Üblicherweise erfolgt die Verbindung zwischen einer Welle und einem Ritzel am Außendurchmesser der Welle oder über einen Flansch. Dadurch ergeben sich relativ große Ritzeldurchmesser. Wenn die auf das Ritzel in tangentialer Richtung wirkenden äußeren Kräfte vorgegeben sind, resultieren aus dem großen Ritzeldurchmesser große Drehmomente, die auf die Welle und das Getriebe wirken. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn das Ritzel eine Zahnstange antreibt, die einen Gegenstand in vertikaler Richtung gegen die Schwerkraft verschiebt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Welle und ein Ritzel so miteinander zu verbinden, dass der Außendurchmesser des Ritzels minimiert wird und infolgedessen die Beanspruchung der Welle verringert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer drehbar gelagerten Welle mit einem Ritzel dadurch gelöst, dass die Welle als Hohlwelle ausgebildet ist, dass das Ritzel einen Wellenstumpf aufweist und dass die Hohlwelle und der Wellenstumpf kraftschlüssig und/oder formschlüssig miteinander verbunden sind.

Durch die erfindungsgemäß beanspruchte Ausbildung der Welle als Hohlwelle wird das Ritzel nicht mehr am Außendurchmesser der Welle mit dieser verbunden. Erfindungsgemäß wird der Wellenstumpf mit der Welle dadurch verbunden, dass der Wellenstumpf in die Hohlwelle eingeführt wird. Dort erfolgt eine kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung von Wellenstumpf und Hohlwelle, wobei der Durchmesser, an dem die Verbindung zwischen Hohlwelle und Wellenstumpf erfolgt, kleiner als der Außendurchmesser der Welle ist. Auch der Außendurchmesser des Ritzels kann kleiner als der Außendurchmesser der Welle gewählt werden. Durch die erfindungsgemäß möglichen kleineren Außendurchmesser des Ritzels können die auf die Welle wirkenden Drehmomente bei sonst gleichen Randbedingungen verringert werden. Dadurch können die Getriebe kompakter, leichter und sehr viel kostengünstiger hergestellt werden.

Da mit der erfindungsgemäßen Ausbildung der Welle als Hohlwelle und der erfindungsgemäßen Verbindung von Wellenstumpf und Hohlwelle eine sehr kompakte Bauweise realisierbar ist, können auch bestehende Getriebekonstruktionen in der Regel ohne größere konstruktive Änderungen in erfindungsgemäßer Weise modifiziert werden.

Dadurch kann die Erfindung auch bei bereits in Serie gefertigten Getrieben ohne größeren Aufwand eingeführt werden.

Bei einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die Hohlwelle und der Wellenstumpf durch einen Presssitz, insbesondere einen Querpresssitz oder einen Ölpresssitz, kraftschlüssig miteinander verbunden sind. Alternativ können die Hohlwelle und der Wellenstumpf auch durch einen Schrumpfsitz oder einen Kegelsitz kraftschlüssig miteinander verbunden sein. Durch diese Ausführungsvarianten können die an sich bekannten Vorzüge dieser kraftschlüssigen Verbindungen auch bei dem erfindungsgemäßen Getriebe nutzbringend eingesetzt werden.

Es ist jedoch auch ohne Weiteres möglich, dass die Hohlwelle und der Wellenstumpf durch eine Keilwellenverbindung, ein Vielnutprofil, ein Kerbzahnprofil, eine Evolventenzahnverbindung oder ein Polygonprofil miteinander verbunden sind. Welcher dieser form-und kraftschlüssigen Verbindungen zwischen der Hohlwelle und dem Wellenstumpf im Einzelfall gewählt wird, hängt von den sonstigen Randbedingungen ab und ist für einen Fachmann auf dem Gebiet des Maschinenbaus ohne erfinderisches Zutun im Einzelfall zu entscheiden.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Welle und des Ritzels sowie deren Verbindung können sowohl auf der Abtriebsseite eines Getriebes als auch auf der Antriebsseite eines Getriebes bei Bedarf eingesetzt werden.

Die erfindungsgemäße Verbindung und Ausgestaltung von Welle und Ritzel ist bei verschiedensten Getriebebauformen, insbesondere jedoch bei Koaxialgetrieben, einsetzbar.

Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäß beanspruchte Lösung einsetzbar, wenn das Ritzel mit einer Zahnstange im Eingriff ist. In diesem Fall ist nämlich die Belastung des Getriebes mit Drehmomenten um so geringer, je kleiner der Durchmesser des Ritzels ist. Da mit der erfindungsgemäß beanspruchten Lösung der Durchmesser des Ritzels gegenüber herkömmlichen Verbindungen von Ritzel und Welle verringert werden kann, kann die Belastung des Getriebes in diesem besonderen Anwendungsfall sehr wirksam reduziert werden.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar.

Alle in der Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Zeichnung Die einzige Figur zeigt ein Planetengetriebe im Schnitt an dessen Abtriebswelle ein Ritzel in erfindungsgemäßer Weise befestigt ist.

In der einzigen Figur ist ein in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 versehenes Planetengetriebe geschnitten und stark vereinfacht dargestellt. Ein Gehäuse des Planetengetriebes 1 ist in Figur 1 nicht dargestellt. Das Planetengetriebe 1 umfasst eine Eingangswelle 3 mit einem Sonnenrad 5, welches mit mehreren Planetenrädern 7, von denen nur eines in der Figur sichtbar ist, kämmt.

Die Planetenräder 7 sind auf einem Planetenträger 9 drehbar gelagert. Bei dem in der einzigen Figur dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Planetenrad 7 auf einem Bolzen 11 drehbar gelagert, der wiederum am Planetenträger 9 befestigt ist.

Bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Abtriebswelle 13 einstückig mit dem Planetenträger 9 ausgebildet. Die Abtriebswelle 13 ist als Hohlwelle mit einer zentrischen Sacklochbohrung 15 ausgebildet..

Der Planetenträger 9 und die Abtriebswelle 13 sind durch Lager 17 und 19 in dem nicht dargestellten Gehäuse des Planetengetriebes 1 drehbar gelagert.

In der Sacklochbohrung 15 ist ein Wellenstumpf 21 eines Ritzels 23 kraftschlüssig aufgenommen. Das Ritzel 23 kämmt zum Beispiel mit einer Zahnstange 25. Die kraftschlüssige Verbindung zwischen der Abtriebswelle 13 und dem Wellenstumpf 21 erfolgt durch ein Spannelement 27, welches außen auf einen Absatz 29 der Abtriebswelle 13 aufgeschoben wird, hergestellt.

Das Spannelement 27 besteht aus einer Spannhülse 31, die mit ihrem Innendurchmesser spielfrei an dem Absatz 29 der Abtriebswelle 13 aufgenommen ist. An ihrem Außendurchmesser ist die Spannhülse 31 doppelt kegelstumpfförmig ausgebildet, die Spannhülse 31 in ihrer Mitte den größten Durchmesser aufweist. Von beiden Seiten sind auf die Spannhülse 31^Spannscheiben 33 aufgeschoben, deren Innendurchmesser ebenfalls konisch ist und mit den kegelstumpfförmigen Außendurchmesser der Spannhülse 31 zusammenwirkt. Wenn nun die Spannscheiben 33 durch nur vereinfacht dargestellte Zugschrauben 35 zusammengezogen werden, wird wegen der schrägen Kontaktfläche zwischen den Spannscheiben 33 und der Spannhülse 31 eine Kraft in radialer Richtung von der Spannhülse 31 auf den Absatz 29 der Abtriebswelle 13 übertragen. Daraus resultiert eine Durchmesserverringerung der Abtriebswelle 13 im Bereich des Absatzes 29 und es entsteht eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Abtriebswelle 13 und dem Wellenstumpf 21 des Ritzels 23.

Durch diese kraftschlüssige Verbindung können große Drehmomente sicher zwischen dem Ritzel 23 und der Abtriebswelle 13 übertragen werden.

Es liegt auf der Hand, dass die Erfindung nicht auf die exemplarisch dargestellte und beschriebene Verbindung zwischen dem Wellenstumpf 21 und der Sacklochbohrung 15 der Abtriebswelle 13 beschränkt ist. Vielmehr können alle kraftschlüssigen oder formschlüssigen Verbindungen, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, eingesetzt werden.

Besonders vorteilhaft sind solche Verbindungen, die eine lösbare Verbindung zwischen Wellenstumpf 21 und Abtriebswelle 13 ermöglichen. In Einzelfällen kann es jedoch auch vorteilhaft sein, eine unlösbare Verbindung, beispielsweise durch Schweißen oder ein anderes stoffschlüssiges Fügeverfahren, einzusetzen.

Durch die erfindungsgemäße Übertragung des Drehmoments der Abtriebswelle 13 auf das Ritzel 23 über die Sacklochbohrung 15 und den Wellenstumpf 21, kann der Außendurchmesser Da des Ritzels 23 kleiner als der Außendurchmesser der Abtriebswelle 13 sein. Infolgedessen genügt ein relativ kleines Drehmoment der Abtriebswelle 13 um eine vorgegebene Kraft auf die Zahnstange 25 zu übertragen. Da die Baugröße und die Herstellungskosten eines Getriebes in entscheidendem Maße von dem von der Abtriebswelle 13 übertragenen Drehmoment abhängt, ergibt sich durch die erfindungsgemäß mögliche Verringerung des Außendurchmessers Da des Ritzels 23 ein großer wirtschaftlicher Vorteil.

Es versteht sich von selbst, dass die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Verbindung von einer Welle mit einem Ritzel nicht auf Abtriebswellen 13 beschränkt sind. Bei Bedarf können selbstverständlich auch die Antriebswelle eines Getriebes oder jede andere Welle, die mit einem Ritzel drehfest verbunden werden soll, in der erfindungsgemäßen Weise ausgestaltet werden. Schutz soll auch für diese Ausführungsformen und Anwendungen beansprucht werden. Es versteht sich weiter von selbst, dass die Erfindung nicht auf die Anwendung im Zusammenhang mit Planetengetrieben mit einem Planetengetriebe 1 beschränkt ist, sondern überall dort, wo ein möglichst kleines Ritzel mit einer Welle verbunden werden soll, vorteilhaft eingesetzt werden kann.