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Patent Searching and Data


Title:
PLANETARY GEARBOX
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/052666
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a planetary gearbox (100), comprising a housing (110), an input part, an output part having an output shaft which is rotatable about an output axis of rotation, and at least one gear speed between the input part and the output part, the output shaft being formed by a planet carrier (132) of the planetary gearbox (100). The planet carrier (132) has a conical receiving bore (135) on the output side for a connection piece of an output element (20), and a threaded bore (136) opens into a bottom face of the receiving bore (135). This allows a very rigid and very compact connection between the output shaft or planet carrier (132) and the output element (20). The connection between the output shaft and the output element (20) is frictional and play-free, which allows a high degree of precision when the cone of the receiving bore (135) is made correspondingly precisely. A non-detachable connection such as a weld is not necessary. The output element (20) can therefore be detached from the planet carrier (132) again if required.

Inventors:
MARIE CHRISTIAN (FR)
BOPP ROMAIN (FR)
LAVAL NICOLAS (FR)
BAUMANN STEFAN (CH)
AMIET MATHIEU (CH)
ZULAUF WALTER (CH)
Application Number:
PCT/EP2017/073465
Publication Date:
March 21, 2019
Filing Date:
September 18, 2017
Export Citation:
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Assignee:
GUEDEL GROUP AG C/O GUEDEL AG (CH)
International Classes:
F16H57/08
Domestic Patent References:
WO2005057034A12005-06-23
Foreign References:
DE168700C
DE102010064215A12012-06-28
US3143366A1964-08-04
DE102005029623A12007-01-04
GB562138A1944-06-20
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
RÜFENACHT, Philipp M. et al. (CH)
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Claims:
Patentansprüche

1. Planetengetriebe, umfassend ein Gehäuse, einen Antriebsteil, einen Abtriebsteil mit einer um eine Abtriebs-Drehachse drehbaren Abtriebswelle und mindestens eine Getriebestufe zwischen Antriebsteil und Abtriebsteil, wobei die Abtriebswelle durch einen Planetenradträger des Planetengetriebes gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenradträger abtriebseitig eine konische Aufnahmebohrung für ein Anschlussstück eines Abtriebselements aufweist und dass eine Gewindebohrung in eine Bodenfläche der Aufnahmebohrung mündet.

2. Planetengetriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindebohrung konzentrisch mit der Aufnahmebohrung ausgebildet ist.

3. Planetengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gesamt- Konuswinkel der Aufnahmebohrung maximal 10° beträgt, bevorzugt maximal 6°.

4. Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein maximaler Aussendurchmesser der Aufnahmebohrung maximal 65%, bevorzugt maximal 60%, eines minimalen Aussendurchmessers des Planetenradträgers in einem durch die Aufnahmebohrung definierten axialen Bereich beträgt.

5. Planetengetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der minimale Aussendurchmesser des Planetenradträgers in einem Lagerbereich mindestens 65%, insbesondere mindestens 70%, eines Hohlradinnendurchmessers beträgt. 6. Abtriebselement zur Verwendung mit einem Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend ein Anschlussstück und einen einstückig mit dem Anschlussstück ausgebildeten Profilbereich mit einer Aussenprofilierung, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlussstück konisch ausgebildet ist und mindestens eine durchgängige axiale Bohrung aufweist. 7. Abtriebselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die durchgängige axiale Bohrung und das konisch ausgebildete Anschlussstück konzentrisch sind.

8. Abtriebselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Bereich der durchgängigen axialen Bohrung ein Innengewinde ausgebildet ist.

9. Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einem Abtriebselement nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusstück des Abtriebselements in der Aufnahmebohrung des Planetengetriebes aufgenommen ist und das Abtriebselement mittels mindestens einer Befestigungsschraube mit dem Planetenradträger verschraubt ist, wobei ein Aussendurchmesser der Schraube derart gewählt ist, dass die Schraube in der durchgängigen axialen Bohrung des Abtriebselements frei um ihre Längsachse drehbar ist. 10. Planetengetriebe mit Abtriebselement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Bereich der durchgängigen axialen Bohrung des Abtriebselements ein Innengewinde mit einem Innendurchmesser ausgebildet ist, der grösser ist als ein Innendurchmesser des Gewindes eines Gewindes der Gewindebohrung im Planetenradträger. 1 1. Verfahren zum Lösen eines in einem Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5 befestigten Abtriebselements nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Entfernen einer Befestigungsschraube, mittels welcher das Abtriebselement am Planetengetriebe befestigt ist; b) Einschrauben eines Demontagestifts in die Gewindebohrung im Planetenradträger; c) Einschrauben einer Demontageschraube in das Abtriebselement, wobei ein Aussengewinde der Demontageschraube mit einem Innengewinde in der durchgängigen axialen Bohrung im Abtriebselements zusammenwirkt; d) Abstützen eines stirnseitigen Endes der Demontageschraube auf einem stirnseitigen Ende des Demontagestifts und Herausdrehen des Abtriebselements durch eine Schraubbewegung der Demontageschraube.

Description:
Planetengetriebe

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft ein Planetengetriebe, umfassend ein Gehäuse, einen Antriebsteil, einen Abtriebsteil mit einer um eine Abtriebs-Drehachse drehbaren Abtriebswelle und mindestens eine Getriebestufe zwischen Antriebsteil und Abtriebsteil, wobei die Abtriebswelle durch einen Planetenradtrager des Planetengetriebes gebildet ist. Die Erfindung betrifft weiter ein Abtriebselement zur Verwendung mit einem solchen Getriebe und ein Verfahren zum Lösen eines in einem Planetengetriebe befestigten Abtriebselements. Stand der Technik

Dank ihrer günstigen Eigenschaften kommen Planetengetriebe u. a. als Übersetzungs-, Überlagerungs- und Schaltgetriebe in allen Bereichen der Antriebstechnik zum Einsatz. So hat sich dieser Getriebetyp nicht nur im Fahrzeug- und Schiffsbau, sondern auch im allgemeinen Maschinenbau und für stationäre Zwecke durchgesetzt, wenn es darauf ankommt, hohe Leistungen und hohe Drehmomente bei kompakter Bauweise zu übertragen.

Spezifische Anwendungen solcher Planetengetriebe sind namentlich der Antrieb von daran angeordneten Abtriebselementen wie Ritzeln, Kettenrädern oder Riemenscheiben. Ritzel bilden zusammen mit Zahnstangen Linearantriebe, sie können zudem wie Kettenräder oder Riemenscheiben zum Antreiben von Ketten oder Riemen dienen. Ritzel können auch zum direkten Antrieb von Rotationsachsen verwendet werden, z. B. zum Antrieb von Drehverbindungen mit Wälzlagern und Aussenverzahnung (Kugeldrehverbindungen bzw. Kreuzrollenlager). Ein weit verbreiteter Typ von Planetengetrieben auf dem Markt ist das so genannte Flanschgetriebe, welches statt einer klassischen Abtriebswelle einen Flansch gemäss der Norm EN ISO 9409-1-A hat. Dieser weist eine plan-parallel geschliffene Flanschfläche mit einem präzisen Innen-Zentrierdurchmesser, mehrere Schraubenlöcher und ein präzises Stiftloch auf. An diesem Flansch lassen sich stirnseitig eine Vielzahl von möglichen Komponenten montieren - u.a. Antriebsritzel für Ritzel/Zahnstangen-Antriebe, Riemenscheiben oder Kettenräder.

Verglichen mit klassischen Planetengetrieben mit Abtriebswelle haben Planetengetriebe mit Abtriebsflansch typischerweise einen Planetenradträger mit grösserem Durchmesser - dadurch eine grössere und damit steifere Abtriebslagerung. Dies prädestiniert ihren Einsatz in Anwendungen, wo abtriebseitig grosse Radialkräfte aufgenommen werden müssen (z.B. Ritzel/Zahnstangen-Antriebe) und wo die Anwendung aufgrund der Genauigkeitsanforderungen eine steife Lagerung fordert - typischerweise alle Arten von Werkzeugmaschinen. Das Abtriebselement, also das Ritzel, ein Kettenrad, eine Riemenscheibe oder auch ein Flansch zur Befestigung eines weiteren Elements, muss am Abtriebsteil des Planetengetriebes zuverlässig befestigt werden und zwar sowohl radial fixiert als auch gegen Relativverdrehungen gesichert. Dazu sind - am Beispiel der Befestigung eines Ritzels - verschiedene Lösungen bekannt, z. B. die folgenden:

Ritzel können direkt an den Abtriebsteil angeschweisst werden, z. B. mittels Elektronenstrahl-Technologie oder einem anderen Schweissverfahren;

Ritzel können mit dem Abtriebsteil verschraubt werden, wobei das Ritzel innerhalb der Verzahnung beispielsweise mehrere auf einem Kreis angeordnete Durchgangsöffnungen zur Aufnahme von Befestigungsschrauben aufweist;

Ritzel werden über ein formschlüssiges Profil am Abtriebsteil fixiert, namentlich weist das Abtriebsteil des Getriebes ein definiertes Aussenprofil und das Ritzel ein entsprechendes Innenprofil auf;

Ritzel können auf einen wellenartigen Teil aufgeschrumpft werden. - Alternativ zum direkten Anbau von scheibenförmigen Ritzeln mit grossem Durchmesser können auch Flanschritzel stirnseitig an die Getriebeschnittstelle angeschraubt werden. Dabei wird in den Befestigungsflansch ein kleineres Ritzel eingepresst, eingeschrumpft oder eingeschweisst, bevor es als Einheit stirnseitig an die Getriebeschnittstelle angebaut wird. Gegenüber den scheibenförmigen grossen Ritzeln brauchen die Flanschritzel in axialer Richtung mehr Bauraum (Flanschdicke) und erhöhen damit die Belastung auf die Abtriebslager des Getriebes.

Auch Kombinationen dieser Befestigungsarten sind bekannt.

Geschweisste oder aufgeschrumpfte Ausführungen haben den Nachteil, dass das Ritzel und das Getriebe unlösbar miteinander verbunden sind und dass beim Ausfall der einen oder anderen Komponente beide zusammen ausgetauscht und ersetzt werden müssen. Geschraubte Ritzel haben oft den Nachteil, dass ihr grosser Durchmesser (zusammen mit der Zahnstangenkraft) grosse Abtriebs-Drehmomente am Planetengetriebe erzeugt. Dies führt oft dazu, dass ein grösseres, stärker ausgelegtes Getriebe eingesetzt werden muss, was zu einem erhöhten Platzbedarf und zusätzlichen Kosten führt.

Bei formschlüssigen Verbindungen liegt stets ein gewisses Restspiel vor, für sehr präzise Anwendungen sind die entsprechenden Ausführungen deshalb nicht geeignet. Bei kraftschlüssigen Schraubverbindungen ist zudem das übertragbare Drehmoment beschränkt.

Darstellung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörendes Planetengetriebe zu schaffen, welches einfach wartbar und für präzise Anwendungen geeignet ist.

Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Gemäss der Erfindung weist der Planetenradträger abtriebseitig eine konische Aufnahmebohrung für ein Anschlussstück eines Abtriebselements auf, und eine Gewindebohrung mündet in eine Bodenfläche der Aufnahmebohrung. Die Aufnahmebohrung verengt sich ausgehend von der stirnseitigen freien Öffnung gleichmässig und erreicht in der Bodenfläche ihren geringsten Durchmesser. Die Bodenfläche ist insbesondere eben und erstreckt sich senkrecht zur Symmetrie- Längsachse der Aufnahmebohrung. Beim Abtriebselement handelt es sich insbesondere um einen Flansch, ein Ritzel, eine Riemenscheibe oder ein Kettenrad. Bei der Gewindebohrung handelt es sich insbesondere um eine zylindrische Bohrung mit Innengewinde.

Das Anschlussstück ist insbesondere am Abtriebselement einstückig ausgebildet.

Das erfindungsgemässe Planetengetriebe ermöglicht eine sehr steife und sehr kompakte Verbindung zwischen der Abtriebswelle (dem Planetenradträger) und dem Abtriebselement. Dies ermöglicht eine Einleitung der auf das Abtriebselement (und damit die Abtriebswelle) wirkenden externen Kräfte - sowohl in radialer als auch in axialer Richtung - nähestmöglich bei der Lagerung des Planetenradträgers. Entsprechend wird die Belastung dieses Lagers minimiert und dessen Lebensdauer somit erhöht. Die Verbindung zwischen der Abtriebswelle und dem Abtriebselement ist kraftschlüssig und spielfrei, was eine hohe Präzision erlaubt, wenn die Konusbohrung entsprechend präzise ausgeführt wird. Es ist keine unlösbare Verbindung wie z. B. eine Verschweissung notwendig. Das Abtriebselement kann deshalb bei Bedarf auch wieder vom Planetenradträger gelöst werden.

Die Schnittstelle mit der konischen Aufnahmebohrung und der Gewindebohrung lässt sich kostengünstig ausführen. Es ist eine (präzise) Konusbohrung herzustellen sowie eine übliche Gewindebohrung, alle anderen kostenaufwendigen Bearbeitungen im Bereich der kundenseitigen Schnittstelle entfallen.

Eine Ausführungsform eines Abtriebselements zur Verwendung mit einem erfindungsgemässen Planetengetriebe umfasst ein Anschlussstück und einen einstückig mit dem Anschlussstück ausgebildeten Profilbereich mit einer Aussenprofilierung. Das Anschlussstück ist konisch ausgebildet und weist mindestens eine durchgängige axiale Bohrung auf. Bei der Aussenprofilierung handelt es sich insbesondere um eine Verzahnung (z. B. bei einem Ritzel oder einer Kettenscheibe) oder ein Riemenprofil (bei einer Riemenscheibe).

Handelt es sich beim Abtriebselement unmittelbar um ein Ritzel, eine Riemenscheibe oder ein Kettenrad, kann durch die Einsparung des Flansches zusätzlicher axialer Bauraum eingespart werden.

Das Abtriebselement kann im Gegensatz zu beispielsweise verschweissten Ausführungen bei Bedarf wieder entfernt und durch ein gleiches oder ein anderes Abtriebselement ersetzt werden. Die erfindungsgemässe Schnittstelle lässt sich so gestalten, dass verschiedene Abtriebselemente (z. B. Ritzel mit unterschiedlichen Zähnezahlen und Moduln) mit derselben Schnittstelle zusammenwirken können, so dass ein modulares System angeboten werden kann, das eine flexible Verwendung ermöglicht und die Lagerhaltungskosten auf Getriebeseite minimiert. Das Anschlussstück des Abtriebselements wird in der Aufnahmebohrung des Planetengetriebes aufgenommen, und das Abtriebselement wird mittels mindestens einer Befestigungsschraube mit dem Planetenradtrager verschraubt. Dabei sind die Aussengeometrie der Schraube, namentlich ihr Aussendurchmesser, und die Innengeometrie der durchgängigen axialen Bohrung des Abtriebselements, namentlich ihr Innendurchmesser, derart gewählt, dass die Schraube in der axialen Bohrung frei um ihre Längsachse drehbar ist.

Mit Vorteil ist die Gewindebohrung konzentrisch mit der Aufnahmebohrung ausgebildet. Entsprechend sind auch die durchgängige axiale Bohrung im Abtriebselement und das konisch ausgebildete Anschlussstück konzentrisch. Das Abtriebselement lässt sich somit mit einer einzigen Schraubverbindung mit Hilfe einer zentralen Schraube sicher am Abtriebsteil des Getriebes anbringen. Sowohl das Gewicht des Abtriebsteils (inkl. Befestigungselemente) als auch dessen Unwuchten lassen sich somit minimieren. Weil nur eine Gewindebohrung im Planetenradträger benötigt wird, wird dessen Struktur nur minimal geschwächt.

Alternativ können mehrere Gewindebohrungen in die Bodenfläche der Aufnahmebohrung münden. Diese sind mit Vorteil symmetrisch um eine Mittelachse des Konus angeordnet.

Bevorzugt beträgt ein Gesamt-Konuswinkel der Aufnahmebohrung maximal 10°, bevorzugt maximal 6°. Dies stellt sicher, dass die reibschlüssige Verbindung zwischen Abtriebselement und Abtriebsteil selbsthemmend ist. Es ergibt sich eine zuverlässige Verdrehsicherung, ohne dass zusätzliche Elemente vorzusehen wären, und es lassen sich auch grosse Drehmomente ohne Weiteres übertragen. Die Verbindung ist zudem spielfrei.

Alternativ können grössere Gesamt-Konuswinkel eingesetzt werden. Allerdings beschränkt dies das übertragbare Drehmoment oder erfordert zusätzliche Massnahmen zur Verdrehsicherung.

Mit Vorteil beträgt ein maximaler Aussendurchmesser der Aufnahmebohrung maximal 65%, bevorzugt maximal 60%, eines minimalen Aussendurchmessers des Planetenradträgers in einem durch die Aufnahmebohrung definierten axialen Bereich. Dieser axiale Bereich erstreckt sich von der stirnseitigen Mündung der Aufnahmebohrung bis zu deren Bodenfläche. Diese Dimensionierung stellt sicher, dass das Einpressen des konischen Anschlussstückes des Abtriebselements durch das Anziehen der Befestigungsschraube(n) keinen merkbaren Einfluss auf das Lagerspiel der Lagerung des Planetenradträgers ausübt, indem durch das Einpressen des Anschlussstücks der Aussendurchmesser des Planetenradträgers lokal aufgeweitet wird. Diese Dimensionierung ermöglicht u. a. eine einfache und unproblematische Montage und Demontage des Abtriebselements auch ausserhalb der herstellerseitigen Werkstatt.

Alternativ wird die Bohrung weiter bzw. der Planetenradträger dünner dimensioniert. In diesem Fall sollte aber sichergestellt werden, dass bei der Montage vorgegebene Einpresskräfte nicht überschritten werden und/oder das Lager stärker dimensioniert bzw. mit entsprechendem Lagerspiel ausgeführt werden.

Bevorzugt beträgt der minimale Aussendurchmesser des Planetenradträgers in einem Lagerbereich mindestens 65%, insbesondere mindestens 70%, eines Hohlradinnendurchmessers. Der Lagerbereich wird dabei durch denjenigen axialen Abschnitt des Planetenradträgers definiert, welcher mit dem Innenring eines Wälzlagers zusammenwirkt (inkl. Zwischenbereich(e) bei mehrreihigen Lagern). Das Hohlrad kann auch durch eine am Gehäuse des Planetengetriebes ausgebildete Innenverzahnung gebildet sein.

Dies ergibt eine steife Abtriebslagerung und ermöglicht die Ausbildung der konischen Aufnahmebohrung, ohne dass die Struktur des Planetenradträgers substanziell geschwächt wird.

Die erfindungsgemässe Lösung lässt sich auch bei Getrieben realisieren, die einen Planetenradträger geringeren Durchmessers aufweisen, wobei in diesem Fall die Dimensionierung der konischen Aufnahmebohrung anzupassen ist und möglicherweise der bevorzugte maximale Durchmesser für die Aufnahmebohrung nicht eingehalten werden kann, was wie oben erwähnt zusätzliche Massnahmen beim Einpressen des Anschlussstücks des Abtriebselements und/oder eine stärkere Ausbildung des Lagers erfordert.

Mit Vorteil ist in einem Bereich der durchgängigen axialen Bohrung im Anschlussstück des Abtriebselement ein Innengewinde ausgebildet. Dabei ist der Innendurchmesser dieses Innengewindes grösser als ein Innendurchmesser des Gewindes eines Gewindes der Gewindebohrung im Planetenradtrager. Das Eindrehen der Befestigungsschraube, welche zur Befestigung des Abtriebselements mit der Gewindebohrung im Planetenradtrager verschraubt wird, wird somit durch das Innengewinde im Anschlussstück nicht behindert. Es findet keine Interaktion zwischen der Befestigungsschraube und dem Innengewinde in der axialen Bohrung statt.

Das erwähnte Innengewinde ermöglicht aber ein Verfahren zum Lösen eines in einem erfindungsgemässen Planetengetriebe befestigten Abtriebselements, welches folgende Schritte umfasst: a) Entfernen der Befestigungsschraube, mittels welcher das Abtriebselement am Planetengetriebe befestigt ist; b) Einschrauben eines Demontagestifts in die Gewindebohrung im Planetenradtrager; c) Einschrauben einer Demontageschraube in das Abtriebselement, wobei ein Aussengewinde der Demontageschraube mit dem Innengewinde in der durchgängigen axialen Bohrung im Abtriebselements zusammenwirkt; d) Abstützen eines stirnseitigen Endes der Demontageschraube auf einem stirnseitigen Ende des Demontagestifts und Herausdrehen des Abtriebselements durch eine Schraubbewegung der Demontageschraube .

Beim Einschrauben der Demontageschraube wird der Planetenträger zweckmässigerweise über den Eintrieb des Planetengetriebes blockiert und dadurch vor Verdrehung gesichert.

Die Schritte müssen nicht zwingend in der genannten Reihenfolge ausgeführt werden. Namentlich kann der Demontagestift bereits vor der Befestigung des Abtriebselements (z. B. im Rahmen der Herstellung des Planetengetriebes) in die Gewindebohrung eingebracht werden. Er verbleibt dann in der Regel während der gesamten Lebensdauer des Getriebes an dieser Stelle.

Das Abtriebselement lässt sich mit diesem Verfahren - auch bei einem kleinen Gesamt- Konuswinkel - zuverlässig und mühelos vom Getriebe lösen. Eine Beschädigung sowohl des Abtriebselements als auch des Planetenradträgers wird zuverlässig vermieden. Die möglicherweise relativ hohen Kräfte, die zum Ausstossen des Abtriebselements benötigt werden, werden über das Innengewinde in der axialen Bohrung, das stirnseitige Ende des Demontagestifts und den Grund der Gewindebohrung im Planetenradträger sicher und zuverlässig übertragen.

Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 Ein Schrägbild eines erfindungsgemässen Planetengetriebes mit angebrachtem Ritzel;

Fig. 2 Explosionsdarstellung des Planetengetriebes und des Ritzels;

Fig. 3 einen Querschnitt durch das Planetengetriebe und das Ritzel; Fig. 4 einen Querschnitt durch das Planetengetriebe und ein Ritzel mit grösserem

Durchmesser;

Fig. 5 einen Querschnitt durch das Planetengetriebe und ein Ritzel mit kleinerem

Durchmesser;

Fig. 6 einen schematischen Querschnitt durch die Befestigung des Ritzels am

Planetenradträger;

Fig. 7 den schematischen Querschnitt aus Figur 6, bei der Demontage des Ritzels;

und

Fig. 8, 9 die Demontage des Ritzels im Rahmen einer zweiten Ausführungsform.

Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Wege zur Ausführung der Erfindung

Die Figur 1 ist ein Schrägbild eines erfindungsgemässen Planetengetriebes mit angebrachtem Ritzel. Die Figur 2 zeigt eine Explosionsdarstellung des Planetengetriebes und des Ritzels. Das Planetengetriebe 100 umfasst in an sich bekannter Weise ein Gehäuse 1 10 mit einem antriebseitigen Gehäuseteil 1 1 1 und einem unmittelbar daran anschliessenden abtriebseitigen Gehäuseteil 1 1 2. Der antriebseitige Gehäuseteil 1 1 1 weist einen hinteren (antriebseitigen) Abschnitt mit im Wesentlichen quadratischem Querschnitt und einen vorderen (abtriebseitigen) Abschnitt mit im Wesentlichen kreisförmigem Querschnitt auf. Im antriebseitigen Gehäuseteil 1 1 1 ist ein Kupplungsteil zur Aufnahme einer Motorwelle aufgenommen, im abtriebseitigen Gehäuseteil 1 1 2 sind die Elemente des eigentlichen Planetengetriebes aufgenommen. Diese werden weiter unten, im Zusammenhang mit der Figur 3, näher beschrieben.

Das Planetengetriebe 100 weist an seinem abtriebseitigen Gehäuseteil 1 1 2 einen damit einstückig ausgebildeten, umlaufenden, ringförmigen Befestigungsflansch 1 0 auf. Dieser weist eine senkrecht zur zentralen Achse des Planetengetriebes 100 stehende vordere (abtriebseitige) Befestigungsfläche 141 auf. Der abtriebseitige Gehäuseteil 1 1 2 weist abtriebseitig des Befestigungsflanschs 140 zudem eine Mantelfläche 1 15 auf.

Das Planetengetriebe 1 00 lässt sich in einer Montageplatte lagern. Diese ist beispielsweise Teil eines Maschinengestells oder eines Maschinengehäuses. Im befestigten Zustand liegt die Befestigungsfläche 141 flächig an der Montageplatte an und stützt somit das Planetengetriebe 100 auf der Montageplatte ab. Die Mantelfläche 1 15 ist passend in einer kreisförmigen Öffnung der Montageplatte 10 gehalten und stützt somit das Planetengetriebe in allen Richtungen gegen radiale Kräfte ab.

Am Planetengetriebe 1 00 ist abtriebseitig mittels einer Befestigungsschraube 10 ein Ritzel 20 befestigt. Dieses ist einstückig aus Werkzeugstahl ausgebildet und umfasst ein konisches Anschlussstück 21 und einen profilierten Abschnitt 22 mit einer Schrägverzahnung. Das konische Anschlussstück 21 ist in einer entsprechenden konischen Aufnahmebohrung 135 aufgenommen, welche zentrisch im Planetenradträger 132 des Planetengetriebes 100 ausgebildet ist. Die konische Geometrie ist durch eine Verjüngung von 1 : 10 entsprechend einem Gesamt-Konuswinkel von ca. 5.7° definiert. (Alternativ lassen sich das Planetengetriebe und das Ritzel auch mit einer Verjüngung von 1 :20, entsprechend einem Gesamt-Konuswinkel von ca. 2.9°, realisieren.) Die Befestigung ist somit selbsthemmend, und es können grosse Drehmomente ohne Spiel übertragen werden.

Die Befestigungsschraube 10 verläuft durch eine axiale Durchgangsöffnung 23 im Ritzel 20 und ist, wie weiter unten beschrieben, im Planetenradträger 132 des Planetengetriebes 100 verschraubt. Der Kopf 1 1 der Befestigungsschraube 10 ist auf einer die Durchgangsöffnung 23 umgebenden, versenkten umlaufenden Ringfläche 24 abgestützt. Das Ritzel 20 kann beispielsweise mit einer Zahnstange zusammenwirken.

Die Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch das Planetengetriebe und das Ritzel. Mit dem Kupplungsteil 1 21 ist ein Sonnenrad 13 1 verbunden. Es wirkt mit den am Planetenradträger 132 angeordneten Planetenrädern 133 zusammen. Entsprechende Planetengetriebe sind allgemein bekannt, somit erübrigt sich eine nähere Beschreibung dieser Komponenten.

Der Planetenradträger 132 ist über zwei spiegelbildlich angeordnete Kegelrollenlager 134.1 , 134.2 am abtriebseitigen Gehäuseteil 1 1 2 gelagert. Zwischen dem stirnseitigen Ende des Planetenradträgers 132 und dem abtriebseitigen Ende des abtriebseitigen Gehäuseteils 1 1 2 ist eine Ringdichtung 1 13 aufgenommen. Sie dichtet den Bereich der Kegelrollenlager 1 34. 1 , 134.2 nach aussen hin ab.

Beim dargestellten Planetengetriebe 1 00 beträgt der Durchmesser der konischen Aufnahmebohrung 135 an deren Mündung 39.1 mm. Im axialen Bereich der Aufnahmebohrung 135 beträgt der minimale Durchmesser des Planetenradträgers 1 32 70 mm, der Durchmesser der Bohrung beträgt somit nur maximal 55.9 % des Planetenradträgerdurchmessers. Der Innendurchmesser der Innenverzahnung am Gehäuseteil 1 1 2, welche das Hohlrad des Planetengetriebes 100 bildet, beträgt 100 mm. Im axialen Bereich der Kegelrollenlager 134.1 , 134.2 beträgt der minimale Durchmesser des Planetenradträgers 132 75 mm, dies entspricht 75 % des Hohlradinnendurchmessers. Entsprechend weist der Planetenradträger 132 trotz der Aufnahmebohrung 135 eine hohe Steifigkeit auf, denn die konische Aufnahmebohrung kann mit ausreichendem Querschnitt ausgebildet werden, ohne dass die Struktur des Planetenradträgers 132 substanziell geschwächt wird.

Die Länge der miteinander zusammenwirkenden Konusflächen und des Befestigungsgewindes im Planetenträger 132 sind so gewählt, dass kein Durchgang zum ölbefüllten Raum des Getriebes entsteht.

Die Figur 4 zeigt einen Querschnitt durch das Planetengetriebe und ein Ritzel mit grösserem Durchmesser, die Figur 5 zeigt einen Querschnitt durch das Planetengetriebe und ein Ritzel mit kleinerem Durchmesser. Das Planetengetriebe 100 entspricht dabei dem Planetengetriebe, wie es im Zusammenhang mit den Figuren 1 - 3 beschrieben wurde. Sowohl das in der Figur 4 dargestellte Ritzel 220 als auch das in der Figur 5 dargestellte Ritzel 320 sind wiederum in einer konischen Aufnahme aufgenommen und mittels einer Befestigungschraube 10 mit dem Planetengetriebe 100 verschraubt. Grundsätzlich kann dasselbe Planetengetriebe mit demselben Planetenradträgers 132 beide Ritzel aufnehmen. Die Durchmesser und damit die Moduln der beiden Ritzel unterscheiden sich von den entsprechenden Grössen des vorbeschriebenen Ritzels 100.

Bei dem in der Figur 4 dargestellten Ritzel 220 erreicht der maximale Durchmesser im Verzahnungsbereich fast den Durchmesser der Stirnseite des Planetenradträgers 132. Es sind auch grössere Durchmesser möglich, wobei der Zentrierdurchmesser des Getriebes (entsprechend des Innendurchmessers der Montagebohrung) sinnvollerweise nicht überschritten wird, so dass das Planetengetriebe 100 mit angebautem Ritzel 220 durch die Montagebohrung in der Montageplatte hindurch montiert und befestigt werden kann.

Bei dem in der Figur 5 dargestellten Ritzel 320 entspricht der maximale Durchmesser nur ungefähr der Öffnung der konischen Aufnahmebohrung 135 im Planetenradträger 132. Der Fusskreis der Verzahnung tritt bereichsweise hinter den Konus-Durchmesser auf der Verzahnungsseite zurück, so dass das konische Anschlussstück 321 des Ritzels 320 im vordersten Bereich lokal nicht mehr vollflächig in der konischen Aufnahmebohrung 135 anliegt - im Unterschied zu den Ritzeln 20, 220. Ungeachtet dessen sind die Dimensionen derart gewählt, dass das System die auftretenden Drehmomente übertragen kann und gleichzeitig eine genügende Steifigkeit aufweist, so dass es im Bereich des Konus nicht zum Mikrog leiten zwischen konischem Schaft und konischer Hohlwelle kommt, was zur so genannten Tribokorrosion führen würde.

Die Figur 6 zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Befestigung des Ritzels am Planetenradtrager. Zugunsten einer besseren Sichtbarkeit des Zusammenwirkens der Befestigungsschraube 10 mit dem Ritzel 20 und dem Planetenradtrager 132 sind die Dimensionsunterschiede der entsprechenden Bauteile und Abschnitte in radialer Richtung übertrieben dargestellt.

Der Schaft 1 2 der Befestigungsschraube 10 ist zylindrisch und weist ein metrisches ISO- Gewinde der Dimension M 1 2 auf. Dieses wirkt mit einem entsprechenden Innengewinde in der Gewindebohrung 136 im Planetenradtrager 132 zusammen. Der Innendurchmesser der Durchgangsöffnung 23 im Ritzel 20 beträgt 1 2.5 mm, so dass die Befestigungsschraube 10 frei in dieser Durchgangsöffnung 23 drehbar ist. Der Kopf 1 1 der Befestigungsschraube 10 liegt in der dargestellten, montierten Position auf der die Durchgangsöffnung 23 umgebenden umlaufenden Ringfläche 24 auf. Er ist vollständig im Ritzel versenkt.

Im antriebseitigen Bereich der Gewindebohrung 136 ist ein Demontagestift 35 eingeschraubt. Er weist entsprechend ein Aussengewinde der Dimension M 1 2 auf. Der Demontagestift 35 weist eine nach innen gerichtete Fläche auf, die dem Grund der Gewindebohrung 136 entspricht (hier kegelig) sowie nach aussen, axial gegenüberliegend, eine ebene Stützfläche, die radial verläuft.

Die Figur 7 zeigt den schematischen Querschnitt aus Figur 6, bei der Demontage des Ritzels. Dazu wird zunächst die Befestigungsschraube 10 entfernt, indem sie in Öffnungsrichtung herausgeschraubt wird. Das Ritzel 20 wird sich in der Regel auch nach dem Entfernen der Befestigungsschraube 10 nicht ohne weiteres entfernen lassen, weil es aufgrund der vorher axial von der Befestigungsschraube 10 einwirkenden Kraft und der konischen Formgebung in der konischen Aufnahmebohrung 135 verklemmt ist. Um nun das Ritzel 20 auf einfache Weise und ohne Beschädigung von Ritzel oder Planetenradträger 132 lösen zu können, wird eine Demontageschraube 30 in die Durchgangsöffnung 23 eingeführt. Der Schaft der Demontageschraube 30 weist einen kopfseitigen Abschnitt 3 1 und einen stirnseitigen Abschnitt 32 auf. Der kopfseitige Abschnitt 31 weist ein Aussengewinde der Dimension M 14 auf, der stirnseitige Abschnitt 32 ist mit einem geringeren Durchmesser (und gewindelos) ausgeführt, so dass er in der Gewindebohrung 136 des Planetenradträgers 132 frei drehbar ist.

Das Aussengewinde im kopfseitigen Abschnitt 31 wirkt mit einem entsprechenden Innengewinde in der Durchgangsbohrung 23 des Ritzels 20 zusammen. Sobald das stirnseitige Ende der Demontageschraube 30 die Stützfläche des Demontagestifts 35 kontaktiert und somit darauf in axialer Richtung abgestützt ist, führt ein weiteres Eindrehen der Demontageschraube 30 über die Zusammenwirkung mit dem Innengewinde in der Durchgangsbohrung 23 des Ritzels 20 dazu, dass das Ritzel aus der konischen Aufnahmebohrung 135 allmählich herausgedrückt wird. Sobald sich die Verklemmung gelöst hat, kann dann das Ritzel ohne weiteres zusammen mit der Demontageschraube 35 aus dem Planetenradträger 1 32 abgezogen werden. Die Demontageschraube 35 lässt sich dann ohne weiteres aus dem Ritzel 20 herausschrauben.

Das Ritzel 20 lässt sich somit auf einfache Weise vom Planetenradträger 132 lösen, wobei weder eine Beschädigung des Planetenradträgers 1 32 noch des Ritzels 20 zu befürchten ist.

Die Figuren 8 und 9 zeigen die Demontage des Ritzels im Rahmen einer zweiten Ausführungsform. In der in der Figur 8 dargestellten Situation wurde die Befestigungsschraube 10 bereits entfernt, indem sie in Öffnungsrichtung heraus- geschraubt wurde. Anschliessend wurde ein Demontagestift 35' in die Gewindebohrung 136 eingeschraubt. Dieser ist deutlich länger ausgeführt als der Demontagestift 35 im Rahmen der im Zusammenhang mit den Figuren 6 und 7 erläuterten ersten Ausführungsform, so dass er die gesamte Gewindebohrung 136 ausfüllt und in eingeschraubtem Zustand etwas über diese hinaus vorsteht. Zum Einschrauben ist der Demontagestift 35' auf seiner vorderen ebenen Stirnfläche mit einem Schlitz versehen, welcher von einem Schraubendreher erfasst werden kann. Ansonsten weist der Demontagestift 35' wieder ein Aussengewinde der Dimension M 1 2 auf sowie eine nach innen gerichtete Fläche, die dem Grund der Gewindebohrung 136 entspricht (hier kegelig).

Nun wird wiederum eine Demontageschraube 30' in die Durchgangsöffnung 23 eingeführt. Der Schaft der Demontageschraube 30 weist einen kopfseitigen Abschnitt 31 ' und einen stirnseitigen Abschnitt 32' auf. Der kopfseitige Abschnitt 31 ' weist ein Aussengewinde der Dimension M 1 auf, der stirnseitige Abschnitt 32 ist mit einem geringeren Durchmesser (und gewindelos) ausgeführt, so dass er in der Durchgangsöffnung 23 des Ritzels 20 frei drehbar ist. Das Aussengewinde im kopfseitigen Abschnitt 31 ' wirkt mit einem entsprechenden Innengewinde in der Durchgangsbohrung 23 des Ritzels 20 zusammen. Sobald das stirnseitige Ende der Demontageschraube 30' die Stützfläche des Demontagestifts 35' kontaktiert und somit darauf in axialer Richtung abgestützt ist, führt ein weiteres Eindrehen der Demontageschraube 30' über die Zusammenwirkung mit dem Innengewinde in der Durchgangsbohrung 23 des Ritzels 20 dazu, dass das Ritzel aus der konischen Aufnahmebohrung 135 allmählich herausgedrückt wird. Sobald sich die Verklemmung gelöst hat, kann dann das Ritzel ohne weiteres zusammen mit der Demontageschraube 35' aus dem Planetenradträger 132 abgezogen werden. Die Demontageschraube 35' lässt sich dann ohne weiteres aus dem Ritzel 20 herausschrauben. Der Demontagestift 35' lässt sich mithilfe des Schraubendrehers ebenfalls ohne weiteres aus der Gewindebohrung 1 36 herausschrauben.

Das Ritzel 20 lässt sich somit auf einfache Weise vom Planetenradträger 132 lösen, wobei weder eine Beschädigung des Planetenradträgers 1 32 noch des Ritzels 20 zu befürchten ist. Die zweite Ausführungsform ist insofern von Vorteil, weil die Demontageschraube 35' nicht in die Gewindebohrung 136 gelangt und somit keine Gefahr besteht, dass sie das Gewinde der Gewindebohrung 136 beschädigen könnte. Eine Einwirkung auf die Mantelfläche der Durchgangsbohrung 23 des Ritzels 20 ist wenig kritisch, weil diese keine funktionsrelevante Aufgabe hat.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So können konstruktive Details des Planetengetriebes anders gewählt werden. Als Abtriebselement kommen auch Ritzel mit anderen Geometrien, Riemenscheiben oder Kettenräder in Frage. Auch ein Flansch lässt sich entsprechend mit dem Planetenradträger verbinden.

In anderen Ausführungsformen kann ein Flansch zusätzlich fest am Planetenradträger vorhanden sein, so dass eine noch flexiblere Verwendbarkeit des Planetengetriebes erreicht wird. Zusammenfassend ist festzustellen, dass die Erfindung ein Planetengetriebe schafft, welches einfach wartbar und für präzise Anwendungen geeignet ist.