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Patent Searching and Data


Title:
FASTENING MEANS FOR HEAVY TRANSMISSION PARTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/052698
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a fastening means (101) for a transmission part, comprising a main body (103), the main body (103) having at least one external screw thread (105) and at least one through-hole (109). The fastening means has a first pin (117), which can be slid in a first region (115) of the through-hole (109), and a second pin (121) having an external screw thread, a second region (119) of the through-hole (109) having at least one internal screw thread, which can be screwed to the external screw thread of the second pin (121), and the second pin (121) having a through-hole and the first pin (117) having an internal screw thread (125) aligned with the through-hole.

Inventors:
DE LAET WIM (BE)
AERTS JAN (DE)
CEYSSENS DOMINIEK (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/073037
Publication Date:
March 25, 2021
Filing Date:
August 18, 2020
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
ZF WIND POWER ANTWERPEN NV (BE)
International Classes:
F03D80/50; F16B2/12; F16B19/02
Foreign References:
DE102009008607A12010-08-19
EP3499055A12019-06-19
DE202005013328U12006-02-02
US20130178326A12013-07-11
DE102014201465A12015-07-30
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Claims:
Patentansprüche

1. Fixiermittel (101) für ein Getriebeteil; mit einem Grundkörper (103); wobei der Grundkörper (103) mindestens ein Außengewinde (105) und mindestens ein Durchgangsloch (109) aufweist; gekennzeichnet durch einen in einem ersten Bereich (115) des Durchgangslochs (109) verschiebbaren ers ten Bolzen (117) und einen zweiten Bolzen (121) mit einem Außengewinde; wobei ein zweiter Bereich (119) des Durchgangslochs (109) mindestens ein mit dem Au ßengewinde des zweiten Bolzens (121) verschraubbares Innengewinde aufweist; und wobei der zweite Bolzen (121) ein Durchgangsloch und der erste Bolzen (117) ein mit dem Durchgangsloch fluchtendes Innengewinde (125) aufweisen.

2. Fixiermittel (101) nach Anspruch 1; dadurch gekennzeichnet, dass der erste Bolzen () mindestens eine längs verlaufende Nut (131 ) aufweist; wobei ein Teil (129) des Grundkörpers (103) in die Nut (131) eingreift.

3. Verfahren zum Fixieren eines Getriebeteils unter Verwendung eines Fixiermittels (101) nach einem der vorhergehenden Ansprüche; mit den Schritten:

- Einsetzen des ersten Bolzens (117) in den ersten Bereich (115) des Durchgangs lochs (109) des Grundkörpers (103);

- Einschrauben des Außengewinde (105) des Grundkörpers (103) in ein Innengewin de einer gehäusefesten Struktur des Getriebes; und

- Verspannen des ersten Bolzens (117) gegen den Getriebeteil durch Einschrauben des Außengewindes des zweiten Bolzens (121) in das Innengewinde des Grundkör pers (103) und Verspannen des zweiten Bolzens (121 ) gegen den ersten Bolzen (117).

4. Verfahren zum Lösen einer gemäß dem vorhergehenden Anspruch hergestellten Fixierung; mit den Schritten

- Positionieren des zweiten Bolzens (121) derart, dass der erste Bolzen (117) und der zweite Bolzen (121) voneinander beabstandet sind;

- Durchführen einer Schraube (127) durch das Durchgangsloch des zweiten Bolzens (121), und - Einschrauben in das Innengewinde (125) des ersten Bolzens (117).

Description:
Fixiermittel für schwere Getriebeteile

Die Erfindung betrifft ein Fixiermittel nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 , ein Ver fahren zum Fixieren eines Getriebeteils und ein Verfahren zum Lösen des Getriebe teils.

Zur Montage und Demontage großer Getriebe, etwa von Windkraftgetrieben, kann es erforderlich sein, einzelne Komponenten temporär zu fixieren. Dazu gibt es spezielle Fixiermittel. Diese werden durch das Getriebegehäuse eingeschraubt und halten die zu fixierende Komponente. Aufgrund der hohen Massen besteht die Gefahr, dass sich die Fixiermittel verformen. Ist die Verformung zu stark, verklemmen die Fixiermit tel und lassen sich nicht mehr entfernen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Getriebeteile zur Montage oder Demonta ge unter Umgehung der den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen inne wohnenden Nachteile zu fixieren. Insbesondere sollen sich die Fixiermittel auch im Falle einer plastischen Verformung entfernen lassen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Fixiermittel für ein Getriebeteil, beispielsweise einen Planetenträger, nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach den unabhängigen Verfahrensansprüchen. Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteran sprüchen und den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen.

Ein bevorzugt einstückiges Stück des Fixiermittels - Grundkörper genannt - weist mindestens ein Außengewinde und mindestens ein Durchgangsloch auf. Das Au ßengewinde dient zum Einschrauben in ein Gewindeloch einer gehäusefesten Struk tur, etwa in das Getriebegehäuse selbst.

Ein Durchgangsloch ist ein Loch mit genau zwei Mündungen. Insbesondere kann es sich um eine Bohrung handeln. Eine Bohrung ist ein Durchgangsloch mit durchgän gig kreisförmigem Querschnitt. Erfindungsgemäß weist das Fixiermittel einen ersten Bolzen und einen zweiten Bol zen auf. Der erste Bolzen lässt sich in einen ersten Bereich des ersten Durchgangs lochs einstecken. Befindet sich der erste Bolzen in dem ersten Bereich des Durch gangslochs, ist er dort verschiebbar. Die Verschiebung erfolgt entlang einer Längs achse des Durchgangslochs. Handelt es sich bei dem Durchgangsloch um eine Boh rung, ist die Längsachse identisch mit einer Mittelachse der Bohrung, das heißt, einer Achse, um welche die Bohrung rotationssymmetrisch ist.

Der zweite Bolzen weist ein Außengewinde auf. In einem zweiten Bereich des Durchgangslochs befindet sich ein zu dem Außengewinde des zweiten Bolzens kor respondierendes Innengewinde. Das Außengewinde des zweiten Bolzens ist mit dem Innengewinde des zweiten Bereichs des Durchgangslochs verschraubbar. Dies be deutet, dass der zweite Bolzen in den zweiten Teil des Durchgangslochs einschraub- bar ist.

Der erste Bereich des Durchgangslochs und ein Bereich, den der zweite Bolzen beim Einschrauben in das Durchgangsloch überstreicht, überschneiden sich. Dies bedeu tet, dass die Verschiebbarkeit des ersten Bolzens eingeschränkt wird, je weiter man den zweiten Bolzen in das Durchgangsloch einschraubt. Beim Einschrauben des zweiten Bolzens wird der erste Bolzen wenigstens teilweise von dem zweiten Bolzen verdrängt und aus dem Durchgangsloch herausgedrückt. Auf diese Weise kommt eine Fixierung des zu fixierenden Getriebeteils zustande.

Der zweite Bolzen weist ein vorzugsweise als Bohrung ausgestaltetes Durchgangs loch auf. Ein Innengewinde des ersten Bolzens fluchtet mit dem Durchgangsloch.

Dies bedeutet, dass das Durchgangsloch und das Innengewinde entlang gerader Linien ausgerichtet sind. Die Linien verlaufen parallel zu den Mittelachsen des In nengewindes und des Durchgangslochs. Jede Linie verläuft in mehreren Punkten jeweils durch eine Mantelfläche des Durchgangslochs und das Innengewinde.

Handelt es sich bei dem Durchgangsloch um eine Bohrung, ist die Flucht mit dem Innengewinde gleichbedeutend damit, dass die folgenden drei Bedingungen erfüllt sind: 1. Das Durchgangsloch und das Innengewinde sind koaxial zueinander ausgerichtet;

2. ein Außendurchmesser des Innengewindes ist mindestens so groß wie ein Durchmesser des Durchgangslochs; und

3. das Durchgangsloch und das Innengewinde sind gegenüberliegend angeordnet.

Bei einer koaxialen Ausrichtung des Durchgangslochs und des Innengewindes sind die Mittelachsen des Durchgangslochs und des Innengewindes identisch. Das Durchgangsloch und das Innengewinde sind gegenüberliegend ausgerichtet, wenn zwischen einer Mündung des Durchgangslochs und einer Mündung des Innengewin des ausschließlich ein Luftspalt verläuft, oder wenn die beiden Mündungen aufeinan der aufliegen.

Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht es, eine Schraube, etwa eine Bolzen schraube, durch das Durchgangsloch hindurchzuführen und in das Innengewinde einzuschrauben. Der Bolzen bildet dann ein Widerlager für den Kopf der Schraube, wobei das Kinn des Kopfs auf dem Rand einer Mündung des Durchgangslochs auf liegt. Wird nun die Schraube in das Innengewinde eingeschraubt, verspannt sie sich zwischen dem ersten Bolzen und dem zweiten Bolzen bzw. zwischen dem Innenge winde und dem Rand der Mündung. Der erste Bolzen wird dadurch in das Durch gangsloch hineingezogen. Durch die Kraft, welche die Schraube infolge der Ver spannung auf den ersten Bolzen aufbringt, lässt sich der erste Bolzen auch dann noch bewegen, wenn er sich durch plastische Verformung in dem ersten Teil des Durchgangslochs verklemmt hat.

In einer bevorzugten Weiterbildung weist der erste Bolzen eine längs, das heißt ent lang der identischen Mittelachsen des ersten Bolzens, des zweiten Bolzens, des Durchgangslochs des Grundkörpers, des Innengewindes des ersten Grundkörpers und des Durchgangslochs des zweiten Grundkörpers, verlaufende Nut auf. Eine Nut ist eine längliche Vertiefung einer Oberfläche. Sie zeichnet sich gegenüber anderen Vertiefungen der Oberfläche durch einen entlang des Verlaufs der Nut unveränderli- chen Querschnitt aus. Der Querschnitt ist also gegenüber einer orthogonal zu einer den Verlauf der Nut beschreibenden Kurve ausgerichteten Schnittebene invariant. Vorliegend handelt es sich bei der genannten Kurve um eine Gerade, die parallel zu den genannten Mittelachsen verläuft.

Weiterbildungsgemäß greift ein Teil des Grundkörpers in die Nut ein. Dadurch wird verhindert, dass sich der erste Bolzen dreht, wenn eine Schraube in sein Innenge winde eingeschraubt wird. Der längliche Verlauf der Nut erlaubt eine Verschiebung des ersten Bolzens in dem ersten Bereich des Durchgangslochs. Bevorzugt weist der Grundkörper eine Schraube auf, die den genannten Teil des Grundkörpers bildet, die also in die Nut eingreift.

Alternativ kann der Grundkörper die Nut aufweisen, wobei ein Teil des ersten Bol zens in die Nut eingreift.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient dazu, unter Verwendung des erfindungsge mäßen Fixiermittels oder einer bevorzugten Weiterbildung ein Getriebeteil, etwa ei nen Planetenträger, zu fixieren. Das Verfahren wird in folgenden Schritten ausge führt:

Einsetzen des ersten Bolzens in den ersten Teil des Durchgangslochs des Grundkörpers;

Einschrauben des Außengewindes des Grundkörpers in ein Innengewinde einer gehäusefesten Struktur des Getriebes, etwa in das Gehäuse selbst; und

Verspannen des ersten Bolzens gegen den Getriebeteil durch Einschrauben des Außengewindes des zweiten Bolzens in das Innengewinde des Grundkörpers und Verspannen des zweiten Bolzens gegen den ersten Bolzen.

Durch das Verspannen des zweiten Bolzens gegen den ersten Bolzen wird der erste Bolzen aus dem Durchgangsloch des Grundkörpers herausgedrückt und gegen den Getriebeteil verspannt. Kommt es dabei zu einer plastischen Verformung, sodass der erste Bolzen klemmt, lässt sich die Fixierung des Getriebeteils unter Anwendung ei nes weiteren erfindungsgemäßen Verfahrens lösen. Dieses Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

Positionieren des zweiten Bolzens derart, dass der erste Bolzen und der zwei te Bolzen voneinander beabstandet sind;

Durchführen einer Schraube durch das Durchgangsloch des zweiten Bolzens; und

Einschrauben der Schraube in das Innengewinde des ersten Bolzens.

Die Positionierung des zweiten Bolzens erfolgt, indem der zweite Bolzen mit seinem Außengewinde in dem Innengewinde des Grundkörpers verdreht wird. Dadurch lässt sich der Abstand des zweiten Bolzens von dem ersten Bolzen variieren. Die Schrau be wird durch Einschrauben in das Innengewinde des ersten Bolzens, wie oben be schrieben, verspannt, sodass die Verklemmung des ersten Bolzens gelöst und der erste Bolzen zurück in das Durchgangsloch des Grundkörpers gezogen wird.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt. Übereinstimmende Bezugsziffern kennzeichnen dabei gleiche oder funktionsgleiche Merkmale. Im Einzelnen zeigt:

Fig. 1 eine erste Variante eines Fixiermittels; und

Fig. 2 eine zweite Variante eines Fixiermittels.

Das in Fig. 1 dargestellte Fixiermittel 101 weist einen Grundkörper 103 mit einem Außengewinde 105 auf. Das Außengewinde 105 dient dazu, das Fixiermittel 101 in ein korrespondierendes Innengewinde eines Getriebegehäuses einzuschrauben. Das Innengewinde des Getriebegehäuses ist als Durchgangsgewinde ausgestaltet, so dass das Fixiermittel 101 von außen eingesetzt werden kann. Eine Gegenmutter 107 auf dem Außengewinde 105 dient dazu, den Grundkörper 103 gegen Verdrehen zu sichern.

Der Grundkörper 103 ist mit einem Durchgangsloch 109 versehen. Ist der Grundkör per 103 in das Getriebegehäuse eingeschraubt, befindet sich eine erste Mündung 111 des Durchgangslochs 109 außerhalb des Gehäuses und eine zweite Mündung 113 innerhalb.

In einem ersten Bereich 115 des Durchgangslochs 109 ist ein erster Bolzen 117 an geordnet. Der erste Bolzen 117 ist entlang einer Mittelachse des Durchgangslochs 109 verschiebbar.

Ein zweiter Bereich 119 des Durchgangslochs 109 weist ein Innengewinde auf. In das Innengewinde ist ein zweiter Bolzen 121 mit einem korrespondierenden Außen gewinde eingeschraubt.

Die erste Mündung 111 des Durchgangslochs 109 ist zugleich Mündung des Innen gewindes des zweiten Bereichs 119. Durch die erste Mündung 111 hindurch wird der zweite Bolzen 121 in das Innengewinde eingeführt und verschraubt. Dadurch bewegt er sich in Richtung der zweiten Mündung 113 und dringt schließlich in den ersten Be reich 115 der Durchgangsbohrung 109 ein. Entsprechend wird der erste Bolzen 117 durch den zweiten Bolzen 121 verdrängt und aus der zweiten Mündung 1 13 heraus in das Getriebeinnere hineingedrückt. Indem der erste Bolzen 117 durch Einschrau ben des zweiten Bolzens 121 gegen ein Getriebeteil verspannt wird, erfolgt eine Fi xierung des Getriebeteils.

Der zweite Bolzen 121 weist ein längs verlaufendes Durchgangsloch 123 auf. Dieses fluchtet mit einem Innengewinde 125 des ersten Bolzens 117. Dadurch lässt sich ei ne Bolzenschraube 127 durch das Durchgangsloch 123 des zweiten Bolzens 121 hindurchführen und in das Innengewinde 125 einschrauben. Mit der Schraube 127 lässt sich eine eventuelle Verklemmung des ersten Bolzens 117 aufheben und der erste Bolzen 117 in seine Ausgangsposition zurückziehen. Eine Schraube 129, die in dem Grundkörper 103 eingeschraubt ist und in eine Nut 131 des ersten Bolzens 117 eingreift, verhindert dabei, dass sich der erste Bolzen 117 dreht.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Fixiermittel 101 verlaufen eine Mittelachse des ersten Bolzens 117 und des zweiten Bolzens 121 und eine Mittelachse des Außengewindes 105 des Grundkörpers 103 antiparallel zueinander. Eine Variante mit parallelem Ver lauf der Mittelachsen ist in Fig. 2 dargestellt. Der erste Bolzen 117 weist hier zudem eine abgeschrägte Stirnfläche 201 auf. Dies dient einerseits der besseren Fixierung eines zu fixierenden Getriebeteils, vergrößert andererseits aber auch die Gefahr ei ner Verklemmung des ersten Bolzens 117.

Bezuqszeichen Fixiermittel Grundkörper Außengewinde Gegenmutter Durchgangsloch erste Mündung zweite Mündung erster Bereich erster Bolzen zweiter Bereich zweiter Bolzen Durchgangsloch Innengewinde Bolzenschraube Schraube Nut Stirnfläche