-
Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs.
-
Planetengetriebe sind in vielen Ausführungsformen seit langer Zeit bekannt. Ein einfaches Planetengetriebe hat im Minimum zwei Wellen. In dieser einfachen Ausführung hat ein Planetengetriebe, welches auch als Umlaufgetriebe bezeichnet wird, ein Sonnenrad, ein koaxial zum Sonnenrad angeordnetes Hohlrad sowie um das Sonnenrad umlaufende Planetenräder. Das Sonnenrad und das Hohlrad laufen dabei um eine gemeinsame Getriebewelle um, und werden als Zentralräder bezeichnet. Die Planetenräder sind auf Stegen angeordnet, wobei der Umlauf der Planetenräder um die Getriebeachse koaxial zu beiden umkreisten Zentralrädern, mit denen die Planetenräder gepaart sind, erfolgt. Ist beispielsweise das Sonnenrad angetrieben und der Steg, auf dem die Planetenräder gelagert sind, fixiert, so führt der Antrieb des Sonnenrads zu einer gleichgerichteten Drehung des Hohlrads, welches in dieser Konstellation als Abtrieb fungiert, wobei sich verglichen mit Stirnradgetrieben große Übersetzungsverhältnisse realisieren lassen. Zudem zeichnen sich Planetengetriebe durch eine kompakte Bauform aus. Neben dieser einfachen Ausführung sind Planetengetriebe mit mehreren, schaltbaren Übersetzungsverhältnissen bekannt.
-
Aus der
DE 10 2014 200 723 B3 ist ein Planetengetriebe bekannt, welches als Zweigang-Getriebe ausgeführt ist. Dabei wird ein Drehmoment einer Eingangswelle in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Eingangswelle in ein erstes oder zweites Abtriebsmoment gewandelt, wobei das erste und das zweite Abtriebsmoment gleichgerichtet, jedoch unterschiedlich hoch sind. Aufgrund der unterschiedlichen Drehrichtung der Eingangswelle sind Freiläufe vorgesehen, welche bei einer Ansteuerung in einer ersten Drehrichtung mitdrehen, jedoch in einer zweiten, der ersten Drehrichtung entgegengesetzten Drehrichtung kein Antriebsmoment übertragen. Aufgrund der Konstruktion mit drei Zentralrädern, zwei Sätzen Planetenrädern sowie zwei Freiläufen ist die in der
DE 10 2014 200 723 B3 vorgeschlagene Konstruktion jedoch vergleichsweise aufwendig und teuer.
-
Aus der
DE 10 2014 200 720 B3 ist ein weiteres solches Planetengetriebe bekannt, welches in Abhängigkeit der Drehrichtung der Eingangswelle ein Drehmoment in ein erstes oder ein zweites Drehmoment der Abtriebswelle wandelt, wobei das erste und das zweite Drehmoment der Abtriebswelle unterschiedlich hoch, jedoch gleichgerichtet sind. Auch bei der in der
DE 10 2014 200 720 B3 vorgeschlagenen Lösung sind drei Zentralräder, zwei Sätze Planetenräder sowie zwei Freiläufe notwendig, wodurch sich ein alternativer, jedoch ebenfalls vergleichsweise aufwendiger und teurer Aufbau des Planetenradgetriebes ergibt.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, die Komplexität und Teileanzahl eines solchen Planetengetriebes zu reduzieren und somit die Fertigungs- und Montagekosten zu reduzieren.
-
Die Aufgabe wird durch ein Planetengetriebe mit einer Antriebswelle, welche mit einem ersten Sonnenrad des Planetengetriebes verbunden ist, mit einer Abtriebswelle, welche mit einem zweiten Zentralrad des Planetengetriebes verbunden ist, sowie mit einem dritten Zentralrad, welches konzentrisch zu dem ersten Zentralrad und dem zweiten Zentralrad auf einer Getriebeachse des Planetengetriebes angeordnet ist, ferner mit einem Gehäuse, einem ersten Freilauf und einem zweiten Freilauf, sowie mit mindestens einem Steg zum Tragen eines Planetenrades gelöst, wobei der Steg mindestens ein gestuftes Planetenrad mit einer ersten Stufe und einer zweiten Stufe trägt, wobei die erste Stufe und die zweite Stufe des gestuften Planetenrades unterschiedliche Durchmesser oder eine unterschiedliche Anzahl an Zähnen aufweisen. Durch ein gestuftes Planetenrad kann die Anzahl der notwendigen Einzelteile gegenüber einem aus dem Stand der Technik bekannten Planetengetriebe reduziert werden. Zudem vereinfacht sich die Montage des Planetengetriebes, da nur ein Satz Planetenräder drehbar auf dem Steg gelagert werden muss, so dass sich die Anzahl der Wälzlager und Stützelemente ebenfalls reduzieren lässt. Dabei ist vorgesehen, dass die Antriebswelle von einer Antriebsquelle, vorzugsweise von einem Elektromotor angetrieben wird, wobei eine Eingangsdrehzahl und ein Eingangsdrehmoment in eine gegenüber der Eingangsdrehzahl kleinere Ausgangsdrehzahl und ein gegenüber dem Eingangsdrehmoment erhöhtes Ausgangsdrehmoment an der Abtriebswelle gewandelt werden. Dabei kann das antriebsseitige erste Sonnenrad auf einfache Art und Weise mit der Antriebswelle verbunden oder einteilig mit dieser Antriebswelle ausgebildet werden, wodurch sich die Montage erleichtert. Zudem kann bei einem Antrieb über ein Sonnenrad gegenüber einem Antrieb mit einem Hohlrad Material und Gewicht eingespart werden, sodass eine leichtere und kompaktere Ausführung des Planetengetriebes möglich ist. In Abhängigkeit der Drehrichtung der Antriebswelle kann entweder über den ersten Freilauf oder den zweiten Freilauf ein Abtrieb über einen der Freiläufe realisiert werden, während sich der andere Freilauf weitestgehend kraftfrei mitdreht und kein Drehmoment überträgt, sodass zwischen zwei Unterschiedlichen Drehzahlen der Abtriebswelle allein durch eine Ansteuerung der Drehrichtung der Antriebswelle umgeschaltet werden kann und kein zusätzliches Schaltelement notwendig ist.
-
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Verbesserungen und Weiterentwicklungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Planetengetriebes möglich.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform des Planetengetriebes ist vorgesehen, dass das erste Sonnenrad in einer ersten Verzahnungsebene mit der ersten Stufe des gestuften Planetenrads in Eingriff steht, wobei die erste Stufe einen größeren Durchmesser oder eine größere Anzahl an Zähnen als die zweite Stufe aufweist. Wenn das erste, angetriebene Sonnenrad mit der größeren Stufe des gestuften Planetenrades in Eingriff steht, kann das erste Sonnenrad mit einem relativ geringen Durchmesser ausgeführt werden, wodurch weniger Material eingesetzt werden muss. Dadurch lässt sich ein vergleichsweise leichtes und kompaktes Planetengetriebe darstellen.
-
Besonders bevorzugt ist dabei, wenn das zweite Zentralrad als ein erstes Hohlrad ausgebildet ist, wobei die erste Stufe des gestuften Planetenrads in der ersten Verzahnungsebene mit dem ersten Sonnenrad und dem ersten Hohlrad in Eingriff steht. Bei dieser Bauform kämmt das angetriebene Sonnenrad in der ersten Verzahnungsebene mit der ersten Stufe des gestuften Planetenrades, welches seinerseits über seine erste Stufe ein erstes Hohlrad antreibt und in einer zweiten Verzahnungsebene mit einem zweiten Sonnenrad in Eingriff steht, wobei der Abtrieb in einer Drehrichtung der Antriebswelle über das erste Hohlrad und in der entgegengesetzten Drehrichtung der Antriebswelle über das zweite Sonnenrad erfolgt. Beide Drehrichtungen der Antriebswelle resultieren in einer gleichen Drehrichtung der Abtriebswelle, wobei sich die Drehzahl und das Drehmoment an der Abtriebswelle bei gleicher Drehzahl der Antriebswelle unterscheiden.
-
Besonders bevorzugt ist dabei, wenn das erste Hohlrad über den ersten Freilauf und das zweite Sonnenrad über den zweiten Freilauf mit der Abtriebswelle des Planetengetriebes verbunden sind. Dadurch können auf einfach Art und Weise und ohne ein zusätzliches Schaltelement in dem Planetengetriebe zwei unterschiedliche Drehrichtungen der Antriebswelle in zwei Drehbewegungen der Abtriebswelle übersetzt werden, welche sich in Drehzahl und Drehmoment, jedoch nicht in der Drehrichtung, unterscheiden.
-
Gemäß einer alternativen, vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das dritte Zentralrad ein zweites Hohlrad ist, welches in einer zweiten Verzahnungsebene mit der zweiten Stufe des gestuften Planetenrads in Eingriff steht. Dabei können das erste Hohlrad und das zweite Hohlrad konzentrisch zueinander angeordnet werden, wodurch der Abtrieb jeweils an der radial äußeren Seite der Stufen des Planetenrades erfolgen kann. Dadurch können in beiden Stufen vergleichsweise große Übersetzungsverhältnisse realisiert werden, wodurch sich bei der Auslegung des Getriebes entsprechende Freiheitsgrade ergeben.
-
Besonders bevorzugt ist dabei, wenn das erste Hohlrad über einen ersten Freilauf und das zweite Hohlrad über einen zweiten Freilauf mit der Abtriebswelle verbunden sind. Dadurch können auf einfache Art und Weise und ohne ein zusätzliches Schaltelement in dem Planetengetriebe zwei unterschiedliche Drehrichtungen der Antriebswelle in zwei Drehbewegungen der Abtriebswelle übersetzt werden, welche sich in Drehzahl und Drehmoment, jedoch nicht in der Drehrichtung, unterscheiden.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Steg drehfest mit dem Gehäuse des Planetengetriebes verbunden ist. Ein drehfest mit dem Gehäuse verbundener Steg lässt sich, insbesondere bei einem in einem Gußverfahren hergestellten Gehäuse, einfach und kostengünstig einteilig mit dem Gehäuse ausbilden und kann somit auf einfache Art und Weise die gestuften Planetenräder tragen. Dabei wird eine Rotation der Planeten relativ zum Gehäuse vermieden, wodurch ein einfaches Abrollen der Zentralräder auf den gestuften Planetenrädern möglich ist.
-
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das zweite Hohlrad drehfest mit dem Gehäuse des Planetengetriebes verbunden ist, und das erste Hohlrad über den ersten Freilauf und der Steg über den zweiten Freilauf mit der Abtriebswelle verbunden sind. Wird ein Abtrieb über den rotierenden Steg und der zweite Abtrieb über ein Hohlrad gewählt, sind vergleichsweise große Übersetzungsunterschiede zwischen den beiden Übersetzungen des Planetengetriebes möglich. Somit kann insbesondere eine erste, besonders stark übersetzte Stufe zum Anfahren eines an die Abtriebswelle angeschlossenen Verbrauchers realisiert werden, während die zweite Übersetzungsstufe für einen Betrieb mit höherer Drehzahl und geringerem Drehmoment vorgesehen ist.
-
Gemäß einer weiteren, alternativen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Planetengetriebe ein viertes Zentralrad umfasst, wobei das gestufte Planetenrad in einer ersten Verzahnungsebene mit dem ersten Sonnenrad und einem ersten Hohlrad und in einer zweiten Verzahnungsebene mit einem zweiten Hohlrad und einem zweiten Sonnenrad in Eingriff steht. Durch ein viertes Hohlrad werden die konstruktiven Möglichkeiten bei der Auslegung des Getriebes weiter erhöht. Dabei kann ein Abtrieb an der radial äußeren Seite der ersten Stufe des gestuften Planetenrades und ein zweiter Abtrieb wahlweise entweder an der radial inneren Seite der zweiten Stufe über das zweite Sonnenrad oder an der radial äußeren Seite der zweiten Stufe über das zweite Hohlrad erfolgen.
-
Besonders bevorzugt ist dabei, wenn das erste Hohlrad über einen ersten Freilauf und das zweite Sonnenrad über einen zweiten Freilauf mit der Abtriebswelle verbunden sind, und das zweite Hohlrad dabei drehfest mit dem Gehäuse des Planetengetriebes verbunden ist. Als bevorzugte Ausführungsform ist dabei eine Getriebevariante vorgesehen, bei der das zweite Hohlrad drehfest mit dem Gehäuse des Planetengetriebes verbunden ist und der erste Abtriebsweg über das erste Hohlrad und der zweite Abtriebsweg über das zweite Sonnenrad erfolgt. Dadurch lässt sich eine größere Abstufung zwischen den beiden Getriebeübersetzungen darstellen, als wenn der Abtrieb jeweils über ein Hohlrad erfolgt.
-
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen. Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
-
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Dabei sind gleiche Bauteile oder Bauteile mit gleicher Funktion in den Zeichnungen jeweils mit gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet. Es zeigen:
- 1 eine Prinzipskizze eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes mit einem gestuften Planetenrad sowie mit einem angetriebenen Sonnenrad und zwei weiteren Zentralrädern, welche jeweils über einen Freilauf mit einer Abtriebswelle des Planetengetriebes verbunden sind;
- 2 eine Prinzipskizze eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes mit einem gestuften Planetenrad sowie mit einem angetriebenen Sonnenrad und zwei Hohlrädern, welche jeweils über einen Freilauf mit der Abtriebswelle des Planetengetriebes verbunden sind;
- 3 eine Prinzipskizze eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes mit einem angetriebenen Sonnenrad und zwei weiteren Zentralrädern sowie mit einem gestuften Planetenrad;
- 4 eine Prinzipskizze eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes mit einem gestuften Planetenrad, mit einem angetriebenen Sonnenrad sowie drei weiteren Zentralrädern.
-
In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes 1 dargestellt. Das Planetenradgetriebe 1 wird durch einen sogenannten „reduzierten Koppelsatz“ gebildet. Diese besondere Bauform weist drei Zentralräder 2, 3, 4 und nur einen Planetenradträger sowie ein gestuftes Planetenrad 13 auf. Zusätzlich werden zwei Freiläufe 11, 12 verwendet. Die beiden Freiläufe 11, 12 sind dabei so angeordnet, dass je nach Drehrichtung einer Antriebswelle 17 jeweils nur einer der beiden Freiläufe 11, 12 sperrt und ein Drehmoment überträgt, während der jeweils andere Freilauf 11, 12 kraft- und momentenfrei mitdreht. Das Planetengetriebe 1 umfasst eine Antriebswelle 17, welche mit einem ersten Zentralrad 2 verbunden ist. Das erste Zentralrad 2 ist als ein erstes Sonnenrad 5 ausgebildet. Das Planetengetriebe 1 umfasst ferner ein zweites Zentralrad 3, welches als ein erstes Hohlrad 7 konzentrisch zu dem ersten Sonnenrad 5 angeordnet ist. Zwischen dem ersten Sonnenrad 5 und dem ersten Hohlrad 7 ist ein Planetenrad 13 angeordnet, welches als gestuftes Planetenrad 13 ausgebildet ist. Vorzugsweise sind mehrere gestufte Planetenräder 13, vorzugsweise drei oder vier gestufte Planetenräder 13, gleichmäßig über den Umfang des ersten Sonnenrads 5 verteilt angeordnet. Das gestufte Planetenrad 13 weist eine erste Stufe 14 mit einem ersten Durchmesser D1 auf, welche größer als eine zweite Stufe 15 ist, die einen zweiten Durchmesser D2 aufweist. Die erste Stufe 14 des gestuften Planetenrads 13 kämmt in einer ersten Verzahnungsebene I mit dem ersten Sonnenrad 5 und dem ersten Hohlrad 7. In einer zweiten Verzahnungsebene II kämmt die zweite Stufe 15 des gestuften Planetenrads 13 mit einem zweiten Sonnenrad 6, welches konzentrisch zu dem ersten Sonnenrad 5 und dem ersten Hohlrad 7 drehbar auf einer Getriebeachse 20 des Planetengetriebes 1 angeordnet ist. Das zweite Sonnenrad 6 stellt dabei ein drittes Zentralrad 4 dar. Das gestufte Planetenrad 13 ist mittels eines Wälzlagers, vorzugsweise mittels eines Nadellagers 21 drehbar auf einem Steg 9 des Planetengetriebes 1 gelagert. Der Steg 9 ist dabei drehfest mit einem Gehäuse 10 des Planetengetriebes 1 verbunden und vorzugsweise einteilig mit diesem Gehäuse 10 ausgebildet. Das erste Hohlrad 7 ist über einen ersten Freilauf 11 mit einer Abtriebswelle 18 des Planetengetriebes 1 verbunden. Das zweite Sonnenrad 6 ist über einen zweiten Freilauf 12 mit der Abtriebswelle 18 verbunden. Die Antriebswelle 17 ist durch einen Antrieb, insbesondere durch einen Elektromotor 19, antreibbar.
-
Eine Drehbewegung der Antriebswelle 17 wird über das erste Sonnenrad 5 auf das gestufte Planetenrad 13 und das erste Hohlrad 7 übertragen. Dabei dreht sich das gestufte Planetenrad 13 um den Steg 9. Das erste Sonnenrad 5, das zweite Sonnenrad 6 und das erste Hohlrad 7 drehen sich dabei um die gemeinsame Getriebeachse 20. In einer Drehrichtung der Antriebswelle 17 erfolgt die Kraftübertragung über das erste Hohlrad 5, während der zweite Freilauf 12, welcher das zweite Sonnenrad 6 mit der Abtriebswelle 18 verbindet, in Freilaufrichtung gedreht wird und somit kein Drehmoment auf die Abtriebswelle 18 überträgt. In einer zweiten Drehrichtung der Antriebswelle 17, welche der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist, dreht der erste Freilauf 11 zwischen dem ersten Hohlrad 5 und der Abtriebswelle 18 in Freilaufrichtung, während die Drehmomentübertragung über das zweite Sonnenrad 6 und den zweiten Freilauf 12 erfolgt. Auf beiden Abtriebswege erfolgt eine Drehung der Abtriebswelle 18 in die gleiche Richtung, sodass die Drehrichtung der Abtriebswelle 18 bei beiden Übertragungswegen gleichgerichtet und somit unabhängig von der Drehrichtung der Antriebswelle 17 ist.
-
In 2 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes 1 dargestellt. Bei im Wesentlichen gleichem Aufbau wie zur 1 ausgeführt, steht die zweite Stufe 15 des gestuften Planetenrades 13 nicht auf der radial inneren, der gemeinsamen Getriebeachse 20 zugewandten Innenseite mit einem zweiten Sonnenrad 6, sondern auf der radial äußeren Seite mit einem zweiten Hohlrad 8 in Eingriff. Die zweite Stufe 15 des gestuften Planetenrads 13 steht somit in einer zweiten Verzahnungsebene II mit dem zweiten Hohlrad 8 in Eingriff. Das erste Hohlrad 7 ist über den ersten Freilauf 11 und das zweite Hohlrad 8 ist über den zweiten Freilauf 12 jeweils mit der Abtriebswelle 18 verbunden. Der Steg 9, auf welchem das gestufte Planetenrad 13 gelagert ist, ist wiederum drehfest mit dem Gehäuse 10 verbunden und vorzugsweise einstückig mit diesem Gehäuse 10 ausgebildet.
-
In einer ersten Drehrichtung der Antriebswelle erfolgt eine Kraft- und Momentenübertragung von dem ersten Sonnenrad 5 über die erste Stufe 14 des gestuften Planetenrades 13 und über das erste Hohlrad 8 und den ersten Freilauf 11, während der zweite Freilauf 12, zwischen dem zweiten Hohlrad 8 und der Abtriebswelle 18 in Freilaufrichtung mitdreht und kein Drehmoment auf die Abtriebswelle 18 überträgt. Bei einer Drehung der Antriebswelle 17 in einer zweiten Drehrichtung, welche der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist, erfolgt der Abtrieb von dem gestuften Planetenrad 13 über die zweite Stufe 15, das zweite Hohlrad 8 sowie den zweiten Freilauf 12, während der erste Freilauf 11 in Freilaufrichtung gedreht wird und somit keine Kräfte und Momente übertragen kann. Auf beiden Abtriebswegen erfolgt eine Drehung der Abtriebswelle 18 in die gleiche Richtung, sodass die Drehrichtung der Abtriebswelle 18 bei beiden Übertragungswegen gleichgerichtet und somit unabhängig von der Drehrichtung der Antriebswelle 17 ist.
-
In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes 1 dargestellt. Bei im Wesentlichen gleichem Aufbau wie zu 2 ausgeführt, ist in dieser Ausführungsform das zweite Hohlrad 8, welches in der zweiten Verzahnungsebene II mit der zweiten Stufe 15 des gestuften Planetenrades 13 in Eingriff steht, drehfest mit dem Gehäuse 10 des Planetengetriebes 13 verbunden, während der Steg 9 drehbar um die Getriebeachse 20 angeordnet ist. Dabei wälzt die zweite Stufte 15 des gestuften Planetenrades 13 auf dem zweiten Hohlrad 8 ab, sodass sich der Steg 9 mitsamt des gestuften Planetenrades 13 um die Getriebeachse 20 des Planetengetriebes 1 dreht. Das erste Hohlrad 7 ist über den ersten Freilauf 11 mit der Abtriebswelle 18 verbunden und der Steg 9 ist über den zweiten Freilauf 12 mit der Abtriebswelle 18 verbunden, wobei jeweils einer der beiden Freiläufe 11, 12 sperrt und der jeweils andere Freilauf 11, 12 in Freilaufrichtung mitdreht, ohne ein Drehmoment auf die Abtriebswelle 18 zu übertragen.
-
In einer ersten Drehrichtung der Antriebswelle erfolgt eine Kraft- und Momentenübertragung über das erste Sonnenrad 5, die erste Stufe 15 des gestuften Planetenrads 13, das erste Hohlrad 7 sowie den ersten Freilauf 11, während der zweite Freilauf 12 in Freilaufrichtung mitdreht und kein Drehmoment auf die Abtriebswelle 18 überträgt. Bei einer Drehung der Antriebswelle 17 in einer zweiten Drehrichtung, welche der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist, erfolgt der Abtrieb über den Steg 9 sowie den zweiten Freilauf 12, während der erste Freilauf 11 in Freilaufrichtung gedreht wird und somit keine Kräfte und Momente übertragen kann. Auf beiden Abtriebswegen erfolgt eine Drehung der Abtriebswelle 18 in die gleiche Richtung, sodass die Drehrichtung der Abtriebswelle 18 bei beiden Übertragungswegen gleichgerichtet und somit unabhängig von der Drehrichtung der Antriebswelle 17 ist.
-
In 4 ist ein weiteres, alternatives Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Planetengetriebes 1 dargestellt. Dabei weist das Planetenradgetriebe 1 gegenüber den vorhergehenden Ausführungsbeispielen ein zusätzliches, viertes Zentralrad 22 auf. Das Planetengetriebe 1 weist eine Antriebswelle 17 auf, welche mit einem ersten Sonnenrad 5 drehfest verbunden ist. Das erste Sonnenrad 5 steht in der ersten Verzahnungsebene I mit der ersten Stufe 14 des gestuften Planetenrads 13 in Eingriff. Die erste Stufte 14 des gestuften Planetenrades 13 steht ihrerseites mit einem ersten Hohlrad 7 in Eingriff. Die zweite Stufe 15 des gestuften Planetenrades 13 steht in einer zweiten Verzahnungsebene II an ihrer der Getriebeachse 20 zugewandten Seite mit einem zweiten Sonnenrad 6 und an ihrer der Getriebeachse 20 abgewandten, radial äußeren Seite mit einem zweiten Hohlrad 8 in Eingriff. Das gestufte Planetenrad 13 wird durch einen Steg 9 getragen, welcher gegenüber dem Gehäuse 10 frei drehbar ausgebildet ist und somit um die Getriebeachse 20 umlaufen kann. Das erste Hohlrad 7 ist über einen ersten Freilauf 11 mit der Abtriebswelle 18 des Planetengetriebes verbunden ist. Das zweite Sonnenrad 6 ist mittels eines zweiten Freilaufs 12 ebenfalls mit der Abtriebswelle 18 verbunden.
-
Eine Drehbewegung der Antriebswelle 17 wird über das erste Sonnenrad 5 auf das gestufte Planetenrad 13 übertragen. Dabei dreht sich das gestufte Planetenrad 13 mitsamt des Steges 9 um die Getriebeachse 20, wobei die zweite Stufe 15 des gestuften Planetenrads 13 auf dem drehfesten, zweiten Hohlrad 8 abrollt. In einer Drehrichtung der Antriebswelle 17 erfolgt die Kraftübertragung über das erste Hohlrad 7, welches in der ersten Verzahnungsebene I mit der ersten Stufe 14 des gestuften Planetenrads 13 in Eingriff steht, und den ersten Freilauf 11, während der zweite Freilauf 12, welcher das zweite Sonnenrad 6 mit der Abtriebswelle 18 verbindet, in Freilaufrichtung gedreht wird und somit kein Drehmoment auf die Abtriebswelle 18 überträgt. In einer zweiten Drehrichtung der Antriebswelle 17, welche der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist, dreht der erste Freilauf 11 zwischen dem ersten Hohlrad 7 und der Abtriebswelle 18 in Freilaufrichtung, während die Drehmomentübertragung über das zweite Sonnenrad 6 und den zweiten Freilauf 12 erfolgt. Auf beiden Abtriebswegen erfolgt eine Drehung der Abtriebswelle 18 in die gleiche Richtung, sodass die Drehrichtung der Abtriebswelle 18 bei beiden Übertragungswegen gleichgerichtet und somit unabhängig von der Drehrichtung der Antriebswelle 17 ist.
-
Als Antriebsquelle für die Antriebswelle 17 ist ein Elektromotor 19 vorgesehen, bei welchem durch eine entsprechende Ansteuerung auf einfache Art und Weise die Drehrichtung der Antriebswelle 17 gewählt werden kann. Somit ist kein zusätzliches Schaltelement zum Umschalten zwischen den unterschiedlichen Übersetzungen des Planetengetriebes 1 notwendig.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Planetengetriebe
- 2
- erstes Zentralrad
- 3
- zweites Zentralrad
- 4
- drittes Zentralrad
- 5
- erstes Sonnenrad
- 6
- zweites Sonnenrad
- 7
- erstes Hohlrad
- 8
- zweites Hohlrad
- 9
- Steg
- 10
- Gehäuse
- 11
- erster Freilauf
- 12
- zweiter Freilauf
- 13
- Gestuftes Planetenrad
- 14
- erste Stufe
- 15
- zweite Stufe
- 17
- Antriebswelle
- 18
- Abtriebswelle
- 19
- Elektromotor
- 20
- Getriebeachse
- 21
- Nadellager
- 22
- viertes Zentralrad
- I
- erste Verzahnungsebene
- II
- zweite Verzahnungsebene
-
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
-
- DE 102014200723 B3 [0003]
- DE 102014200720 B3 [0004]
