WO2014187453A1 - Verfahren zum herstellen eines planetenwälzgewindetriebes und baukasten zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum herstellen eines planetenwälzgewindetriebes und baukasten zur durchführung des verfahrens Download PDF

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WO2014187453A1
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planetary
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ground
threaded
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PCT/DE2014/200095
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Dietmar Rudy
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Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2247—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with rollers
    • F16H25/2252—Planetary rollers between nut and screw

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a planetary roller screw drive and to a modular system for carrying out the method.
  • Object of the present invention was to propose an alternative method for producing a Planetenskylzgewindetriebes and a kit for carrying out the method. According to the invention, this object has been achieved by the method according to claim 1 and by the modular system according to claim 7.
  • a Planetensky, which is produced by the method according to the invention comprises the following components: a threaded spindle with a thread profile with n gears - with "n" as a natural number -, arranged on the threaded spindle nut, a planetary gear set of several over the circumference distributed planets is formed, wherein a planetary side groove profile of the planet of the planetary gear set with a mother ter Schoen groove profile of the spindle nut and with the thread profile of the threaded spindle is in rolling contact.
  • the method according to the invention provides that a plurality of ground planetary gear sets are formed from mutually different groundplanes having different plane-side groove profiles, with all planets of a planetary gear set for threaded spindles having the same number of gears being taken from a specific groundplanet set, and each gear number of the threaded spindles being assigned a specific groundplanet set , whose Ground planets are different from the ground planets of another particular ground planet set.
  • a preferred method according to the invention provides that all planets of a planetary gear set for threaded spindles with the same number of gears are taken from a specific ground plan set independently of the spindle diameter.
  • the advantage lies in the simple assignment of the planets to the threaded spindles; only the number of gears of the threaded spindle must be taken into account in order to assemble a suitable planetary gear set from the assigned ground planetary gearset.
  • the threaded spindles can be catchy, that is to say have a helical groove wound around the spindle axis.
  • multi-start - for example two-start or three-threaded threaded spindles - can be used.
  • Multi-turn threaded spindles have a plurality of helical screw grooves arranged in parallel, so that a load to be transmitted can be distributed more evenly.
  • multi-start threaded spindles have a larger pitch and allow a larger stroke movement between the spindle nut and the threaded spindle.
  • the planetary groove profile of all the groundplanes of a common groundplanet set distinguishes the groundplanes in that the portion of the groove profile which is in rolling contact with the threaded spindle is axially offset from the corresponding portions of the other groundplanes of this groundplanet set. This distinction allows for an axially flush arrangement of the planets around the threaded spindle.
  • each planet of a planetary set is a copy of a parent planet of the associated groundplanet set, and that it is possible to develop a complete planetary set from all or just some of the groundplanes and that it is possible to provide a multiple of one or more of the ground planets as planets for the planetary gear set.
  • the planets of each planetary gear set have the same pitch circle diameter for all variants of the planetary roller screw drives, that is, the underlying ground planets for all variants of planetary roller drives are derived from a common ground planet set
  • the invention envisages a separate ground planetary planetary gear for each gear number of the threaded spindles
  • the pitch circle diameters of the basic planets within the common ground planet set are the same, but different base planetary sets have different pitch circle diameters on the respective ground planets.
  • the pitch circle diameter describes the path along which a rolling contact between the planet and the threaded spindle takes place.
  • the advantage of the invention lies in the fact that an optimal rolling contact of the planets with the threaded spindle can be set for each threaded spindle type-that is, threaded spindles of different number of gears. The requirement that exactly one base planetary be assigned to each type of threaded spindle allows this optimization.
  • a two-speed lead screw has a predetermined pitch and pitch, the pitch being the axial distance of adjacent turns of the two gears, and the pitch being the axial distance of a start point and an end point of a full turn of one of the gears. If the pitch of, for example, a two-start threaded spindle should be just as large as the pitch of a single-start threaded spindle, the pitch of the double-threaded spindle must be larger, ie steeper. The more gears a threaded spindle has, the larger the pitch becomes, while maintaining the same pitch.
  • the planets are Nem groove profile provided, the endless grooves are arranged parallel to a plane which is arranged transversely to the axis of the planet.
  • a standing in Wälzeingriff with thread flanks of the thread profile of the threaded spindle planet is thus arranged with its planetary axis at a catchy threaded spindle on a smaller diameter around the threaded spindle around, and arranged at a two-start threaded spindle with the same pitch on a larger diameter around the threaded spindle around.
  • Tooth tip is to be understood that the adjacent grooves of the planet are bounded by endlessly rotating teeth whose tooth flanks open in the tooth tip.
  • the invention has recognized that an optimal rolling contact can be set from its load capacity if, for each number of turns of the threaded spindles, the planets are taken from a specific ground plan set whose ground planets are matched to the threaded spindles with the intended number of turns.
  • the groundplanet sets can be designed so that ground planets of one groundplanet set can not be confused with groundplanes of another groundplanet set; This differentiation of the basic planetary sets can be made possible by clearly different pitch circle diameters of the basic planetary sets, but also by the fact that the basic planetary sets are specially marked.
  • each groundplanet set has exactly three different ground planets. It has been found that with only three ground planets a very large diameter spectrum can be covered in the threaded spindles by multiple arrangement of a ground plane in the planned planetary gear set. This restriction to three basic planets reduces the likelihood that the removed planets will be in wrong order on the threaded spindle or in the spindle nut.
  • the pitch circle diameter of all the groundplanes of a common groundplanet set is the same, but different from the pitch circle diameter of the groundplanes of another groundplanet set. This different grading of the pitch circle diameter supports the better differentiability of the basic planetary gear sets and can be so pronounced that a wrong assembly is excluded.
  • the pitch circle diameter can be optimally adapted to the respective number of gears - larger pitch with increasing number of gears.
  • a method according to the invention is made possible in which, for example, a planetary set with twelve planets is assembled in a two-start threaded spindle with a large spindle diameter, which are taken from a common basic planetary set which has only three different base planets. Each of these three planets can then be used four times: twice with one orientation, twice with an opposite orientation.
  • a ground plan set according to the invention which may be formed from only two or four ground planets. All planets of a planetary gear set are advantageously the same length and arranged axially flush with each other. In this way, it is easily possible to support all planets of the planetary gear set in flanges; These flanges ensure that the planets are distributed at regular intervals around the circumference.
  • the Grundplaneten engines preferably have no basic planet with an axis of symmetry, which coincides with a center perpendicular to the axis of rotation of the planet.
  • asymmetrical planets have a planetary side groove profile, which provided for the rolling engagement with the threaded portion in the axial direction is positioned so that the adjacent planets can be axially aligned.
  • these asymmetrical planets can be reversed twice in a common planetary set Orientation can be used.
  • a symmetrical planet within a planetary gear set can only be used easily if an axially aligned arrangement of all planets of a planetary gear set is desired.
  • the planet-side groove profile of all the planets of the planetary gearset can have, in an advantageous embodiment of the invention, a middle groove profile and two outer groove profiles located on both axial sides of the middle groove profile; the planets can intervene with their central groove profile in the thread profile of the threaded spindle and with their outer groove profiles in the nut-side groove profile of the spindle nut.
  • Circumferentially arranged adjacent planets have according to a pitch of the thread profile and according to their circumferential distance axially offset from one another arranged middle groove profiles, the planets of the planetary gear set with uniform circumferential distance to each other and axially aligned in the spindle nut.
  • the outer groove profiles of the planet-side groove profile can be made the same for all groundplanes of a groundplanet set.
  • the invention further provides a construction kit for carrying out the method according to the invention.
  • Modular means that, for example, a catalog or a software is provided, with threaded spindles with different number of gears and with different spindle diameters are offered for selection.
  • This kit also has for each number of threads of the threaded spindles on only this number of gears associated with ground planets, each threaded spindle with the same number of gears regardless of their spindle diameter a certain - so only assigned to this threaded spindle type - planetary plan set can be assigned to the basic planets of the associated ground planets the Forming the planetary gear set are provided; and wherein the planetary gear set depending on the spindle diameter of the threaded spindle each of the provided ground planets only single or multiple of one or more of these ground planets.
  • all planets of the planetary gear set are derived from the basic planetary gear set associated with this threaded spindle type. Arranging the planets selected according to the invention within a planetary gear set, that is to say their sequence and their orientation, necessarily results from the geometry of the threaded spindle. This arrangement is described for example in the aforementioned EP1978283 A2.
  • the groundplanes of a groundplanet set and their copies may be marked in the assembled planetary gear set to facilitate and control the installation order and installation orientation.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a catchy planetary roller screw drive produced from a construction kit according to the method according to the invention
  • FIG. 2 shows the planetary gearset used in the planetary roller screw drive according to FIG.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of one of the invention
  • Modular system produced by the process according to the invention further explains the following:
  • FIG. 4 shows a section of a winding, which is unwound in the plane, of the double-flight planetary roller screw drive according to the invention according to FIG. 3, and FIG.
  • FIG. 5 shows a section of a turn wound in the plane of a further double-flighted invention Planetenskylzgewindetriebes with the same planet as in Figure 3.
  • Figures 1 and 2 show a first example of a Planetenxxlzgewindetrie- bes, which was prepared from a kit according to the invention according to the inventive method.
  • a spindle nut 1 is arranged on a single threaded spindle 2 according to FIG.
  • a planetary gear set 4 is arranged, which is formed from a plurality of different planets 5.
  • the planets 5 are shown in FIG. A total of six planets 5 are used, three of which are different from each other; these different types are referred to below as type A, type B and type C.
  • All planets 5 are provided with a planetary groove profile 6 having a central groove profile 6a and outer groove profiles 6b and 6c located on both axial sides of the groove profile 6a.
  • This groove profile 6 consists of endlessly arranged around the planets grooves 7, which are arranged parallel to a plane which are arranged transversely to the axis of rotation of the planet 5. These grooves 7 are bounded by endlessly circulating teeth 8, which have tooth flanks, these tooth flanks ending in a tooth tip.
  • the planets 5 shown here each have two axially spaced-apart middle groove profiles 6a, which are both provided with outer groove profiles 6b and 6c at their two axial sides.
  • the middle groove profile 6a is provided for engagement in a not further shown threaded profile of the threaded spindle 2.
  • the outer groove profile 6b, 6c is provided for engagement in a not further shown nut-side groove profile of the spindle nut 1.
  • the types A, B, C differ in that the central groove profiles 6a are axially offset from each other are a pitch offset delta T.
  • This pitch is given by the pitch of the thread profile of the threaded spindle 2: when all distributed over the circumference arranged planet 5 are arranged axially flush - as shown in Figure 2 - circumferentially consecutive planet 5 must be an axial offset central groove profile 6a have due to the slope; this pitch offset is dependent on the circumferential spacing of adjacent planets 5.
  • Figure 3 shows a schematic representation of another sauténeckerios, which differs from the Planetenannalzgewinderios according to Figure 1 substantially by a Weggunee threaded spindle 1 1 and by a modified planetary gear set 12, which is formed from planet 9.
  • Figure 4 shows a section of an unwound in the plane turn of the double-flight Planetenxxlzgewindetriebes invention according to Figure 3, but with modified planet 9, which have only a central groove profile 9a and its axial sides outer groove profiles 9b, 9c.
  • the planetary gearset 12 shown in FIGS. 3 and 4 has been derived from groundplanes of a groundplanet set in which all the ground planets have been selected twice, with the orientation of the planets 9 of the type B counter to the orientation of the planets 9 of types B and C. was arranged.
  • FIG. 5 shows a detail of a turn wound in the plane of another double-flighted planetary roller screw drive according to the invention with the same planets 9 as in FIG. 4.
  • the difference from the exemplary embodiment according to FIG. 4 is that the spindle diameter of the threaded spindle has been considerably increased and instead of six planets 9 types A, B, C a total of 12 planets 9 types A, B, C were used. These 12 planets 9 form a complete planetary set 13. In this embodiment, all types are arranged in both, ie opposite orientations around the spindle axis.
  • the planetary gear set 4 is composed of a first ground plane set formed by the three ground planets 5, one of the type A, one of the Type B, one of the type C. Each Grundplanet 5 is provided in the planetary gear 4 twice.
  • the planetary gear set 12 is composed of a second ground plane set formed by the three ground planets 9, one of the type A, one of the type B, one of the type C. Each ground plane 9 is provided twice in the planetary gearset 12.
  • the planetary gear set 13 like the planetary gear set 12, is composed of the second ground plane planetary set formed by the three groundplanes 9, one of type A, one of type B, one of type C. Each ground plane 9 is provided four times in the planetary gearset 13.
  • the construction kit according to the invention provides for threaded spindles of the same number of gears and different diameters a common basic planetary set, from which the planets of the respective planetary gear set are assembled.
  • the selection and assembly of the planets from the kit allows the production of Planetenskylzgewindetrieben that allow proper rolling contact between the planet and threaded spindle.

Landscapes

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Abstract

Verfahren zum Herstellen eines Planetenwälzgewindetriebes und Baukasten zur Durchführung des Verfahrens, wobei mehrere Grundplanetensätze aus voneinander unterschiedlichen Grundplaneten mit unterschiedlichen planetenseitigen Rillenprofilen (6, 9) gebildet werden, wobei sämtliche Planeten (5, 9) eines Planetensatzes (4, 12, 13) für Gewindespindeln (2, 11) mit gleicher Gangzahl einem bestimmten Grundplanetensatz entnommen werden, und wobei jeder Gangzahl der Gewindespindeln (2, 11) ein bestimmter Grundplanetensatz zugeordnet wird, dessen Grundplaneten von den Grundplaneten eines anderen bestimmten Grundplanetensatzes verschieden sind.

Description

Verfahren zum Herstellen eines Planetenwälzgewindetriebes und Baukasten zur Durchführung des Verfahrens Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Planetenwälzgewindetriebes und einen Baukasten zur Durchführung des Verfahrens.
Aus EP 1978283 A2 ist ein Planetenwälzgewindetrieb nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt geworden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein alternatives Verfahren zum Herstellen eines Planetenwälzgewindetriebes und einen Baukasten zur Durchführung des Verfahrens vorzuschlagen. Erfindungsgemäß wurde diese Aufgabe durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 und durch den Baukasten gemäß Anspruch 7 gelöst.
Ein Planetenwälzgewindetrieb, der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wird, weist folgende Komponenten auf: eine Gewindespindel mit einem Gewindeprofil mit n Gängen - mit„n" als natürlicher Zahl -, eine auf der Gewindespindel angeordnete Spindelmutter, einen Planetensatz, der aus mehreren über den Umfang verteilt angeordneten Planeten gebildet ist, wobei ein planetenseitiges Rillenprofil der Planeten des Planetensatzes mit einem mut- terseitigen Rillenprofil der Spindelmutter und mit dem Gewindeprofil der Ge- windespindel in Wälzeingriff steht.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass mehrere Grundplanetensätze aus voneinander unterschiedlichen Grundplaneten mit unterschiedlichen plane- tenseitigen Rillenprofilen gebildet werden, wobei aus einem bestimmten Grundplanetensatz sämtliche Planeten eines Planetensatzes für Gewindespindeln mit gleicher Gangzahl entnommen werden, und wobei jeder Gangzahl der Gewindespindeln ein bestimmter Grundplanetensatz zugeordnet wird, dessen Grundplaneten von den Grundplaneten eines anderen bestimmten Grundplanetensatzes verschieden sind.
Eine bevorzugtes erfindungsgemäßes Verfahren sieht vor, dass aus einem bestimmten Grundplanetensatz sämtliche Planeten eines Planetensatzes für Gewindespindeln mit gleicher Gangzahl unabhängig vom Spindeldurchmesser entnommen werden. Der Vorteil liegt in der einfachen Zuordnung der Planeten zu den Gewindespindeln; lediglich die Anzahl der Gänge der Gewindespindel ist zu beachten, um aus dem zugeordneten Grundplanetensatz einen geeigne- ten Planetensatz zusammenzustellen.
Die Gewindespindeln können eingängig sein, also eine schraubenförmig um die Spindelachse gewundene Schraubenrille aufweisen. Je nach Anwendung können mehrgängige - beispielsweise zweigängige oder dreigängige Gewin- despindeln zum Einsatz kommen. Mehrgängige Gewindespindeln weisen mehrere parallel angeordnete schraubenförmige Schraubenrillen auf, so dass eine zu übertragende Last gleichmäßiger verteilt werden kann. In vielen Fällen weisen mehrgängige Gewindespindeln eine größere Steigung auf und ermöglichen eine größere Hubbewegung zwischen Spindelmutter und Gewindespin- del.
Das planetenseitige Rillenprofil aller Grundplaneten eines gemeinsamen Grundplanetensatzes unterscheidet die Grundplaneten dadurch, dass der mit der Gewindespindel in Wälzkontakt stehende Abschnitt des Rillenprofils axial versetzt zu den entsprechenden Abschnitten der anderen Grundplaneten dieses Grundplanetensatzes angeordnet ist. Diese Unterscheidung ermöglicht ein axial bündiges Anordnen der Planeten um die Gewindespindel herum.
„Entnommen" im Sinn dieser Erfindung bedeutet, dass jeder Planet eines Pla- netensatzes eine Kopie eines Grundplaneten des zugeordneten Grundplanetensatzes ist, und dass es möglich ist, einen vollständigen Planetensatz aus sämtlichen oder aus nur einigen der Grundplaneten zu entwickeln, und dass es möglich ist, ein Vielfaches eines oder mehrerer der Grundplaneten als Planeten für den Planetensatz vorzusehen.
Während gemäß EP 1978283 A2 die Planeten jedes Planetensatzes für sämtli- che Varianten der Planetenwälzgewindetriebe einen gleich großen Wälzkreisdurchmesser aufweisen, also die zugrundeliegenden Grundplaneten für sämtliche Varianten von Planetenwälzgewindetrieben aus einem gemeinsamen Grundplanetensatz abgeleitet werden, sieht die Erfindung einen eigenen Grundplanetenplaneten für jede Gangzahl der Gewindespindeln vor. Die Wälz- kreisdurchmesser der Grundplaneten innerhalb des gemeinsamen Grundplanetensatzes sind gleich, unterschiedliche Grundplanetensätze haben jedoch unterschiedliche Wälzkreisdurchmesser an den jeweiligen Grundplaneten. Der Wälzkreisdurchmesser beschreibt die Bahn, entlang der ein Wälzkontakt zwischen Planet und Gewindespindel erfolgt.
Einer Gewindespindel mit nur einem Gang - also einem Gewindegang - wird ein bestimmter Grundplanetensatz zugeordnet, und einer Gewindespindel mit beispielsweise zwei Gewindegängen wird ein anderer bestimmter Grundplanetensatz zugeordnet. Der Vorteil der Erfindung liegt darin, dass für jeden Ge- windespindeltyp - also Gewindespindeln unterschiedlicher Gangzahl - ein optimaler Wälzkontakt der Planeten mit der Gewindespindel eingestellt werden kann. Das Erfordernis, das genau ein Grundplanetensatz jedem Gewindespindeltyp zugeordnet wird, ermöglicht diese Optimierung. Eine Gewindespindel mit zwei Gängen hat eine vorgegebene Teilung und eine vorgegebene Steigung, wobei die Teilung den axialen Abstand einander benachbarter Windungen der beiden Gänge und wobei die Steigung den axialen Abstand eines Anfangpunktes und eines Endpunktes einer vollen Windung eines der Gänge bezeichnet. Wenn die Teilung beispielsweise einer zweigän- gigen Gewindespindel genauso groß sein soll wie die Teilung einer eingängigen Gewindespindel, muss die Steigung der zweigängigen Gewindespindel größer sein, also steiler. Je mehr Gänge eine Gewindespindel hat, desto größer wird die Steigung bei gleich bleibender Teilung. Die Planeten sind mit ei- nem Rillenprofil versehen, dessen endlose Rillen parallel zu einer Ebene angeordnet sind, die quer zu der Planetenachse angeordnet ist. Je größer die Steigung ist, desto größer ist ein Steigungswinkel des Gewindeprofils bezogen auf diese Ebene. Ein im Wälzeingriff mit Gewindeflanken des Gewindeprofils der Gewindespindel stehender Planet ist mit seiner Planetenachse demzufolge bei einer eingängigen Gewindespindel auf einem kleineren Durchmesser um die Gewindespindel herum angeordnet, und bei einer zweigängigen Gewindespindel mit gleicher Teilung auf einem größeren Durchmesser um die Gewindespindel herum angeordnet. Das bedeutet, der Wälzkontakt zwischen Planet und Gewindespindel wandert bei zunehmender Gangzahl und gleicher Teilung in Richtung auf eine Zahnspitze. Zahnspitze ist so zu verstehen, dass die einander benachbarten Rillen des Planeten von endlos umlaufenden Zähnen begrenzt werden, deren Zahnflanken in der Zahnspitze münden. Die Erfindung hat erkannt, dass ein von seiner Belastbarkeit her optimaler Wälzkontakt ein- gestellt werden kann, wenn für jede Gangzahl der Gewindespindeln die Planeten aus einem bestimmten Grundplanetensatz entnommen werden, dessen Grundplaneten abgestimmt sind auf die Gewindespindeln mit der vorgesehenen Gangzahl. Die Grundplanetensätze können so gestaltet werden, dass Grundplaneten eines Grundplanetensatzes nicht mit Grundplaneten eines anderen Grundplanetensatzes verwechselt werden können; diese Unterscheidbarkeit der Grundplanetensätze kann durch deutlich unterschiedliche Wälzkreisdurchmesser der Grundplanetensätze ermöglicht werden, aber auch dadurch, dass die Grund- planetensätze besonders markiert werden.
Bei einer erfindungsgemäßen Weiterbildung weist jeder Grundplanetensatz genau drei voneinander verschiedene Grundplaneten auf. Es hat sich herausgestellt, dass mit lediglich drei Grundplaneten ein sehr großes Durchmesser- spektrum bei den Gewindenspindeln abgedeckt werden kann durch Mehrfachanordnung eines Grundplaneten in dem vorgesehenen Planetensatz. Diese Beschränkung auf drei Grundplaneten reduziert die Wahrscheinlichkeit, dass die entnommenen Planeten in falscher Reihenfolge auf der Gewindespindel oder in der Spindelmutter angeordnet werden. Die Wälzkreisdurchmesser aller Grundplaneten eines gemeinsamen Grundplanetensatzes ist gleich groß, jedoch verschieden von dem Wälzkreisdurchmesser der Grundplaneten eines anderen Grundplanetensatzes. Diese unterschiedliche Stufung der Wälzkreis- durchmesser unterstützt die bessere Unterscheidbarkeit der Grundplanetensätze und kann so ausgeprägt sein, dass eine Falschmontage ausgeschlossen ist. Die Wälzkreisdurchmesser können optimal an die jeweilige Gangzahl - größere Steigung bei zunehmender Gangzahl - angepasst werden. Durch geschickte Anordnung der planetenseitigen Rillenprofile ist ein erfindungsgemä- ßes Verfahren ermöglicht, bei dem beispielsweise bei einer zweigängigen Gewindespindel mit großem Spindeldurchmesser ein Planetensatz mit12 Planeten zusammengestellt wird, die einem gemeinsamen Grundplanetensatz entnommen sind, der lediglich drei verschiedene Grundplaneten aufweist. Jeder dieser drei Grundplaneten kann dann viermal eingesetzt werden: zweimal mit der einen Orientierung, zweimal mit einer gegenläufigen Orientierung.
Es ist jedoch auch möglich einen erfindungsgemäßen Grundplanetensatz vorzusehen, der aus nur zwei oder vier Grundplaneten gebildet sein kann. Sämtliche Planeten eines Planetensatzes sind in vorteilhafter Weise gleich lang und axial bündig zueinander angeordnet. Auf diese Weise ist es problemlos möglich, alle Planeten des Planetensatzes in Bordscheiben zu haltern; diese Bordscheiben sorgen dafür, dass die Planeten in regelmäßigem Abstand über den Umfang verteilt angeordnet bleiben.
Die Grundplanetensätze weisen vorzugsweise keinen Grundplaneten mit einer Symmetrieachse auf, die mit einer Mittel senkrechten zur Rotationsachse des Planeten zusammenfällt. Derartige, hier als unsymmetrisch bezeichnete Planeten haben ein planetenseitiges Rillenprofil, dessen für den Wälzeingriff mit der Gewindespindel vorgesehener Abschnitt in axialer Richtung so positioniert ist, dass die einander benachbarten Planeten axial bündig angeordnet werden können. Diese unsymmetrischen Planeten können ebenso wie in der EP1978283 in einem gemeinsamen Planetensatz zweimal mit gegenläufiger Orientierung eingesetzt werden. Dagegen kann ein symmetrischer Planet innerhalb eines Planetensatzes nur einfach eingesetzt werden, wenn eine axial fluchtende Anordnung aller Planeten eines Planetensatzes gewünscht ist. Das planetenseitige Rillenprofil sämtlicher Planeten des Planetensatzes kann bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ein mittleres Rillenprofil sowie zwei zu beiden axialen Seiten des mittleren Rillenprofils gelegene äußere Rillenprofile aufweisen; die Planeten können mit ihrem mittleren Rillenprofil in das Gewindeprofil der Gewindespindel und mit ihren äußeren Rillenprofilen in das mutterseitige Rillenprofil der Spindelmutter eingreifen. Umfangsseitig einander benachbart angeordnete Planeten weisen entsprechend einer Steigung des Gewindeprofils und entsprechend ihres umfangsseitigen Abstandes axial versetzt zueinander angeordnete mittlere Rillenprofile auf, wobei die Planeten des Planetensatzes mit gleichmäßigem umfangsseitigen Abstand zuein- ander und axial fluchtend in der Spindelmutter angeordnet werden.
Bei diesen zuletzt beschriebenen Planeten können die äußeren Rillenprofile des planetenseitigen Rillenprofils für alle Grundplaneten eines Grundplanetensatzes gleich ausgebildet werden.
Die Erfindung sieht ferner einen Baukasten zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor. Baukasten bedeutet, dass beispielsweise ein Katalog oder eine Software bereitgestellt wird, wobei Gewindespindeln mit unterschiedlicher Gangzahl und mit unterschiedlichen Spindeldurchmessern zur Auswahl angeboten werden. Dieser Baukasten weist ferner für jede Gangzahl der Gewindespindeln einen nur dieser Gangzahl zugeordneten Grundplanetensatz auf, wobei jeder Gewindespindel mit gleicher Gangzahl unabhängig von ihrem Spindeldurchmesser ein bestimmter - also nur diesem Gewindespindeltyp zugeordneter - Grundplanetensatz zugeordnet werden kann, wobei die Grund- planeten des zugeordneten Grundplanetensatzes zur Bildung des Planetensatzes vorgesehen sind; und wobei der Planetensatz abhängig vom Spindeldurchmesser der Gewindespindel jeden der vorgesehenen Grundplaneten nur einfach oder ein Vielfaches eines oder mehrerer dieser Grundplaneten aufweist. In anderen Worten ausgedrückt: sämtliche Planeten anderen Worten ausgedrückt: sämtliche Planeten des Planetensatzes werden aus dem diesem Gewindespindeltyp zugeordneten Grundplanetensatz abgeleitet. Das Anordnen der erfindungsgemäß ausgewählten Planeten innerhalb eines Planetensatzes, also ihre Reihenfolge und ihre Orientierung ergibt sich zwingend aus der Geometrie der Gewindespindel. Dieses Anordnen ist beispielsweise in der eingangs genannten EP1978283 A2 beschrieben. Die Grundplaneten eines Grundplanetensatzes und ihre Kopien können in dem zusammengestellten Planetensatz gekennzeichnet sein, um die Einbaureihenfolge und Einbauorientierung zu erleichtern und zu kontrollieren.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von fünf Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 in schematischer Darstellung einen aus einem erfindungsgemäßen Baukasten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten eingängigen Planetenwälzgewindetrieb,
Figur 2 den bei dem Planetenwälzgewindetrieb gemäß Figur 1 eingesetzten Planetensatz
Figur 3 in schematischer Darstellung einen aus dem erfindungsgemäßen
Baukasten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten weiteren zweigängigen Planetenwälzgewindetrieb,
Figur 4 einen Ausschnitt einer in die Ebene abgewickelten Windung des zweigängigen erfindungsgemäßen Planetenwälzgewindetriebes gemäß Figur 3, und
Figur 5 einen Ausschnitt einer in die Ebene abgewickelten Windung ei- nes weiteren zweigängigen erfindungsgemäßen Planetenwälzgewindetriebes mit den gleichen Planeten wie in Figur 3.
Die Figuren 1 und 2 zeigen ein erstes Beispiel eines Planetenwälzgewindetrie- bes, der aus einem erfindungsgemäßen Baukasten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde.
Eine Spindelmutter 1 ist gemäß Figur 1 auf einer eingängigen Gewindespindel 2 angeordnet. In einem von der Spindelmutter 1 und der Gewindespindel 2 gebildeten Ringspalt 3 ist ein Planetensatz 4 angeordnet, der aus mehreren unterschiedlichen Planeten 5 gebildet ist.
Die Planeten 5 sind in Figur 2 abgebildet. Insgesamt sechs Planeten 5 kommen zum Einsatz, von denen drei unterschiedlich zueinander ausgebildet sind; diese unterschiedlichen Typen sind nachstehend mit Typ A, Typ B und Typ C bezeichnet.
Alle Planeten 5 sind mit einem planetenseitigen Rillenprofil 6 versehen, das ein mittleres Rillenprofil 6a und zu beiden axialen Seiten des Rillenprofils 6a gelegene äußere Rillenprofile 6b und 6c aufweist. Dieses Rillenprofil 6 besteht aus endlos um die Planeten herum angeordnete Rillen 7, die parallel zu einer Ebene angeordnet sind, die quer zu der Rotationsachse der Planeten 5 angeordnet sind. Diese Rillen 7 sind begrenzt von endlos umlaufenden Zähnen 8, die Zahnflanken aufweisen, wobei diese Zahnflanken in einer Zahnspitze enden. Die hier abgebildeten Planeten 5 weisen je zwei axial beabstandet angeordnete mittlere Rillenprofile 6a auf, die beide zu ihren beiden axialen Seiten mit äußeren Rillenprofilen 6b und 6c versehen sind.
Das mittlere Rillenprofil 6a ist für den Eingriff in ein nicht weiter abgebildetes Gewindeprofil der Gewindespindel 2 vorgesehen. Das äußere Rillenprofil 6b, 6c ist für den Eingriff in ein nicht weiter abgebildetes mutterseitiges Rillenprofil der Spindelmutter 1 vorgesehen. Es sind drei verschiedene Typen der Planeten 5 vorgesehen, zwei Planeten 5 eines Typs A, zwei Planeten 5 eines Typs B und zwei Planeten 5 eines Typs C. Die Typen A, B, C unterscheiden sich dadurch, dass die mittleren Rillenprofile 6a axial versetzt zueinander sind um einen Teilungsversatz delta T. Dieser Teilungsversatz ist vorgegeben durch die Steigung des Gewindeprofils der Gewindespindel 2: wenn alle über den Umfang verteilt angeordneten Planeten 5 axial bündig angeordnet sind - wie in Figur 2 abgebildet - müssen umfangs- seitig aufeinander folgende Planeten 5 ein axial versetztes mittleres Rillenprofil 6a aufgrund der Steigung aufweisen; dieser Teilungsversatz ist abhängig von dem umfangsseitigen Abstand einander benachbarter Planeten 5.
Keiner der drei Typen von Planeten 5 ist spiegelsymmetrisch zu einer Achse, die mit einer Mittel senkrechten zusammenfällt, die auf der Rotationsachse der Planeten 5 in der axialen Mitte der Planeten errichtet wird. Das bedeutet, die Reihenfolge und die Orientierung der Planeten 5 im Planetenwälzgewindetrieb ist vorgegeben. In Figur 2 sind die Typen A, B, C in der einen Orientierung angeordnet, und die Typen A, B, C mit umgedrehter Orientierung angeordnet. Die abgebildete Reihenfolge ist für den eingängigen Planetenwälzgewindetrieb gemäß Figur 1 vorgesehen.
Figur 3 zeigt in schematischer Darstellung einen weiteren zweigängigen Planetenwälzgewindetrieb, der sich von dem Planetenwälzgewindetrieb gemäß Figur 1 im Wesentlichen durch eine zweiggängige Gewindespindel 1 1 und durch einen geänderten Planetensatz 12 unterscheidet, der aus Planeten 9 gebildet ist.
Figur 4 zeigt einen Ausschnitt einer in die Ebene abgewickelten Windung des zweigängigen erfindungsgemäßen Planetenwälzgewindetriebes gemäß Figur 3, jedoch mit modifizierten Planeten 9, die nur ein mittleres Rillenprofil 9a und zu dessen axialen Seiten gelegene äußere Rillenprofile 9b, 9c aufweisen.
Bei dem zweigängigen Planetenwälzgewindetrieb gemäß den Figuren 3 und 4 sind - wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel - drei unterschiedliche Typen A, B, C vorgesehen mit einem Teilungsversatz delta T des mittleren Rillenprofils 9a. Diese Planeten 9 sind in der abgebildeten Reihenfolge über den Umfang verteilt um die Gewindespindel 2 herum angeordnet. Diese Anordnung entspricht der Abbildung in Figur 3. Das in die Ebene abgewickelte Gewinde- profil 10 ist deutlich mit den schematisch angedeuteten zwei Gängen zu entnehmen. In einer durchgezogenen Linie ist der eine Gang des zweigängigen Gewindeprofils 10 abgebildet und in gestrichelter Linie ist der andere Gang abgebildet. Die Steigung P des Gewindeprofils 10 gibt den axialen Abstand zwischen einem Anfang und einem Ende einer vollen Windung des Gewinde- profils 10 an. Die Teilung T gibt den axialen Abstand zwischen den Rillen der einander benachbarten Gänge an.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wurde der in den Figuren 3 und 4 abgebildete Planetensatz 12 aus Grundplaneten eines Grundplanetensatzes abgeleitet, bei dem sämtliche Grundplaneten jeweils zweimal ausgewählt wurden, wobei die Orientierung der Planeten 9 des Typs B entgegen der Orientierung der Planeten 9 der Typen B und C angeordnet wurde.
Figur 5 zeigt einen Ausschnitt einer in die Ebene abgewickelten Windung eines weiteren zweigängigen erfindungsgemäßen Planetenwälzgewindetriebes mit den gleichen Planeten 9 wie in Figur 4. Der Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 besteht darin, dass der Spindeldurchmesser der Gewindespindel erheblich vergrößert wurde und anstelle von sechs Planeten 9 der Typen A, B, C insgesamt 12 Planeten 9 der Typen A, B, C eingesetzt wur- den. Diese 12 Planeten 9 bilden einen vollständigen Planetensatz 13. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind alle Typen in beiden, also gegenläufigen Orientierungen um die Spindelachse herum angeordnet.
In diesen drei beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die drei Planetensät- ze 4, 12, 13 aus zwei Grundplanetensätzen zusammengestellt.
Der Planetensatz 4 ist aus einem ersten Grundplanetensatz zusammengestellt, der durch die drei Grundplaneten 5 gebildet ist, einer vom Typ A, einer vom Typ B, einer vom Typ C. Jeder Grundplanet 5 ist in dem Planetensatz 4 zweifach vorgesehen.
Der Planetensatz 12 ist aus einem zweiten Grundplanetensatz zusammenge- stellt, der durch die drei Grundplaneten 9 gebildet ist, einer vom Typ A, einer vom Typ B, einer vom Typ C. Jeder Grundplanet 9 ist in dem Planetensatz 12 zweifach vorgesehen.
Der Planetensatz 13 ist ebenso wie der Planetensatz 12 aus dem zweiten Grundplanetenplanetensatz zusammengestellt, der durch die drei Grundplaneten 9 gebildet ist, einer vom Typ A, einer vom Typ B, einer vom Typ C. Jeder Grundplanet 9 ist in dem Planetensatz 13 vierfach vorgesehen.
Der erfindungsgemäße Baukasten sieht für Gewindespindeln gleicher Gang- zahl und unterschiedlichen Durchmessers einen gemeinsamen Grundplanetensatz vor, aus dem die Planeten des jeweiligen Planetensatzes zusammengestellt werden. Das Auswählen und Zusammenstellen der Planeten aus dem Baukasten ermöglicht das Herstellen von Planetenwälzgewindetrieben, die einen einwandfreien Wälzkontakt zwischen Planet und Gewindespindel ermöglichen.
Die Reihenfolge und Orientierung der Planeten innerhalb eines Planetensatzes ergibt sich aus der Geometrie der Gewindespindel. Bei allen hier beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die Planeten gleichmäßig über den Umfang der Gewindespindel verteilt angeordnet. Bezugszeichenliste
1 Spindelmutter
2 Gewindespindel
3 Ringspalt
4 Planetensatz
5 Planeten
6 planetenseitiges Rillenprofil
6a mittleres Rillenprofil
6b äußeres Rillenprofil
6c äußeres Rillenprofil
7 Rille
8 Zahn
9 Planet
9a mittleres Rillenprofil
9b äußeres Rillenprofil
9c äußeres Rillenprofil
10 Gewindeprofil
1 1 zweigängige Gewindespindel
12 Planetensatz
13 Planetensatz

Claims

Patentansprüche
Verfahren zum Herstellen eines Planetenwälzgewindetriebes, wobei der Planetenwälzgewindetrieb aufweist:
- eine Gewindespindel (2, 1 1 ) mit einem Gewindeprofil mit n Gängen, mit „n" als natürlicher Zahl,
- eine auf der Gewindespindel (2, 1 1 ) angeordnete Spindelmutter (1 )
- einen Planetensatz (4, 12, 13), der aus mehreren über den Umfang verteilt angeordneten Planeten (5, 9) gebildet ist, wobei ein planetensei- tiges Rillenprofil (6, 9) der Planeten (5, 9) des Planetensatzes (4, 12,
13) mit einem mutterseitigen Rillenprofil der Spindelmutter (1 ) und mit dem Gewindeprofil (10) der Gewindespindel (2, 1 1 ) in Wälzeingriff steht, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Grundplanetensätze aus voneinander unterschiedlichen Grundplaneten mit unterschiedlichen plane tenseitigen Rillenprofilen (6, 9) gebildet werden, wobei sämtliche Planeten (5, 9) eines Planetensatzes (4, 12, 13) für Gewindespindeln (2, 1 1 ) mit glei eher Gangzahl einem bestimmten Grundplanetensatz entnommen werden, und wobei jeder Gangzahl der Gewindespindeln (2, 1 1 ) ein bestimmter Grundplanetensatz zugeordnet wird, dessen Grundplaneten von den Grundplaneten eines anderen bestimmten Grundplanetensatzes verschieden sind.
Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem jeder Grundplanetensatz genau drei voneinander verschiedene Grundplaneten aufweist, wobei die Wälzkreisdurchmesser der Grundplaneten unterschiedlicher Grundplanetensätze un terschiedlich sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, bei dem sämtliche Planeten (5, 9) eines Planetensatzes (4, 12, 13) gleich lang und axial bündig angeordnet sind.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Grundplanetensatz lediglich Grundplaneten ohne eine Symmetrieachse beinhaltet, die mit einer Mittel senkrechten zur Rotationsachse des Planeten zusammenfällt. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das planetenseitige Rillenprofil (6, 9) sämtlicher Planeten (5, 9) des Planetensatzes (4, 12, 13) ein mittleres Rillenprofil (6a, 9a) sowie zwei zu beiden axialen Seiten des mittleren Rillenprofils (6a, 9a) gelegene äußere Rillenprofile (6b, 6c, 9b, 9c) aufweist, und wobei die Planeten (5, 9) mit ihrem mittleren Rillenprofil (6a, 9a) in das Gewindeprofil (10) der Gewindespindel (2, 1 1 ) und mit ihren äußeren Rillenprofilen (6b, 6c, 9b, 9c) in das mutterseitige Rillenprofil der Spindelmutter (1 ) eingreifen, wobei umfangsseitig einander benachbart angeordnete Planeten (5, 9) entsprechend einer Steigung des Gewindeprofils (10) und entsprechend ihres umfangsseitigen Abstandes zueinander axial versetzt zueinander angeordnete mittlere Rillenprofile (6a, 9a) aufweisen, und wobei die Planeten (5, 9) des Planetensatzes (4, 12, 13) mit gleichmäßigem umfangsseitigen Abstand zueinander und axial fluchtend in der Spindelmutter angeordnet werden. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem sämtliche Planeten (5, 9) eines Planetensatzes (4, 12, 13) für Gewindespindeln (2, 1 1 ) mit gleicher Gangzahl unabhängig vom Spindeldurchmesser der Gewindespindel (2, 1 1 ) dem bestimmten Grundplanetensatz entnommen werden. 7. Baukasten zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, der Gewindespindeln (2, 1 1 ) unterschiedlicher Gangzahl und unterschiedlichen Spindeldurchmessers aufweist, und der ferner für jede Gangzahl der Gewindepsindeln einen nur dieser Gangzahl zugeordneten Grundplanetensatz aufweist, wobei jeder Gewindespindel mit gleicher Gangzahl unabhängig von ihrem Spindeldurchmesser ein bestimmter Grundplanetensatz zugeordnet werden kann, wobei sämtliche Grundplaneten des zugeordneten Grundplanetensatzes zur Bildung des Planetensatzes vorgesehen sind, und wobei der Planetensatz abhängig vom Spindeldurchmesser der Gewindespindel jeden der vorgesehenen Grundplaneten nur einfach oder ein Vielfaches eines oder mehrerer dieser Grundplaneten aufweist.
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