DE69914707T2 - Einstückiger Planetenträger für ein Planeten-Untersetzungsgetriebe - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft einen monolithischen Planetenradträger für eine Planetenuntersetzungseinheit.
• Es sind epizyklische Untersetzungseinheiten oder Planetenuntersetzungseinheiten bekannt, bei denen eine Untersetzung des U/min-Verhältnisses zwischen der Eingangs- oder Antriebswelle und der Ausgangs- oder Abtriebswelle mittels eines Getriebesystems mit mehreren Untersetzungsstufen erzielt wird, von denen jede im Wesentlichen aus einem zentralen Ritzel besteht, das mit einem Satz von drei Planetenrädern in Eingriff steht, die drehbar auf jeweiligen Zapfen gelagert sind, die von einem als Planetenträger bekannten Flansch nach außen ragen.
• Die Planetenräder sind auf den Zapfen mittels Wälzlagern gelagert, die aus zwei konzentrischen Ringen bestehen, welche die Spur für den Weg der Wälzkörper (Rollen oder Kugeln) der Lager bilden. Um die Tragkraft der Zapfen und daher ihren Widerstand gegenüber im Betriebszustand auftretenden mechanischen Beanspruchungen zu erhöhen, ohne die äußeren Abmessungen der Lager zu vergrößern, wird bei Wälzlagern bekanntermaßen der innere Kontrastring des Lagers entfernt und eine geeignete Behandlung der Außenoberfläche der Zapfen vorgesehen, um diese gegenüber dem Verschleiß der Wälzkörper widerstandsfähiger zu machen.
• Diese Behandlung wird derzeit bei Zapfen durchgeführt, die von dem Planetenradträger getrennt sind und daher nach Beendigung der Behandlung an dem Flansch des Planetenradträgers befestigt werden.
• Dementsprechend ermöglicht es diese Lösung zwar, dass man stärkere Zapfen erhält, jedoch bedarf sie eines komplizierteren und teureren Verfahrens und beinhaltet zwangsläufig Arbeitsschritte, in denen die Zapfen an dem Flansch angebracht werden, was zu einem zusätzlichen Material- und Arbeitsaufwand führt, wozu beispielsweise das Vorsehen von Löchern in dem Flansch des Planetenradträgers und von mit einem Gewinde versehenen Mitnehmern auf den Zapfen, die dazu geeignet sind, in die Sitzöffnungen des Flanschs eingesetzt zu werden, und mittels Muttern und Unterlegscheiben befestigt sind, und die Oberflächenbehandlung der verschiedenen Teile gehören.
• JP 58 077952 A offenbart einen Planetenradträger nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die vorstehend genannten Nachteile von herkömmlichen Vorrichtungen zu umgehen, d. h. einen monolithischen Planetenradträger für eine Planetenuntersetzungseinheit anzugeben, der es ermöglicht, eine einfache Konstruktion mit einer geringen Anzahl an Verschleißteilen zu erhalten.
• Im Rahmen dieser Zielsetzung ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das vorstehend genannte Ziel durch eine Konstruktion zu erreichen, die einfach, relativ leicht in der Praxis einsetzbar, sicher im Gebrauch, effektiv im Betrieb und relativ kostengünstig ist.
• Dieses Ziel sowie diese und weitere Aufgaben, die im Folgenden deutlich werden, werden durch einen Planetenradträger für eine Planetenuntersetzungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht, wie sie in Anspruch 1 definiert ist.
• Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung eines bevorzugten, aber nicht ausschließlichen Ausführungsbeispiels eines monolithischen Planetenradträgers für eine Planetenuntersetzungseinheit deutlich gemacht und durch ein nicht einschränkendes Beispiel in den beiliegenden Zeichnungen erläutert, in denen:
• 1 eine Schnittansicht einer Planetenuntersetzungseinheit ist, auf der ein Planetenradträger gemäß der vorliegenden Erfindung angebracht ist;
• 2 eine Vorderansicht des Planetenradträgers ist;
• 3 eine Seitenansicht des Planetenradträgers ist;
• 4 eine Schnittansicht des Zapfens nach der Behandlung ist.
• Um den Gegenstand der Erfindung zu verdeutlichen, wird auf eine Planetenuntersetzungseinheit mit herkömmlicher Konstruktion Bezug genommen, die allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist und zwei Untersetzungsstufen 2 und 3 umfasst, die zwischen eine Welle 4, beispielsweise die Antriebswelle, und eine Welle 5, beispielsweise die Abtriebswelle, gesetzt sind.
• Jede Stufe 2 und 3 besteht aus einem zentralen Ritzel 6 (die Bezugszeichen bezeichnen nur die Teile der Stufe 2), auf dem ein Satz von drei Planetenrädern 7 in Eingriff steht; die Planetenräder sind durch einen Planetenradträger 8 gelagert und stehen mit einem Hohlrad 9 in Eingriff, das starr an ein Gehäuse 10 der Untersetzungseinheit gekoppelt ist.
• Der Planetenradträger 8 ist durch einen Flansch 11 gebildet, an dessen Mittelpunkt die Welle 5 drehbar gekoppelt ist und von dem drei Zapfen 12 nach außen ragen; die Zapfen sind monolithisch mit dem Flansch 11 gebildet und die Planetenräder 7 sind auf diesen gesteckt. Das freie Ende jedes Zapfens 12 ist mit pilzförmigen Elementen 13 versehen, die ausgebildet sind, eine Platte 14 zu halten, welche die Planetenräder 7 starr gekoppelt an den Zapfen 12 hält.
• Bis zu einer Tiefe von vorzugsweise jedoch nicht ausschließlich 2 bis 4 mm hat die zylindrische Oberfläche 15 der Zapfen 12 gegenüber dem inneren Kern der Zapfen verbesserte Härte- und Festigkeitseigenschaften. Diese Eigenschaften kann man durch eine Induktionshärtebehandlung erzielen.
• Vorteilhafterweise wirkt sich die Härtebehandlung auch auf einen Bereich, der die Zapfen 12 umgibt, und einen ringförmigen erhabenen Teil 16 aus, der von der Fläche des Flanschs 11 absteht.
• Wie deutlich gemacht ist, erreicht der Planetenradträger gemäß der Erfindung das gewünschte Ziel und die Aufgabe voll und ganz. Wurden die Zapfen erst einer Oberflächenhärtung unterzogen, so bieten sie eine perfekte Wälzspur für die Wälzkörper, die den Innenring herkömmlicher Lager gänzlich ersetzen kann. Die Oberflächenbehandlung ermöglicht es, die Eigenschaften der inneren Festigkeit und den daraus resultierenden Widerstand der Zapfen gegenüber mechanischen Beanspruchungen beizubehalten.
• Bei dem praktischen Ausführungsbeispiel der Erfindung können die Härteverfahren je nach Anforderungen verschieden sein. Daher ist es beispielsweise zusätzlich zu Induktionshärteverfahren möglich, Einsatzhärten oder Karbonitrierung einzusetzen.
• Auf die Offenbarung in der italienischen Patentanmeldung Nr. BO98A000673, deren Priorität diese Anmeldung beansprucht, wird hierin Bezug genommen.
• Folgen in den Patentansprüchen auf technische Merkmale Bezugszeichen, dienen diese lediglich der besseren Verständlichkeit der Ansprüche und haben folglich keine einschränkende Wirkung auf den Zweck eines Elements, das beispielhaft durch solche Bezugszeichen gekennzeichnet ist.

Claims (3)

1. Planetenradträger (8) für eine Planetenuntersetzungseinheit (1), der mit Planetenrad-Lagerzapfen (12) versehen ist, die von einem Flansch (11) abstehen, wobei die Zapfen einstückig mit dem Flansch sind, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Zapfen (12) eine Oberfläche zum Walzen von Wälzkörpern der Lager hat, die ein Planetenrad lagern, und dass die Oberfläche einen erhöhten Härtegrad besitzt, der durch eine Wärmebehandlung zum Oberflächenhärten erreicht wird, und dass die Wärmebehandlung auf einen Bereich auf dem Flansch (11) wirkt, der jeden Zapfen (12) einschließlich eines ringförmigen erhabenen Teils (16) umgibt, der von einer Fläche des Flansches (11) absteht.
2. Planetenradträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung zum Oberflächenhärten eine Induktionsbehandlung ist.
3. Planetenradträger nach Anspruch 1, wobei die Wärmebehandlung zum Oberflächenhärten auf einen Oberflächenbereich wirkt, der eine Tiefe von 2 bis 4 mm hat.