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Die
Erfindung betrifft ein Planetengetriebe nach dem Oberbegriff des
Hauptanspruchs.
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Bei
vielen Planetengetrieben werden Anlaufscheiben benutzt, die axial
an die Stirnseiten der Planetenräder
angrenzen und einen axialen Anschlag für das Planetenrad bilden.
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Die
DE 24 54 067 A1 und
die
DE 36 44 875 C2 zeigen
Planetengetriebe mit Doppel-Anlaufscheiben, bei denen jeweils zwei
benachbarten Planetenrädern
eine gemeinsame Doppel-Anlaufscheibe zugeordnet ist, welche zwei
Bohrungen für
die beiden Planetenbolzen dieser Planetenräder aufweist. Die Anlaufscheiben
sind dabei durch die beiden Planetenbolzen gegenüber einer Verdrehung gesichert.
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Insbesondere
bei spielarmen Planetengetrieben mit konischen Rädern ist es bekannt, Planetenräder durch
Federelemente mit einer Axialkraft zu beaufschlagen, um ein Verzahnungsspiel
zu beseitigen.
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Die
EP 0 891 697 B1 zeigt
ein derartiges Getriebe mit axial angefederten Planetenrädern. Es
ist spielfrei und dennoch können
Fertigungsungenauigkeiten, wie z. B. ein unrundes Hohlrad, in gewissem Maße toleriert
werden, ohne dass ein Verklemmen zu befürchten ist. Allerdings ist
der konstruktive Aufwand für
die axiale Anfederung der Planetenräder bei diesem bekannten Getriebe
relativ hoch.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Getriebe
so weiterzubilden, dass mit geringem, konstruktiven Aufwand eine
axiale Anfederung für
jedes Planetenrad individuell realisiert ist.
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Diese
Aufgabe wird mit einem, auch die Merkmale des kennzeichnenden Teils
des Hauptanspruchs aufweisenden Planetengetriebe gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gegeben.
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Gemäß der Erfindung
ist die Doppel-Anlaufscheibe uneben ausgebildet und weist in den
Bereichen der Bohrungen für
die Planetenbolzen maximale Erhebungen auf, an denen die Anlaufscheibe
an den Stirnseiten der Planetenräder
anliegt. Dadurch kann die Anlaufscheibe gleichzeitig als Federscheibe wirken,
wobei der maximale Federweg dann erreicht ist, wenn die Anlaufscheibe
plattgedrückt
ist. Die Orte der maximalen Erhebungen sind die Orte, an denen eine
Axialkraft von der Anlaufscheibe auf das zugeordnete Planetenrad übertragen
wird.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Doppel-Anlaufscheiben
im Bereich der Bohrungen für
die Planetenbolzen geknickt oder gewölbt, so dass die maximalen
Erhebungen die Form von Scheitellinien haben, welche durch die Bereiche
der Bohrungen unterbrochen sind.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung schneiden diese Scheitellinien Mittelachsen
der Bohrungen bzw. der Planetenbolzen rechtwinklig und sind außerdem bezüglich einer
Getriebehauptachse radial ausgerichtet. Bei dieser Weiter bildung
der Erfindung wird eine Axialkraft von der Anlaufscheibe auf die
Stirnfläche
des Planetenrads am Ort der unterbrochenen Scheitellinie, die sich
auf beiden Seiten der Bohrung bzw. des Planetenbolzens fortsetzt, übertragen.
Dabei wird kein Kippmoment auf das Planetenrad übertragen. Der linienförmige Kontakt
zwischen der Anlaufscheibe und der Stirnfläche des sich gegenüber der
Anlaufscheibe drehbaren Planetenrads ist vorteilhaft bezüglich der
Schmierung dieses Reibkontakts. Entlang der Scheitellinie bildet
sich ein Schmierkeil aus Schmiermittel aus. Die radiale Ausrichtung
der Scheitellinien ist vorteilhaft in Bezug auf einen Ausgleich
unterschiedlicher Axialpositionen der beiden Planetenräder, denen
eine gemeinsame Doppel-Anlaufscheibe zugeordnet ist.
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Die
Verbindung zwischen den beiden Bereichen der Anlaufscheibe, welche
mit den Stirnseiten der Planetenräder zusammenwirkt, erfolgt
in vorteilhafter Weise durch einen gewölbten Steg. Die Wölbungsrichtung
ist dabei umgekehrt, wie die Wölbungsrichtung
im Bereich der Bohrungen.
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Ist
der Steg bezüglich
der Getriebehauptachse radial außerhalb des Radius angeordnet,
auf dem die Bohrungen liegen, bleibt der Bereich zwischen den beiden
benachbarten Planetenrädern,
die sich eine Doppel-Anlaufscheibe teilen, frei. Außerdem ist die
wirksame Länge
des Steges größer, was
vorteilhaft ist, wenn die beiden benachbarten Planetenräder unterschiedliche
Axialpositionen aufweisen.
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Die
Steifigkeit des Steges kann erhöht
werden, indem er profiliert ausgebildet ist.
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Zur
individuellen Einstellung der Anfederung und des maximalen Federwegs
jedes einzelnen Planetenrads kann in vorteilhafter Weise jedem Planetenrad
mindestens ein Gewindestift zugeordnet sein, der mit einem Ende
in einer Gewindebohrung im Planetenträger sitzt und mit dem anderen,
freien Ende in einem Abstand von der maximalen Erhebung auf die Anlaufscheibe
wirkt. Besonders vorteilhaft ist, wenn die Gewindestifte jeweils
auf der dem Steg abgewandten Seite der Scheitellinie auf die Doppel-Anlaufscheibe
wirken. Obgleich zwei Planetenräder sich
eine Doppel-Anlaufscheibe teilen, ist bei dieser Ausgestaltung die
axiale Anfederung bzw. der maximale axiale Federweg jedes Planetenrads
individuell einstellbar. Der relativ lange und elastische Steg gleicht
etwaige unterschiedliche Axialpositionen von benachbarten Planetenrädern aus,
wobei die Wölbung
des Stegs in Verbindung mit den maximalen Erhebungen, die auf die
Stirnseiten der Planetenräder einwirken,
verhindert, dass Teile des Stegs mit dem Planetenrad in Kontakt
kommen. Obgleich die Gewindestifte bezüglich der Planetenbolzen exzentrisch angeordnet
sind, werden keine Kippmomente auf die Planetenräder eingeleitet. Die Anlaufscheibe
vereinigt die Funktionen einer herkömmlichen Anlaufscheibe und
einer Axialfederung. Es ist selbstverständlich auch möglich, eine
weitere Scheibe zwischen der gewölbten
Anlaufscheibe und dem Planetenrad anzuordnen, insbesondere in Fällen, in
denen unterschiedliche Materialien verwendet werden sollen. Diese
weitere Scheibe kann dann z. B. aus Buntmetall bestehen, während die
gewölbte
Scheibe aus Federstahl gefertigt werden kann.
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Die
Erfindung wird anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert.
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Darin
zeigen:
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1 schematisch eine Draufsicht
auf einen Planetenträger
eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes;
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2 eine Draufsicht auf eine
Anlaufscheibe und
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3 und 4 Schnitte einer Anlaufscheibe.
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In 1 sind mit 2, 4, 6, 8 vier
Planetenräder bezeichnet,
welche in dem Planetenträger 10 auf
Planetenbolzen 12, 14, 16, 18 drehbar
gelagert sind. Den Planetenrädern 2, 4 ist
eine Doppel-Anlaufscheibe 20 und den Planetenrädern 6, 8 eine
Doppel-Anlaufscheibe 22 zugeordnet. Die Doppel-Anlaufscheiben 20, 22 weisen
im Bereich der Planetenbolzen 12, 14 bzw. 16, 18 Bohrungen
auf, durch welche die Planetenbolzen hindurchragen. Die Doppel-Anlaufscheiben
sind also an zwei Punkten fixiert und so gegen Verdrehen gesichert.
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Wie
aus 3 ersichtlich, sind
die Doppel-Anlaufscheiben uneben ausgebildet und weisen im Bereich
ihrer Bohrungen 24, 26 maximale Erhebungen 28, 30 auf,
an denen die Doppel-Anlaufscheiben 20, 22 an den
Stirnseiten der Planetenräder 2, 4 bzw. 8, 6 anliegen.
Die Doppel-Anlaufscheiben sind entlang der Linien 32 bzw. 34 geknickt.
Die maximalen Erhebungen haben die Form von Scheitellinien 28, 30 (2), welche durch die Bohrungen 24, 26 unterbrochen
sind. Zwischen den Bereichen, welche mit den Stirnseiten der Planetenräder zusammenwirken,
weist jede Doppel-Anlaufscheibe einen gewölbten Steg 36 (3) auf. Der Steg 36 ist
bezüglich
der Getriebehauptachse radial außerhalb eines Radius 38 angeordnet,
auf dem die Bohrungen 24, 26 liegen.
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Aus
dem in 4 gezeigten Schnitt
durch den Steg 36 ist ersichtlich, dass er zur Erhöhung der Steifigkeit
profiliert ist.
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Zur
individuellen Einstellung der Axialposition der Planetenräder 2, 4, 6, 8 bzw.
der Anfederung der Planetenräder
sind Gewindestifte 40, 42, 44, 46 vorgesehen,
die mit einem Ende in einer Gewindebohrung im Planetenträger 10 sitzen
und mit dem anderen, freien Ende auf die Anlaufscheiben 20, 22 (1) wirken. Die Gewindestifte 40, 42, 44, 46 sind gegenüber den
Planetenbolzen 12, 14, 16, 18 exzentrisch
angeordnet in einem Bereich der Anlaufscheibe, der aufgrund der
Knicke entlang der Scheitellinien 28, 30 (2) nicht in Kontakt mit
den Stirnflächen
der zugeordneten Planetenräder 2, 4, 6, 8 sind. Die
Gewindestifte sind jeweils auf der dem Steg 36 abgewandten
Seite der Scheitellinien 28, 30 angeordnet. Wird
ein Gewindestift axial in Richtung des Planetenrads zugestellt,
erhöht
sich die Axialkraft auf diesen Planeten und die Wölbung des
Stegs 36 nimmt zu.
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- 2,
4,
- Planetenräder
- 6,
8
- Planetenräder
- 10
- Planetenträger
- 12,
14,
- Planetenbolzen
- 16,
18
- Planetenbolzen
- 20,
22
- Doppel-Anlaufscheibe
- 24,
26
- Bohrung
- 28,
30
- Scheitellinie
- 32,
34
- Linie
- 36
- Steg
- 38
- Radius
- 40,
42,
- Gewindestift
- 44,
46
- Gewindestift