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Title:
PLANETARY CARRIER FOR A GEARBOX
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/160903
Kind Code:
A1
Abstract:
A planetary carrier (1) for a gearbox, in particular for a wind turbine, can receive a planetary gear pin (5), on which a planetary gear (3) is mounted, a sleeve (6) being arranged in the radial direction between the planetary gear pin (5) and the planetary gear (3). In order to be able to compensate for irregularities in a toothing of the planetary gear and yet require as little installation space as possible for the planetary carrier (1), it is proposed that an antifriction layer is arranged between the sleeve (6) and the planetary gear (3).

Inventors:
DECKER PETER (DE)
WINTER LUTZ (DE)
ROHRMANN THORSTEN (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/050939
Publication Date:
August 31, 2023
Filing Date:
January 17, 2023
Export Citation:
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Assignee:
RENK GMBH (DE)
International Classes:
F16H57/08
Foreign References:
EP3284975A12018-02-21
DE102017127866A12019-05-29
US4104932A1978-08-08
US20210122464A12021-04-29
Attorney, Agent or Firm:
LELGEMANN, KARL-HEINZ // PATENTANWÄLTE SPALTHOFF UND LELGEMANN (DE)
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Claims:
P A T E N T A N S P R Ü C H E

1. Planetenträger (1) für ein Getriebe, insbesondere für ein Windkraftgetriebe, mittels dem zumindest eine Planetenachse

(5) aufnehmbar ist, auf der ein Planetenrad (3) gelagert ist, wobei in Radialrichtung zwischen der Planetenachse (5) und dem Planetenrad (3) eine Hülse (6) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Hülse (6) einerseits und dem Planetenrad (3) andererseits eine Gleitschicht (4) angeordnet ist.

2. Planetenträger nach Anspruch 1, bei dem die Hülse (6) aus einem flexiblen Werkstoff ausgebildet ist.

3. Planetenträger nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Hülse

(6) die Planetenachse (5) unter Ausbildung eines Freiraums (9) umgibt.

4. Planetenträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, an dem die Planetenachse (5) nur einseitig aufgenommen ist.

5. Planetenträger nach Anspruch 4, bei dem die Hülse (6) und die Planetenachse (5) an ihrer dem Planetenträger (1) abgewandten Seite aneinander befestigt sind.

6. Planetenträger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Gleitschicht (4) auf die Außenmantelfläche der Hülse (6) aufgebracht ist. 7. Planetenträger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Gleitschicht (4) durch ein additives Fertigungsverf ahren unmittelbar auf der flexiblen Hülse (6) ausgebildet ist.

8. Planetenträger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dessen Gleitschicht (4) als metallische Beschichtung ausgebildet ist .

9. Planetenträger nach Anspruch 8, dessen Gleitschicht (4) durch Auftragsschweißung ausgebildet ist.

10. Planetenträger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Gleitschicht (4) als nichtmetallische Beschichtung ausgebildet ist.

11. Planetenträger nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dessen Planetenachse (5) an ihrem vom Planetenträger (1) vorstehenden Abschnitt einen kegelförmigen Axialabschnitt aufweist, an dem sich ihr Durchmesser vermindert, und dem ein Axialabschnitt der Hülse (6) zugeordnet ist, an dem sich der Innendurchmesser der Hülse (6) vermindert.

12. Planetenträger nach Anspruch 11, bei dem der Freiraum (9) zwischen Planetenachse (5) und Hülse (6) im Bereich des kegelförmigen Axialabschnitts der Planetenachse (5) angeordnet ist .

13. Planetenträger nach Anspruch 11 oder 12, bei dem die Planetenachse (5) und die Hülse (6) auf der dem Planetenträger (1) abgewandten Seite des kegelförmigen Axialabschnitts der Planetenachse (5) aneinander befestigt sind.

Description:
Planetenträger für ein Getriebe

Die Erfindung bezieht sich auf einen Planetenträger für ein Getriebe , insbesondere für ein Windkraftgetriebe , mittels dem zumindest eine Planetenachse aufnehmbar ist , auf der ein Planetenrad gelagert ist , wobei in Radialrichtung zwischen der Planetenachse und dem Planetenrad eine Hülse angeordnet ist .

Derartige Planetenträger sind üblicherweise Bestandteile von Planetengetrieben, die bei der Realisierung von Windkraftgetrieben zum Einsatz kommen .

Bei der konstruktiven Auslegung derartiger Getriebe ist häufig von wesentlicher Bedeutung, dass diese Getriebe einerseits hohen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sind, was zu einer nicht vernachlässigbaren Verformung des Getriebes und damit auch des Planetenträgers führt . Um auch bei diesen Verformungen die Zahneingri f fe und damit die übertragbare Leistung im Getriebe zu optimieren, ist die Planetenachse gegenüber dem Planetenträger flexibel gelagert .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , einen Planetenträger für ein derartiges Getriebe zur Verfügung zu stellen, mittels dem einerseits der für die Realisierung des Getriebes erforderliche Bauraum reduziert und andererseits die Möglichkeit geboten wird, dass das Planetenrad, welches mittels des Planetenträgers aufgenommen ist , Verformungen und Unregelmäßigkeiten nicht an die Verzahnung weitergibt . Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst , dass zwischen der Hülse einerseits und dem Planetenrad andererseits eine Gleitschicht angeordnet ist . Hierdurch wird die Möglichkeit eröf fnet , dass Unregelmäßigkeiten und Verformungen in der Verzahnung des Planetenrads durch die zwischen dem Planetenrad und der Hülse vorhandene Gleitschicht quasi abgepuffert werden . Die an der Planetenachse und damit an dem Planetenträger auftretenden Spannungsspitzen können hierdurch reduziert werden . Aufgrund der Ausgestaltung als Gleitschicht ist lediglich ein geringer Bauraum erforderlich .

Die Möglichkeit zum Ausgleich von Verformungen und Unregelmäßigkeiten in der Verzahnung wird erheblich erweitert , wenn die Hülse aus einem flexiblen Werkstof f ausgebildet ist .

Des Weiteren kann die Flexibilität des Planetenträgers bezüglich der Aufnahme mechanischer Spannungsspitzen dadurch weiter erhöht werden, wenn die Hülse die im Planetenträger aufgenommene Planetenachse unter Ausbildung eines Freiraums umgibt .

Vorteilhaft ist die Planetenachse am Planetenträger lediglich einseitig aufgenommen .

Um trotz des zwischen der Hülse und der Planetenachse ausgebildeten Freiraums ein festes Gefüge zu schaf fen, i st es vorteilhaft , wenn die Hülse und die Planetenachse am dem Planetenträger abgewandten Ende bzw . an der dem Planetenträger abgewandten Seite der Planetenachse aneinander befestigt sind . Um den erforderlichen Bauraum weitest möglich zu minimieren, ist es zweckmäßig, die Gleitschicht auf die Außenmantel fläche der Hülse auf zubringen .

Dies kann vorteilhaft mittels eines additiven Fertigungsverfahrens realisiert werden, mittels dem die Gleitschicht unmittelbar auf der flexiblen Hülse ausgebildet wird .

Als Gleitschicht kann zweckmäßigerweise eine metall ische Beschichtung vorgesehen sein .

Die Aufbringung der Gleitschicht auf die Außenmantel fläche der Hülse kann zweckmäßigerweise mittels Auftragsschweißung erfolgen .

Darüber hinaus ist es möglich, dass die Gleitschicht als nichtmetallische Beschichtung ausgebildet ist .

Um die mechanische Flexibilität des Planetenträgers und damit des Planetengetriebes insgesamt zu erhöhen, ist es vorteilhaft , wenn die Planetenachse an ihrem vom Planetenträger vorstehenden Abschnitt einen kegel förmigen Axialabschnitt aufweist , an dem sich ihr Durchmesser vermindert , und dem ein Axialabschnitt der Hülse zugeordnet ist , an dem sich der Innendurchmesser der Hülse vermindert .

Zweckmäßigerweise ist der Freiraum zwischen der Planetenachse einerseits und der Hülse andererseits im Bereich dieses kegel förmigen Axialabschnitts der Planetenachse angeordnet .

Um trotz des Freiraums zwischen der Planetenachse einerseits und der Hülse andererseits ein festes Gefüge für die den Pia- netenträger und das Planetenrad aufweisende Anordnung zur Verfügung zu stellen, ist es vorteilhaft , wenn die Planetenachse und die Hülse auf der dem Planetenträger abgewandten Seite des kegel förmigen Axialabschnitts der Planetenachse aneinander befestigt sind .

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Aus führungs form unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert .

Es zeigen :

Figur 1 eine perspektivische Darstellung einer Aus führungsform eines erfindungsgemäßen Planetenträgers für ein Getriebe , wobei der Planetenträger lediglich ausschnittsweise dargestellt ist ; und

Figur 2 eine axiale Schnittdarstellung der in Figur 1 gezeigten Aus führungs form des erfindungsgemäßen Planetenträgers .

Eine anhand der Figuren 1 und 2 prinzipiell dargestellte Ausführungs form eines erfindungsgemäßen Planetenträgers 1 ist Bestandteil eines im Übrigen in den Figuren nicht gezeigten Planetengetriebes . Auch der Planetenträger 1 ist in den Figuren 1 und 2 lediglich ausschnittsweise dargestellt .

Mittels des in den Figuren 1 und 2 ausschnittsweise gezeigten Planetenträgers 1 wird eine Planetenachse 5 aufgenommen . Im dargestellten Aus führungsbeispiel des Planetenträgers 1 erfolgt die Aufnahme der Planetenachse 5 mittels einer Welle- Nabe-Verbindung 8 , die lösbar gestaltet sein kann . Die Planetenachse 5 ist lediglich einseitig mittels der Wel- le-Nabe-Verbindung 8 am Planetenträger 1 auf genommen .

Im in den Figuren 1 und 2 gezeigten Aus führungsbeispiel weist die Planetenachse 5 einen Abschnitt auf , über den s ich der Durchmesser der Planetenachse 5 allmählich verkleinert . Die Verkleinerung erfolgt hierbei über den Bereich, der zwischen dem Austritt der Planetenachse 5 aus dem Planetenträger 1 und einem einen gleichmäßigen kleineren Durchmesser aufweisenden Endbereich 7 der Planetenachse 5 liegt .

Die Planetenachse 5 ist an ihrem vom Planetenträger 1 vorstehenden Abschnitt von einer flexiblen Hülse 6 umgeben . Die flexible Hülse 6 hat an ihrem dem sich verj üngenden Bereich der Planetenachse 5 zugeordneten Axialabschnitt einen entsprechenden Hülsenabschnitt , an dem sich der Innendurchmesser der flexiblen Hülse 6 entsprechend verj üngt . Die flexible Hülse 6 umgibt die Planetenachse 5 koaxial und ist an dem Endbereich 7 der Planetenachse 5 mit derselben fest verbunden .

Zwischen dem Axialabschnitt der flexiblen Hülse 6 , in dem sich der Innendurchmesser der flexiblen Hülse 6 verkleinert und dem Axialabschnitt der Planetenachse 5 , in dem sich der Durchmesser der Planetenachse 5 verj üngt , ist ein Freiraum 9 ausgebildet . Mittels der auf der Planetenachse 5 angeordneten flexiblen Hülse 6 und des - wie vorstehend beschrieben - zwischen der Planetenachse 5 und der flexiblen Hülse 6 ausgebildeten Freiraums 9 wird eine sogenannte Flex-Pin-Konstruktion geschaf fen . Auf der im dargestellten Aus führungsbeispiel zylindrischen Außenmantel fläche der flexiblen Hülse 6 ist ein Planetenrad 3 angeordnet , das auf seiner Außenmantel fläche eine Verzahnung 2 aufweist , mittels der es in Getriebeverbindung mit anderen Bauteilen des den Planetenträger 1 aufweisenden Planetengetriebes steht .

Aufgrund des zwischen der Innenmantel fläche der flexiblen Hülse 6 und der Planetenachse 5 vorhandenen Freiraums 9 ist es möglich, dass das Planetenrad 3 selbständig Verformungen und Unregelmäßigkeiten in der Verzahnung 2 ausgleichen kann .

Um diesen Ef fekt mit einem möglichst geringen Aufwand zu ermöglichen, ist auf der Außenmantel fläche der flexiblen Hülse 6 eine Gleitschicht 4 ausgebildet , die zwischen der Außenmantel fläche der flexiblen Hülse 6 einerseits und der Innenmantel fläche des Planetenrads 3 andererseits sitzt . Diese Gleitschicht 4 ist im dargestellten Aus führungsbeispiel unmittelbar auf die Außenmantel fläche der flexiblen Hülse 6 aufgebracht .

Die Gleitschicht 4 kann als metallische oder auch als nichtmetallische Beschichtung ausgebildet sein . Durch die Aufbringung der Gleitschicht 4 direkt bzw . unmittelbar auf der Außenmantel fläche der flexiblen Hülse 6 wird der zur Ausgestaltung des vorstehend geschilderten Planetenträgers 1 erforderliche Bauraum erheblich reduziert .

Die Gleitschicht 4 kann beispielsweise durch Auftragsschweißung unmittelbar auf der Außenmantel fläche der flexiblen Hülse 6 ausgebildet sein . Auch andersgeartete additive Ferti- gungsverf ahren können für die Aufbringung der Gleitschicht 4 auf der flexiblen Hülse 6 realisiert werden .

An dieser Stelle sei noch darauf hingewiesen, dass in der perspektivischen Darstellung des erfindungsgemäßen Planetenträgers 1 ein Umfangsabschnitt des Planetenrads 3 weggelassen ist , um die Anordnung aus Planetenträger 1 , Planetenachse 5 , flexibler Hülse 6 , Gleitschicht 4 und Planetenrad 3 besser verdeutlichen zu können .