B e s c h r e i b u n g

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Industriegetriebe in Ausgestaltung als Planetengetriebe aufweisend wenigstens eine Achse und wenigstens eine Achsaufhahme zur axialfesten Lagerung der Achse, wobei die Achse in wenigstens einem Axialabschnitt in der Achsaufhahme axialfest gelagert ist, wahlweise in zwei Axialabschnitten insbesondere jeweils an einem freien Ende der Achse gelagert ist, wobei zwischen Achsaufnahme und Achse wirkend im/in dem wenigstens einen Axialabschnitt eine Zwischenelementanordnung vorgesehen ist, insbesondere mit dem Industriegetriebe in Ausgestaltung als Planetengetriebe oder umfassend wenigstens eine Planetengetriebestufe. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung auch Zwischenelemente mit vorteilhaft strukturierten Oberflächen für eine solche Zwischenelementanordnung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Industriegetriebe gemäß Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs sowie Verfahren und Verwendungen gemäß den nebengeordneten Ansprüchen.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Hohe Leistungsdichten in (Industrie-)Getrieben wie z.B. Planetengetrieben insbesondere von Windenergieanlagen(-triebsträngen) erfordern hinreichende Steifigkeiten insbesondere auch der drehmomentführenden Komponenten sowie entsprechender Befestigungen und Einspannungen. Speziell in Planetengetrieben neigen Achseinspannungen an Planetenträgem mit Multiplaneten unter Last insbesondere bei Unterschreitung ausreichender Pressung zu nachteiligen Mikrobewegungen, wodurch potentiell spürbar erhöhter Verschleiß hervorgerufen wird. Es wurde nun erkannt, dass derartige lokale Mikrobewegungen (und damit einher gehender Verschleiß) in Abhängigkeit von einem leistungsdichte-induzierten Steifigkeitsverlust umgebender Bauteile zunehmend wahrscheinlicher werden. Demnach besteht großes Interesse daran, diese Mikrobewegungen möglichst vollständig unterbinden zu können.

Bisher werden Achseinspannungen in dieser Hinsicht durch Verlängerung der Einspannlänge (insbesondere bei nachteiligen Bauraumanforderungen) und/oder durch Erhöhung der Passung und damit ansteigender Pressung im Kontaktbereich zwischen Achse und Achsaufhahme (insbesondere Bohrung) realisiert. In Abhängigkeit der Belastung können sich die Bereiche rund um die Achseinspannungen jedoch elastisch deformieren, insbesondere auch in einem Planetenträger. Dies wirkt sich insbesondere bei dünnwandigen Komponenten potentiell sehr negativ insbesondere auf benachbarte Lagersitze aus. Beispielsweise führt ein zu weicher Planetenträger zu dem Effekt, dass im Bereich der Planetenbolzen sehr hohe Axialkräfte wirken. Nachteilig ist dabei auch ein sich selbst verstärkender Negativ-Effekt aus einem sich mehr und mehr lockernden bzw. weitenden Presssitz, was in der Folge zu noch größeren Verschiebungen bzw. Relativbewegungen im Kontaktbereich führt, wodurch wiederum mehr Material bzw. Abrieb durch Reibverschleiß erzeugt wird. Durch Verschleiß freigesetzte Partikel führen potentiell zu großen oder noch größeren Sekundärschäden, beispielsweise durch Abrasion, wodurch die Lebensdauer des gesamten Getriebes potentiell sehr stark sinkt. Die vorliegende Situation erschwert es dem Fachmann insbesondere auch auf dem Gebiet der Planetengetriebe, diese z.B. hinsichtlich einer Skalierung der Anzahl der Planeten weiterzuentwickeln.

Es besteht demnach ein großes Interesse an einer möglichst torsionssteifen Konstruktion mit hoher Drehmomentbelastbarkeit in Kombination mit einer Vermeidung oder zumindest Minimierung von Verschleiß insbesondere im Zusammenhang mit den hier beschriebenen Eigenheiten von Planetengetrieben, insbesondere bei vergleichsweise hohen dynamischen Belastungen wie z.B. in Triebsträngen von Windenergieanlagen.

Die Veröffentlichung DE 10 2011 087 568 Al beschreibt eine für ein Planetenrad eines Stimraddifferenzials vorgesehene Bolzenlagerung mit Absatz, bei welcher an einem Lagerbolzen an beiden Enden Lagerhülsen vorgesehen sind, wobei das Planetenrad drehbar auf dem Lagerbolzen gelagert ist, wobei der Lagerbolzen wahlweise drehfest oder drehbar relativ zum Planetenträger gelagert sein kann, wobei die Lagerhülsen Axialanschläge aufweisen, die sich in beiden radialen Richtungen erstrecken, nämlich am einen Ende nach außen und am anderen Ende nach innen, so dass entlang der Axialerstreckung des Lagerbolzens an mehreren Axialpositionen Formschluss sichergestellt werden kann, nämlich in beidseitig axialer Begrenzung durch den Planetenträger in der Art eines axialen Einfassens mittels im Querschnitt S-förmiger Lagerhülsen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Maßnahmen aufzuzeigen, mittels welchen eine spürbare Verschleißminderung bzw. eine effektive Vermeidung von Verschleiß an einer Schnittstelle von Achse zu Achsaufhahme in Planetengetrieben sichergestellt werden kann, insbesondere bei sehr guter (Torsions-)Steifigkeit bzw. Drehmomentbelastbarkeit, insbesondere bei Minimierung von dadurch begründeten etwaigen konstruktiven Nachteilen betreffend die gesamte Getriebekonstruktion. Insbesondere besteht die Aufgabe auch darin, eine axialfeste Lagerung an der Schnittstelle Achse/Achsaufnahme für eine hochbelastbare Drehmomentübertragung bzw. für eine im Bedarfsfall besonders hohe Flächenpressung bei möglichst variantenreicher Verwendbarkeit in unterschiedlichen Planetengetriebearten bereitzustellen, insbesondere in Kombination mit nicht nennenswertem Verschleiß oder zumindest spürbarer Verschleißminderung, insbesondere auch in Planetengetrieben mit vergleichsweise hoch skalierter Anzahl von Planeten, z.B. fünf, sechs, sieben, acht oder gar neun Planeten.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Industriegetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch eine Zwischenelementanordnung hergestellt gemäß den Merkmalen des entsprechenden nebengeordneten Verfahrensanspruchs und durch entsprechende Verwendungen gemäß den Merkmalen des entsprechenden nebengeordneten Verwendungsanspruchs. Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination miteinander einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Wenn ein Merkmal in Kombination mit einem anderen Merkmal dargestellt wird, dient dies nur der vereinfachten Darstellung der Erfindung und soll keinesfalls bedeuten, dass dieses Merkmal nicht auch ohne das andere Merkmal eine Weiterbildung der Erfindung sein kann.

Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine besonders verschleißmindemde bzw. verschleißverhindemde Lagerung von wenigstens einer Achse in einem (Industrie-)Getriebe in Ausgestaltung als Planetengetriebe. Bereitgestellt wird insofern ein Industriegetriebe umfassend wenigstens eine Planetengetriebestufe aufweisend wenigstens eine Achse und wenigstens eine Achsaufhahme zur axialfesten Lagerung der Achse, wobei die Achse in wenigstens einem Axialabschnitt in der Achsaufhahme axialfest gelagert ist, wahlweise in zwei Axialabschnitten insbesondere jeweils an einem freien Ende der Achse gelagert ist; wobei zwischen Achsaufhahme und Achse wirkend im/in dem wenigstens einen Axialabschnitt eine Zwischenelementanordnung vorgesehen ist, welche axialfest zwischen Achse und Achsaufhahme gelagert ist (insbesondere in der Art eines Presssitzes, Presspassung). Dies erweitert die Lagerungsoptionen und ermöglicht nicht zuletzt auch eine Individualisierung und Aussteifung und Lebensdauererhöhung auf einfache Weise. Erfmdungsgemäß wird demnach vorgeschlagen, eine verschließmindemde Maßnahme durch wenigstens ein zusätzliches Zwischenelement der Zwischenelementanordnung zu realisieren.

Dabei weist die Zwischenelementanordnung in zumindest einem Oberflächenabschnitt seitens der Achse und/oder seitens der Achsaufnahme eine strukturierte Oberfläche umfassend wenigstens eine (axialkraftübertragende) laserstrukturierte Oberfläche eingerichtet zur Abstützung gegen axiale Verlagerung auf. Dies liefert auch eine effektive Vorbeugungsmaßnahme zur Vermeidung von Verschleiß insbesondere aufgrund von axialen Relativbewegungen zwischen Achse und Achsaufhahme.

Dabei kann sowohl eine vergleichsweise hohe Drehmomentübertragungsfähigkeit und Steifigkeit der gesamten Getriebeanordnung ermöglicht werden, bei besonders torsionsfester Ausgestaltung, als auch effektiv einer insbesondere bei hohen dynamischen Belastungen potentiell auftretenden axialen Relativbewegung zwischen Achse und Achsaufhahme entgegengewirkt werden. Die hier beschriebenen Maßnahmen betreffend das wenigstens eine Zwischenelement begünstigen dabei auch eine Skalierung hin zu einer vergleichsweise hohen Anzahl von Planeten, z.B. sieben oder mehr Planeten; eine solche Skalierung bringt gegebenenfalls den Nachteil mit, dass die Dimensionierung je Planet(enachse) tendenziell schwächer/kleiner werden muss, mit damit einher gehender abnehmender struktureller Stärke - es hat sich jedoch gezeigt, dass die hier beschriebene Zwischenelementanordnung insbesondere bei Implementierung je Planetenachse diesen je nach Anwendung und Lastenheft potentiellen Nachteil gut kompensieren kann, insbesondere indem die Planetenachsen zusammen mit dem/den jeweiligen Zwischenelement(en) in struktureller Hinsicht Trägerstäbe nachbilden. Es ist zu verstehen, dass die hier beschriebene Zwischenelementanordnung bei bestimmungsgemäßer Einbausituation und Verwendung versteifend wirkt, insbesondere derart, dass der Planetenträger auch bei hoher Anzahl von Planeten torsionssteif bleibt und eingerichtet ist/bleibt für vergleichsweise hohes Drehmomentübertragungspotential, so wie es insbesondere für Windenergieanlagen auch bei sehr dynamischen Lastwechseln gefordert wird. Insbesondere kann die hier beschriebene Zwischenelementanordnung dank der an den Schnittstellen zu Bolzen und Planetenträger sichergestellten hohen Axialkraftübertragungsfähigkeit sicherstellen, dass einer insbesondere durch hohe am Planetenträger übertragene Dreh- und Biegemomente hervorgerufenen axialen Relativbewegung und damit auch Abrieb/Abrasion gegengewirkt wird, mit gutem Versteifungseffekt nicht nur im Bereich des jeweiligen Bolzens sondern auch bezüglich des gesamten Planetenträgers.

Es ist zu verstehen, dass die hier beschriebene Zwischenelementanordnung bei bestimmungsgemäßer Einbausituation und Verwendung verschleißmindemd bzw. verschleißverhindemd wirkt, insbesondere da eine axiale Relativbewegung so gut wie ausgeschlossen werden kann. Sofern gemäß der vorliegenden Offenbarung von Zwischenelementanordnung im Allgemeinen gesprochen wird, ist darunter sinngemäß eine im Betrieb bei bestimmungsgemäßem Gebrauch verschleißmindemde bzw. verschleißverhindemde Zwischenelementanordnung zu verstehen.

Es ist zu verstehen, dass eine/die bezüglich der Zwischenelementanordnung beschriebene „strukturierte Oberfläche“ nicht notwendigerweise ausschließlich mittels des (jeweiligen) Zwischenelements bereitgestellt werden muss, sondern auch durch die Achse und/oder durch die Achsaufhahme bereitgestellt werden kann, zumindest teilweise. Beispielsweise ist an der Achse eine vergleichsweise fein strukturierte und im Wesentlichen kraftschlüssig wirkende Struktur vorgesehen, und an wenigstens einem Zwischenelement ist an einer Außenmantelfläche eine vergleichsweise grob strukturierte formschlüssig wirkende Struktur vorgesehen.

Es ist zu verstehen, dass die Terminologie „strukturierte Oberfläche“ bzw. „Struktur“ gemäß der vorliegenden Offenbarung mehrere Oberflächenabschnitte bezeichnen kann, wobei je Paarung Achse- Achsaufhahme jedenfalls wenigstens eine laserstrukturierte Oberfläche bzw. wenigstens ein laserstrukturierter Oberflächenabschnitt umfasst ist. Anders ausgedrückt: Die Erfindung basiert auf dem Konzept, eine verschleißhemmendeZ-mindemde Versteifung im Wesentlichen basierend auf minimal kleinen Strukturen sicherzustellen, die im Wesentlichen kraftschlüssig, also in Kombination mit einer Normalkraft, eine axialkraftübertragende axialfeste Verbindung sicherstellen können, insbesondere in einer besonders torsionssteifen Anordnung eines Planetenträgers. Ergänzend können weitere strukturierte Oberflächen(abschnitte) vorgesehen sein, insbesondere solche bei welchen auch ein Formschlusseffekt von größerer Bedeutung ist, insbesondere hinsichtlich einer Flächenpaarung im Bereich der Achsaufhahme bzw. seitens des Planetenträgers. Im Zusammenhang mit dem auf Kraftschluss basierenden Konzept der vorliegenden Erfindung hat sich dabei auch gezeigt, dass ergänzend zu den Laserstrukturen auch ein Kaltverschweißen bzw. eine Kaltverschweißung basierend auf besonders glatten insbesondere hochpolierten Oberflächen insbesondere im Zusammenhang mit Mikro- bzw. Nanostrukturhaftung vorteilhaft implementiert bzw. im Betrieb oder durch die Anwendung herbeigeführt werden kann, beispielsweise an einer weiteren Axialposition, welcher Effekt jedoch auch stark von der jeweils je Anwendung spezifischen Betriebs- bzw.

Belastungssituation abhängig ist bzw. sein wird und daher hier lediglich als eine die Laserstruktur z.B. in einem weiteren Oberflächenabschnitt der Zwischenelementanordnung ergänzende Implementierung beschrieben wird, diese also nicht ersetzen soll.

Es ist zu verstehen, dass die hier beschriebene Zwischenelementanordnung eine Vielzahl von Zwischenelementen aufweisen kann, insbesondere wenigstens eines je (Planeten-)Achse. Dabei kann das jeweilige Zwischenelement eine individuelle Konfiguration aufweisen, z.B. in Abhängigkeit von dessen Axialposition (z.B. getriebeeingangsseitig anders ausgestaltet sein als getriebeausgangsseitig).

Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Zwischenelementanordnung wenigstens ein Zwischenelement in einer der folgenden Ausgestaltungen: geschlitzte Hülse, Formbuchse, Formbuchse mit Innenmutter, Formbuchse in Kombination mit Konus, Zwischenachstülle. Dies liefert nicht zuletzt auch eine hohe Variabilität hinsichtlich anwendungsspezifischer Implementierungen insbesondere auch in Abhängigkeit von einer jeweiligen Anzahl von Planetenachsen. Eine/die Laserstrukturierung ist dabei bevorzugt zumindest auf einer Innenmantelfläche vorgesehen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Zwischenelementanordnung wenigstens ein Zwischenelement, welches wenigstens eine strukturierte Oberfläche in wenigstens einer der folgenden geometrischen Ausgestaltungen aufweist, insbesondere an dessen Außenmantelfläche: konisch, ballig, gerändelt, mit einer Verzahnung versehen, schrauben- oder wellenförmig geformt. Dies ermöglicht nicht zuletzt auch eine spezifische Auslegung hinsichtlich anwendungsspezifischer Besonderheiten z.B. betreffend das jeweilige Achsende, insbesondere auch in Abhängigkeit von einer jeweiligen Anzahl von Planetenachsen. Eine/die Laserstrukturierung kann dabei auch unabhängig von der im Einzelfall gewählten (makroskopisch) geometrischen Ausgestaltung der Außenmantelfläche des Zwischenelements vorgesehen sein. Bei einer (groben) Strukturierung der Außenmantelfläche in Kombination mit einer feinen im Wesentlichen kraftschlüssigen Struktur seitens der Achse kann zudem der Fertigungsaufwand minimiert werden.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Zwischenelementanordnung wenigstens ein Zwischenelement, welches eingerichtet ist, in der Art eines Dübels zwischen Achse und Achsaufhahme eingebracht zu sein/werden. Dies erweitert nicht zuletzt auch die Anwendungs- und Montagemöglichkeiten. Das Einbringen bzw. Montieren kann dabei z.B. durch thermische Maßnahmen (insbesondere auch thermisches Fügen) und/oder durch Einschlagen bzw. Pulsen erfolgen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die wenigstens eine laserstrukturierte Oberfläche umfangspositionsspezifisch eingebracht, insbesondere im Bereich einer Umfangsposition seitens der Achse abweichend von einem Bereich einer Umfangsposition seitens der Achsaufnahme (z.B. mit dem jeweiligen Umfangsbereich im Bereich von 45 bis 90°. Dies ermöglicht nicht zuletzt auch, eine vergleichsweise spezifische Art und Weise der Fixierung seitens der Achse andersartig einzustellen als seitens der Achsaufnahme, wodurch z.B. auch umfangs- und axialveränderlichen Belastungsverhältnissen im Kontaktbereich entsprechend Rechnung getragen werden kann.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Zwischenelementanordnung eine Vielzahl von Zwischenelementen, welche zusammen mit der jeweiligen (Planeten)Achse in struktureller Hinsicht Trägerstäbe des Planetenträgers nachbilden. Dies liefert nicht zuletzt eine besonders hohe Steifigkeit und Drehmomentübertragbarkeit der gesamten Planetenträgerbaugruppe.

Die Zwischenelementanordnung weist in zumindest einem Oberflächenabschnitt seitens der Achse (innen) und/oder seitens der Achsaufnahme (außen) eine laserstrukturierte Oberfläche auf und ist dadurch eingerichtet zur zumindest im Wesentlichen kraftschlüssigen und wahlweise auch formschlüssigen Abstützung gegen axiale Verlagerung (also gegen axiale Relativbewegungen zwischen Achse und Achsaufnahme). Dabei kann die Funktion einer axialfesten Verankerung durch eine zusätzliche zwischen Achse und Achsaufnahme wirkende Zwischenelementanordnung bzw. durch wenigstens ein Zwischenelement der Zwischenelementanordnung bereitgestellt bzw. sichergestellt werden, insbesondere einerseits zumindest im Wesentlichen kraftschlüssig (insbesondere seitens der Achse) und andererseits auch formschlüssig (insbesondere seitens der Achsaufhahme). Dies ermöglicht nicht zuletzt eine individuellere und unabhängigere Optimierung dieser mechanisch vergleichsweise stark belasteten Schnittstelle, insbesondere hinsichtlich Vermeidung von Mikrobewegungen, insbesondere indem im Vergleich zum Direktkontakt zwischen Achse und Achsaufhahme wenigstens eine weitere individualisierbare Kontaktfläche für zumindest im Wesentlichen Kraftschluss und wahlweise auch Formschluss (hier auch als Form- und/oder Kraftschluss bezeichnet) bereitgestellt wird, insbesondere auch basierend auf einer anwendungsspezifisch optimiert auswählbaren Materialpaarung. Eine solche Achseinspannung mit Zwischenelementanordnung bietet dabei auch zahlreiche weitere auch indirekte Vorteile, wie z.B. eine größere Variabilität/Flexibilität bei der Auswahl der Werkstoffe, oder auch einen schlankeren/kostengünstigeren Fertigungsansatz betreffend Achse und Achsaufhahme, und nicht zuletzt auch Vorteile im Zusammenhang mit Montageaspekten. Besonders vorteilhafte Anwendungsbereiche ergeben sich beispielsweise für Windkraftgeneratorgetriebe mit Gleitlagerung, für Industriegetriebe mit einer oder mehreren Planetengetriebestufen, für reine Planetenradgetriebe und zahlreiche weitere Industrieanwendungen.

Es ist zu verstehen, dass hier in Bezug auf die Zwischenelementanordnung allgemein von Form- und/oder Kraftschluss gesprochen wird, insbesondere da einzelne der Zwischenelemente der Zwischenelementanordnung auch als im Wesentlichen formschlüssig wirkend zum Einsatz kommen können. Betreffend die laserstrukturierte Oberflächenstruktur wenigstens eines der Zwischenelemente ist ein im Wesentlichen kraftschlüssiger axialfester Halteeffekt realisiert, welcher optional mittels desselben Zwischenelements ergänzend auch mit einem Formschlusseffekt kombiniert werden kann, insbesondere bei einer Formbuchse.

Vorteilhaft ist die auf der Innen- und/oder Außenmantelfläche vorgesehene Strukturierung bereits für sich als solche konstituierend für den gewünschten Kraft-/Formschluss an der entsprechenden Kontaktmantelfläche. Eine derartige Strukturierung ist insbesondere im Zusammenhang mit einem/dem Kriterium einer robusten und konstruktiv vergleichsweise schlanken axialfesten Lagerung bzw. eines entsprechenden axialfesten Verbauens (Montageverfahren) zweckdienlich. Zusätzlich zur Strukturierung kann/können ein Verkleben, ein kegeliger Presssitz und/oder die weiteren hier im Einzelnen beschriebenen Verbindungsarten vorgesehen sein, die z.B. auf einer Kombination von Form-/Kraftschluss beruhen oder auch im Wesentlichen formschlüssig wirken können. Es ist zu verstehen, dass Stoffschluss (z.B. Verkleben) im Rahmen der vorliegenden Offenbarung allenfalls ergänzend z.B. im Zusammenhang mit einer Sicherungsfunktion zu implementieren ist, ohne dass eine/die stoffschlüssige Verbindung für eine Axialkraftübertragung oder sonstigen vergleichsweise hohen Kraftfluss aufkommen soll.

Bevorzugt ist einerseits wenigstens eine vergleichsweise grobe und im Wesentlichen formschlüssig wirkende Oberflächenstruktur vorgesehen, bei welcher durch Formschluss eine axiale Relativbewegung ausgeschlossen werden kann, und andererseits ist bevorzugt auch wenigstens eine vergleichsweise feine und im Wesentlichen kraft-/haftreibschlüssig wirkende Oberflächenstruktur vorgesehen, welcher durch hohe Haftreibung eine axiale Relativbewegung ausgeschlossen werden kann.

Vorteilhaft ist die form-/kraftschlüssig wirkende Oberflächenstruktur sowohl innen als auch außen auf Mantelflächen des jeweiligen Zwischenelements vorgesehen, so dass eine Fixierung gegen axiale Verlagerung/Relativbewegung wahlweise ausschließlich mittels des wenigstens einen Zwischenelements beispielsweise auch in Ausgestaltung als Hülse sichergestellt werden kann.

Hierdurch erfüllt das jeweilige Zwischenelement auch eine/die wesentliche Funktion im Zusammenhang mit der axialen Verankerung der Achse innerhalb der Achsaufhahme, insbesondere ohne dass die Achse und/oder Achsaufhahme notwendigerweise einer bestimmten Oberflächenbehandlung unterzogen werden muss/müsste.

Dabei hat sich speziell bei Planetengetrieben auch gezeigt, dass die schwächere und somit verschleißgefährdetere Komponente (bzw. eine besonders schwache Komponente) in der Regel die Achsaufhahme ist (bzw. eine entsprechende Planetenträgerbohrung), welche sich aufgrund der Dimension der Achsaufhahmen bzw. des Planetenträgers und dessen Beschaffenheit nur aufwändig im Verschleißschutz ertüchtigen lässt. Auch in dieser Hinsicht ermöglicht die Erfindung eine Überwindung bisheriger Schwierigkeiten und erleichtert dabei auch eine Skalierung in Richtung einer vergleichsweise hohen Anzahl von Planeten. Als „Industriegetriebe“ ist dabei allgemein eine Getriebevorrichtung umfassend wenigstens eine Planetengetriebestufe für industrielle Anwendungen zu verstehen, beispielsweise in Ausgestaltung als (Kegel) Stirnrad- oder Planetengetriebe oder Schneckenextrudergetriebe oder Schiffsgetriebe oder Generatorgetriebe oder Baggergetriebe oder Mühlengetriebe oder Fahrwerksgetriebe jeweils mit wenigstens einer Planetengetriebestufe.

Als „axialfeste Lagerung der Achse“ ist dabei allgemein ein fester axialkraftübertragender Achssitz zu verstehen, bei welchem ein robuster Halt insbesondere gegen axiale Relativbewegungen sichergestellt sein muss, insbesondere in Kombination mit hoher Torsionssteifigkeit.

Im Folgenden wird von einer Zwischenelementanordnung oder alternativ einem einzelnen bzw. jeweiligen Zwischenelement der Zwischenelementanordnung gesprochen, wobei die entsprechende Offenbarung jeweils analog gilt. Eine Zwischenelementanordnung kann dabei wahlweise auch mehrere (Zwischen)Elemente umfassen, wohingegen bei expliziter Bezugnahme auf nur ein Zwischenelement hier auf ein einzelnes Element an einer bestimmten Lagerstelle bzw. in einem bestimmten Axialabschnitt z.B. im Bereich eines Achsendes hingewiesen werden kann (Zwischenelementanordnung mit einem spezifischen Zwischenelement an der entsprechenden Lagerstelle), sofern nicht ausdrücklich anders erwähnt. Freilich kann ein Industriegetriebe mehrere Lagerstellen bzw. mehrere Achsen mit jeweils einem oder mehreren Zwischenelementen aufweisen, nämlich bei einem Planetengetriebe mit wenigstens einem Planetenträger, welcher eine Achsaufnahme für eine Vielzahl von Planentenachsen bereitstellt; auch insofern ist der Begriff „Zwischenelementanordnung“ nicht auf eine bestimmte Anzahl von (Zwischen)Elementen beschränkt. Beispielsweise umfasst die Zwischenelementanordnung wenigstens eine Anzahl von Zwischenelementen entsprechend der Anzahl von Planetenachsen, oder sogar wenigstens doppelt so viele Zwischenelemente (Anbringung an zwei Axialabschnitten der jeweiligen Achse, insbesondere im Bereich beider Achsenden).

Mit anderen Worten basiert die Erfindung auch auf dem Konzept, wenigstens ein Zwischenelement zwischen Achse und Achsaufnahme bzw. Planetenträger bereitzustellen, welches den Verschleißschutz einer/der Achsaufnahme, insbesondere einer (Planeten)Trägerbohrung, auf individualisierbare und anwendungsspezifische Weise sicherstellen kann, z.B. durch Vorgabe einer bestimmten Oberflächenstruktur und/oder Materialhärte. Das wenigstens eine Zwischenelement der Zwischenelementanordnung ist bevorzugt als elastisches, naturhartes, nitriertes oder gehärtetes Zwischenelement bereitgestellt, z.B. in der Art bzw. in einer Anordnung bzw. Funktionsweise gemäß einer (Form-) Buchse. Das (jeweilige) Zwischenelement verbessert dabei die Verschleißfestigkeit speziell in wenigstens einer Einspannstelle der Achse, und zwar weitgehend unabhängig vom Grundmaterial. Das Zwischenelement kann dabei auch aus einer oder mehreren Lagen unterschiedlicher Werkstoffe bestehen. Dabei bieten harte Lagen einen vorteilhaft ausgeprägten Verschleißschutz, während weiche Lagen vornehmlich auch eine elastische Verformung sicherstellen können, insbesondere ohne dabei zu fließen. Insofern kann eine entsprechend gewählte Werkstoffkombination auch eine vorteilhafte funktionale Integration in nur ein einzelnes Zwischenelement ermöglichen (mehrfache Funktion). Der Fachmann kann dabei für den jeweiligen Anwendungsfall insbesondere in Abhängigkeit der Materialien von Achse und Aufnahme individuell bestimmen, welche Härtebereichen jeweils als relativ hart und als relativ weich zu erachten sind.

Das wenigstens eine Zwischenelement weist bevorzugt auf wenigstens einer Außen(mantel)fläche eine formschlüssig wirkende Strukturierung auf, welche eingerichtet ist, einer axialen Relativbewegung entgegenzuwirken, insbesondere ohne dass eine axiale Relativbewegung auftritt. Es hat sich gezeigt, dass eine derartige nach außen flächig wirkende Struktur dabei sowohl bzw. in erster Linie formschlüssig bevorzugt an wenigstens einer radial außenhegenden Oberfläche als auch kraft- /haftreibschlüssig bevorzugt an wenigstens einer radial innenliegenden Oberfläche durch/aufgrund entsprechender Strukturierung (Laserstrukturierung, reibwerterhöhende Strukturen, ergänzend auch Nanostrukturhaftung) einem axialen Herausverlagem aus der Achsbohrung (bzw. einer entsprechenden axialen Relativbewegung) effektiv entgegenwirken kann (wahlweise kann zusätzlich auch eine stoffschlüssige Fixierung vorgesehen sein, im Sinne einer zusätzlichen Sicherung, ohne dass diese Sicherung für hohen Kraftfluss aufkommen muss). Das entsprechende Zwischenelement kann dabei wahlweise auch (einfach) konisch, mehrfach konisch insbesondere in der Art eines Dübels, oder in einer Wellenform ausgeführt sein/werden.

Auf der Innenseite des (jeweiligen) Zwischenelementes kann dabei gemäß einer beispielhaften Art der Implementierung durch Erhöhung des Reibwertes und/oder durch eine keilförmige oder schraubenförmige Oberfläche beispielsweise auch die von Achse und Bohrung bzw. Aufnahme gebildete Passung gespreizt werden, wodurch auch die Verformung der Trägerbaugruppe unter Belastung reduziert werden kann. Dabei kann die Innenseite einem unkontrollierten Reibverschleiß entgegenwirken. Durch die Strukturierung kann dabei auch eine nicht auflösbare (nicht zurückverformbare) vergleichsweise harte Oberflächenstruktur geschaffen werden, welche die zuvor üblicherweise durch Präzisionsbearbeitung erreichten Toleranzen (bzw. die für eine jeweilige Anwendung geforderten Toleranzen) der Achse nicht oder allenfalls nur unwesentlich beeinträchtigt.

Dabei kann eine der hier beschriebenen Strukturierungs-Arten wahlweise auf dem jeweiligen Zwischenelement oder auch auf der Achse erfolgen bzw. vorgesehen sein und kann über den Umfang und/oder axial in der Belastungs- und Bewegungsrichtung in Zonen aufgeteilt sein und entsprechend stärker, schwächer, hemmend oder in Fügerichtung reduziert wirkend ausgelegt bzw. konfiguriert/konfektioniert sein. Innerhalb dieser Zonen können insbesondere eine Liniendichte, die Richtung der Struktur und/oder die Intensität und Form der Struktur auf spezifische Eigenheiten und Anforderungen des jeweiligen Achskontaktes angepasst werden. Auch insofern liefert die vorliegende Erfindung einen vergleichsweise hohen Variabilitätsgrad.

Das Zwischenelement kann beispielsweise eine integrierte Anlauffläche eingerichtet für eine Gleitlagerung zwischen einem Planetenrad und einem Planetenträger aufweisen und dabei z.B. durchgehend, geschlitzt oder segmentiert ausgeführt sein. Dabei kann z.B. auch eine ballig vorprofilierte Form der Auflage etwaige insbesondere durch den Montagevorgang begründete Deformationen ausgleichen. Insofern kann das Zwischenelement auch im Sinne eines Ausgleichselementes wirkend implementiert sein/werden.

Das Zwischenelement kann auch einseitig verdickt oder veijüngt sein, insbesondere zwecks Ausgleichs von Positionstoleranzen der Achsaufhahmen (bzw. Trägerbohrungen) durch Orientierung bei der Montage. Dies führt nicht zuletzt auch zu verbesserten Tragfähigkeiten der Trägerbaugruppe. Alternativ können die Achsbohrungen auch im bereits montierten Zustand der Zwischenelemente vorgenommen werden. Insofern liefert die vorliegende Erfindung auch eine technisch realisierbare Lösung für unterschiedliche Montagesituationen.

Um beispielsweise eine Verformung zu erleichtern, kann das Zwischenelement (z.B. in Ausgestaltung als eine Art Dübel) geschlitzt, gelocht oder segmentiert sein, gehärtet oder nitriert sein, und dabei mit und ohne montageerleichtemde Beschichtung ausgeführt sein/werden. Auch diesbezüglich sind die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht einschränkend zu verstehen.

Die Achsaufhahme bzw. Trägerbohrung kann dabei wahlweise zylindrisch gerade, konisch oder ballig geformt oder mit wahlweise auch Nuten zur axialen und/oder tangentialen Sicherung des jeweiligen Zwischenelementes ausgefuhrt sein/werden.

Die Achsaufhahme bzw. ein zu strukturierender Achssitz kann dabei vorzugsweise zylindrisch oder auch konisch, schraubenförmig oder wellenförmig ausgefuhrt sein/werden, insbesondere auch in Hinblick auf eine gegen Verdrehung selbsthemmende Ausgestaltung. Alternativ oder zusätzlich kann durch Strukturierung auf chemische Weise oder wahlweise auch durch Rändelungsmaßnahmen (Formgebung entsprechend einer Rändelung) oder durch Nanostrukturhaftung der Reibwert in wenigstens einem Axialabschnitt oder auf wenigstens einem Oberflächenabschnitt innen und/oder außen erhöht werden. Insbesondere bei dem Risiko einer Relativbewegung nach axial außen kann dadurch eine insbesondere proportional wirkende Haftreibungskraft zusätzlich erhöht werden.

Basierend auf der hier beschriebenen Zwischenelementanordnung können an den Enden der jeweiligen Achsaufnahme bzw. an Bohrungsenden vorteilhaft stetig abnehmende Radialkräfte insbesondere durch ein balliges Kammprofil sichergestellt werden (Kammspitzen geglättet), wobei ein Sicherungsring eingespart werden kann, und wobei auch der verfügbare Bauraum für die Achseinspannung verlängert/vergrößert werden kann und optional zur weiteren Ausnutzung an Klemmlänge bzw. Presssitzfläche vorteilhaft herangezogen werden kann. Die Zwischenelemente können dabei wie erwähnt an wenigstens einer Seite der Achseinspannung Anwendung finden, wahlweise in gleicher oder voneinander abweichender Ausgestaltung. Dabei können durch das jeweilige Zwischenelement auch Werkstoffe mit ähnlichen Eigenschaften miteinander kombiniert werden (z.B. hinsichtlich Gefügestruktur, Härte), welche ohne verbautes Zwischenelement jeweils zu erhöhtem Verschleiß neigen könnten/würden. Insofern kann die vorliegende Erfindung sowohl für Neuprodukte als auch im Zusammenhang mit Serviceanwendungen implementiert werden und dabei auch die Variabilität hinsichtlich der verwendbaren Werkstoffe erhöhen und Nachbearbeitungsaufwand an Achsaufhahme und/oder Achse minimieren. Es hat sich gezeigt, dass die vorliegende Erfindung auch die folgenden Vorteile sicherstellen kann: Im Vergleich zu bisherigen Paarungen (Achse mit Achsaufnahme) findet keine unkontrollierte Anfangs- Konditionierung des Achskontaktes statt. Dies bewirkt auch spürbar weniger Materialeintrag ins Öl und Getriebe. Insbesondere wird die Vermeidung von kaltverfestigten Partikeln erleichtert, welche die Lager oder Verzahnung schädigen könnten. Die verbesserte Einspannung reduziert speziell in einem Planetengetriebe beispielsweise auch radiale und axiale Deformationen des Planetenträgers, was wiederum die Mikrobewegung im Achskontakt reduziert und damit zur Minderung des Reibverschleißes beiträgt. Weiterhin können Strukturbauteile nun leichter gewichtsoptimiert dimensioniert werden. Durch die erreichte Steifigkeitserhöhung verbessert sich das Tragverhalten der Baugruppe, wobei insbesondere auch eine effizientere Dimensionierung der Verzahnung und Lagerung ermöglicht wird. Diese Maßnahmen stehen auch in unmittelbarem Zusammenhang mit Leistungsdichtesteigerungen. Durch die Ausrichtemöglichkeit des Zwischenelements bei der Montage lassen sich zudem auch Fertigungsabweichungen des Trägers bzw. der Achsaufhahme und der Achsen zueinander ausgleichen und optimierte Bedingungen einstellen. Im Gegensatz zu einer Ausführung mit stetig strammeren Passungen wird die Montage durch das wenigstens eine Zwischenelement insbesondere bei geschlitzter, segmentierter oder konischer Form begünstigt (kein noch höheres Aufweiten der Bohrung als aktuell bereits erforderlich). Die Spreizung kann bei der Achsmontage thermisch oder durch Einschlagen bzw. Pulsen in den Träger bzw. in die Achsaufhahme erfolgen. Die Montage kann wahlweise auch durch thermisches Fügen eines einteiligen Zwischenelementes realisiert werden.

Als axialfeste Lagerung ist dabei insbesondere eine Lagerung/Befestigung zu verstehen, bei welcher vorrangig eine axialfeste Positionierung der Kontaktpartner von Bedeutung ist, in Kombination mit einer axialkraftübertragenden Wirkung z.B. in Reaktion auf einen/den Planetenträger wirkende Biegemomente, und vorteilhaft auch eine hohe Torsionssteifigkeit sowie eine hohe Drehmomentübertragbarkeit der gesamten Planetenträgeranordnung sichergestellt werden kann; die Achse ist in der Achsaufhahme in einer vordefmierten axialen Soll-Position angeordnet bzw. form- /kraftschlüssig fixiert und definiert dabei z.B. eine Drehachse für ein mittels eines/der Planetenträgers geführten Planetenrad. Der Begriff „axialfest“ kann demnach auch eine drehfeste Anordnung der Achse innerhalb der Achsaufnahme umfassen; gemäß der vorliegenden Offenbarung wurde der Begriff „axialfest“ gewählt, da für die avisierten Anwendungen vornehmlich die Aufgabe einer Minimierung axialer Relativbewegungen zu überwinden ist, insbesondere in Hinblick auf die Aufnahme und Weiterleitung vergleichsweise hoher Biegemomente. Gleichwohl können die hier im Zusammenhang mit der axialfesten Anordnung beschriebenen Vorteile auch weiter durch eine mit den erfmdungsgemäßen Maßnahmen einhergehende verbesserte Drehfestigkeit ausgeprägt sein/werden.

Personifizierte Begriffe, soweit sie hier nicht im Neutrum formuliert sind, können im Rahmen der vorliegenden Offenbarung alle Geschlechter betreffen. Etwaige hier verwendete englischsprachige Ausdrücke oder Abkürzungen sind jeweils branchenübliche Fachausdrücke und sind dem Fachmann in englischer Sprache geläufig. Etwaige dazu oder anderweitig synonym verwendete/verwendbare deutschsprachige Begriffe können hier der Vollständigkeit halber in (Klammem) angegeben werden, oder vice versa.

Bei bisherigen Getrieben ergeben sich oft Nachteile hinsichtlich Bauraumlänge oder hoher Press- /Kontaktkräfte und dadurch begründetem Mehraufwand bezüglich Material und konstruktivem Umfang des Getriebes oder auch hinsichtlich einer vergleichsweise stark eingeschränkten Auswahlmöglichkeit bezüglich verwendbarer Materialien. Hingegen gemäß der Erfindung kann auch die Erkenntnis genutzt werden, dass eine funktionale Entkopplung mittels einer zusätzlichen Zwischenelementanordnung an der Schnittstelle zwischen Achse und Achsaufhahme sichergestellt werden kann, wodurch auch die jeweilige Materialpaarung leichter für eine spezifische Funktion optimiert werden kann, ohne dabei spürbare nachteilige Nebeneffekte hervorzurufen. Wenn das jeweilige Zwischenelement materialspezifisch optimiert werden kann, insbesondere sowohl an der Innenkontaktseite zur Achse als auch an der Außenkontaktseite zur Achsaufhahme, so kann die Materialauswahl betreffend die Achse und/oder die Achsaufhahme unabhängiger von irgendwelchen Verschleißaspekten getroffen werden. Zudem kann das jeweilige Zwischenelement auch die Funktion einer sicheren/robusten und belastbaren Axialsicherung bzw. Axialfixierung übernehmen und diesbezüglich das Risiko von Relativbewegungen minimieren.

Sofern gemäß der vorliegenden Offenbarung bezüglich des Industriegetriebes auf eine Achsaufhahme Bezug genommen wird, so bezieht sich dies bei Planetenträgem insbesondere auch auf Achsbohmngen im Planetenträger. Die vorliegende Offenbarung bezieht sich jedoch unabhängig vom Getriebetyp allgemein auf Achsaufhahmen jeglicher Ausgestaltung. Im Folgenden wird spezifischer auf einzelne Ausfiihrungsbeispiele eingegangen; die im Folgenden jeweils beschriebenen Merkmalskombinationen sind miteinander kombinierbar, sofern dies hier nicht explizit negiert ist.

Gemäß einem Ausfiihrungsbeispiel weist die Zwischenelementanordnung wenigstens ein Zwischenelement auf, welches axialfest zwischen Achse und Achsaufhahme im (entsprechenden) Axialabschnitt gelagert ist, und welches in zumindest einem äußeren Oberflächenabschnitt, also seitens der Achsaufnahme, eine (bei entsprechender Normalkraft auch in axialer Richtung belastbare) formschlüssig wirkende strukturierte Oberfläche aufweist, welche bevorzugt eine größere Härte aufweist als die korrespondierende Oberfläche der Achsaufnahme, und in zumindest einem inneren Oberflächenabschnitt, also seitens der Achse, eine kraftschlüssig wirkende strukturierte Oberfläche aufweist. Diese Differenzierung hinsichtlich der Art und Weise der kraft- und/oder formschlüssigen Interaktion auf der jeweiligen Kontaktseite ermöglicht auch eine funktionelle Fokussierung an der jeweiligen Kontaktfläche, so dass die damit einher gehenden technischen Effekt jeweils an der dafür besonders vorteilhaften Schnittstelle generiert werden können. Auch kann dadurch das Spektrum der vorteilhaften Montageoptionen möglichst breit gehalten werden; beispielsweise können kraftschlüssige Verbindungen an ebenen Flächenabschnitten (bzw. zylindrischen Flächen) auch eine Pressung bzw. Presspassung auf vergleichsweise einfache Art und Weise realisieren, auch bei vergleichsweise geringem Montageaufwand. Bevorzugt ist die jeweilige außenliegende strukturierte Oberfläche des jeweiligen Zwischenelements also eine für Formschluss optimierte Oberfläche, bei welcher die Axialhemmung auch unabhängig von einer Normalkraft sichergestellt ist/wäre. Bevorzugt ist die jeweilige innenliegende strukturierte Oberfläche also eine für Kraftschluss optimierte Oberfläche, bei welcher die Axialhemmung in Abhängigkeit von einer Normalkraft bzw. vom Betrag dieser Normalkraft generiert werden kann. Anders ausgedrückt: Die beiden Mantelflächen des jeweiligen Zwischenelements sind bevorzugt andersartig strukturiert (insbesondere außen gröber und innen feiner). Gemäß einer Abwandlung von diesem Konzept können sowohl die außenliegende als auch die innenhegende strukturierte Oberfläche beide jeweils eine vergleichsweise grobe Struktur aufweisen und dabei zusätzlich auch mit einer vergleichsweise feinen Struktur versehen sein (wie im Folgenden unter Bezugnahme auf eine Ausgestaltung in der Art eines AchsdübelsZ-ankers bzw. einer Zwischenachstülle beispielhaft näher erläutert), in der Art einer funktionalen Redundanz dank sowohl grober als auch feiner Strukturen auf beiden Seiten/Mantelflächen. Wahlweise kann auch die Achse eine Oberflächenstruktur aufweisen, ergänzend oder alternativ zu einer/der Oberflächenstruktur an der Innenmantelfläche des Zwischenelements.

Als „formschlüssig“ ist hier eine axialfeste Fixierung im Wesentlichen beruhend auf geometrischen Gegebenheiten der jeweiligen Oberfläche zu verstehen, wobei diese Wirkungsweise hier insbesondere auch durch Bezugnahme auf relativ gröbere Strukturen hervorgehoben wird; bildlich gesprochen wird dabei insbesondere auch auf ein Sägezahnprofd oder ein Feingewinde oder einer Rändelung Bezug genommen, insbesondere seitens der Achsaufnahme. Dabei kann der Formschluss bevorzugt bereits dadurch sichergestellt werden, dass die entsprechende Formgebung/Geometrie am Zwischenelement ausgeprägt ist, also nicht notwendigerweise auch an der Achsaufnahme selbst. Ein Verankern durch Formgebung kann dann auch dank unterschiedlicher Materialhärten und dank vergleichsweise hoher Flächenpressung realisiert werden, insbesondere indem sich die Außenmantelfläche des Zwischenelements in die korrespondierende Innenmantelfläche der Achsaufnahme eingräbt bzw. eindrückt. Als „formschlüssig“ bzw. als „im Wesentlichen durch Formschluss“ ist demnach eine Verbindung zu verstehen, welche im Wesentlichen auf Formschluss im Sinne einer makroskopisch geometrischen Verzahnung basiert und wahlweise auch Kraftschluss umfassen kann (wobei sich ein zumindest leicht anteiliger Kraftschluss bereits durch unterschiedliche Verformungen und Spannungen an den Kontaktflächen ergeben kann, also nicht gänzlich ausgeschlossen werden kann/soll).

Als „kraftschlüssig“ und im engeren Sinne „reibschlüssig“ bzw. „haftreibschlüssig“ (unter Bezugnahme auf Verbindungen ohne zulässige Relativbewegung) ist hier insbesondere eine axialfeste Verbindung ohne das Erfordernis von spezifischer Formgebung oder geometrischen Unebenheiten wie z.B. Kanten oder Absätzen oder spürbaren Rillen oder Sägezahnprofilen zu verstehen, wobei diese Wirkungsweise hier insbesondere auch durch Bezugnahme auf relativ feine/feinere Strukturen hervorgehoben wird, insbesondere durch Bezugnahme auf Laserstrukturen bzw. laserstrukturierte Oberflächen, die auch (oder gerade eben) auf vollständig planen/ebenen Oberflächen (insbesondere zylindrischen Innenmantelflächen) realisiert werden können, auf welche also keine Absätze oder Kanten in (makroskopischem) geometrischem Sinne vorliegen müssen, sondern welche eine Haftung/Fixierung gemäß einer durch die Strukturierung in Verbindung mit einer Normalkraft definierten Haftreibungszahl sicherstellen können. Kraftschluss wird dabei in Abhängigkeit von einer bestimmten auf die Kontaktflächen wirkenden Normalkraft sichergestellt (wohingegen bei Formschluss eine solche Normalkraft nicht notwendigerweise erforderlich ist/wäre). Die vorliegende Erfindung basiert demnach auch auf dem Konzept, unterschiedliche Wirkungsweisen einer axialfesten Fixierung an den dafür jeweils besonders bevorzugten Kontaktpartnem bzw. Mantelflächen zu realisieren, jedenfalls umfassend Formschluss basierend auf Laserstrukturen insbesondere seitens der Achse. Als „kraftschlüssig“ bzw. als „im Wesentlichen durch Kraftschluss“ ist demnach eine Verbindung zu verstehen, welche im Wesentlichen auf Kraftschluss basiert und wahlweise auch Formschluss umfassen kann bzw. durch eine formschlüssige Wirkungsweise zumindest zu einem kleinen Anteil ergänzt sein kann (beispielsweise wenn das Zwischenelement vergleichsweise grobe Strukturen oder auch einen Absatz oder eine Anlauffläche bzw. -scheibe oder dergleichen Kontur aufweist). Daraus ist ersichtlich, dass ein Zusammenwirken dieser beiden Wirkungsweisen in der Praxis nicht per se ausgeschlossen werden kann und gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung je nach Ausgestaltung einzelner Zwischenelemente auch simultan realisiert sein mag, unter Bezugnahme auf dasselbe Zwischenelement z.B. an den beiden Mantelflächen. Die vorliegende Offenbarung ist demnach auch so zu verstehen, dass bei Bezugnahme auf „Kraftschluss“ die entsprechende Oberfläche für eine im Wesentlichen kraftschlüssige Verbindung vorgesehen bzw. ausgelegt bzw. konfiguriert ist (hier: insbesondere bzw. bevorzugt wenigstens eine zur Achse weisende Innenfläche des jeweiligen Zwischenelements), und dass bei Bezugnahme auf „Formschluss“ die entsprechende Oberfläche für eine im Wesentlichen formschlüssige Verbindung ausgelegt bzw. konfiguriert ist (hier: insbesondere bzw. bevorzugt wenigstens eine zur Achsaufnahme weisende Außenfläche des jeweiligen Zwischenelements). Diese Differenzierung bietet z.B. auch im Zusammenhang mit unterschiedlichen Härten oder unterschiedlichen Lagen unterschiedlicher Werkstoffe den Vorteil einer großen Variabilität und Individualisierbarkeit und damit großes Optimierungspotential für ein jeweiliges Getriebe. Dabei muss der an der jeweiligen Mantelfläche bzw. Schnittstelle zu realisierende Kraftschluss und/oder Formschluss nicht notwendigerweise durch eine Maßnahme seitens des Zwischenelements realisiert sein, sondern kann auch durch eine Maßnahme seitens der Achse und/oder seitens der Achsaufhahme realisiert sein, wahlweise ausschließlich, wahlweise in Kombination mit einer/der Maßnahme am Zwischenelement. Durch die folgenden beispielhaften Ausführungsbeispiele wird diese funktionelle Unterscheidung noch weiter erläutert und spezifisch veranschaulicht.

Dabei basiert die Erfindung auch auf dem Konzept, das wenigstens eine Zwischenelement an wenigstens einer Seite (insbesondere an der außenliegenden Oberfläche) härter auszugestalten als die Achsaufhahme; auf diese Weise kann die Achsaufnahme mit vorteilhaften Materialeigenschaften weitgehend unabhängig von Verschleißschutzanforderungen konzipiert werden, und die Funktion des Verschleißschutzes kann mittels der Zwischenelementanordnung sichergestellt werden. Dank der Zwischenelementanordnung ist demnach eine Materialbearbeitung an der Achsaufhahme und/oder der Achse nicht oder nur in stark reduziertem Umfang erforderlich. Vorteilhaft kann die Zwischenelementanordnung derart bereitgestellt werden, dass eine Materialauswahl und etwaige Nachbearbeitung an Achse und Achsaufhahme möglichst variantenreich und flexibel hinsichtlich anderer Anforderungen als Verschleißschutz vorgenommen werden kann. Optional können z.B. die Achsenden bearbeitet sein/werden. Erfmdungsgemäß ist dies jedoch nicht notwendigerweise erforderlich. Optional kann die Achse außen für einen kraftschlüssigen Presssitz optimiert strukturiert sein und dabei auch vergleichsweise hart (insbesondere martensitisch hart) ausgeführt sein, insbesondere durch Laserstrukturierung.

Beispielsweise ist das jeweilige Zwischenelement außen mit einer vergleichsweise groben Struktur für Formschluss ausgestaltet, und die Achse ist mit einer vergleichsweise feinen Struktur für im Wesentlichen Kraftschluss ausgestaltet. Alternativ oder ergänzend kann die vergleichsweise feine Struktur auch an einer Innenmantelfläche des Zwischenelements vorgesehen sein.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Zwischenelementanordnung wenigstens ein Zwischenelement in einer der folgenden Ausgestaltungen: geschlitzte Hülse, Formbuchse insbesondere mit Anlauffläche (insbesondere L-förmig) und/oder mit Innenmutter und/oder in Kombination mit Konus, Zwischenachstülle insbesondere konisch, ballig, gerändelt, mit einer Verzahnung versehen, schrauben- oder wellenförmig geformt. Diese im Folgenden noch detaillierter beschriebenen Varianten liefern jeweils auch eine besonders vorteilhafte Anordnung in bestimmten Anwendungen, insbesondere jeweils betreffend eine Lagerung von Planetenachsen in einem Planetenträger eines Planetengetriebes.

Eine Anlauffläche erleichtert dabei eine relative axiale Positionierung z.B. eines Planetenrades, beispielsweise indem entsprechende Segmente oder Auflagepunkte vorgesehen werden. Im Gegensatz dazu ist eine separate Anlaufscheibe als eher kostenaufwändige Lösung anzusehen, bei welcher eine zusätzliche Sicherung erforderlich wäre. Das erfmdungsgemäße Konzept ermöglicht nun auf vergleichsweise einfache und robuste Weise eine Integration auch dieser optionalen Funktionalität. Bevorzugt ist auch die Achse selbst mit einer korrespondierenden Oberflächenstruktur versehen, insbesondere ebenfalls mit einer vergleichsweise feinen Oberflächenstruktur korrespondierend zur innenliegenden Oberfläche des jeweiligen Zwischenelements. Besonders vorteilhaft ist dabei auch ein möglichst harter Werkstoff der Achse, z.B. martensitische Härte. Hierdurch lässt sich an der

Innenseite der Zwischenelementanordnung ein sehr gut haftender kraftschlüssiger Presssitz realisieren. Der Fachmann kann für ein jeweiliges Anwendungsbeispiel vorgeben, ob auch eine jeweilige Achse strukturiert vorliegen soll, oder ob nur das Zwischenelement strukturiert vorliegen soll.

Vorteilhaft weist die Zwischenelementanordnung wenigstens ein Zwischenelement eingerichtet zur axialen Positionierung eines Planetenrades des Industriegetriebes auf, beispielsweise auch in Kombination mit einer integrierten Anlauffläche. Diese Funktionalität kann auch klassische (als separate Teile verwendete) Anlaufscheiben ersetzen bzw. entbehrlich machen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Zwischenelementanordnung wenigstens ein Zwischenelement, welches wenigstens eine Lage aus einem Werkstoff mit einer Härte ungleich der Härte des Werkstoffs der Achse und/oder der Achsaufnahme aufweist. Dies erleichtert nicht zuletzt auch das gezielte Einstellen einer gewünschten Art und Weise einer im Wesentlichen kraftschlüssigen Haftung durch Manipulation der Oberflächencharakteristik wenigstens einer Mantelfläche des jeweiligen Zwischenelements.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Zwischenelementanordnung ein als geschlitzte Hülse ausgestaltetes Zwischenelement, wobei die strukturierte Oberfläche zur formschlüssigen Abstützung in axialer Richtung in wenigstens einem Axialabschnitt außen mit einer formschlüssig wirkenden Oberflächenstruktur insbesondere in der Art eines Sägezahnprofils oder (Fein-)Gewindes versehen ist oder gerändelt ausgestaltet ist. Diese Ausgestaltung zeichnet sich nicht zuletzt auch durch eine vorteilhaft simple Grundform aus und ist für viele unterschiedliche Typen von Achse und Achsaufhahme -Paarungen verwendbar. Dabei kann die strukturierte Oberfläche zur kraftschlüssigen Abstützung in axialer Richtung insbesondere auch in Überlagerung mit einer eher makroskopischen Geometrie in wenigstens einem Axialabschnitt innen mit einer kraftschlüssig wirkenden und durch Laserstrukturierung eingebrachten Oberflächenstruktur mit erhöhtem Haftreibkoeffizient versehen sein. Dies ermöglicht auch innenseitig eine sehr zuverlässige axialfeste Kontaktierung. Bei dieser Ausgestaltung kann es vorteilhaft sein, wenn die Achse außen für einen kraftschlüssigen Presssitz optimiert strukturiert und dabei auch vergleichsweise hart (insbesondere martensitisch hart) ausgeführt ist, insbesondere durch Laserstrukturierung, insbesondere korrespondierend zu einer/der innenliegenden Oberflächenstrukturierung des Zwischenelements. Wahlweise sind beide oder ist nur eine der wenigstens zwei aneinander anliegenden Mantelflächen seitens der Achse oberflächenstrukturiert, also entweder die Innenmantelfläche des Zwischenelements oder die (Außenmantelfläche der Achse.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Zwischenelementanordnung wenigstens ein Zwischenelement, welches als geschlitzte Hülse oder geschlitzte Formbuchse ausgestaltet ist. Dies erleichtert nicht zuletzt auch die Montage bzw. erweitert das Spektrum anwendbarer Montagemethoden .

Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Zwischenelementanordnung wenigstens ein Zwischenelement in Ausgestaltung als Hülse oder Formbuchse jeweils mit integrierter Anlauffläche bzw. -kontur , wobei die strukturierte Oberfläche zur formschlüssigen Abstützung in axialer Richtung in wenigstens einem Axialabschnitt außen mit einer formschlüssig wirkenden Oberflächenstruktur insbesondere in der Art eines Sägezahnprofils oder Gewindes oder gerändelt versehen ist, wobei die Hülse oder Formbuchse eine bevorzugt stimseitig gleitlagerbeschichtete Anlauffläche aufweist oder einen gleitlagerbeschichteten Kragen aufweist. Diese Ausgestaltung begünstigt nicht zuletzt auch eine Integration an einer Schnittstelle zwischen Planetenträger und Planetenachsen und kann die Reibung bzw. den Verschleiß auch an wenigstens einer Stirnseite vorteilhaft minimieren. Dabei kann die strukturierte Oberfläche zur kraftschlüssigen Abstützung in axialer Richtung in wenigstens einem Axialabschnitt innen mit einer kraftschlüssig wirkenden und durch Laserstrukturierung eingebrachten Oberflächenstruktur mit erhöhtem Haftreibkoeffizient versehen sein. Dies ermöglicht auch innenseitig eine sehr zuverlässige axialfeste Anhaftung gegen axiale Relativbewegungen, ohne dass dafür die entsprechende Mantelfläche mit einer zusätzlichen (in makroskopischer Hinsicht) geometrischen Formgebung versehen sein muss. Dies hat nicht zuletzt auch Vorteile hinsichtlich möglichst umfangreicher Montage-ZZusammenbaumöglichkeiten. Wahlweise sind beide oder ist nur eine der wenigstens zwei aneinander anliegenden Mantelflächen seitens der Achse oberflächenstrukturiert, also entweder die Innenmantelfläche des Zwischenelements oder die (Außen-)Mantelfläche der Achse. Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Zwischenelementanordnung wenigstens ein Zwischenelement, welches als Hülse oder Formbuchse umfassend eine Oberflächenstruktur in der Art eines Sägezahnprofils oder Gewindes oder Rändelung ausgestaltet ist. Diese Struktur kann dabei auch in Abhängigkeit von einer bestimmten Mantelfläche und/oder bestimmten Axialposition vorgegeben werden, insbesondere auch in Kombination bzw. in Überlagerung mit der hier beschriebenen Laserstruktur.

Gemäß einem Ausfuhrungsbeispiel umfasst die Zwischenelementanordnung eine L-förmige Formbuchse, insbesondere eine L-förmige Formbuchse mit Innenmutter oder in Kombination mit einem Konus, wobei die strukturierte Oberfläche zur formschlüssigen Abstützung in axialer Richtung in wenigstens einem Axialabschnitt außen mit einer formschlüssig wirkenden Oberflächenstruktur insbesondere in der Art eines Sägezahnprofils oder Gewindes oder gerändelt versehen ist, wobei die Formbuchse bevorzugt stimseitig gleitlagerbeschichtet ist, wobei die Formbuchse mittels einer/der Innenmutter und/oder mittels eines/des Konus an der Achse in axialer Richtung gesichert ist. Hierdurch können nicht zuletzt auch weitere Vorteile betreffend die Einbausituation erzielt werden; beispielsweise kann in Planetengetrieben ein Sicherungsring entfallen. Dabei kann die strukturierte Oberfläche zur kraftschlüssigen Abstützung in axialer Richtung in wenigstens einem Axialabschnitt innen mit einer kraftschlüssig wirkenden und durch Laserstrukturierung eingebrachten Oberflächenstruktur mit erhöhtem Haftreibkoeffizient versehen sein. Dies ermöglicht auch innenseitig eine sehr zuverlässige axialfeste Anhaftung gegen axiale Relativbewegungen. Dabei kann ein/der in Kombination mit der Formbuchse bereitgestellte Konus in Ausgestaltung als konischer Achssitz bereitgestellt sein, insbesondere am gegenüberliegenden Achsende einer an zwei Axialabschnitten eingefassten Achse. Eine derartige Ausgestaltung liefert auch den Vorteil einer sehr effektiven Axiallastübertragung (insbesondere im Sinne einer Entlastung der weiteren sich kontaktierenden Mantelflächen) an einem der Achsenden, insbesondere in Verbindung mit einer vergleichsweise einfachen/vorteilhaften Montage. Wahlweise sind beide oder ist nur eine der wenigstens zwei aneinander anliegenden Mantelflächen seitens der Achse oberflächenstrukturiert, also entweder die Innenmantelfläche des Zwischenelements oder die (Außen-) Mantelfläche der Achse.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die Zwischenelementanordnung wenigstens ein Zwischenelement, welches als Formbuchse in Kombination mit einer Innenmutter oder einem Konus ausgestaltet ist. Hierdurch kann optional auch die Bauteilkombination Achsaufhahme-Achse mit weiterer Funktionalität ausgestattet werden, insbesondere axialpositionsspezifisch (z.B. an nur einem der Achsenden).

Gemäß einem Ausfiihrungsbeispiel weist die Zwischenelementanordnung einen in Kombination mit einer Formbuchse bereitgestellten Konus in Ausgestaltung als konischer Achssitz auf, insbesondere am gegenüberliegenden Achsende einer an zwei Axialabschnitten eingefassten Achse. Dies liefert insbesondere bei einem beidseitig vom Planetenträger eingefassten Planetenrad eine vorteilhafte Art der Bauteilkombination von Achsaufhahme und Achse.

Gemäß einem Ausfiihrungsbeispiel umfasst die Zwischenelementanordnung wenigstens ein Zwischenelement in Ausgestaltung als konisch geformte Zwischenachstülle, wobei die strukturierte Oberfläche zur formschlüssigen Abstützung in axialer Richtung sowohl auf einer/der Innenseite als auch auf einer/der Außenseite der Zwischenachstülle vorgesehen ist und mit einer formschlüssig wirkenden Oberflächenstruktur insbesondere in der Art einer beidseitigen mehrfach konischen Sägezahnprofilierung für eine schraubenartige Verzahnung versehen ist, und wobei bevorzugt auch sowohl innen als auch außen eine relativ feinere Struktur umfassend eine kraftschlüssig wirkende und durch Laserstrukturierung eingebrachte Oberflächenstruktur mit erhöhtem Haftreibkoeffizient und wahlweise auch eine durch chemische Strukturierung erzeugte Oberflächenstruktur und/oder basierend auf Nanostrukturhaftung insbesondere durch Kaltverschweißen miteinander verbundene Oberflächenstrukturen vorgesehen ist (insbesondere sowohl innen als auch außen, zwecks funktionaler Redundanz an beiden Kontaktflächen innen und außen), z.B. in Kombination miteinander an unterschiedlichen Axialpositionen und/oder unterschiedlichen Mantelflächen. Dies ermöglicht nicht zuletzt auch eine vorteilhafte Kombinierung bzw. Kombination von kraft- und formschlüssigen Hafteffekten sowohl innen- als auch außenseitig. Dabei kann ein/das als konisch geformte Zwischenachstülle ausgestaltete Zwischenelement der Zwischenelementanordnung auch eine ballige Kammprofilierung aufweisen. Hierdurch kann nicht zuletzt auch ein Verformungs- bzw. Toleranzausgleicheffekt funktional integriert werden sowie die Montage erleichtert werden.

Wahlweise sind beide oder ist nur eine der wenigstens zwei aneinander anliegenden Mantelflächen seitens der Achse oberflächenstrukturiert, also entweder die Innenmantelfläche des Zwischenelements oder die (Außen-)Mantelfläche der Achse. Gemäß einem Ausfuhrungsbeispiel weist die Zwischenelementanordnung wenigstens ein Zwischenelement mit einer außenliegenden relativ gröberen Struktur auf, wobei die relativ feinere laserstrukturierte Oberfläche seitens der Achse vorgesehen ist, wahlweise an der Achse und/oder am Zwischenelement. Diese funktionale Aufteilung der zumindest im Wesentlichen kraftschlüssigen axialfesten Wirkungsweise bzw. Verbindung innen und der vornehmlich oder zumindest zu deutlichen Anteilen auch formschlüssigen axialfesten Verbindung außen liefert nicht zuletzt auch einen guten Kompromiss aus fertigungstechnischer Umsetzbarkeit und anwendungsspezifischer Realisierbarkeit, auch unter Berücksichtigung von zweckdienlichen Materialpaarungen und Werkstoffhärten.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Zwischenelementanordnung oder ein einzelnes Zwischenelement davon aus mehreren Lagen ausgebildet, insbesondere aus mehreren Lagen mit jeweils unterschiedlicher/individueller (lokaler) Härte (beispielsweise hervorgerufen durch unterschiedliche lokale Härteprozesse) oder aus unterschiedlichen Werkstoffen oder Werkstoffpaarungen mit jeweils unterschiedlicher/individueller Härte insbesondere auch ungleich der Härte des Werkstoffs der Achse oder der Achsaufhahme. Dies liefert auch weitere Variationsmöglichkeiten hinsichtlich Material- und Härtepaarungen an den Kontaktflächen und daher eine noch größere Individualisierbarkeit. Beispielsweise können Mikrobewegung mittels eines vergleichsweise weichen Kems des Zwischenelementes auf effektive Weise abgebaut werden, also indem außen (in wenigstens einer äußeren Lage) eine vergleichsweise härtere, verschleißfestere Struktur vorgesehen wird. Der Fachmann kann z.B. auch in Hinblick auf vorteilhafte Materialien von Achse und Achsaufnahme entscheiden, ob mehrere Lagen bzw. mehrere Werkstoffe (Werkstoffschichten) vorteilhaft vorzusehen sind und welche spezifische Härte jeweils vorzusehen ist. Diesbezügliche Variationen sind auch stark anwendungsspezifisch zu implementieren.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist innerhalb wenigstens eines strukturierten Oberflächenabschnitts des (jeweiligen) Zwischenelements eine Liniendichte und/oder Richtung der Struktur und/oder Intensität und Form der Struktur individualisiert ist. Dies ermöglicht nicht zuletzt auch eine noch spezifischere Auslegung hinsichtlich lokaler Kontaktbedingungen z.B. hinsichtlich Flächenpressung, Kraftwirkungsrichtung oder dergleichen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Industriegetriebe als Planetengetriebe ausgestaltet, bei welchem eine/die (jeweilige) Achsaufhahme in einem Planetenträger des Planetengetriebes vorgesehen ist, insbesondere in Ausgestaltung als Planetenträgerbohrung, wobei an der jeweiligen Achsaufhahme wenigstens ein Zwischenelement der Zwischenelementanordnung an wenigstens einer Mantelfläche zumindest im Wesentlichen kraftschlüssig gegen axiale Relativbewegung zwischen Planetenträger bzw. Achsaufnahme und Achse angeordnet ist bzw. dort verschleißmindemd bzw. verschleiß verhindernd wirkt. Die vorliegende Erfindung kann nicht zuletzt auch auf besonders vorteilhafte Weise in Planetengetrieben mit vergleichsweise hoher Anzahl von Planeten bzw. Planetenachsen realisiert werden, insbesondere ohne dass sich die hohe Anzahl von Planeten negativ auf die Steifigkeit auswirkt. Der Planetenträger ist dabei beispielsweise als Gussteil ausgestaltet; das Gussmaterial kann dabei weitgehend unabhängig vom wenigstens einen Material des wenigstens einen Zwischenelements gewählt werden.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Industriegetriebe in einem Triebstrang einer Windenergieanlage verbaut oder speziell dafür konfiguriert, nämlich in Ausgestaltung als Planetengetriebe bzw. umfassend wenigstens eine Planetengetriebestufe. Diese Anwendung in einem vergleichsweise hochbelasteten und dynamischen Triebstrang auf dem Gebiet der Windenergieerzeugung liefert dabei auf besonders spürbare und nachhaltige Weise insbesondere die hier beschriebenen vorteilhafte verschließmindemden Effekte.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die jeweilige Achse in zwei Axialabschnitten in der Achsaufhahme axialfest gelagert, wobei die jeweilige Achse in einem ersten Axialabschnitt mittels eines ersten Zwischenelements der Zwischenelementanordnung axialfest gelagert ist und in einem zweiten Axialabschnitt mittels eines zweiten Zwischenelements der Zwischenelementanordnung axialfest gelagert ist, wobei die Zwischenelemente an wenigstens einer innenliegenden Oberfläche jeweils zumindest oder im Wesentlichen kraftschlüssig an der Achse anliegen und an wenigstens einer außenliegenden Oberfläche jeweils zumindest oder im Wesentlichen formschlüssig an der Achse anliegen; wobei das erste und zweite Zwischenelement wahlweise von demselben Typ oder unterschiedlichen Typs sind, insbesondere ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Zwischenelementtypen: Hülse wahlweise mit Anlauffläche, Formbuchse wahlweise in Kombination mit Innenmutter und/oder Konus. Diese Variabilität hat sich insbesondere auch im Zusammenhang mit unterschiedlichen Arten von hochbelasteten Planetengetrieben mit vergleichsweise hoher Anzahl von Planeten und einer axialfesten Lagerung der einzelnen Planetenachsen als vorteilhaft erwiesen. Vorteilhaft ist dabei die axialkraftübertragende Wirkung an beiden Axialabschnitten zumindest annähernd gleich eingestellt (Effekt der erfmdungsgemäßen Maßnahmen), wobei die Ausprägung und/oder Verteilung der Strukturen über den Umfang und/oder in Axialrichtung dabei jedoch auf für jeden Axialabschnitt unterschiedliche bzw. individuelle Weise realisiert sein kann.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die jeweilige Achse in zwei Axialabschnitten in der Achsaufhahme beidseitig des entsprechenden Planetenrades axialfest und dadurch axialkraftübertragend gelagert, insbesondere derart dass das Planetenrad durch zumindest eines der Zwischenelemente mittels einer Anlauffläche axial positionierbar ist. Dies begünstig nicht zuletzt auch das Aufrechterhalten der gewünschten Steifigkeit weitgehend unabhängig von der Einsatz -/Betriebs- /Lebensdauer bzw. weitgehend unabhängig von etwaigen verschleißbezogenen Aspekten, insbesondere unabhängig von Spiel oder auch nur minimal kleinen Relativbewegungen (was jeweils zumindest nahezu ausgeschlossen werden kann). Dabei kann die jeweilige Axialkraft zumindest im Wesentlichen, wahlweise auch ausschließlich, in den mittels des jeweiligen Zwischenelements definierten Axialabschnitten übertragen werden. Wahlweise kann dabei auch eine Kaltverschweißung an zumindest einem der Axialabschnitte realisiert sein.

Ein Aspekt betrifft ferner ein Herstellungsverfahren für Zwischenelemente für Industriegetriebe in Ausgestaltung als Planetengetriebe mit verschleißminimierten bzw. verschleißverhindemden Komponenten umfassend die zuvor weiter oben beschriebene Zwischenelementanordnung, beispielsweise in einer Anordnung in einem Triebstrang einer Windenergieanlage. Die zuvor genannte Aufgabe wird insofern auch gelöst durch ein Verfahren gemäß dem entsprechenden nebengeordneten Verfahrensanspruch, nämlich durch ein Verfahren zum Herstellen einer Zwischenelementanordnung zur Verwendung in einem Industriegetriebe in Ausgestaltung als Planetengetriebe (beispielsweise einer Windenergieanlage) in wenigstens einem Axialabschnitt zwischen wenigstens einer Achse und wenigstens einer Achsaufnahme zur axialfesten Lagerung der Achse in der Achsaufhahme, insbesondere zur Verwendung an einem Planetenträger des Planetengetriebes, wobei in zumindest einem Oberflächenabschnitt wenigstens eines Zwischenelements der Zwischenelementanordnung seitens der Achse und/oder seitens der Achsaufhahme eine strukturierte Oberfläche umfassend wenigstens eine (axialkraftübertragende) laserstrukturierte Oberfläche eingebracht wird, die eingerichtet ist zur zumindest im Wesentlichen kraftschlüssigen und wahlweise auch formschlüssigen Abstützung gegen axiale Verlagerung, insbesondere zumindest umfassend ein Laserstrukturieren einer für Kraftschluss eingerichteten Innenoberfläche. Hierdurch ergeben sich zuvor genannte Vorteile, insbesondere in Hinblick auf minimierten Kosten-ZFertigungsaufwand sowie größere Variationsmöglichkeiten auch für andere Getriebekomponenten, insbesondere für Achse und Achsaufhahme.

Gemäß einer Ausführungsform wird in zumindest einem Oberflächenabschnitt einer innenliegenden Oberfläche/Mantelfläche des wenigstens einen Zwischenelements eine im Wesentlichen kraftschlüssig wirkende Oberfläche durch wenigstens einen der folgenden Schritte eingebracht: Laserstrukturieren, chemisches Strukturieren, und wahlweise ergänzend auch Kaltverschweißung für Mikro- und/oder Nanostrukturhaftung, insbesondere an weiteren Axialabschnitten und/oder Mantelflächen. Dies ermöglicht auch eine optimierte Verbindung nicht nur an der Außenmantelfläche sondern auch an der Innenmantelfläche, bei einer anderen Priorisierung der Art des Hafteffektes, nämlich Kraftschluss bzw. Haftreibung. Dabei wird die strukturierte Oberfläche bevorzugt in Abhängigkeit von wenigstens einem vordefinierten/vordefinierbaren spezifischen Erhabenheits- und/oder Dichteparameter generiert, insbesondere in wellen- oder schlangenlinienförmiger bzw. mäanderförmiger Struktur oder in schuppenartiger Struktur insbesondere mit mikroskopischen Hinterschnitten und ohne vordefmierte räumliche Ausrichtung, also bei weitgehend aleatorischer Ausrichtung. Dies erweitert nicht zuletzt die Möglichkeiten einer Individualisierung und erleichtert auch eine Art Standardisierung beim Einbringen ganz bestimmter Oberflächenstrukturen bzw. Rauhigkeitscharakteristika.

Dabei ermöglicht insbesondere das Laserstrukturieren eine sehr spezifische Auslegung/Ausgestaltung zumindest der inneren Mantelfläche des Zwischenelements, insbesondere basierend auf Parametervariationen betreffend eine bestimmte Haftreibungszahl, z.B. hinsichtlich der Tiefe/Höhe und Anordnungsdichte der Struktur und hinsichtlich der Profilform des gelaserten Rauheitsprofils, und auch von der Normalkraft, also von einer tatsächlichen Einbausituation. Es hat sich gezeigt, dass das Laserstrukturieren insbesondere auch für die Schnittstelle zwischen Planetenachsen und Planetenträgem von großem Nutzen ist, nicht zuletzt dank hoher Güte und Prozesssicherheit und Reproduzierbarkeit, so dass die Art und Weise der Lagerung der einzelnen Planeten nicht voneinander abweichend realisiert wird, sondern eine identische Ausgestaltung und identische Betriebsbedingungen für alle Planeten und Trägerbohrungen sichergestellt werden kann. Speziell das Laserstrukturieren ermöglicht sehr exakt definierbare Dimensionen und Relativpositionen der einzelnen Struktursegmente und kann dabei auch auf vergleichsweise einfache Art und Weise für eine größere Stückzahl automatisiert und in weitere Herstellungsprozesse integriert werden. Gemäß einer Ausführungsform wird in zumindest einem Oberflächenabschnitt einer außenliegenden Oberfläche/Mantelfläche des wenigstens einen Zwischenelements eine im Wesentlichen formschlüssig wirkende Oberfläche durch wenigstens einen der folgenden Schritte eingebracht: Sägezahnprofilierung, Feingewindeschneiden. Dies begünstigt nicht zuletzt auch eine sehr zuverlässige Verbindung zwischen einem vergleichsweise harten Zwischenelement und einer vergleichsweise weichen Achsaufnahme, beispielsweise einem als Gussteil ausgestalteten Planetenträger.

Beim Einbringen wenigstens eines Zwischenelements der Zwischenelementanordnung zwischen Achse und Achsaufnahme kann die entsprechende Bauteilpaarung gespreizt werden. Hierdurch ergeben sich insbesondere im Vergleich zu klassischen vergleichsweise strammen Passungen weitere Vorteile nicht nur hinsichtlich Montage sondern auch hinsichtlich Verformungsverhalten.

Die zuvor genannte Aufgabe wird auch gelöst durch eine Zwischenelementanordnung für ein Industriegetriebe in Ausgestaltung als Planetengetriebe aufweisend wenigstens eine Achse und wenigstens eine Achsaufhahme zur Lagerung der Achse, wobei die Zwischenelementanordnung zur Anordnung zwischen Achsaufnahme und Achse eingerichtet ist, wobei wenigstens ein Zwischenelement der Zwischenelementanordnung hergestellt ist durch wenigstens einen der folgenden Schritte: Bereitstellen einer Grundform eines bevorzugt einstückigen Grundkörpers eines separaten Zwischenelements eingerichtet zur verschleißmindemden bzw. verschleißverhindemden Anordnung zwischen Achse und Achsaufnahme, Einbringen wenigstens einer zur form- und wahlweise auch kraftschlüssigen Abstützung gegen axiale Relativbewegung eingerichteten strukturierten Oberfläche in zumindest einem Oberflächenabschnitt wenigstens eines Zwischenelements der Zwischenelementanordnung durch Laserstrukturieren oder wahlweise auch Einbringen wenigstens einer strukturierten Oberfläche durch chemische Strukturierung oder wahlweise auch Kaltverschweißung für Mikro- und/oder Nanostrukturhaftung, insbesondere zumindest innenliegend seitens der Achse und wahlweise auch an weiteren Axialabschnitten und/oder Mantelflächen, und wahlweise auch Einbringen wenigstens einer für formschlüssige Abstützung gegen axiale Relativbewegung eingerichteten strukturierten Oberfläche in zumindest einem Oberflächenabschnitt wenigstens eines Zwischenelements der Zwischenelementanordnung durch Sägezahnprofilierung oder Feingewindeschneiden, insbesondere zumindest außenliegend seitens der Achsaufhahme; insbesondere hergestellt durch ein hier zuvor weiter oben oder im Zusammenhang mit den Figuren beschriebenes Verfahren. Hierdurch lassen sich zuvor genannte Vorteile realisieren, insbesondere auch in Hinblick auf unabhängige Fertigungs- und Logistikketten und die schon zuvor mehrfach erwähnte hohe bauteilspezifische Individualisierbarkeit.

Die zuvor genannte Aufgabe wird auch gelöst durch Verwendung einer Zwischenelementanordnung in einem Industriegetriebe zwischen einer Achse und einer Achsaufhahme zur Lagerung der Achse, nämlich in einem Planetengetriebe (beispielsweise in einer Planetengetriebe stufe mit einer vergleichsweise hohen Anzahl von Planeten), wobei wenigstens ein Zwischenelement der Zwischenelementanordnung mit wenigstens einer für Formschluss eingerichteten Außenmantelfläche, die in wenigstens einem Außenmantelflächenabschnitt eine Formschlusskontur aufweist, formschlüssig in der Achsaufhahme zur Anlage kommt, wobei wenigstens ein Zwischenelement der Zwischenelementanordnung mit wenigstens einer für Kraftschluss eingerichteten Innenmantelfläche, die in wenigstens einem Innenmantelflächenabschnitt eine kraftschlüssig wirkende laserstrukturierte Struktur aufweist, kraft-/reibschlüssig auf der Achse zur Anlage kommt, insbesondere mit der Zwischenelementanordnung umfassend wenigstens ein Zwischenelement in Ausgestaltung als Hülse oder Formbuchse jeweils mit Anlauffläche, insbesondere für bereits bestehende und verbaute GetriebeZ-komponenten, insbesondere in wenigstens einer Planetengetriebestufe eines Triebstrangs einer Windenergieanlage, insbesondere durch entsprechende Verwendung einer zuvor weiter oben beschriebenen Zwischenelementanordnung. Hierdurch lassen sich zuvor genannte Vorteile realisieren, insbesondere auch in Hinblick auf eine effiziente/effektive funktionale Aufgliederung von axialsicherungstechnischen Vorgaben auf einzelne Kontaktflächen bzw. separate Bauteile.

Die zuvor genannte Aufgabe wird auch gelöst durch Verwendung wenigstens eines Zwischenelements einer Zwischenelementanordnung in einem Industriegetriebe in Ausgestaltung als Planetengetriebe (beispielsweise in einer Planetengetriebestufe mit einer vergleichsweise hohen Anzahl von Planeten) zwischen einer Achse und einer Achsaufnahme zur Lagerung der Achse, insbesondere jeweils in ein oder zwei Axialabschnitten zwischen Planetenachsen und einem Planetenträger des Planetengetriebes, wobei das wenigstens eine Zwischenelement der Zwischenelementanordnung mit wenigstens einer für Formschluss eingerichteten Außenmantelfläche, die in wenigstens einem Außenmantelflächenabschnitt eine insbesondere sägezahn- oder feingewindeartige Formschlusskontur aufweist und eine relativ größere Härte aufweist als die Achsaufnahme, formschlüssig in der Achsaufhahme sitzt, wobei das wenigstens eine Zwischenelement mit wenigstens einer für Kraftschluss eingerichteten Innenmantelfläche, die in wenigstens einem Innenmantelflächenabschnitt eine kraftschlüssig wirkende laserstrukturierte Struktur aufweist, kraft-/reibschlüssig auf der Achse sitzt, wobei das wenigstens eine Zwischenelement bevorzugt thermisch und/oder durch Einschlagen in die Achsaufnahme montiert ist/wird, insbesondere mit dem wenigstens einen Zwischenelement in Ausgestaltung als Hülse oder Formbuchse oder Zwischenachstülle jeweils mit Anlauffläche, insbesondere in wenigstens einer Planetengetriebestufe eines Triebstrangs einer Windenergieanlage, insbesondere durch entsprechende Verwendung einer zuvor weiter oben beschriebenen Zwischenelementanordnung. Hierdurch lassen sich zuvor genannte Vorteile realisieren, insbesondere in Hinblick auf zahlreiche Vorteile nicht nur in konstruktiver und verschleißtechnischer Hinsicht sondern auch im Gesamtkontext einer Montage der Komponenten eines Industriegetriebes.

Zusammenfassung: Die vorliegende Erfindung betrifft ein Industriegetriebe aufweisend wenigstens eine Achse und wenigstens eine Achsaufhahme zur axialfesten Lagerung der Achse, wobei die Achse in wenigstens einem Axialabschnitt in der Achsaufhahme axialfest gelagert ist; wobei zwischen Achsaufhahme und Achse wirkend im/in dem wenigstens einen Axialabschnitt eine Zwischenelementanordnung vorgesehen ist, welche axialfest und axialkraftübertragend zwischen Achse und Achsaufnahme gelagert ist, und welche in zumindest einem Oberflächenabschnitt seitens der Achse und/oder seitens der Achsaufnahme eine laserstrukturierte Oberfläche aufweist und dadurch eingerichtet ist zur zumindest im Wesentlichen kraftschlüssigen und wahlweise auch formschlüssigen Abstützung gegen axiale Verlagerung, wobei zusätzlich auch ein kegeliger Presssitz oder dergleichen einen eher auf makroskopischer Ebene sichergestellten Formschluss realisierende Verbindung vorgesehen sein kann. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner auch entsprechende Zwischenelemente mit laserstrukturierten Oberflächen für eine solche Zwischenelementanordnung sowie Herstellungsverfahren dafür und deren Verwendung in Planetengetrieben bzw.

Planetengetriebestufen mit vergleichsweise hoher Anzahl von Planeten insbesondere für Windenergieanlagen.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

In den nachfolgenden Zeichnungsfiguren wird die Erfindung noch näher anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch beschrieben, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können, und wobei fur Bezugszeichen, die nicht explizit in einer jeweiligen Zeichnungsfigur beschrieben werden, auf die anderen Zeichnungsfiguren verwiesen wird. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung: Figur 1 in einer geschnittenen Seitenansicht Komponenten eines Industriegetriebes mit einer Zwischenelementanordnung gemäß Ausfiihrungsbeispielen;

Figuren 2A bis 2F Ansichten von Komponenten eines Industriegetriebes bzw. einer darin verwendeten Zwischenelementanordnung gemäß einem Ausfiihrungsbeispiel;

Figuren 3A bis 3C Ansichten von Komponenten eines Industriegetriebes bzw. einer darin verwendeten Zwischenelementanordnung gemäß einem weiteren Ausfiihrungsbeispiel;

Figuren 4 und 5 jeweils in geschnittener Seitenansicht Komponenten eines Industriegetriebes mit verschleißverhindemder Zwischenelementanordnung gemäß weiteren Ausführungsbeispielen;

Figuren 6A, 6B Ansichten von Komponenten eines Industriegetriebes bzw. einer darin verwendeten Zwischenelementanordnung gemäß einem weiteren Ausfiihrungsbeispiel;

Figuren 7A bis 7E eine perspektivische Ansicht und drei Seitenansichten jeweils von Komponenten eines Industriegetriebes bzw. einer darin realisierten Zwischenelementanordnung gemäß einem weiteren Ausfiihrungsbeispiel;

Figur 8 einzelne Schritte eines Verfahrens zum Herstellen einer Zwischenelementanordnung gemäß Ausfiihrungsbeispielen;

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Die Erfindung wird zunächst unter allgemeiner Bezugnahme auf alle Bezugsziffem und Figuren erläutert. Besonderheiten oder Einzelaspekte oder in der jeweiligen Figur gut sichtbare/darstellbare Aspekte der vorliegenden Erfindung werden individuell im Zusammenhang mit der jeweiligen Figur thematisiert.

Bereitgestellt wird eine Zwischenelementanordnung 10 umfassend wenigstens ein Zwischenelement 10a mit strukturierten Oberflächen 10.1, nämlich wenigstens einem radial außenhegenden Oberflächenabschnitt 10.1a (insbesondere eine strukturierte Außenmantelfläche) und wenigstens einem in radialer Richtung (r) innenliegenden Oberflächenabschnitt 10.1b (insbesondere eine strukturierte Innenmantelfläche), wobei die strukturierten Oberflächen 10.1 formschlüssige Abschnitte 10.3a (wenigstens einen) und kraftschlüssige Abschnitte 10.3b (wenigstens einen) umfassen. Die strukturierten Oberflächen 10.1 können in einer zwischen einer Achse 101 und einer Achsaufhahme 103 verbauten Anordnung des (jeweiligen) Zwischenelements 10a eine in axialer Richtung (x) axialfeste form-/kraftschlüssige Verbindung 20 zwischen Achse und Achsaufnahme sicherstellen, beispielsweise in einem Industriegetriebe 100 umfassend wenigstens eine Planetengetriebestufe, insbesondere in einer Anordnung zwischen entsprechenden Planetenachsen und Planetenträgerbohrungen. Auch insofern kann auf vergleichsweise einfache Art und Weise ein sehr effektiver Verschleißschutz insbesondere auch an der Schnittstelle zwischen einem Planetenträger 105 und den damit in einem Planetenhohlrad 109 umlaufend geführten Planetenrädem 107 bereitgestellt werden, wobei dieser Verschleißschutz auch vergleichsweise einfach und variabel für spezifische Anwendungsbereiche individualisierbar bleibt.

Es hat sich gezeigt, dass eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Zwischenelementanordnung dadurch erzielt werden kann, dass das jeweilige Zwischenelement in zumindest einem äußeren Oberflächenabschnitt (insbesondere an einer Außenmantelfläche), also seitens der Achsaufhahme, eine formschlüssig wirkende strukturierte Oberfläche mit vergleichsweise grober Formgebung/Struktur aufweist (insbesondere Sägezahnprofil gegen axiales Herauswandem, oder eine Art Feingewindekontur), welche bevorzugt eine größere Härte aufweist als die korrespondierende Oberfläche der Achsaufhahme, und in zumindest einem inneren Oberflächenabschnitt (insbesondere an einer Innenmantelfläche), also seitens der Achse, eine kraftschlüssig wirkende strukturierte Oberfläche mit vergleichsweise feiner Laserstruktur aufweist (und wahlweise auch chemisch strukturiert und/oder kaltverschweißt insbesondere für Mikro- und/oder Nanostrukturhaftung, insbesondere an weiteren Axialabschnitten und/oder Mantelflächen). Dabei kann das jeweilige Zwischenelement insbesondere in einer der folgenden (bei mehreren Axialabschnitten XI, X2 der zu lagernden Achse miteinander kombinierbaren) Ausgestaltungen bereitgestellt sein: geschlitzte Hülse oder Formbuchse insbesondere mit integrierter Anlauffläche und/oder mit Innenmutter und/oder in Kombination mit Konus, Zwischenachstülle insbesondere konisch geformt.

Beispielsweise wird das Zwischenelement 10a in Ausgestaltung als Hülse 11 bereitgestellt, insbesondere als geschlitzte Hülse umfassend wenigstens einen Schlitz 11.1. Wahlweise kann an der Hülse auch eine Anlauffläche bzw. -scheibe 12 vorgesehen sein, insbesondere mit wenigstens einer gleitlagerbeschichteten Oberfläche bzw. Stirnseite 12.1 und/oder mit Radialschlitzen oder dergleichen Ausnehmungen 12.3. Beispielsweise wird das Zwischenelement 10a in Ausgestaltung als L-förmige Formbuchse 13 bereitgestellt, insbesondere mit Innen(nut)mutter 14.1 und/oder in Kombination mit einem Konus 14.3 (konischer Achssitz insbesondere bei zwei Axialabschnitten XI, X2 jeweils versehen mit einem Zwischenelement). Bevorzugt weist die L-förmige Formbuchse wenigstens eine gleitlagerbeschichtete Oberfläche 13.1 bzw. Stirnseite auf. Die Formbuchse kann dabei auch weitgehend unabhängig von der im Einzelfall gewählten Geometrie mit Innen(nut)mutter, wahlweise auch in Kombination mit einem Konus, bereitgestellt sein.

Beispielsweise wird das Zwischenelement 10a in Ausgestaltung in der Art einer Zwischenachstülle 15 (insbesondere konisch geformt) bereitgestellt, bzw. als Achsdübel oder Achsanker, wobei die strukturierten Oberflächen sowohl auf einer/der Innenseite als auch auf einer/der Außenseite vorgesehen sind und mit einer formschlüssig wirkenden Oberflächenstruktur insbesondere in der Art einer beidseitigen mehrfach konischen Sägezahnprofilierung versehen ist, wobei bevorzugt auch sowohl innen als auch außen eine relativ feinere Struktur umfassend eine kraftschlüssig wirkenden Oberflächenstruktur mit erhöhtem Haftreibkoeffizient insbesondere durch Laserstrukturierung und wahlweise auch durch chemische Strukturierung und/oder Kaltverschweißung für Mikro- und/oder Nanostrukturhaftung vorgesehen ist, insbesondere an weiteren Axialabschnitten und/oder Mantelflächen. Beispielsweise ist eine konisch geformte Zwischenachstülle mit balliger Kammprofilierung vorgesehen. Wahlweise sind beide oder ist nur eine der wenigstens zwei aneinander anliegenden Mantelflächen seitens der Achse oberflächenstrukturiert, also entweder die Innenmantelfläche des Zwischenelements oder die (Außen-) Mantelfläche der Achse.

Die vorliegende Erfindung steht auch im Zusammenhang mit einem Herstellungsverfahren betreffend einzelne Zwischenelemente (insbesondere die hier im Einzelnen beschriebenen Typen) bzw. eine/die Zwischenelementanordnung bzw. ein damit ausgestattetes verschleißgemindertes Industriegetriebe. In einem ersten Schritt S1 erfolgt ein Bereitstellen einer Grundform bzw. eines bevorzugt einstückigen Grundkörpers eines (separat bereitstellbaren) Zwischenelements 10a, welches insbesondere aufgrund des Material und/oder der Härte und der daran vorzunehmenden Strukturierung eingerichtet ist zur verschleißmindemden bzw. verschleißverhindemden Anordnung zwischen Achse und Achsaufhahme. In einem weiteren Schritt S2 erfolgt das Einbringen einer formschlüssig wirkenden Struktur in zumindest einem außenliegenden Oberflächenabschnitt 10.1a, insbesondere durch Sägezahnprofilierung oder Feingewindeschneiden. In einem weiteren Schritt S3 erfolgt das Einbringen einer kraftschlüssig wirkenden Struktur in zumindest einem innenhegenden Oberflächenabschnitt 10.1b, insbesondere durch Laserstrukturieren und/oder durch chemische Strukturierung und/oder Kaltverschweißung für Mikro- und/oder Nanostrukturhaftung (chemische Strukturierung und/oder Kaltverschweißung insbesondere auch an weiteren Axialabschnitten und/oder Mantelflächen). In der Folge kann in einem weiteren Schritt S4 ein jeweils gewünschtes Zwischenelement bereitgestellt werden und beispielsweise durch die hier an anderer Stelle erwähnten Schritte zwischen Achse und Achsaufnahme montiert werden, beispielsweise auch in bereits verbauten oder betriebenen Getrieben.

Im Folgenden werden Besonderheiten der Erfindung unter Bezugnahmen auf einzelne Figuren bzw. Ausführungsbeispiele erläutert.

In Fig. 1 ist eine beispielhafte Anwendung/Verwendung der erfindungsgemäßen Zwischenelementanordnung 10 gezeigt (hier ist exemplarisch ein einzelnes Zwischenelement 10a an einem der Enden der Achse angedeutet), unter Bezugnahme auf einen Planetenträger 105 mit Achsaufhahme 103 und daran jeweils axialfest in einem oder zwei Axialabschnitten gelagerten Planetenachsen 101. Das jeweilige Planetenrad 107 wird mittels des Planetenträgers 105 an einer vordefmierten Axialposition gehalten und im Planetenhohlrad 109 umlaufend geführt. In den folgenden Figuren werden unterschiedliche Ausführungsbeispiele gezeigt, welche beispielsweise auch bei einem Getriebe bzw. einer Einbausituation wie in Fig. 1 gezeigt implementiert werden können, wahlweise an einem oder beiden Achsenden bzw. Kontaktbereichen zwischen Achse und Achsaufhahme. Wie schon weiter oben erläutert, kann die Einbausituation wahlweise auch abweichend gewählt werden, beispielsweise an einer anderen Stelle oder in einer anderen Getriebeart.

In den Figuren 2A bis 2F wird eine Ausgestaltung wenigstens eines Zwischenelements 10a der Zwischenelementanordnung 10 als geschlitzte Hülse veranschaulicht: Das Zwischenelement 10a liegt in Ausgestaltung als Hülse mit außen formschlüssiger Oberfläche (insbesondere Sägezahnprofil oder Feingewinde) vor und ist gegen die (axiale) Ausdrückrichtung zwischen Achse und Achsaufhahme verankert, wobei die Hülse bevorzugt gehärtet oder nitriert ist. Die Außenmantelfläche der Hülse kann sich in die Achsaufhahme (z.B. Gussbohrung) pressen und einen Verschleißschutz für die Achsaufhahme bereitstellen (z.B. für einen Planetenträger aus Gussmaterial, bzw. für einen Gussträger). An der Innenmantelfläche der Hülse seitens der Achse ist ein kraftschlüssiger Presssitz vorgesehen, mit bevorzugt laserstrukturierter Oberfläche, wobei die Oberfläche bevorzugt martensitisch hart ist. Das Zwischenelement 10a stellt dabei wenigstens eine an der radial außenliegenden Kontaktfläche zumindest im Wesentlichen formschlüssige Verbindung bereit und wenigstens eine an der radial innenliegenden Kontaktfläche zumindest im Wesentlichen kraftschlüssige Verbindung mit hohem Reibkoeffizienten bereit (insbesondere laserstrukturierte Innenmantelfläche). Die Hülse besteht beispielsweise aus Blechmaterial (gebogen) oder ist als Hülse gefertigt, wobei die Positionstoleranz der Achsverbindung zumindest annähernd identisch bleiben kann.

In Fig. 2A ist eine Zwischenelementanordnung 10 umfassend zwei als Hülse 11 ausgestaltete (bzw. auf der Grundform einer Hülse basierende) Zwischenelemente 10a in zwei unterschiedlichen Axialabschnitten an den beiden Enden einer/der Planetenachse. In Fig. 2B ist eine Detailansicht eines der beiden verschleißgemindert gelagerten Axialabschnitte gezeigt. In Fig. 2C ist eine/die Oberflächenstruktur einer äußeren Mantelfläche des entsprechenden Zwischenelements 10a veranschaulicht, nämlich ein Sägezahnprofil mit nach links größerem/stärkerem Formschluss als nach rechts (also bei Ansicht auf die Figur 2C nach links gerichteter Kraft). In Fig. 2D ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines hülsenartigen Zwischenelements gezeigt, wobei das Zwischenelement einen Schlitz 11.1 aufweist bzw. in axialer Richtung durchgängig geschlitzt ist. In Fig. 2E ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hülsenartigen Zwischenelements gezeigt. In Fig. 2F ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hülsenartigen Zwischenelements gezeigt, bei welchem die strukturierte äußere Oberfläche nur über einen Abschnitt (ca. 50%) der absoluten Länge der Außenmantelfläche vorliegt, nämlich in einem bei bestimmungsgemäßer Anordnung um die Achse weiter axial innenliegenden Abschnitt.

In den Figuren 3A bis 3C wird eine Ausgestaltung wenigstens eines Zwischenelements 10a der Zwischenelementanordnung 10 als Hülse mit integrierter Anlauffläche veranschaulicht: Das Zwischenelement 10a liegt in Ausgestaltung als Hülse mit außen formschlüssiger Oberfläche (insbesondere Sägezahnprofil oder Feingewinde) vor und ist gegen die (axiale) Ausdrückrichtung zwischen Achse und Achsaufnahme verankert, wobei die Hülse bevorzugt gehärtet oder nitriert ist. Die Außenmantelfläche der Hülse kann sich in die Achsaufhahme (z.B. Gussbohrung) pressen und einen Verschleißschutz für die Achsaufhahme bereitstellen (z.B. für einen Planetenträger aus Gussmaterial, bzw. fur einen Gussträger). Die Stirnseite der Hülse ist bevorzugt gleitlagerbeschichtet. An der Innenmantelfläche der Hülse seitens der Achse ist ein kraftschlüssiger Presssitz vorgesehen, mit bevorzugt laserstrukturierter Oberfläche, wobei die Oberfläche bevorzugt martensitisch hart ist. Die Hülse kann in geschlitzter Form vorliegen und eine Vielzahl von Funktionen erfüllen, insbesondere einen formschlüssigen Verschleißschutz an der Achsaufhahme (z.B. Gussträger) und das Bereitstellen von Trägermaterial für Laser- oder Auftragsschweißen einer/der Anlaufkontur. Dabei kann eine Präzisionsbearbeitung insbesondere bezüglich einer Schlüsselweite an der Anlaufkontur und der Achsaufhahme (nur ebene Spiegelfläche) entfallen, und es kann auf vergleichsweise einfache Weise eine verdrehgesicherte Anordnung bereitgestellt werden.

In Fig. 3A ist eine Ausführungsform mit zwei Spiegelverkehr zueinander eingebauten Hülsen mit integrierter Anlauffläche veranschaulicht. In Fig. 3B sind im Detail die über die (zumindest annähernd gesamte Länge vorliegende) strukturierte Außenmantelfläche 10. la und der Anlaufflächenabschnitt 12 gezeigt, wobei der Anlaufflächenabschnitt wenigstens eine gleitlagerbeschichtete Stirnseite 12.1 und einen Vielzahl von Radialschlitzen 12.3 mit Entspannungsbohrungen aufweist. In Fig. 3C ist eine/die Oberflächenstruktur einer äußeren Mantelfläche des entsprechenden Zwischenelements 10a veranschaulicht, nämlich ein Sägezahnprofd mit nach links größerem/stärkerem Formschluss als nach rechts.

Insbesondere die hier als Hülse beschriebene Ausgestaltung des jeweiligen Zwischenelements 10a kann dabei auch in der Art einer Klemmverbindung zwischen Achse und Achsaufhahme angeordnet sein.

In der Fig. 4 wird eine Ausgestaltung wenigstens eines Zwischenelements 10a der Zwischenelementanordnung 10 als L-förmige Formbuchse mit Innennutmutter veranschaulicht: Die Formbuchse mit Nutmutter 14.1 weist eine formschlüssig (insbesondere mit Sägezahnprofd oder Feingewinde) ausgestaltete Außenmantelfläche auf und ist dabei gegen die axiale Ausdrückrichtung gesichert und besteht bevorzugt aus gehärtetem oder nitriertem Material. Die Außenmantelfläche der L-förmigen Formbuchse kann sich dabei in die Achsaufnahme (z.B. Gussbohrung) pressen und einen sehr effektiven Verschleißschutz für die Achsaufhahme bereitstellen (z.B. für einen Planetenträger aus Gussmaterial, bzw. für einen Gussträger). Bevorzugt ist eine/die Stirnseite in der Art bzw. hinsichtlich der Funktionalität einer Anlaufscheibe beschichtet (insbesondere in der Art einer Gleitlagerbeschichtung). Vorteilhaft kann dabei beispielsweise auch ein Sicherungsring der Achse entfallen. Eine Axiallast kann an wenigstens einer innenliegenden Fläche durch Kraftschluss übertragen werden (bevorzugt mittels Laserstruktur, insbesondere sägezahnartig), wobei eine axiale Sicherung durch eine/die innenliegende Nutmutter in der Formbuchse erfolgen kann. Ein Vorspannen der Achse kann hydraulisch gesetzt oder gezogen sein. Wahlweise kann eine geschlitzte Ausgestaltung in Verbindung mit einer konischen Bohrung vorgesehen sein, wobei die jeweilige Anlaufkontur bevorzugt ballig profiliert ist zum effektiven Vorhalten einer plastischen Deformation.

In der Fig. 5 wird eine Ausgestaltung wenigstens eines Zwischenelements 10a der Zwischenelementanordnung 10 als L-förmige Formbuchse in Kombination mit einem Konus 14.3 veranschaulicht: Mittels eines/des konischen Achssitzes können auch vergleichsweise große Axiallasten auf sehr sichere/robuste Weise übertragen werden, wobei der Konus selbsthemmend ausgestaltet sein kann oder durch eine entsprechende Sicherung gegen HerausziehenZ-wandem gesichert werden kann. Ein entsprechender Ring kann in der Art wie ein Seegering geschlitzt sein. Wahlweise kann eine Entlastungsnut vorsehen sein. Die Ausgestaltung gemäß Fig. 5 veranschaulicht auch, dass die vorliegende Erfindung auch in Abhängigkeit von unterschiedlichen Anforderungen an eine Axialsicherung bzw. an die Fähigkeit der Übertragung von vergleichsweise hohen Axiallasten individuell für spezifische Anwendungsfälle vergleichsweise variabel optimierbar ist.

In den Figuren 6A und 6B wird eine Ausgestaltung wenigstens eines Zwischenelements 10a der Zwischenelementanordnung 10 als konisch geformte Zwischenachstülle 15 veranschaulicht: Die Zwischenachstülle (gemäß der vorliegenden Offenbarung auch als Achsdübel oder Achsanker bezeichnet, wobei der Begriff „Dübel“ hier insbesondere auf die formschlüssige Kontur abstellen soll) insbesondere in geringfügig konischer Ausgestaltung kann durch Einschlagen der Achse zu einer lokalen plastischen Verformung der Achsaufnahme bzw. Trägerbohrung führen und das Material der Zwischenachstülle bzw. das Dübelmaterial spreizen. Dabei besteht Formschluss bestimmungsgemäß vornehmlich zwischen Achsaufnahme und Achstülle/Dübel (also an der außenhegenden Kontaktfläche des Zwischenelements), so dass die Anordnung gegen axiales HerausziehenZ-wandem gesichert ist. Eine Demontage kann z.B. durch Herausschrauben spiralförmiger Dübel undZoder mittels Drucköl (hydraulisch) erfolgen. Das Zwischenelement wirkt dabei jedoch gleichwohl hauptsächlich kraft- bzw. reibschlüssig (insbesondere sowohl innen als auch außen), wobei die Radialkräfte an den Bohrungsenden bevorzugt stetig abnehmen (bevorzugt ballige Kammprofilierung, Kammspitzen geglätet), wobei ein Sicherungsring entfallen kann, und wobei die Achseinspannung vorteilhaft verlängert werden kann. Dabei kann der Achsdübel 15 auch einseitig verdickt sein, um Positionstoleranzen der Trägerbohrungen durch Orientierung bei der Montage auszugleichen. Alternativ oder zusätzlich zur konischen Ausführung kann der Reibwert auch durch Laserstrukturierung oder wahlweise auch durch chemische Strukturierung und/oder Kaltverschweißung für Mikro- und/oder Nanostrukturhaftung erhöht werden, wahlweise auch in Kombination mit einer Rändelung bzw. Formgebung gemäß einer Rändelung (z.B. durch Fräsen, Prägen, Drücken). Bezüglich einer potentiellen Relativbewegung nach axial außen kann die proportionale Haftreibungskraft dabei vorteilhaft erhöht werden, wobei auch eine vorteilhaft hohe Druckfestigkeit des Trägerwerkstoffes ausgenutzt werden kann. Um eine Verformung zu erleichtern, kann der Dübel 15 wahlweise auch geschlitzt oder segmentiert sein. Der Werkstoff der Achtsülle ist bevorzugt gehärtet oder nitriert, wahlweise mit oder ohne montageerleichtemder Beschichtung. Ein Aufziehen der Bohrungen kann z.B. induktiv oder durch Kaltfügen erfolgen. Die Achsenden können dabei z.B. gerade zylindrisch, konisch oder schraubenförmig profiliert ausgeführt sein. Randnotiz: Fig. 6B veranschaulicht dabei nur einen Teil der umlaufend ringartig ausgestalteten Zwischenachstülle 15 im Schnitbild.

In den Figuren 7A bis 7E wird eine Ausgestaltung wenigstens eines Zwischenelements 10a der Zwischenelementanordnung 10 als Hülse 11 mit integrierter Anlaufkontur 12 in unterschiedlichen Ansichten der Einbausituation veranschaulicht: In Fig. 7A ist die Achsaufnahme 103 gezeigt. In Fig. 7B ist das wenigstens eine Zwischenelement 10a in bestimmungsgemäßer Anordnung zwischen Achse und Achsaufnahme in starker Vergrößerung gezeigt. In Fig. 7C sind die Achse und die Achsaufnahme über die vollständige Dicke der Achse sichtbar. In Fig. 7D und Fig. 7E ist im Detail eine/die außenliegende Oberflächenstruktur 10. la mit für Formschluss eingerichtetem Flächenabschnit 10.3a des wenigstens einen Zwischenelements der Zwischenelementanordnung gezeigt.

In Fig. 8 sind einzelne Schrite eines Herstellungsverfahrens einer hier beschriebenen Zwischenelementanordnung 10 schematisch angedeutet, nämlich: Schrit S1 Bereitstellen einer Grundform bzw. eines Grundkörpers eines separaten Zwischenelements; Schrit S2 Einbringen einer formschlüssig wirkenden Struktur; Schrit S3 Einbringen einer kraftschlüssig wirkenden Struktur; Schrit S4 Montage des jeweiligen Zwischenelements. Das Herstellungsverfahren kann wahlweise die Schrite S1 bis S3 oder alle Schrite S1 bis S4 umfassen, je nachdem, ob die Herstellung lediglich die einzelnen Zwischenelemente 10a oder die gesamte Zwischenelementanordnung 10 bzw. das entsprechende Industriegetriebe 100 betrifft.

Bezugszeichenliste

10 Zwischenelementanordnung

10a Zwischenelement

10.1 strukturierte Oberfläche

10. la, 10.1b radial außenliegende/r bzw. innenliegende/r Oberfläche(nabschnitt)

10.3a formschlüssiger Abschnitt

10.3b kraftschlüssiger Abschnitt

11 Hülse, insbesondere geschlitzte Hülse

11.1 Schlitz

12 Anlaufkontur bzw. Anlauffläche(nabschnitt)

12.1 gleitlagerbeschichtete Oberfläche/Stimseite

12.3 Radialschlitze oder dergleichen Ausnehmungen

13 Formbuchse, z.B. L-förmig

13.1 gleitlagerbeschichtete Oberfläche/Stimseite

14.1 Innenmutter

14.3 Konus (konischer Achssitz)

15 Zwischenachstülle, insbesondere konisch geformt

20 axialfeste form-/kraftschlüssige Verbindung zwischen Achse und Achsaufhahme

100 Industriegetriebe

101 Achse, insbesondere Planetenachse

103 Achsaufnahme, z.B. Gussbohrung, insbesondere Planetenträgerbohrung

105 Planetenträger

107 Planet bzw. Planetenrad

109 Planetenhohlrad mit Innenverzahnung

51 Bereitstellen einer Grundform bzw. eines Grundkörpers eines separaten Zwischenelements

52 Einbringen einer formschlüssig wirkenden Struktur

53 Einbringen einer kraftschlüssig wirkenden Struktur

54 Montage des jeweiligen Zwischenelements

XI, X2 erster und zweiter Axialabschnitt in Achsaufnahme x, r axiale Richtung, radiale Richtung