DE19611605A1 - Planetengetriebe - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe mit einem Planetenträger, dessen
Planetenräder über eine Verzahnung einerseits mit einem Hohlrad und anderer
seits mit einem Sonnenrad kämmen, wobei die Planetenräder über Planetenrad
bolzen und Wälzlager gegen über dem Planetenträger drehbar gelagert sind.
Ein derartiges Planetengetriebe ist der Abb. 3.57 des Standardwerkes
"Zahnradgetriebe" von Johannes Loomann, Springer-Verlag Berlin Heidelberg
New York, 1970, zu entnehmen. Die Wälzlager der Planetenträder werden
dabei in der Regel durch Ölbadschmierung geschmiert, wobei insbesondere bei
stehendem Planetenträger die außerhalb des Ölsumpfes liegenden Lager
schlecht mit Schmiermittel versorgt werden. Sehr oft reichen die Drehzahlen der
Lager bzw. die Geschwindigkeitsverhältnisse der Verzahnung nicht aus, um
zusammen mit der durch andere Anforderungen begrenzten Viskosität des
verwendeten Schmieröls einen die Oberflächen trennenden Schmierfilm auf
zubauen. Bei Mangelschmierung unterliegen jedoch die Wälzlager und die
Verzahnung einem erhöhten Verschleiß mit seinen bekannten negativen Folgen.
Ein weiterer Nachteil der Tauchbadschmierung ist die Anreicherung des
Schmiermittels mit Fremdstoffen unterschiedlicher Art und Härte, die ebenfalls
zu einem vorzeitigen Lagerverschleiß führen und so die Lebensdauer des
Planetengetriebes verringern.
Auch ist weiter von Nachteil, daß beim Zusammenbau eines Planetengetriebes
Planetenräder und zugehörige Wälzlager erst zu einer Einheit zusammengebaut
werden müssen. Dies erhöht den Montageaufwand des kompletten Planetenge
triebes beträchtlich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Planetengetriebe so weiter
zu entwickeln, daß dessen Montage vereinfacht und dessen Lebensdauer erhöht
wird.
Diese Aufgabe wird nach dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches
dadurch gelöst, daß Planetenrad und Wälzlager eine unverlierbare Baueinheit
bilden, die gegen ihre Umgebung durch eine Dichtung abgedichtet und mit
Schmierstoff hoher Viskosität und Lebensdauer befüllt ist.
Diese erfindungsgemäße Baueinheit hat einerseits den Vorteil, daß die Montage
des Planetengetriebes erleichtert wird, da Planetenrad und zugehöriges Wälz
lager nunmehr ein Teil sind. Andererseits wird durch den Schmierstoff, z. B. Fett
oder eine Mischung aus Fett und Öl, eine erhebliche Reduzierung der sonst
üblichen Mangelschmierung und damit eine erhebliche Reduzierung des Ver
schleißes und der Reibungsverhältnisse im Lager erreicht. Hinzu kommt, daß
durch die Wirkung der Dichtung im Getriebeöl vorhandene Feststoffe, z. B.
Schmutzpartikel, Abrieb, Drehspäne, Schleifstäube nicht auf die Wälzflächen
der Wälzlager gelangen können und somit ebenfalls zu einer erhöhten Lebens
dauer der Planetenradeinheit beigetragen wird.
In Weiterentwicklung der Erfindung ist nach Anspruch 2 vorgesehen, daß die
Baueinheit mit einer schleifenden oder einer berührungsfreien Dichtung ver
sehen ist.
Aus Anspruch 3 geht hervor, daß die Wälzflächen der Baueinheit zur Reibungs
verminderung mit einer anorganisch chemischen Schutzschicht versehen sind,
wobei nach Anspruch 4 die Wälzflächen brüniert, phosphatiert oder mit einer
Dünnschicht aus Chrom versehen sein sollen.
Unter Wälzflächen der Lager sind dabei deren Laufbahn bzw. deren Wälzkörper
zu verstehen. Diese dünnen anorganisch chemischen Schutzschichten werden
durch spezielle Oberflächenbehandlungen erzeugt und vermindern so die
Reibung der Baueinheit und tragen auf diese Weise nochmals zu deren erhöh
ten Lebensdauer bei. Beim Brünieren bzw. Phosphatieren werden diese Schutz
schichten durch Behandlung mit siedender Natriumhydroxydlösung unter Zusatz
von Oxydationsmitteln bzw. durch Behandlung mit Zink- oder Manganphos
phaten erzeugt. Neben der Reibungsverminderung wird durch diese
Schutzschichten auch ein verbesserter Korrosionsschutz der Baueinheit realisiert.
Dünnschichtverchromte Lager haben gegen über nichtbeschichteten Lagern bei
den gleichen ungünstigen Schmierbedingungen deutlich weniger Verschleiß
bzw. erreichen eine deutlich längere Laufzeit. Je nach Beanspruchung kann sie
ein mehrfaches der Laufzeit nichtbeschichteter Lager betragen.
Nach weiteren Merkmalen der Erfindung gemäß den Ansprüchen 5 und 6 sollen
der Planetenradbolzen als Innenring bzw. die Innenbohrung des Planetenrades
als Außenring fungieren und beide mit einer anorganisch chemischen Schutz
schicht versehen sein. Auf diese Weise wird bei der Baueinheit der Außen
bzw. der Innenring eingespart, diese somit gewichtsmäßig leichter gemacht und
maximale Tragzahl der Wälzlager erreicht.
Nach Anspruch 7 ist vorgesehen, daß die Verzahnungen der Baueinheit zur
Reibungsverminderung mit einer anorganisch chemischen Schutzschicht ver
sehen sein sollen, wobei insbesondere nach Anspruch 8 die Verzahnungen mit
einer galvanisch aufgebrachten Dünnschicht aus Chrom beschichtet sein sollen.
Dies ist besonders von Bedeutung, da die Zahnflanken der Planetenräder gegen
Verunreinigungen und gegen Mangelschmierung nicht durch abdichtende
Maßnahmen zu schützen sind. Diese sehr dünne Chrombeschichtung der
Zahnflanken zeichnet sich einerseits durch eine hohe Härte und Abriebsfestig
keit und andererseits durch eine hohe Korrosionsfestigkeit aus. Die Korrosions
beständigkeit wird zusätzlich durch die geringe Benetzbarkeit von Chrom
verbessert, da Chromoberflächen wäßrige Medien und Öl abweisen. Um
jedoch der durch die geringe Benetzbarkeit negativ beeinflußten Ölfilmbildung
auf den Zahnflanken entgegenzuwirken, empfiehlt es sich zur Abhilfe, die
Chromschicht durch elektrochemische oder mechanische Verfahren aufzurau
hen. Beim elektrochemischen Aufrauhen wird dabei das natürliche Chrom
schichtrißnetzwerk durch Ätzen, durch thermische Behandlungen und/oder
durch periodische Stromumkehr während der Chromabscheidung aufgeweitet,
während in mechanischen Verfahren in der Chromschicht durch beispielsweise
Schleifen, Honen, Läppen oder Sandstrahlen Riefen und Eindrückspuren erzeugt
werden. Die dabei entstehenden Vertiefungen wirken als Ölnuten oder Ölnäpf
chen, die die Ölbenetzbarkeit und das Ölrückhaltevermögen erhöhen, so daß
sich im Betrieb der erforderliche Ölfilm mit Ölreservoiren ausbilden kann.
Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch ein einstufiges Planetenge
triebe,
Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt durch ein abgedichtetes Plane
tenrad in vergrößerter Darstellung.
Der in Fig. 1 dargestellte Ausschnitt eines Planetengetriebes weist ein Sonnen
rad 1 auf, das drehfest mit einer Welle 2 verbunden ist. In einem Planetenträger
3 ist ein Planetenrad 4 gelagert, das einerseits über eine nicht näher bezeichne
te Verzahnung mit dem Sonnenrad 1 und andererseits mit einem Hohlrad 5
kämmt. In nicht dargestellter Weise ist der Planetenträger 3 mit einer weiteren
Welle verbunden. Das Planetenrad 4 ist im Planetenträger 3 drehbar über
Wälzlager 6 auf einem Planetenradbolzen 7 gelagert.
Wie aus den Fig. 1 und 2 weiter erkennbar, sind Planetenrad 4 und die aus
einem Innenring 8 und zwei in einem Käfig 9 geführten Wälzkörpersätzen 10
bestehenden Wälzlager 6 zu einer unverlierbaren Baueinheit ausgebildet, die
auf dem Planetenradbolzen 7 in axialer Richtung durch eine Abstandsscheibe
16 und einen Haltering 11 gesichert sind. Diese doppelreihigen Wälzlager 6
sind nach außen durch je eine im Planetenrad 4 angeordnete Dichtung 12 aus
polymerem Werkstoff abgedichtet, deren Dichtlippe 13 mit radialer und/oder
axialer Vorspannung an einer Dichtungslauffläche 14 des Innenringes 8 anliegt.
Weiter soll nach der Erfindung ein durch die Dichtung 12 abgegrenzter Innen
raum 1 5 des Lagers mit einem Schmierstoff relativ hoher Viskosität und langer
Lebensdauer gefüllt sein. Der Schmierstoff sorgt für ein Vermeiden einer Man
gelschmierung, während die Dichtung 12 das Eindringen von Fremdpartikeln in
den Innenraum 15 der Lagerung verhindert. Zweckmäßigerweise können die
Wälzflächen der Wälzlager 6, d. h. die Mantelflächen der Wälzkörper 10 bzw.
die Lauffläche des Innenringes 8 oder die Mantelfläche der Nabe des Planeten
rades 4 noch zusätzlich mit einer reibungs- und verschleißmindernden Schicht
versehen sein. Das gleiche betrifft auch die nicht näher bezeichneten Verzah
nungen der Planetenräder 4 bzw. des Sonnenrades 1 und des Hohlrades 5.
Bezugszeichenliste
1 Sonnenrad
2 Welle
3 Planetenträger
4 Planetenrad
5 Hohlrad
6 Wälzlager
7 Planetenradbolzen
8 Innenring
9 Käfig
10 Wälzkörpersatz
11 Haltering
12 Dichtung
13 Dichtlippe
14 Dichtungslauffläche
15 Innenraum
16 Abstandsscheibe
2 Welle
3 Planetenträger
4 Planetenrad
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7 Planetenradbolzen
8 Innenring
9 Käfig
10 Wälzkörpersatz
11 Haltering
12 Dichtung
13 Dichtlippe
14 Dichtungslauffläche
15 Innenraum
16 Abstandsscheibe
Claims (8)
1. Planetengetriebe mit einem Planetenträger (3), dessen Planetenräder (4) über
eine Verzahnung einerseits mit einem Hohlrad (5) und andererseits mit einem
Sonnenrad (1) kämmen, wobei die Planetenräder (4) über Planetenradbolzen (7)
und Wälzlager (6) gegenüber dem Planetenträger (3) drehbar gelagert sind,
dadurch gekennzeichnet, daß das Planetenrad (4) und das bzw. die Wälzlager
(6) eine unverlierbare Baueinheit bilden, die gegen ihre Umgebung durch eine
Dichtung (12) abgedichtet und mit Schmierstoff hoher Viskosität und Lebens
dauer befüllt ist.
2. Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauein
heit mit einer schleifenden oder berührungsfreien Dichtung (12) versehen ist.
3. Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälz
flächen der Baueinheit zur Reibungsverminderung mit einer anorganisch chemi
schen Schutzschicht versehen sind.
4. Planetengetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälz
flächen brüniert, phosphatiert oder mit einer Dünnschicht aus Chrom versehen
sind.
5. Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Plane
tenradbolzen (7) als Innenring fungiert und mit einer anorganisch chemischen
Schutzschicht versehen ist.
6. Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innen
bohrung des Planetenrades (4) als Außenring fungiert und mit einer anorganisch
chemischen Schutzschicht versehen ist.
7. Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver
zahnungen der Baueinheit zur Reibungsverminderung mit einer anorganisch
chemischen Schutzschicht versehen sind.
8. Planetengetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver
zahnungen mit einer Dünnschicht aus Chrom versehen sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1996111605 DE19611605A1 (de) | 1996-03-23 | 1996-03-23 | Planetengetriebe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1996111605 DE19611605A1 (de) | 1996-03-23 | 1996-03-23 | Planetengetriebe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19611605A1 true DE19611605A1 (de) | 1997-09-25 |
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ID=7789255
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1996111605 Withdrawn DE19611605A1 (de) | 1996-03-23 | 1996-03-23 | Planetengetriebe |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE19611605A1 (de) |
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