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Die Erfindung betrifft ein als Planetengetriebe ausgebildetes Umlaufgetriebe.
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Aus der
EP 0 738 843 B1 ist ein Planetengetriebe bekannt, bei dem die Planetenbolzen Ölkanäle mit großem Durchmesser aufweisen. Nachteilig ist dabei, dass Fliehkräfte während der Drehung die Ölversorgung erschweren und komplexe Ölkammern notwendig sind.
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Aus der
DE 369 548 A ist eine Schmiereinrichtung an Zahnrädergetrieben bekannt, bei welcher wenigstens die Zähne des einen Zahnrades mit wenigstens je einem Kanal zum Zuführen von unter Druck stehendem Schmiermittel versehen sind, wobei die Kanäle zum Zuführen von Schmiermittel in der Nähe des Teilkreises in die treibenden Zahnflanken des Zahnrades ausmünden und das Zuströmen des Schmiermittels aus jenen Kanälen in Abhängigkeit von einer bestimmten gegenseitigen Lage der miteinander zum Zusammenarbeiten kommenden Zahnflanken erfolgt.
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Aus der
DE 34 10 977 A1 ist ein Planetengetriebe bekannt, bei welchem das Getriebegehäuse einen Schmiermitteleintauchbereich für den Getrieberadsatz aufweist, das in das Schmiermittel eintauchende Hohlrad verteilt über seinen Umfang Öffnungen aufweist, der Planetenradträger Stege besitzt, welche die Planetenräder tragen, die Stege mit einem Sonnenrad und den Planetenrädern Ringspalte begrenzen und die Ringspalte so dimensioniert sind, dass die sie umgebenden Elemente eine Art Schmierölpumpe bilden, die das im Eintauchbereich eingetretene Öl an die Schmierstellen der übrigen Getriebeteile weiter befördern.
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Aus der
DE 196 13 325 C1 ist ein Torsionsschwingungsdämpfer mit einer Schmierstoffzuführung für ein Planetenrad bekannt, bei welchem die Schmiermittelzuführung wenigstens auf einem Teil ihrer Ausdehnung im Erstreckungsbereich des Planetenrades verläuft, im Bereich der Lagerung mündet und aufgrund der Pumpenwirkung des Planetenrades bei Drehung desselben relativ zu anderen Elementen des Planetengetriebes von Schmiermittel durchströmbar ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe kostengünstig derart weiterzubilden, dass es eine hohe Lebensdauer bei allen Belastungsarten aufweist.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Umlaufgetriebe nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Wesentliche Merkmale der Erfindung bei dem als Planetengetriebe ausgebildeten Umlaufgetriebe sind in Anspruch 1 angegeben. Insbesondere ist somit vorgesehen, dass das Planetengetriebe Planetenräder als außenverzahnte Umlaufräder, die auf Planetenbolzen als Umlaufradachsen mittels Lager gelagert sind und mit einem innenverzahnten Teil in Eingriff stehen, umfasst,
wobei die Umlaufradachsen in einem Planetenträger als Mitnahmesystem angeordnet sind,
wobei die Lager der Umlaufräder an ihren axialen Enden von Wangen des Mitnahmesystems und/oder Gehäuseteilen abgedeckt sind, wobei
Bohrungen zur Schmierstoffversorgung zumindest
eingebracht sind und wobei eine Bohrung zur Schmierstoffversorgung der Planetenlager in das Planetenrad eingebracht ist, die in einer Schnittebene, die die Achse des Planetenrades enthält, schräg zur Achse des Planetenrades verläuft und sich von einer Stirnseite des Planetenrades zum einem mittleren Bereich der Planetenlager erstreckt.
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Zusätzlich können Bohrungen
- – im Mitnahmesystem,
- – in einer Wange und/oder
- – in einer Umlaufradachse
eingebracht sein.
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Von Vorteil ist bei der Erfindung, dass der Schmierstoff mittels der Bohrungen direkt zu den Lagern geführt wird. Insbesondere lassen sich auf diese Weise auch die Endbereiche oder die mittleren Bereiche der Lager versorgen, je nach Ausführung und Positionierung. Dabei werden die Bohrungen in mindestens eine der genannten Komponenten eingebracht. Bohrungen in jeder der genannten Komponenten tauchen während des Betriebes immer wieder in den Ölsumpf ein, solange entsprechend ausreichende Mengen von Schmierstoff, wie Öl, Schmierfett, Fett oder dergleichen, im Innenraum des Getriebes eingefüllt sind. Somit werden die dem Ölsumpf zugewandten Bohrlöcher der Bohrungen bei jeder Umdrehung mit Schmierstoff benetzt. Wesentlicher Vorteil der der Bohrungsanordnung zwischen den Zähnen des Umlaufrades ist, dass durch den Druckaufbau des Schmierstoffs zwischen den Zähnen, der beim Eingreifen des jeweiligen Zahnes in die Zahnlücke entsteht, wird der Schmierstoff durch die kleine Bohrung gefördert. Das Drehen des Umlaufrades, dessen Verzahnung im Eingriff steht mit der Verzahnung des Hohlrades und/oder mit der Verzahnung der Sonne führt also zu einer Pumpwirkung.
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Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass Bohrungen als Radial-, Axial- und/oder Schrägbohrungen ausgeführt sind. Von Vorteil ist dabei, dass mittels beliebiger Kombinationen von Bohrungen verschieden vorteilhafte Schmierstoffversorgungen ermöglicht werden, wobei die Kosten mit der Anzahl von Bohrungen abwägbar sind.
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Es kann vorgesehen sein, dass Bohrungen zum axialen Endbereich der Lager führen. Von Vorteil ist dabei, dass diese Endbereiche direkt versorgbar sind.
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Es ist vorgesehen, dass die Bohrungen zum mittleren Bereich der Lager führen. Von Vorteil ist dabei, dass die mittleren Bereiche direkt versorgbar sind.
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Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Bohrungen zumindest teilweise mit derart kleinem Durchmesser ausgeführt sind, dass sie Kapillarbohrungen sind. Von Vorteil ist dabei, dass Fliehkräfte, die teilweise eine nachteilige Wirkung bei der Schmierstoffversorgung aufweisen überwindbar sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Welle
- 2
- Planet
- 3
- Wange
- 4
- Planetenbolzen
- 5
- Wange
- 6
- Planetenlager
- 7
- Axialbohrung
- 8
- Schrägbohrung
- 9
- Planet
- 21
- Schrägbohrung
- 22
- Radialbohrung
- 31
- Axialbohrung
- 32
- Radialbohrung
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Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert, wobei die 1 und 3 zur Erläuterung des technischen Umfeldes dienen und keine erfindungsgemäße Ausführungen darstellen. Die 1 und 3 sind somit nicht erfindungsgemäß. 2 zeigt dagegen die Merkmale der Erfindung.
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In der 1 ist als nicht erfindungsgemäßes Getriebe ein Planetengetriebe mit zweiwangigem Planetenträger skizziert.
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Dabei stehen die über den Planetenbolzen 4 auf Planetenlagern 6 gelagerten Planeten (2, 9) mit dem Sonnenrad im Eingriff. Die Planetenbolzen 4 sind zwischen den vorderen und hinteren Wangen 5 und 3 vorgesehen, wobei die hintere Wange 3 auch als Planetenträgerteil bezeichenbar ist und mit der Welle 1 verbunden ist.
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Die Wangen 3, 5 decken zusammen mit den Planeten (2, 9) die Planetenlager 6 derart zu, dass es dem Schmierstoff erschwert ist, zu den Planetenlagern 6 zu gelangen.
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Es sind daher Bohrungen vorhanden, die dem Schmierstoff den Zutritt zum Bereich der Planetenlager erleichtern.
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Dazu sind 1 in die Wange Axialbohrungen 7 auf dem ungefähren Durchmesser der Planetenlager 6 vorgesehen. Beim Drehen werden die Axialbohrungen nacheinander jeweils durch den Ölsumpf geführt, also durch das sich im schwerkraftsmäßig unteren Bereich des Planetengetriebes ansammelnde Öl. Dabei werden die Bohrungen mit Öl benetzt, das dann während des Betriebs langsam und stetig die Planetenlager 6 versorgt.
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Die ebenfalls in 1 gezeigten Schrägbohrungen 8 erfüllen dieselbe Aufgabe. Jedoch ist die Bohrlänge kürzer und die Befüllung besser als bei der seitlich angebrachten Axialbohrung 7. Da das Bohrloch zur Schrägbohrung 8 noch tiefer in den Ölsumpf eintaucht ist die Befüllung noch schneller und stärker.
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Somit ist vorteiligerweise sogar eine Schmierstoffzuführung in mittlere Bereiche der Planetenlager 6 vorsehbar.
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Somit ist eine Schmierstoffzuführung an einen axialen Endbereich der Planetenlager 6 vorsehbar.
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Statt der in 1 gezeigten Variante, bei der nur eine der beiden Wangen mit Bohrungen versehen ist, sind auch die andere oder beide Wangen mit diesen Bohrungen versehbar.
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In der 2 ist ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel gezeigt. Dabei sind Schrägbohrungen 21 und Radialbohrungen 22 in den Planeten (2, 9) vorgesehen. Somit ist vorteiligerweise sogar eine Schmierstoffzuführung in mittlere Bereiche der Planetenlager 6 vorsehbar. Insbesondere die Radialbohrung 22 taucht sehr weit in den Ölsumpf ein und wird daher sehr gut befüllt mit Schmierstoff. Außerdem stehen die Planeten (2, 9) mit einem in den Figuren nicht gezeigten Hohlrad im Eingriff. Beim Ablaufen der entsprechenden Verzahnungen der Planeten und des Hohlrades wird Öl quasi in die Radialbohrung eingepumpt, wenn die Verzahnungsflanken im Bereich der Radialbohrung 22 sich aufeinander zu bewegen. Dabei wird dann das Ölvolumen in der Zahnlücke während dieser Bewegung kleiner, also ein Druck aufgebaut, der auch zur Befüllung der Radialbohrung 22 führt. Die Radialbohrungen 22 werden vorteiligerweise im Zahnlückengrund, also unterhalb des Fußdurchmessers angesetzt. Dort stören sie weder die Ablaufeigenschaften der Verzahnung, die Hertzsche Pressung noch die Stabilität des Zahnrades. Sie führen sogar zu einer kleinen Verminderung der Geräuschentwicklung, da belastungsabhängige Verformungen teilweise aufnehmbar sind.
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Bezüglich des Druckaufbaus wirkt auch die Verzahnung des Sonnenrades mit den Verzahnungen der Planetenräder in analoger Weise zusammen. Dabei sind jedoch andere Fliehkraftverhältnisse vorhanden. Die Fliehkräfte sind gemäß Stand der Technik berechenbar, wobei der Drehwinkel der Planeten und die Drehzahl der Sonne sowie die Verzahnungsdaten eine wesentliche Rolle spielen.
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In der 3 ist eine nicht erfindungsgemäße Variante gezeigt, bei der die Bohrungen als Bohrungen im Planetenbolzen 4 ausgeführt sind. Dabei ist eine Axialbohrung 31 als Sacklochbohrung ausgeführt, die mit einer Radialbohrung 32 des Planetenbolzen 4 zusammengeführt ist. Somit ist auch in dieser Ausführungsvariante ein Zuführen des Schmierstoffes zum mittleren Bereich der Planetenlager 6 vorsehbar.
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Bei anderen Ausführungsformen zu 3 ist die Axialbohrung 31 durchgängig durch den Planetenbolzen 4 ausgeführt.
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Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsformen sind die Bohrungen mit einem derartigen Durchmesser ausgeführt, dass sie die Stabilität und die sonstigen mechanischen Eigenschaften der jeweiligen Komponenten nicht oder nur unwesentlich beeinflussen.
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Bei anderen erfindungsgemäßen Ausführungsformen sind die Bohrungen zumindest teilweise als Kapillarbohrungen ausgeführt.
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Bei anderen erfindungsgemäßen Ausführungsformen sind nur eine Sorte Schrägbohrung vorgesehen oder eine von allen möglichen Kombinationen der gezeigten Bohrungen mit den Merkmalen von Anspruch 1.
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Bei anderen nicht-erfindungsgemäßen Varianten ist statt des Planetengetriebes ein Zyklogetriebe vorgesehen. Die Komponenten werden dabei durch die entsprechend ähnlich wirkenden ersetzt.
