-
Gebiet der Erfindung
-
Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe, aufweisend ein ein Hohlrad umgebendes Gehäuse mit einem an dem Gehäuse stirnseitig angeordneten Deckel, einen Planetensteg mit zumindest einem dem Deckel zugewandten und ein Planetenrad tragenden Planetenstegzapfen, und eine Sonnenradwelle, wobei der Planetensteg axial gegenüber dem Deckel bewegbar ist.
-
Das Anwendungsgebiet der Erfindung erstreckt sich insbesondere auf Fahrgetriebe für Vielfahrer und Wenigfahrer. Bei solchen Planetengetrieben kann insbesondere ein Anlauf von einem Planetensteg beziehungsweise einem Planetenstegzapfen zu einem benachbarten Deckel stattfinden.
-
Hierbei ist eine axiale Führung des Planetenstegs beziehungsweise des Planetenstegzapfens vorzusehen. Wünschenswert hierbei ist insbesondere eine Reibungsreduzierung des Axialanlaufs des Planetenstegs beziehungsweise des Planetenstegzapfens an dem Deckel des Planetengetriebes.
-
Stand der Technik
-
Ein gattungsgemäßes Planetengetriebe ist aus der
DE 30 00 863 A1 bekannt. Dieses Planetengetriebe ist als Zahnradgetriebe für den Antrieb schwerer Raupenfahrzeuge, wie Bagger oder dergleichen ausgelegt. Dabei ist einem Planetengetriebe ein leistungsverzweigendes Stirnradgetriebe nachgeschaltet und sowohl das äußere Zentralrad des Planetengetriebes als auch das des Verzweigungsgetriebes sind mit dem Kettenrad verbunden. Weiterhin ist der Planetensteg mit dem inneren Zentralrad des Verzweigungsgetriebes und der Stirnradträger des Verzeigungsgetriebes mit dem Gehäuse oder Rahmen verbunden. Dabei ist der Stirnradträger des Verzeigungsgetriebes mit dem Gehäuse oder dem Rahmen über eine mindestens eingelenkige Kupplung drehsteif verbunden. Da der Planetenträger axial beweglich auf einem Sonnenrad angeordnet ist, kann der zumindest eine Planetenstegzapfen des Planetenstegs ebenso wie die Sonnenradwelle an dem Deckel anlaufen. Dazu weist der Deckel eine mit dem Planetenstegzapfen beziehungsweise der Sonnenradwelle korrespondierende Anlauffläche auf.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Planetengetriebe bereitzustellen, das hinsichtlich eines möglichen Verschleißes verbessert ist.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zwischen dem Planetenstegzapfen und dem Deckel ein Zwischenelement angeordnet ist, und dass das Zwischenelement relativ gegenüber dem Planetenstegzapfen und/oder der Sonnenradwelle und dem Deckel bewegbar ist. Das Zwischenelement kann alternativ oder zusätzlich auch zwischen der Sonnenradwelle und dem Deckel vorgesehen sein, falls die Sonnenradwelle axial insbesondere in Richtung zu dem Deckel beweglich ist. Durch diese Ausgestaltung ist zunächst einmal das erforderliche Axialspiel zwischen dem Planetensteg beziehungsweise dem zumindest einen Planetenstegzapfen und/oder der Sonnenradwelle gegenüber dem Deckel sichergestellt und andererseits eine Verschleißreduzierung beziehungsweise Verschleißminimierung durch den Anlauf des zumindest einen Planetenstegzapfens und/oder der Sonnenradwelle an dem Deckel über ein rollendes Element gegenüber einem gleitenden Element erreicht. Gleichzeitig wird durch diese Ausgestaltung eine Reduzierung beziehungsweise Minimierung einer Temperaturentwicklung im Bereich der angrenzenden Bauteile erreicht. Im Ergebnis wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Planetengetriebes eine Erhöhung der Lebensdauer des Planetengetriebes erreicht.
-
In Weiterbildung der Erfindung ist das Zwischenelement ein Wälzkörper. Der Wälzkörper kann zunächst einmal beliebig ausgebildet sein, wobei aber wiederum in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung das Zwischenelement eine Kugel ist. Eine Kugel ist besonders geeignet um die geforderte Relativbewegung gegenüber dem Planetenstegzapfen und/oder der Sonnenradwelle und dem Deckel zu realisieren.
-
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist die Kugel eine Standard-Wälzlagerkugel. Solche Standard-Wälzlagerkugeln stehen in den unterschiedlichsten Größen und Ausführungen insbesondere hinsichtlich des Materials der Wälzlagerkugeln und auch einer gegebenenfalls vorgenommen Härtung der Wälzlagerkugeln zur Verfügung. Dadurch ist ohne zusätzlichen Fertigungsaufwand beziehungsweise Herstellungsaufwand eine optimale Auswahl der Wälzlagerkugel bei verschiedenen Belastungen des jeweiligen Planetengetriebes oder auch Materialien der entsprechenden Bauteile, also der Planetenstegzapfen, der Sonnenradwelle und dem Deckel möglich. Gegenüber einer Lösung, bei der die aneinander kommenden Bauteile aufeinander gegebenenfalls unter Erzeugung von Reibung gleiten, werden durch den beiderseitigen Abrollvorgand der Kugel zusammenfassend folgende Vorteile erreicht:
Ein möglicher Verschleiß wird auf ein Mindestmaß reduziert.
Es bestehen nahezu beliebige Freiheiten in der Materialkombination der zueinander bewegten Bauteile, insbesondere des zumindest einen Planetenstegzapfens und/oder der Sonnenradwelle gegenüber dem Deckel gegebenenfalls unter Einbezug der Kugel.
-
Der Fertigungsaufwand ist minimiert, indem auf Standard-Wälzlagerkörper zurückgegriffen werden kann.
-
In Weiterbildung der Erfindung ist die Kugel mittels eines Schlitzstopfens an dem Planetenstegzapfen und/oder der Sonnenradwelle befestigt. Dabei ist der Schlitzstopfen wiederum in weiterer Ausgestaltung als zylinderförmiges, geschlitztes Element ausgebildet, das eine innere, die Kugel aufnehmende Tasche aufweist. Der Schlitzstopfen kann beispielsweise aus einem Kunststoffwerkstoff gefertigt sein. Die Kugel wird bei der Montage des Planetengetriebes oder einer Vormontage in den Schlitzstopfen eingeführt, beispielsweise hineingedrückt und ist in dem Schlitzstopfen gefangen. Dabei ist die Kugel aber um alle Achsen drehbar.
-
In Weiterbildung der Erfindung wird der Schlitzstopfen anschließend in eine Ausnehmung, beispielsweise Bohrung, in dem Planetenstegzapfen und/oder der Sonnenradwelle eingesetzt. Dabei ist die Tiefe der Ausnehmung vorzugsweise so bemessen, dass der Schlitzstopfen mit der Kugel nur um ein geringes Vorstehmaß aus der Ausnehmung herausragt. Dadurch wird der notwendige Bauraum zwischen dem Planetenstegzapfen und/oder der Sonnenradwelle und dem Deckel minimiert, so dass auch die axiale Baulänge des Planetengetriebes insgesamt auf ein bauartbedingtes Mindestmaß reduziert ist. Alternativ zu der Anordnung der beispielsweise als Bohrung ausgebildeten Ausnehmung in dem Planetenstegzapfen und/oder der Sonnenradwelle kann die Ausnehmung auch in dem Deckel angeordnet sein, wenn dieser eine notwendige Mindestdicke aufweist.
-
In Weiterbildung der Erfindung ist die Kugel mittels einer Schnappverbindung in einer in dem Planetenstegzapfen und/oder Sonnenradwelle eigearbeiteten Tasche gesichert. Auch der Werkstoff der Schnappverbindung ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung ein Kunststoffwerkstoff.
-
Im Ergebnis ist durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung gewährleistet, dass es auch bei einer hohen Umlaufgeschwindigkeit des Planetenstegzapfens und/oder der Sonnenradwelle relativ zu dem Deckel nicht zu einer erhöhten Reibung kommt. Durch die Einbringung der Kugel, speziell einer gehärteten Standard-Wälzlagerkugel kann eine ideale Reibpaarung gewährleistet werden, ohne dass ein Härteprozess, beispielsweise in Form eines Nitriervorgangs, bei einem der beiden Reibpartner (Planetenstegzapfen gegenüber dem Deckel oder der Sonnenradwelle gegenüber dem Deckel) notwendig ist.
-
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der in den Figuren dargestellte Ausführungsformen der Erfindung näher beschrieben sind.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Es zeigen:
-
1 eine schematische Schnittansicht eines Planetengetriebes mit einer Anordnung eines als Kugel ausgebildeten Zwischenelements zwischen einem Planetenstegzapfen und einem Deckel,
-
2 eine Ausschnittvergrößerung eines Planetenstegzapfens mit einer eingearbeiteten Ausnehmung, in die eine Kugel eingesetzt ist und durch eine Umbördelung eines Randbereichs der Ausnehmung des Planetenstegzapfens gesichert ist,
-
3 eine Ausschnittvergrößerung eines Planetenstegzapfens mit einer eingearbeiteten Ausnehmung, in die eine Kugel eingesetzt und mittels einer Verschlussplatte gesichert ist und
-
4 eine Ausschnittvergrößerung eines Planetenstegzapfens mit einer eingearbeiteten Ausnehmung, in die ein eine Kugel aufnehmender Schlitzstopfen eingesetzt ist.
-
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
-
1 zeigt ein Planetengetriebe 1, das einstufig oder mehrstufig ausgebildet sein kann, wobei in dem Ausführungsbeispiel eine zweistufige Ausführung mit einer Planetenvorstufe 12 und einer Planetenstufe 13 dargestellt ist. Das Anwendungsgebiet des Planetengetriebes 1 erstreckt sich insbesondere auf Fahrgetriebe für Vielfahrer und Wenigfahrer.
-
Die Planetenvorstufe 12 weist ein Hohlrad 2, ein Sonnenrad 3, eine Sonnenradwelle 4, mehrere, vorzugsweise drei Planetenräder 5, einen Planetensteg 6, der ebenfalls mehrere, insbesondere drei auf dem Umfang des Planetenstegs 6 angeordnete Planetenstegzapfen 7 aufweist. Weiterhin weist das Planetengetriebe 1 eine Tragachse 8 mit zwei Lagerringen 9a, 9b auf, mittels denen ein das Hohlrad 2 aufnehmendes Gehäuse 26 gegenüber der Tragachse 8 drehbar gelagert ist. Das Hohlrad 2 ist fest mit dem Gehäuse 26 verbunden oder in das Gehäuse 26 direkt eingearbeitet. Der Lagerring 9b ist beispielsweise mittels einer nicht dargestellten Mutter auf der Tragachse gesichert, so dass insgesamt das Gehäuse 26 auf der Tragachse 8 drehbar festgelegt ist. Um den Innenraum des Planetengetriebes 1 gegenüber der Umgebung abzudichten, ist ein umlaufender Dichtring 10 seitlich neben dem Lagerring 9a zwischen dem Gehäuse 26 und der Tragachse 8 angeordnet. Auf der gegenüberliegenden Seite ist an dem Gehäuse 26 gegebenenfalls unter Einfügung einer Dichtung ein Deckel 11 in geeigneter Weise befestigt.
-
Die Planetenstufe 13 weist ein Planetenstufenhohlrad 14 auf, das in dem Gehäuse 26 befestigt ist oder einstückig mit diesem ausgebildet ist. Das Planetenstufenhohlrad 14 kann zudem einstückig und baugleich mit dem Hohlrad 2 ausgebildet sein. Mit dem Planetenstufenhohlrad 14 wirken mehrere, vorzugsweise drei Planetenstufenräder 15 zusammen, die auf jeweils einem Planetenstufenstegzapfen 16, die mit der Tragachse 8 verbunden sind, drehbar gelagert sind. Die Planetenstufenräder 15 wirken weiter mit einem Planetenstufensonnenrad 17 zusammen, das auf der Sonnenradwelle 4 drehbar gelagert ist. Die Sonnenradwelle 4 ist unter Einschaltung einer Zahnradverbindung mit einer an der Tragachse 8 angeordneten Kupplung oder Bremse 18 verbunden.
-
Das Planetenstufensonnenrad 17 ist drehfest auf einer Planetenstufensonnenradwelle 20 angeordnet, wobei die Planetenstufensonnenradwelle 20 eine Verzahnung 19 aufweist, die die Planetenstufensonnenradwelle 20 mit dem Planetensteg 6 der Planetenvorstufe 12 verbindet. Der Planetensteg 6 mit den Planetenstegzapfen 7 ist axial auf der Verzahnung 19 der Platenstufensonnenradwelle 20 insbesondere in Richtung des Deckels 11 verschiebbar, während umgekehrt die axiale Verschiebbarkeit des Planetenstegs 6 in Richtung zu der Tragachse 8 beispielsweise durch eine entsprechende Ausgestaltung der Verzahnung 19 mit beispielsweise einer Anlagefläche begrenzt ist.
-
Zwischen zumindest einem der Planetenstegzapfen 7 und dem Deckel 11 und gegebenenfalls auch zwischen der Sonnenradwelle 4 und dem Deckel 11 ist ein als Kugel 21 ausgebildeter Wälzkörper angeordnet, der bei einer Drehbewegung des Planetenstegs 6 und somit des Planetenstegzapfens 7 (sowie der Sonnenradwelle 4) gegenüber dem Deckel 11 eine Abrollbewegung auf den Planetenstegzapfen 7 (und der Sonnenradwelle 4) gegenüber dem Deckel 11 ausführt. Dadurch wird eine Minimierung eines möglichen Verschleißes zwischen den zueinander bewegten Bauteilen Planetenstegzapfen 7 gegenüber Deckel 11 und/oder Sonnenradwelle 4 gegenüber Deckel 4 erreicht. Die Kugel ist bevorzugt eine Standard-Wälzlagerkugel. Die Sonnenradwelle 4 wird normalerweise von einem hydrostatischen Antrieb angetrieben.
-
Ausweislich der Ausschnittvergrößerung gemäß 2 ist in den oder die Planetenstegzapfen 7 eine Ausnehmung 22 beispielsweise in Form einer Bohrung eingelassen, in die die Kugel 21 eingesetzt ist. Durch eine Bördelung 23 ist die Kugel 21 in der Ausnehmung 22 so festgelegt, dass diese sich in alle Richtungen in der Ausnehmung 22 drehen kann, aber gegenüber einem Hinausgleiten aus der Ausnehmung 22 gesichert ist.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 ist die Kugel 21 in der Ausnehmung 22 durch eine Verschlussplatte 24 gesichert. Die Verschlussplatte 24 ist in geeigneter Weise in der Ausnehmung 22 beispielsweise durch eine Schnappverbindung befestigt und kann durch eine entsprechende Ausgestaltung zumindest eine umfangsmäßige Führung für die Kugel 21 bewirken. Die Verschlussplatte 24 ist beispielsweise aus einem Kunststoffwerkstoff gefertigt, während die übrigen Teile des Planetengetriebes 1, insbesondere die Platenstegzapfen 7, die Sonnenradwelle 4 und der Deckel 11 aus einem metallischen Werkstoff gefertigt sind.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 ist die Kugel 21 in einem Schlitzstopfen 25 eingesetzt und der Schlitzstopfen 25 insgesamt in die Ausnehmung 22 eingesetzt, beispielsweise eingepresst. Der Schlitzstopfen 25 ist vorzugsweise ebenfalls aus einem Kunststoffwerkstoff gefertigt und weist eine innere Tasche 27 zur Aufnahme und Führung der Kugel 21 auf. In allen Ausführungsbeispielen ist die Kugel 21 zu mehr als der Hälfte ihres Durchmessers, insbesondere von bis zu ¾ des Durchmessers in den Planetenstegzapfen 7 eingesetzt, so dass der nötige (axiale) Bauraum für die Kugel 21 gering ist.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Planetengetriebe
- 2
- Hohlrad
- 3
- Sonnenrad
- 4
- Sonnenradwelle
- 5
- Planetenrad
- 6
- Planetensteg
- 7
- Planetenstegzapfen
- 8
- Tragachse
- 9a, 9b
- Lagerring
- 10
- Dichtring
- 11
- Deckel
- 12
- Planetenvorstufe
- 13
- Planetenstufe
- 14
- Planetenstufenhohlrad
- 15
- Planetenstufenrad
- 16
- Planetenstufenstegzapfen
- 17
- Planetenstufensonnenrad
- 18
- Kupplung
- 19
- Verzahnung
- 20
- Planetenstufensonnenradwelle
- 21
- Kugel
- 22
- Ausnehmung
- 23
- Bördelung
- 24
- Verschlussplatte
- 25
- Schlitzstopfen
- 26
- Gehäuse
- 27
- Tasche
-
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
-
