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

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Planetengetriebe aufweisend wenigstens eine Achse und wenigstens eine Achsaufhahme zur Lagerung der Achse, wobei die Achse in wenigstens einem Axialabschnitt in der Achsaufhahme (axial-)fest gelagert ist, wahlweise in zwei Axialabschnitten insbesondere jeweils an einem freien Ende der Achse gelagert ist, wobei die Achse mit einer verschleißmindemden Oberfläche ausgestattet ist, insbesondere mit dem Planetengetriebe oder umfassend wenigstens eine Planetengetriebe stufe. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung auch verschleißmindemde Achsen mit wenigstens einer strukturierten Oberfläche für ein solches Industriegetriebe.

In der DE 10 2015 007 470 Al werden für Verzahnungen verschiedene Arten der Laseroberflächenstrukturierung bzw. -texturierung beschrieben. Insbesondere wird ein Quer- und Druckverband und Längsdruckverband beschrieben. Als Anwendungsfall werden klassische drehmomentübertragende Welle-Nabe-Verbindungen genannt.

Die WO 2005/015057 Al beschreibt für Planetengetriebe einen Presssitz bzw. eine kraftschlüssige Verbindung, über die die Planetenachsen in dem Planetenträger einsitzen.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Hohe Leistungsdichten in Getrieben wie z.B. Planetengetrieben, Industriegetrieben,

Windenergieanlagengetrieben bzw. -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 insbesondere bei für lange Betriebsdauem ausgelegten Industriegetrieben aus dem hohen Leistungsspektrum großes Interesse daran, diese Mikrobewegungen möglichst vollständig unterbinden zu können.

Bisher werden Achseinspannungen in dieser Hinsicht durch Verlängerung der Einspannlänge (insbesondere bei damit einher gehenden nachteiligeren Bauraumanforderungen) und/oder durch Erhöhung der Passung und damit ansteigender Pressung im Kontaktbereich zwischen Achse und Achsaufhahme (insbesondere Bohrung) realisiert. In Abhängigkeit von der Art und Weise 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 auch auf benachbarte Lagersitze aus. 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 Getriebes potentiell sehr stark sinkt.

Es besteht demnach großes Interesse an einer Minimierung des Verschleißes insbesondere im Zusammenhang mit den hier beschriebenen Eigenheiten von Industriegetrieben, speziell auch in Planetengetrieben insbesondere bei vergleichsweise hohen oder dynamischen Belastungen wie z.B. in Triebsträngen von Windenergieanlagen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Maßnahmen aufzuzeigen, mittels welchen eine spürbare Verschleißminderung an einer Schnittstelle von Achse zu Achsaufhahme in Planetengetrieben sichergestellt werden kann, insbesondere bei Minimierung von dadurch begründeten etwaigen konstruktiven Nachteilen betreffend die gesamte Getriebekonstruktion. Insbesondere besteht die Aufgabe auch darin, in Planetengetrieben 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 Getriebearten bereitzustellen.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein Planetengetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch eine Achse 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 Achse zur Lagerung von wenigstens einer Getriebekomponente, z.B. Planetenrädem in einem Planetengetriebe. Bereitgestellt wird insofern ein Planetengetriebe aufweisend wenigstens eine Achse und wenigstens eine Achsaufhahme zur festen bzw. axialfesten Lagerung der Achse, insbesondere Achse eines Planetenrades, wobei die Achse in wenigstens einem Axialabschnitt in der Achsaufnahme gelagert ist; wobei die Achse mittels wenigstens eines strukturierten Oberflächenabschnitts kraft-/reibschlüssigen gegen axiale Verlagerung in der Achsaufnahme gelagert ist, wobei die Achse und die Achsaufhahme unmittelbare Kontaktpartner sind.

Erfmdungsgemäß wird demnach vorgeschlagen, eine Oberflächenstrukturierung für eine Achseinspannung bereitzustellen, welche derart strukturiert ist, dass eine ausreichende rein kraftschlüssige axiale Fixierung sichergestellt werden kann, bei direktem Kontaktieren von Achse und Achsaufhahme. Dies ermöglicht auch ein schlankeres konstruktives Konzept z.B. hinsichtlich irgendwelcher nun nicht mehr notwendigerweise erforderlichen Axialsicherungselemente. Mit anderen Worten ermöglicht die erfmdungsgemäße Oberflächenstrukturierungsmaßnahme auch ein schlankes und insbesondere auch im hohen Leistungsbereich vorteilhaft realisierbares Getriebedesign mit einer minimierten Anzahl von Komponenten im bzw. für den Achssitz. Als feste bzw. axialfeste Lagerung ist dabei insbesondere eine Lagerung oder Befestigung zu verstehen, bei welcher keine nennenswerten Drehmomente zu übertragen sind oder bei welcher vorrangig eine definierte axiale Positionierung der Kontaktpartner von Bedeutung ist. Es handelt sich um eine Axialfixierung ohne Drehmomentübertragungsfimktion bzw. ohne wesentliche Drehmomentübertragungsfunktion.

Die erfindungsgemäße Maßnahme führt auch zu einer Verbesserung der Montierbarkeit (insbesondere ohne noch stärkeres Aufweiten der Bohrung/Achsaufnahme als bisher bereits in vielen Anwendungsfällen erforderlich), insbesondere da die vorzusehenden Passungen nicht noch stärker ansteigen (nicht höher werden). Im Gegensatz zu einer Strukturierung der Achsbohrung hat es sich insbesondere auch in Hinblick auf den Fertigungsprozess in vielen Anwendungsfällen als vorteilhafter bzw. technisch sinnvoller erwiesen, die einfacher zu handhabende Achse zum Bereitstellen einer Oberflächenstrukturierung zu nutzen. Die Strukturierung kann dabei auf unterschiedlichen Werkstoffen und Werkstoffkombinationen realisiert werden, so dass die vorliegende Erfindung unabhängig von etwaigen gewünschten Änderungen der Werkstoffpartner (Materialpaarungen) realisierbar ist. Wahlweise kann auch eine/die Verdrehsicherung entbehrlich werden, insbesondere auch aus Kostengründen. Die Bezugnahme der vorliegenden Erfindung auf die Achse als strukturiertes Bauteil schließt dabei jedoch nicht aus, dass weitere Bauteile/Komponenten mit strukturierten Oberflächen versehen sind/werden.

Eine gezielte (Laser-) Strukturierung in wenigstens einem Axialabschnitt der Achse im Kontaktbereich zur Achsaufhahme (z.B. Planetenträger) ermöglicht eine Steigerung des Reibwerts (bzw. Haftreibungskoeffizienten) insbesondere bei einer Passung Achse/Bohrung, wodurch effektiv lokalen Mikrobewegungen und damit unkontrolliertem Reibverschleiß entgegengewirkt werden kann. Eine derartige Erhöhung des Reibwertes ermöglicht auch, die Gesamtsteifigkeit zu steigern, insbesondere in einer Baugruppe umfassend Planetenträger und Planetenachsen, so dass sich eine Verformung der Trägerbaugruppe unter Belastung spürbar reduzieren lässt. Die hier beschriebene Oberflächenstruktur kann dabei sowohl über den gesamten Umfang oder spezifisch optimiert an lokalen kritischen Übergangsbereichen der Achse im entsprechenden Axialabschnitt erzeugt werden bzw. vorgesehen sein. Beispielsweise wird dabei ein Liniendichte und/oder Ausrichtung der Struktur und/oder Intensität und Form der Struktur individualisiert. Mittels (Laser-) Strukturierung kann eine nicht lösbare, martensitisch harte Oberflächenstruktur geschaffen werden, welche die einzuhaltenden Toleranzen der Achse (beispielsweise zuvor durch Präzisionsbearbeitung erreichte Toleranzen) nicht oder unwesentlich beeinträchtigt, denn eine Formgebung im Sinne einer spürbaren geometrischen Veränderung der Oberflächenkontur wird nicht vorgenommen. Beispielsweise ist eine/die Laserstrukturierung über den gesamten Achsumfang vorgesehen und/oder axial in der Belastungs- und Hemmungsrichtung in Zonen aufgeteilt und entsprechend stärker, schwächer, hemmend oder in Fügerichtung reduziert wirkend vorgesehen.

Es hat sich gezeigt, dass das erfindungsgemäße Strukturieren der Achsoberfläche vorteilhaft auch mit weiteren insbesondere vorgelagerten Herste llungs-ZFertigungsschritten kombiniert werden kann, insbesondere auch für eine serielle Fertigung vergleichsweise großer Stückzahlen; so können beispielsweise für eine Laserstrukturierung der Achsflächen (kontaktierende Oberflächenbereiche der Achse) als auch für ein Aufträgen von Gleitlagerschichten (z.B. auf beschichten Gleitlagerachsabschnitten von Planetenachsen) zumindest teilweise die gleichen Anlagen und Maschinen genutzt werden (insbesondere Laserschweißanlagen für Laserauftragsschweißen in Kombination mit Laserstrukturieren). Dadurch lässt sich auch der Herstellungsprozess der jeweiligen Achse zeitlich und kostentechnisch optimieren, beispielsweise auch indem Logistik-ZTransportkosten spürbar verringert/vermieden werden. Soweit hier von Strukturierung gesprochen wird, ist vornehmlich auf ein Laserstrukturieren Bezug genommen; gleichwohl kann das erfindungsgemäße Konzept auch mit anderen/altemativen Strukturierungsarten realisiert werden. Insofern umfasst die Erfindung auch alternative partielle/bedarfsgerechte Strukturen, welche hinsichtlich der Art/Form der Belastung optimiert in die jeweilige Oberfläche eingebracht sind.

Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, sowohl die Achse als auch die Achsaufhahme gemäß den hier beschriebenen Maßnahmen zu strukturieren. Bevorzugt wird die Strukturierung zumindest auf der Achse vorgesehen und wahlweise zusätzlich in der Achsaufhahme; besonders vorteilhaft wird die Achse bestehend aus deutlich härterem Material/Werkstoff bereitgestellt als die Achsaufhahme; dann nämlich kann die axialfeste Verbindung auch dann besonders effektiv wirken, wenn die Achsaufhahme nicht strukturiert ist (auch insofern kann weiterer Aufwand eingespart werden). Dabei kann die in die Achsoberfläche aufgeprägt Struktur besonders effektiv in der Achsaufhahme verankert werden (insbesondere auch im Sinne eines Eindrückens in einen relativ weicheren Kontaktpartner). Dabei kann die Achse im jeweiligen Kontaktbereich wahlweise zylindrisch oder z.B. auch konisch ausgeführt sein.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht nicht zuletzt eine gezielte lokale Optimierung von mechanisch vergleichsweise stark belasteten Schnittstellen, insbesondere indem in wenigstens einem Axialabschnitt eine dank (Laser-) Strukturierung vergleichsweise stark individualisierbare Kontaktfläche für Kraftschluss (Haftreibung) bereitgestellt wird. Eine solche Achseinspannung bietet dabei auch zahlreiche weitere auch indirekte Vorteile, wie z.B. einen vergleichsweise schlanken/kostengünstigen Fertigungsansatz betreffend den Einsatz von Lasern insbesondere über einen mehrstufigen Herstellungsprozess auch umfassend ein Laser(auftrags)schweißen. Besonders vorteilhafte Anwendungsbereiche ergeben sich beispielsweise auch für Windkraftgeneratorgetriebe mit Gleitlagerung, für Planetenradgetriebe und zahlreiche weitere Industrieanwendungen.

Vorteilhaft kann die feste bzw. axialfeste Lagerung bereits durch (Laser-) Strukturierung nur eines der Kontaktpartner realisiert werden; die kraftschlüssig wirkende Oberflächenstruktur liefert dabei insbesondere an der Achse große Vorteile auch hinsichtlich Fertigungsaufwand und Montage. 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 (z.B.

Materialzusammensetzung, beispielsweise relativ weiches Material, beispielsweise Gussmaterial) nur aufwändig im Verschleißschutz ertüchtigen lässt. Auch in dieser Hinsicht ermöglicht die Erfindung eine Überwindung bisheriger Schwierigkeiten.

Anders ausgedrückt basiert die Erfindung auch auf dem Konzept, eine Achse bereitzustellen, welche den Verschleißschutz im Bereich einer/der Achsaufhahme, z.B. einer (Planeten)Trägerbohrung auf individualisierbare und anwendungsspezifische Weise sicherstellen kann, nämlich durch Vorgabe einer bestimmten Oberflächenstruktur beispielsweise auch in Verbindung mit einer bestimmten Materialhärte und/oder Normalkraft bzw. Passung. Die Achse verbessert dabei die Verschleißfestigkeit speziell im Bereich wenigstens einer Einspannstelle der Achse, und zwar weitgehend unabhängig vom Grundmaterial. Die Achse 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 Maschinenelement 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.

Die Achse kann kraft-/haftreibschlüssig bevorzugt an zwei Axialabschnitten durch/aufgrund entsprechender (Laser-) Strukturierung einem axialen Herausverlagem aus der Achsbohrung (bzw. einer entsprechenden axialen Relativbewegung) und einem unkontrollierten Reibverschleiß effektiv entgegenwirken (wahlweise kann zusätzlich auch eine stoffschlüssige Fixierung vorgesehen sein, im Sinne einer zusätzlichen Sicherung, ohne dass diese Sicherung für hohen Kraftfluss aufkommen muss). In wenigstens einem Axialabschnitt kann dabei wahlweise auch eine leicht konische Geometrie gewählt werden. Durch die (Laser-) 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 jeweilige der hier beschriebenen Strukturierungs-Arten wahlweise 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 bzw. konfektioniert sein. Innerhalb dieser Zonen können insbesondere eine Liniendichte, die Richtung der Struktur und/oder die Intensität und Form der (Laser-) Struktur auf spezifische Eigenheiten und Anforderungen des jeweiligen Achskontaktes angepasst werden. Auch insofern liefert die vorliegende Erfindung einen vergleichsweise hohen Variabilitätsgrad. Dabei kann die Achse auch einseitig verdickt oder verjüngt sein, insbesondere zwecks Ausgleichs von Positionstoleranzen der Achsaufhahmen (bzw. Trägerbohrungen) durch Orientierung bei der Montage. Dies führt nicht zuletzt auch zu verbesserten Tragfähigkeiten. Insofern liefert die vorliegende Erfindung auch eine technisch leicht realisierbare Lösung für unterschiedliche Montagesituationen. Die Achsaufhahme bzw. Trägerbohrung kann dabei wahlweise zylindrisch gerade, konisch oder ballig geformt oder mit wahlweise auch Nuten zur axialen und/oder tangentialen Sicherung ausgeführt sein/werden. Die Achsaufhahme bzw. ein wahlweise ebenfalls zu strukturierender Achssitz kann dabei vorzugsweise zylindrisch oder auch konisch, schraubenförmig oder wellenförmig ausgeführt sein/werden, insbesondere auch in Hinblick auf eine gegen Verdrehung selbsthemmende Ausgestaltung. Dabei können auch Werkstoffe mit ähnlichen Eigenschaften miteinander kombiniert werden (z.B. hinsichtlich Gefüge Struktur, Härte). Dabei kann die vorliegende Erfindung sowohl für Neuprodukte als auch im Zusammenhang mit Serviceanwendungen implementiert werden.

Es hat sich gezeigt, dass die vorliegende Erfindung auch die folgenden Vorteile sicherstellen kann: Im Vergleich zu bisherigen Paarungen ohne für Kraftschluss optimierte (Laser-)Strukturoberfläche 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.

Als „kraftschlüssig“ und im engeren Sinne „reibschlüssig“ bzw. „haftreibschlüssig“ (unter Bezugnahme auf Verbindungen ohne zulässige Relativbewegung) ist hier insbesondere eine feste Verbindung ohne das Erfordernis von spezifischer Formgebung oder geometrischen Unebenheiten wie z.B. Kanten oder Absätzen oder spürbaren Rillen oder Sägezahnprofilen oder dergleichen zu verstehen, wobei diese Wirkungsweise hier insbesondere auch durch Bezugnahme auf vollständig plane/ebene Oberflächen (insbesondere zylindrische oder konische Mantelflächen) realisiert werden kann, auf welche also keine Absätze oder Kanten in geometrischem Sinne vorliegen müssen, sondern welche eine Haftung/Fixierung gemäß einer durch die Strukturierung definierten Haftreibungszahl sicherstellen können. Der Kraftschluss kann dabei in Abhängigkeit von einer bestimmten auf die Kontaktflächen wirkenden Normalkraft sichergestellt sein (wohingegen bei Formschluss eine solche Normalkraft nicht notwendigerweise erforderlich ist/wäre). Die vorliegende Offenbarung ist auch so zu verstehen, dass bei Bezugnahme auf „Kraftschluss“ die entsprechende Oberfläche für eine im Wesentlichen kraftschlüssige Verbindung vorgesehen bzw. ausgelegt bzw. konfiguriert ist. Als „formschlüssig“ wäre im Gegensatz dazu eine Verbindung zu verstehen, welche im Wesentlichen auf Formschluss im Sinne einer mechanischen Verzahnung basiert, also beruhend auf geometrischen Gegebenheiten der jeweiligen Oberfläche, die bereits allein aufgrund der Formgebung auch dann ein Verankern bzw. Aneinanderhaften der Kontaktpartner bewirken, wenn keine Normalkraft wirkt.

Als „Industriegetriebe“ ist dabei allgemein eine Getriebevorrichtung für industrielle Anwendungen zu verstehen, beispielsweise in Ausgestaltung als (Kegel)Stimrad- oder Planetengetriebe oder Schneckenextrudergetriebe oder Schiffsgetriebe oder Generatorgetriebe oder Baggergetriebe oder Mühlengetriebe oder Fahrwerksgetriebe jeweils mit wenigstens einer Getriebe stufe. Beispielsweise umfasst ein hier beschriebenes Industriegetriebe wenigstens eine Planetengetriebestufe. Sofern gemäß der vorliegenden Offenbarung bezüglich des Industriegetriebes auf eine Achsaufnahme Bezug genommen wird, so bezieht sich dies bei Planetenträgem insbesondere auch auf Achsbohrungen im Planetenträger. Die vorliegende Offenbarung bezieht sich jedoch unabhängig vom Getriebetyp allgemein auf Achsaufnahmen jeglicher Ausgestaltung.

Als feste bzw. axialfeste Lagerung ist dabei insbesondere eine Lagerung/Befestigung zu verstehen, bei welcher keine nennenswerten Drehmomente zu übertragen sind oder bei welcher vorrangig eine axialfeste Positionierung der Kontaktpartner von Bedeutung ist; die Achse ist in der Achsaufhahme in einer vordefmierten axialen Soll-Position angeordnet und definiert dabei z.B. eine Drehachse für ein mittels eines Planetenträgers geführten Planetenrad. Der Begriff „axialfest“ kann demnach auch eine drehfeste Anordnung umfassen; gemäß der vorliegenden Offenbarung wird der Begriff „axialfest“ verwendet, da für die avisierten Anwendungen vornehmlich die Aufgabe einer Minimierung axialer Relativbewegungen zu überwinden ist. 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. 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 Ausfiihmngsbeispiel weist die Achse in zumindest einem zylindrischen Oberflächenabschnitt einen kraftschlüssig wirkenden strukturierten Außenmantelflächenabschnitt auf, welcher derart rein kraftschlüssig fest/axialfest in der Achsaufhahme insbesondere in der Art einer Passung zur Anlage kommt, dass eine/die zwischen Achse und Achsaufhahme im entsprechenden Oberflächenabschnitt wirkende Normalkraft eine axiale Relativbewegung (unterkritisch) reduziert bzw. unterbindet/verhindert. Dies begünstigt nicht zuletzt auch ein sehr sicheres und robustes Langzeitverhalten nicht zuletzt auch dank reduzierbarer Anzahl von Komponenten z.B. in Verbindung mit einer axialen Sicherung.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die strukturierte Oberfläche zur kraftschlüssigen Abstützung in axialer Richtung in wenigstens einem Axialabschnitt mit einer kraftschlüssig wirkenden strukturierten Oberflächenstruktur mit insbesondere im Vergleich zu den weiteren nicht bearbeiteten Flächenabschnitten der Achse oder der Achsaufhahme erhöhtem Haftreibkoeffizient versehen, insbesondere einem Haftreibkoeffizient von mindestens 0,5 (insbesondere bei metallischen Materialpaarungen/Kontaktpartnem, bei trockenem Richtwert). Dies ermöglicht nicht zuletzt auch eine kosten-Zaufwandsoptimierte Ausgestaltung insbesondere auch für den Fall, dass unterschiedliche Axialabschnitte der Achse unterschiedliche Funktionen erfüllen sollen (z.B. auch eine Gleitlagerftinktion) .

Gemäß einem Ausführungsbeispiel variiert der wenigstens eine laserstrukturierte Oberflächenabschnitt über den Umfang bzw. in Umfangsrichtung (insbesondere in geometrischer Hinsicht).

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der wenigstens eine (laser-) strukturierte Oberflächenabschnitt vollständig umlaufend im entsprechenden Axialabschnitt an der Mantelfläche der Achse ausgeprägt, insbesondere an einem der Enden der Achse, beispielsweise mit einer axialen Fänge im Bereich von 30 bis 70% der Dicke der Achse. Dies begünstigt nicht zuletzt auch eine robuste Ausgestaltung in Hinblick auf unterschiedliche Arten der Krafteinwirkung, also nicht nur in axialer Richtung, sondern auch hinsichtlich möglichst maximal möglicher reibschlüssiger Verankerung an der zur Verfügung stehenden Kontaktfläche. Dies kann auch eine möglichst breitflächig verteilte Kraftweiterleitung begünstigen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die strukturierte, insbesondere laserstrukturierte Oberfläche an wenigstens einer Seite eines um die Achse gelagerten Rades vorgesehen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die laserstrukturierte Oberfläche beidseitig eines um die Achse gelagerten Rades (insbesondere Planetenrades) bzw. einer dafür vorgesehenen Lagerfläche ausgestaltet. Eine beidseitig insbesondere im Bereich der beiden Enden der Achse ausgestaltete Laserstrukturierung kann dabei auch eine besonders exakte Ausrichtung und stabile Lagerung der Achse auch bei sehr kurzer Baulänge bzw. bei nur wenig verfügbarem Bauraum begünstigen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist eine/die Strukturierung des strukturierten Oberflächenabschnitts in einzelnen Segmenten des strukturierten Oberflächenabschnitts unterbrochen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Achse zumindest im radial außenliegenden Bereich der kontaktierenden Oberfläche bzw. im jeweiligen Axialabschnitt relativ härter ausgestaltet bzw. besteht aus einem relativ härteren Werkstoff (oder Werkstoff-ZMaterialkombination) als die Achsaufhahme zumindest im korrespondierenden Kontaktbereich. Hierdurch kann auch vorteilhaft ein verankerndes Einwirken der Struktur/Laserstruktur auf die Oberfläche der Achsaufhahme herbeigeführt werden, insbesondere bei großen Normalkräften; diese Ausgestaltung der Härtegrade liefert insbesondere auch dann Vorteile, wenn eine bestimmte Art und Weise der Nachbearbeitung oder Konfektionierung der Achsaufhahme nicht gewünscht wird, nicht möglich ist, oder gern auch ganz entbehrlich werden soll.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist innerhalb wenigstens eines Oberflächenabschnitts der Achse eine Liniendichte und/oder Richtung der Struktur und/oder Intensität und Form der Struktur individualisiert, insbesondere derart dass (je nach Einbausituation und insbesondere auch je nach Normalkraft bzw. je nach Art einer/der Passung der Kontaktpartner) ein Haftreibkoeffizient von mindestens 0,5 (zumindest partiell) in axialer Richtung über den strukturierten Oberflächenabschnitt sichergestellt ist. Die vorliegende Erfindung ermöglicht bei großer Flexibilität/V ariabilität eine Individualisierung zumindest hinsichtlich dieser Parameter auf vergleichsweise einfache Weise insbesondere auch bei Integration eines (Laser-)Strukturierungsprozesses in eine Abfolge weiterer Herstellungsschritte .

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Industriegetriebe als Planetengetriebe ausgestaltet, wobei eine/die Achsaufhahme in einem Planetenträger des Planetengetriebes vorgesehen ist, insbesondere in Ausgestaltung als Planetenträgerbohrung, und wobei die Achse als Planetenachse formschlüssig gegen axiale Relativbewegung am Planetenträger angeordnet ist bzw. dort verschleißmindemd wirkt. Bei Verwendung der hier beschriebenen Achsen in Planetengetrieben insbesondere hochbelasteter Triebstränge werden die hier beschriebenen Vorteile besonders spürbar. Je nach Anzahl von Planetenrädem ist die Anzahl der Achsen individuell adaptierbar. Die hier beschriebene Ausgestaltung der Achse(n) kann dabei auch an weiteren Stellen (Einbaupunkten) innerhalb des Planetengetriebes realisiert sein.

Beispielsweise ist das Planetengetriebe in einem Triebstrang einer Windenergieanlage verbaut ist oder dafür konfiguriert.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die jeweilige Achse in zwei Axialabschnitten in der Achsaufhahme (axialfest) gelagert, wahlweise jeweils mit zylindrischen oder konischen Kontaktflächen, wobei die laserstrukturierte Oberfläche in den beiden Axialabschnitten wahlweise die gleiche oder eine unterschiedliche Konfektionierung aufweist. Je nach gewünschter Montageart oder Passung kann die hier beschriebene Struktur/Laserstruktur auch auf einer geneigten Fläche vorgesehen werden, also z.B. bei konischer Geometrie. Dies erhöht auch die Variabilität und begünstigt auch eine Implementierung mit potentiell weiteren gegebenenfalls zu verbauenden Maschinenelementen. Alternativ ist die jeweilige Achse in zwei Axialabschnitten in der Achsaufhahme fest bzw. axialfest gelagert, nämlich einerseits mit zylindrischer und andererseits mit konischer Kontaktfläche, wobei die laserstrukturierte Oberfläche in den beiden Axialabschnitten eine unterschiedliche Konfektionierung aufweist, insbesondere in Abhängigkeit einer Montageart und/oder einer zylindrischen oder konischen Geometrie des entsprechenden Achsabschnittes. Dies ermöglicht auch eine noch stärkere Individualisierung und spezifischere Berücksichtigung von Besonderheiten wie z.B. einer bestimmten Einbausituation oder dem Zusammenwirken mit weiteren Maschinenelementen. Ein Aspekt betrifft ferner ein Herstellungsverfahren, insbesondere zur fertigungsprozesstechnischen Integration des/der Verfahrensschritte/s einer Laserstrukturierung in weitere Herstellungsschritte einer/der Achse. Die zuvor genannte Aufgabe wird insofern auch gelöst durch ein Verfahren gemäß dem entsprechenden nebengeordneten Verfahrensanspruch, nämlich durch ein Verfahren zum Herstellen einer verschleißmindemden Achse zur Verwendung in einem Industriegetriebe in wenigstens einer Achsaufnahme zur festen bzw. axialfesten Lagerung der Achse in der Achsaufhahme, insbesondere zur Verwendung an einem Planetenträger eines Planetengetriebes, wobei in zumindest einem axialen Oberflächenabschnitt (Axialabschnitt) der Achse eine laserstrukturierte Oberfläche eingebracht wird, die eingerichtet ist zur kraftschlüssigen Abstützung in der Achsaufhahme gegen axiale Verlagerung, insbesondere mittels einer Laserschweißanlage welche ferner auch eingerichtet ist zum Laserschweißen/Laserauftragsschweißen, insbesondere in Kombination mit dem Ausbilden wenigstens eines Gleitlagerabschnitts in einem weiteren Axialabschnitt der Achse, insbesondere einer zuvor weiter oben beschriebenen Achse. Hierdurch ergeben sich zuvor genannte Vorteile, insbesondere auch in Hinblick auf minimierten Kosten- /Fertigungsaufwand sowie größere Variationsmöglichkeiten oder auch in Hinblick auf eine Entbehrlichkeit etwaiger weiterer Maschinenelemente.

Gemäß einer Ausführungsform wird in zumindest einem Oberflächenabschnitt der Achse eine im Wesentlichen kraftschlüssig wirkende Oberfläche durch wenigstens eine der folgenden Laserstrukturierungsmaßnahmen eingebracht, wobei die laserstrukturierte Oberfläche bevorzugt in Abhängigkeit von wenigstens einem vordefinierten/vordefinierbaren spezifischen Erhabenheits- und/oder Dichteparameter generiert wird, insbesondere in wellen- oder schlangenlinienförmiger Struktur oder in schuppenartiger Struktur (jeweils symmetrisch oder asymmetrisch): Laserstrukturieren eines ersten axialen Flächenabschnitts insbesondere vollumfänglich an der Achse, Laserstrukturieren von wenigstens zwei axialen Flächenabschnitten insbesondere bei Variation der Ausrichtung der Struktur in wenigstens zwei Raumrichtungen, Laserstrukturieren bei axial und/oder rotierend bewegter Achse, Laserstrukturieren bei feststehender Achse. Diese Variationsmöglichkeiten ermöglichen nicht zuletzt auch einen hohen Grad an Individualisierbarkeit sowie eine vergleichsweise flexible Abstimmung mit etwaigen vor- und/oder nachgelagerten Prozessschritten insbesondere auf derselben FertigungslinieZ-anlage. Dabei kann das Laserstrukturieren auch im Nachgang zu einem Laserauftragsschweißen und/oder im Nachgang zum Ausbilden wenigstens eines Gleitlagerabschnitts insbesondere in/mittels derselben Laseranlage oder in/mittels derselben Fertigungslinie umfassend wenigstens eine Laseranlage vorgenommen werden.

Bevorzugt wird in einem ersten Axialabschnitt eine erste Struktur/Laserstruktur und in einem zweiten Axialabschnitt eine zweite Struktur/Laserstruktur eingebracht, wobei die erste und zweite Struktur/Laserstruktur unterschiedliche Parameter aufweisen bzw. bei voneinander unterschiedlichen Laserparametem eingebracht wurden. Dies ermöglicht eine Optimierung des jeweiligen kraftschlüssigen Kontakts z.B. in Hinblick auf den Betrag oder die Art der vorherrschenden Kräfte/Momente/Belastungen. Dies begünstigt nicht zuletzt auch einen individuell optimierten Achssitz speziell bei Planetenträgem.

Die zuvor genannte Aufgabe wird auch gelöst durch eine verschleißmindemde Achse für ein Planetengetriebe aufweisend eine Achsaufhahme zur Lagerung der Achse, wobei die Achse hergestellt ist durch wenigstens einen der folgenden Schritte: Bereitstellen einer Grundform eines bevorzugt einstückigen Grundkörpers der Achse insbesondere nach einem Laserauftragsschweißen oder im Nachgang zu einer Bearbeitung wenigstens eines Gleitlagerabschnitts der Achse insbesondere in/mittels derselben Laseranlage, Einbringen wenigstens einer zur kraftschlüssigen Abstützung gegen axiale Relativbewegung eingerichteten strukturierten Oberfläche in zumindest einem Axialabschnitt der Achse durch Laserstrukturieren insbesondere gemäß wenigstens einer der folgenden Laserstrukturierungsmaßnahmen insbesondere in Abhängigkeit von wenigstens einem vordefinierten/vordefinierbaren spezifischen Erhabenheits- und/oder Dichteparameter: Laserstrukturieren eines ersten axialen Flächenabschnitts insbesondere vollumfänglich an der Achse, Laserstrukturieren von wenigstens zwei axialen Flächenabschnitten insbesondere bei Variation der Ausrichtung der Struktur in wenigstens zwei Raumrichtungen, Laserstrukturieren bei axial und/oder rotierend bewegter Achse, Laserstrukturieren bei feststehender Achse; wobei die Achse insbesondere hergestellt ist durch ein zuvor weiter oben beschriebenes Verfahren und insbesondere ausgestaltet ist gemäß den Merkmalen einer/der zuvor weiter oben beschriebenen Achse. Hierdurch lassen sich zuvor genannte Vorteile realisieren, insbesondere auch in Hinblick auf effizientes Bereitstellen der Achsen bei dennoch großer Individualisierbarkeit einer jeweiligen Ausgestaltung der Achse(n).

Die zuvor genannte Aufgabe wird auch gelöst durch Verwendung einer Vielzahl von verschleißmindemden Achsen in einem Planetengetriebe mit wenigstens einer Planetengetriebestufe in einer Achsaufhahme eines Planetenträgers zur Lagerung der Achsen, wobei die jeweilige Achse mit wenigstens einem für Kraftschluss eingerichteten Außenmantelflächenabschnitt, bevorzugt mit zwei Außenmantelflächenabschnitten beidseitig einer Gleitlagerfläche, mit kraftschlüssig wirkender laserstrukturierter Kraftschlussstruktur derart kraftschlüssig ohne formschlüssige Konturen in der Achsaufhahme die Achsaufhahme direkt mantelflächig kontaktierend zur Anlage kommt, dass ein Reibwert (bzw. Haftreibungskoeffizient) größer 0,5 sichergestellt ist, insbesondere indem die jeweilige Achse und die Achsaufhahme eine Passung mit vordefmierbarer Normalkraft bilden, insbesondere Verwendung der Vielzahl von verschleißmindemden Achsen für bereits bestehende und verbaute GetriebeZ-komponenten, insbesondere entsprechende Verwendung von zuvor weiter oben beschriebenen Achsen. Hierdurch lassen sich zuvor genannte Vorteile realisieren, insbesondere auch in Hinblick auf eine effiziente/effektive funktionale Integration in die Achse für eine lange robuste Betriebsweise auch bei hohen dynamischen Belastungen.

Die zuvor genannte Aufgabe wird auch gelöst durch Verwendung wenigstens einer verschleißmindemden Achse in einem Industriegetriebe in einer Achsaufnahme zur Lagerung der Achse, insbesondere jeweils als Planetenachsen in einem Planetenträger eines Planetengetriebes, wobei die Achse an einer für Kraftschluss eingerichteten Außenmantelfläche in zwei Außenmantelflächenabschnitten jeweils eine kraftschlüssig wirkende laserstrukturierte Struktur aufweist, welche kraft-Zreibschlüssig in der Achsaufnahme angeordnet sind/werden, wobei im ersten Außenmantelflächenabschnitt eine erste Stmktur/Laserstruktur und im weiteren Außenmantelflächenabschnitt eine zweite Stmktur/Laserstruktur eingebracht ist, wobei die erste und zweite Stmktur/Laserstruktur unterschiedliche (Formgebungs-)Parameter aufweisen bzw. sich strukturell voneinander unterscheiden, wobei die Achse bevorzugt thermisch in die Achsaufhahme eingebracht ist/wird, insbesondere mit der Achse auch umfassend wenigstens eine Gleitlagerfläche für ein Planetenrad, insbesondere entsprechende Verwendung von zuvor weiter oben beschriebenen Achsen. Hierdurch lassen sich zuvor genannte Vorteile realisieren, insbesondere in Hinblick auf eine an der jeweiligen Kontakt-ZLagerstelle sehr spezifisch optimierte Kraftschlussverbindung ohne das Erfordernis zusätzlichen Formschlusses.

Zusammenfassung: Die vorliegende Erfindung betrifft ein Industriegetriebe aufweisend wenigstens eine Achse und wenigstens eine Achsaufhahme zur festen/axialfesten Lagerung der Achse, wobei die Achse in wenigstens einem Axialabschnitt in der Achsaufnahme gelagert ist; wobei die Achse mit wenigstens einer verschleißmindemden Oberfläche ausgestattet ist mittels wenigstens eines laserstrukturierten Oberflächenabschnitts kraft-/reibschlüssigen gegen axiale Verlagerung in der Achsaufhahme gelagert ist, insbesondere mit dem Industriegetriebe in Ausgestaltung als Planetengetriebe oder umfassend wenigstens eine Planetengetriebe stufe. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung auch verschleißmindemde Achsen mit wenigstens einem laserstrukturierten Oberflächenabschnitt für solche Industriegetriebe. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung entsprechende Verfahren und Verwendungen.

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 für 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 Planetengetriebes gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Figur 2 in einer perspektivischen Detailansicht eine verschleißmindemde Achse zur Verwendung in einem Planetengetriebe gemäß Ausführungsbeispielen;

Figur 3 einzelne Schritte eines Verfahrens zum Herstellen einer verschleißmindemden Achse gemäß Ausführungsbeispielen;

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 ein Planetengetriebe 100 umfassend wenigstens eine in einer Achsaufnahme 103 (z.B. Gussbohmng in Planetenträger, Planetenträgerbohrung) in axialer Richtung (x-)axialfest gelagerte Achse 101 (insbesondere Planetenachse) mit Laserstrukturierung 10, die beispielsweise in zwei Axialabschnitten XI, X2 der Achse vorgesehen ist, insbesondere am jeweiligen Achsende. Die Struktierung/Laserstrukturierung 10 umfasst wenigstens eine/n (laser-)stmkturierte/n Oberfläche(nabschnitt) 10.1 an wenigstens einer Außenmantelfläche der Achse (die Achse kann wahlweise unterschiedliche Durchmesser an unterschiedlichen Axialabschnitten aufweisen und demnach auch mehrere Außenmantelflächen aufweisen). Bevorzugt ist sowohl ein erster als auch ein zweiter kraftschlüssig wirksamer Außenmantelflächenabschnitt 10.1a, 10.1b vorgesehen, wobei die Struktur/Laserstruktur jeweils auch individuell ausgeprägt sein kann.

Mittels der Laserstrukturkontaktoberfläche(n) kann insbesondere in Verbindung mit einer vergleichsweise hohen Normalkraft Fn eine axialfeste kraftschlüssige (insbesondere ausschließlich kraft-/haftreibschlüssige) Verbindung ohne das Erfordernis von Formschluss zwischen Achse und Achsaufhahme bereitgestellt werden, insbesondere bei vorteilhaft robuster konstanterWirkungsweise auch über eine lange Betriebsdauer. Die Normalkraft Fn wirkt im strukturierten Oberflächenabschnitt und ist im Wesentlichen in radialer Richtung (r) ausgerichtet und kann beispielsweise durch eine bestimmte Art und Weise der Montage und/oder durch eine bestimmte Passung vergleichsweise exakt vordefmiert werden und für den jeweiligen Anwendungsfall und die getroffene Materialauswahl (Materialpaarung Achse, Achsaufhahme) individuell optimiert werden.

Das Planetengetriebe 100 umfasst wenigstens einen Planetenträger 105, an welchem die jeweilige Achsaufhahme 103 ausgebildet ist, wobei mittels des Planetenträgers 105 die in einem Planetenhohlrad 109 umlaufend geführten Planetenräder 107 um die Achsen 101 gelagert werden.

In einer Ausgestaltung als Planetengetriebe (oder umfassend wenigstens eine Planetengetriebestufe) weisen die Achsen bevorzugt jeweils wenigstens einen zwischen oder neben der/den laserstrukturierten Fläche/n angeordneten Gleitlagerabschnitt 101.1 auf. Dafür kann an der jeweiligen Achse ein Gleitlagerabschnitt X3 (weiterer Axialabschnitt) vorgesehen sein.

Die jeweilige Achse kann auch durch einzelne Schritte eines Herstellungsverfahrens charakterisiert werden, insbesondere: Schritt S1 Bereitstellen einer Grundform bzw. eines Grundkörpers der Achse (wobei dieser Schritt auch die Definition der geometrischen Grundform und/oder eine Materialauswahl und optional auch ein Vergüten bzw. Härten des Materials oder einzelner Oberflächenschichten oder Lagen umfassen kann); Schritt S2 Laser(auftrags)schweißen der Achse und/oder Ausbilden wenigstens eines Gleitlagerabschnitts an der Achse; Schritt S3 Einbringen wenigstens einer kraftschlüssig wirkenden Oberflächenstruktur an der Achse mittels/durch Laserstrukturierung, insbesondere in fertigungstechnischem Zusammenhang mit Schritt S2; Schritt S4 Montage der Achse, beispielsweise durch Anwendung eines thermischen Verfahrens oder einer Pressung oder dergleichen. Es hat sich gezeigt, dass die Schritte S2 und S3 vorteilhaft zusammen in einen gemeinsamen Fertigungsprozess auf einer Laseranlage 200 mit Laserschweißeinrichtung integrierten werden können.

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

In Fig. 1 ist eine beispielhafte Anwendung/Verwendung der erfindungsgemäßen Achse 101 gezeigt, 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 (Axialabschnitten) bzw. Kontaktbereichen zwischen Achse und Achsaufhahme. Wie schon weiter oben erläutert, kann die Einbausituation wahlweise auch abweichend gewählt werden, beispielsweise an einer anderen Stelle bzw. anderen Achse oder in einer anderen Getriebeart.

In Fig. 2 ist eine Achse 101 mit kraftschlüssig wirkenden Laserstrukturoberflächen 10.1a, 10.1b in zwei Axialabschnitten entsprechenden den Kontaktbereichen zur Achsaufhahme gezeigt. Zwischen den laserstrukturierten Oberflächen sind Gleitlagerabschnitte 101.1 vorgesehen (bzw. ein einzelner Gleitlagerabschnitt) .

Der Laserstrukturierungsschritt kann dabei mit einem Prozessschritt betreffend ein Laserauftragsschweißen auf der gleichen Anlage ergänzend kombiniert werden. Mittels einer Laserschweißanlage können die zylindrischen (oder konischen) Kontaktbereiche von Achse und Achsaufhahme (also die Achseinspannungen) durch Laserstrukturierung (ohne Materialzufuhr, ohne Schweißgutzufuhr) dabei derart in ihrer Oberflächenstruktur beschaffen werden, dass Reibwerte von >0,5 dauerhaft gesichert sind. Dabei basiert die Erfindung auch auf dem Konzept, durch ein Mittragen der Achse(n) und auch durch eine Torsionssteifigkeitssteigerung die axiale Bewegung im Achskontakt minimieren zu können; insofern kann eine/die ungewünschte Relativbewegung der jeweiligen Achsen insbesondere in Hinblick auf ein zyklisches axiales Rein- und Rauswandem dank der Laserstrukturoberfläche(n) spürbar unterbunden werden. Dabei kann mittels der (sich nicht abnutzenden) (Laser-) Struktur in Verbindung mit einer möglichst strammen Passung auch eine Lagerung bzw. Kontaktierung oder Verbindung geschaffen werden, die auch mit dem englischsprachigen Begriff „bonded“ umschrieben werden kann (Lagerung bzw. direkte Kontaktierung von Achse und Achsaufhahme). Ein für die Auslegung des Industriegetriebes oder zumindest weiterer unmittelbar betroffener Maschinen- /Getriebeelemente nutzbarer/praxisrelevanter (vergleichsweise hoher) Reibwert wird beispielsweise bei 0,8 angesetzt. Der Bachmann kann in Abhängigkeit von konstruktiven Details sowie Anzahl und Stärke der jeweiligen Achse(n) einen für die Auslegung sinnvollen (theoretischen) Reibwert ansetzen.

In Fig. 3 sind einzelne Schritte eines Herstellungsverfahrens einer hier beschriebenen Achse schematisch angedeutet, nämlich: Schritt S1 Bereitstellen einer Grundform bzw. eines Grundkörpers der Achse; Schritt S2 Laser(auftrags)schweißen der Achse und/oder Ausbilden wenigstens eines Gleitlagerabschnitts an der Achse; Schritt S3 Einbringen wenigstens einer kraftschlüssig wirkenden Oberflächenstruktur an der Achse mittels/durch Laserstrukturierung; Schritt S4 Montage der Achse. Die Schritte S2 und S3 können wahlweise zusammen in einem integrierten Prozess auf einer Laseranlage 200 mit Laserschweißeinrichtung (oder einer entsprechenden Fertigungslinie) durchgeführt werden. Das Herstellungsverfahren kann wahlweise die Schritte S1 bis S3 oder alle Schritte S1 bis S4 umfassen, je nachdem, ob die Herstellung/Bereitstellung lediglich die einzelnen Achsen 101 oder das gesamte entsprechende Industriegetriebe 100 betrifft.

Bezugszeichenliste

10 Laserstrukturierung

10. 1 laserstrukturierte/r Oberfläche(nabschnitt) an Außenmantelfläche

10. la erster kraftschlüssig wirksamer Außenmantelflächenabschnitt

10.1b zweiter/weiterer kraftschlüssig wirksamer Außenmantelflächenabschnitt

20 axialfeste kraftschlüssige Verbindung zwischen Achse und Achsaufhahme

100 Industriegetriebe

101 Achse, insbesondere Planetenachse

101.1 Gleitlagerabschnitt bzw. Lagerfläche für Planetenrad

103 Achsaufnahme, z.B. Gussbohrung, insbesondere Planetenträgerbohrung

105 Planetenträger

107 Planet bzw. Planetenrad

109 Planetenhohlrad mit Innenverzahnung

200 Laseranlage mit Laserschweißeinrichtung

Fn Normalkraft im strukturierten Oberflächenabschnitt

51 Bereitstellen einer Grundform bzw. eines Grundkörpers der jeweiligen Achse

52 Laser(auftrags) schweißen und/oder Ausbilden wenigstens eines Gleitlagerabschnitts

53 Einbringen einer kraftschlüssig wirkenden Struktur mittels/durch Laserstrukturierung

54 Montage der Achse

XI erster Axialabschnitt

X2 zweiter Axialabschnitt

X3 Gleitlagerabschnitt (weiterer Axialabschnitt) x axiale Richtung r radiale Richtung