE als Antriebswelle AW oder
Antriebsflansch AF lange oder kurze Getriebe
mit spezifischen Wellen oder Flanschen ein- oder mehrstufig hergestellt
werden können.
Hierdurch können
unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse,
Leistungsflüsse durch
verschiedene Kinematiken als TP oder SP ausgeführt werden.
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Hierdurch
lassen sich Getriebe universell herstellen, wobei mit ein und denselben,
im wesentlichen gleichen Baugruppen Getriebe hergestellt werden
können,
die unterschiedliche Typen, die unterschiedliche Kinematiken besitzen.
Dies wird lediglich mit einer ganz begrenzten Anzahl von Baugruppen
als Universalbaukasten realisiert. Dabei können die unterschiedlichen
Getriebetypen als SP- oder TP-Getriebe aus Baugruppen ein-, zwei-
und dreistufige hergestellt werden. Auf diese Weise lässt sich
nicht nur der Getriebetyp sondern auch die gewünschte Grösse des Getriebes und die gewünschte Kinematik
des Getriebes kundenspezifisch variieren und individuell mit ein
und demselben Bauteil erstellen.
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Zur
Herstellung eines zweistufigen TP-Getriebes wird das Hohlrad 20 des
Hohlrades der Antriebsstufe Han, siehe 4,
mit dem Universalplanetenradträger 9 des
Hohlwellenrades Hab der Abtriebsstufe, siehe 5,
fest verbunden, insbesondere fest verschraubt.
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Zur
Herstellung eines zweistufigen SP-Getriebes, wird durch einen anderen
Montagevorgang ein Hohlrad 20 des Hohlrades der Antriebsstufe
Han mit dem feststehenden Gehäuseteil 3 des
Anbauteiles A2 fest verbunden, insbesondere
fest verschraubt.
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Dabei
können
die gleichen Baugruppen Hohlwellenrad der Abtriebsstufe Hab und Hohlrad der Antriebsstufe Han sowie Anbauteil A2 verwendet
werden, um entweder ein SP- oder TP-Getriebe zu realisieren. Es kommt hier
lediglich auf den unterschiedlichen Montagevorgang der einzelnen
Baugruppen an und um hier unterschiedliche Kinematiken mit ein und
denselben Baugruppen zu erhalten.
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Im
folgenden werden die einzelnen Baugruppen zum Herstellen der unterschiedlichen
Getriebe wie folgt beschrieben:
Die unterschiedlichen Kinematiken
eines SP-Getriebes oder eines TP-Getriebes sind schematisch in 1b dargestellt.
Bein Kinematikplan eines SP-Getriebes ergeben sich andere Übersetzungsverhältnisse
als beim TP-Getriebe. Auf Einzelheiten des Kinematikplanes des SP-
und TP-Getriebes
wird nicht näher
eingegangen, da dies im Stand der Technik bekannt ist.
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Gemäss 2a kann
ein beliebiger Motor M mit einer Motorwelle 1 direkt mit
einem Anbauteil A1 oder A2,
wie es insbesondere in 3a und 3b dargestellt
ist, verbunden werden. Ggf. wird eine Adapterplatte Motor AM dazwischen eingesetzt, wobei sich die Adapteroplatte
Motor AM mit den Anbauteilen A1 oder
A2 verbinden lässt.
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Die
hier nur angedeutete Motorwelle 1 greift in eine entsprechende
Klemmnabe 2 der Baugruppen A1 oder A2 ein. Das Anbauteil
A1 bzw. A2 weist ausser einer Klemmnabe 2 ein Gehäuseteil 3 auf,
in welchem jeweils ein Sonnerad 4 über Lager 5 gelagert
ist, wobei das Sonnenrad 4 als Steckhülse 6 ausgeführt ist.
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Die
Anbauteile A1 und A2 der 3a und 3b unterscheiden
sich lediglich etwas in der Form und Dimensionierung des Gehäuseteiles 3.
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Bei
der Herstellung des einstufigen Getriebes ist der Motor M direkt
mit der Klemmnabe 2 bzw. mit dem Anbauteil A1 verbunden.
An das Anbauteil A1 schliesst das Hohlwellenrad
der Abtriebsstufe Hab verbunden, welches
in 5 dargestellt ist. Dabei weist das Hohlwellenrad
der Abtriebsstufe Hab ein Planetenrad 7 auf, welches
mit einem Sonnenrad 8 in Eingriff steht. Ein Planetenrad 9 ist
in einem Gehäuseteil 10 über Lager 11 gelagert.
Das Gehäuseteil 10 ist
im äusseren
Bereich mit einem Zentrierflansch 12 versehen, auf welchen
die in den 6a und 6b dargestellten
Antriebswelle AW oder Abtriebsflansch AF aufsteckbar ist.
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In 5 ragt
der Universalplanetenradträger 9 etwas über das
Gehäuseteil 10 hervor.
Der Abtriebsflansch AF weist ein Gehäuseteil 14 auf,
in welchem ein Lager 15 sowie ein Flansch 16 vorgesehen
ist.
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Der
Flansch 16 dient zum Aufnehmen und Anschliessen von beliebigen
Werkstücken
und/oder Werkzeugen oder zum Antreiben von beliebigen Lasten od.dgl..
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Ferner
ist der Gehäuseteil 14 mit
einem passenden Zentrierflansch 17 versehen, der auf den
entsprechenden Zentrierflansch 12 des Hohlwellenrades der
Abtriebsstufe Hab zusammenpasst. Wird bei
dem einstufigen Getriebe als Abtriebseinheit AE der
Abtriebsflansch AF gewählt, so passen die Gehäuseteile 14 und 10 passgenau
ineinander, wobei das Lager 15 des Antriebsflansches AF gleichzeitig eine zusätziche Lagerung des Universalplanetenradträgers 9 des
Hohlwellenrades der Abtriebsstufe Hab bildet.
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Dabei
wird kraft- und/oder formschlüssig
der Universalplanetenradträger 9 mit
dem Flansch 16 des Abtriebsflansches AF verbunden.
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Wird
bei dem einstufigen Getriebe an das Hohlwellenrad Hab die
Antriebswelle AW adaptiert und angeschlossen,
so schliesst ein Gehäuseteil 17,
wie es insbesondere in 6b dargestellt ist, stirnseitig
an das Gehäuseteil 10 des
Hohlwellenrades Hab an. Innerhalb des Gehäuseteiles 17 ist
eine Welle 18 über
ein Lager 19 gelagert.
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Wichtig
ist ferner bei der vorliegenden Erfindung, dass sich bei Abtriebswelle
AW und Abtriebsflansch AF,
wie es in den 6a und 6b dargestellt
ist, die Ausführungsform,
die Grösse
der Gehäuseteile 14 und 17 verändern und
kundenspezifisch ausgebilden lassen. Gleiches gilt auch für die Grösse, die
Art des Flansches 16 bzw. der Welle 18. Wird,
wie es in 1 dargestellt ist, ein zweistufiges
Getriebe aufgebaut, so wird der Motor M das Anbauteil A2,
wie es in 3b beschrieben ist, zusammengefügt, ggf.
mit dazwischengesetzter Adapterplatte AM,
wobei zwischen das Anbauteil A2 das Hohlwellenrad
Hab der Abtriebsstufe ein Hohlrad der Antriebsstufe
Han dazwischen eingesetzt wird, wie es insbesondere
in 4 dargestellt ist. Dieses weist ein Hohlrad 20 auf,
in welchem ein Universalplanetenradträger 21 zumindest einen
Planeten 22 trägt,
der ein Sonnenrad 23 kämmt.
Dabei ist der Universalplanetenradträger 21 jeweils beidseits
des Sonnenrades 22 ausgebildet und trägt einerseits ein Lager 24 und
ist auf der gegenüberliegenden
Seite als Steckhülse 25 ausgebildet.
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Im
Bereich der Steckhülse 25 schliesst
an das Hohlrad der Antriebsstufe Han das
Hohlwellenrad der Abtriebsstufe Hab an,
in dem das Sonnenrad 8 form- und/oder kraftschlüssig mit
dem Universalplanetenradträger 21 verbunden
wird und ein innenliegender Bereich des Universalplanetenradträgers 9,
siehe 5, in das Hohlrad 20 eingreift und das
Hohlrad Han der Antriebsstufe integiert
bzw. lagert.
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Das
Hohlrad der Antriebsstufe Han ist als sogenannte
zweite Stufe, insbesondere Vorstufe zwischen Anbauteil A2 und Hohlrad der Antriebsstufe Han einsetzbar.
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Das
Lager 24 des Hohlrades der Antriebsstufe Han wird
beim Zusammenfügen
der Baugruppen A2 und Han im
Gehäuseteil 3 auf
einem Lagersitz 26 des Gehäuseteiles 3, der Baugruppe
A2, siehe 3b, gelagert bzw.
aufgenommen. Formschlüssig
wird das Sonnenrad 4 des Anbauteiles A2 mit
dem Sonnenrad 23 des Hohlrades Han verbunden.
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Ferner
lassen sich die Gehäuseteile 3 und 10 des
Anbauteiles A1 bzw. Hohlwellenrad der Abtriebsstufe Hab, wie es in den 3b und 5 dargestellt
ist, miteinander verbinden, wobei dazwischen das Hohlrad der Antriebsstufe
Han in oben beschriebener Weise eingesetzt
ist. Die Gehäuseteile 3 und 10 können miteinander verschraubt,
verschweisst oder auch kraft- oder formschlüssig miteinander verbunden
werden.
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Um
ein dreistufiges Getriebe zu realisieren, werden die Baugruppen
Motor ggf. Adapterplatte Motor AM mit dem
Anbauteil A2 (siehe 3b) in
oben beschriebener Weise verbunden, wobei zwischen Anbauteil A2 und dem oben beschriebenen Hohlrad der
Antriebsstufe Han ein Anbauteil A3 zwischengeschaltet eingesetzt wird. Dabei
besteht das Anbauteil A3 aus einem Gehäuseteil 27,
welcher das Gehäuseteil 10 des
Hohlwellenrades der Abtriebsstufe Hab und
andererseits den Gehäuseteil 3 des
Antbauteiles A2 miteinander verbindet.
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Innerhalb
des Gehäuseteiles 27 ist
ein Hohlrad 31 vorgesehen, welches einen Planeten 32 kämmt, der auf
einem Universalplanetenradträger 28 sitzt.
Zumindest ein Planet 32 kämmt ein Sonnenrad 33.
Ferner sitzt auf einem Teil des Universalplanetenradträgers 28 ein
Lager 30. Diese Baugruppen entsprechen in etwa dem Aufbau
des Hohlrades der Antriebsstufe Han, wie
es in 4 aufgezeigt ist.
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Wird
das Anbauteil A3 mit dem Hohlrad der Antriebsstufe
Han zusammengefügt, so greift form- und/oder
kraftschlüssig
das Sonnenrad 23 in die Steckhülse 29 des Planentenradträgers 28 ein,
wobei das Lager 24 in einem Lagersitz des Gehäuseteiles 27 gelagert
ist. Hierdurch überträgt der Universalplanetenradträger 28 das
Moment auf die Sonne 23.
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Andererseits
werden beim Verbinden der Baugruppen A2 und
A3 zum Herstellen des dreistufigen Getriebes
die Gehäuseteile 3 und 27 miteinander
verbunden, wobei das Lager 30 in den Lagersitz 26 eingreift und
das Sonnenrad 33 in die Steckhülse 6 des Planentradträgers 4 des
Anbauteiles A2 eingreift.
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Hierdurch
wird ebenfalls eine Zwischenstufe hergestellt.
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Um
ein TP-Getriebe mit einer TP-Kinematik zu realisieren, insbesondere
einer zweistufigen Ausführung
wird das Hohlrad 20 des Hohlrades der Antriebsstufe Han am Universalplanetenradträger 9 des
Hohlwellenrades HAB der Abtriebsstufe verbunden
bzw. verschraubt.
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Soll
ein Getriebe, beispielsweise ein zweistufiges Getriebe der SP-Kinematik
hergestellt werden, so wird ein anderer Montagevorgang das Hohlrad 20 des
Hohlrades der Antriebsstufe Han an dem feststehenden Gehäuseteil 3 des
Anbauteiles A2, siehe 3b und 4,
angeschraubt.
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Auf
diese Weise lässt
sich mit den Baugruppen Han, Hab und
A2 durch unterschiedliche Montage der einzelnen
Baugruppen ein SP- oder TP-Getriebe zusammensetzen.
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