DE10000765A1

DE10000765A1 - Schmierungseinrichtung zur Schmierung hydraulischer Bauteile und hydrostatisches Getriebe mit Schmierungseinrichtung

Info

Publication number: DE10000765A1
Application number: DE2000100765
Authority: DE
Inventors: Bernd Haenisch
Original assignee: Sauer Sundstrand GmbH and Co
Current assignee: Sauer Sundstrand GmbH and Co
Priority date: 2000-01-11
Filing date: 2000-01-11
Publication date: 2001-07-26

Abstract

Es wird eine Schmierungseinrichtung (6) zur Schmierung von Bauteilen eines Hydraulikkreislaufs (1) sowie ein hydrostatisches Getriebe mit einer Schmierungseinrichtung (6) vorgeschlagen, wobei über eine Schmierleitung (4) Schmieröl an mindestens eine Schmierstelle (5) eines Bauteils im Hydraulikkreislauf (1) zuführbar ist, und wobei als Schmieröl zum Spülen aus dem Hydraulikkreislauf (1) angelassenes Hydrauliköl dient.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Schmierungseinrichtung zur Schmierung von Bauteilen eines Hydraulikkreislaufs, insbesondere zur Schmierung von Hydraulikeinrichtungen mit einem offenen oder nicht mit Öl gefüllten Gehäuse, sog. Dry-Case-Anwendungen, sowie von einem hydrostatischem Getriebe mit einer Schmierungseinrichtung zur Schmierung der Hydropumpe und des Hydromotors.

Besonders wenn hydrostatische Getriebe in sog. Dry-Case-Anwendungen eingesetzt werden, ist es erforderlich die Triebwerksteile, d. h. die Wellenlager und Rotationsgruppen von Hydropumpen und Hydromotoren ausreichend zu schmieren, um Beschädigungen zu vermeiden und eine lange Lebensdauer zu gewährleisten.

Bekannte Schmierungseinrichtungen bestehen aus einer oder mehreren Schmierleitungen je nach Anzahl der erforderlichen Schmierstellen, welche mit der Speisepumpe des Hydraulikkreislaufs zur Versorgung mit Öl verbunden ist bzw. sind. Die Speisepumpe ist hierbei so auszulegen, daß einerseits der Hydraulikkreislauf ausreichend mit Hydrauliköl versorgt werden kann zum Ausgleich von Leckverlusten und Spülverlusten und andererseits gleichzeitig für die Schmierung abgezweigtes Hydrauliköl kompensiert werden kann. Nachteilig dabei ist, daß die hierzu erforderliche Speisepumpe relativ großvolumig sein muß, um auch den erforderlichen Schmierölanteil fördern zu können.

Eine andere Möglichkeit der Schmierung von hydraulischen Bauteilen eines Hydraulikkreislaufs ist ein getrennter Schmierkreislauf mit eigener Schmierungspumpe. Die hierzu erforderliche zusätzliche Pumpe macht derartige Schmierungseinrichtungen teuer und erhöht die insgesamt erforderliche Bauteilanzahl, weshalb eine solche Schmierungseinrichtung zur äußeren Schmierung bei hydrostatischen Anwendungen ein schlechtes Nutzen-/Kostenverhältnis aufweist.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Schmierungseinrichtung zur Schmierung hydraulischer Bauteile sowie ein hydrostatisches Getriebe mit Schmierungseinrichtung bereitzustellen, mit denen eine verbesserte, äußere Schmierung auf konstruktiv einfache Weise ohne Beeinträchtigung des Hydraulikkreislaufs möglich ist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Schmierungseinrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 bzw. durch ein hydrostatisches Getriebe mit Schmierungseinrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 8. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.

Die Schmierungseinrichtung weist eine Schmierleitung auf, über welche Schmieröl an mindestens eine Schmierstelle eines Bauteils im Hydraulikkreislauf zuführbar ist, wobei als Schmieröl zum Spülen des Kreislaufes abgelassenes Hydrauliköl dient und die Schmierleitung mit einer Spüleinrichtung des Hydraulikkreislaufes verbunden ist. Dadurch müssen bei der Auslegung der Speisepumpe (Füllpumpe) für den Hydraulikkreislauf keine Schmierölvolumenströme berücksichtigt werden. Die Speisepumpe kann also entsprechend kleiner ausgebildet sein. Zur Schmierung wird lediglich Hydrauliköl verwendet, welches ohnehin zum Spülen aus dem Kreislauf, d. h. den Arbeitsleitungen über eine Spüleinrichtung abgelassen worden ist.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Schmierleitung mit dem Auslaß der Spüleinrichtung verbunden. Die gesamte Menge des zum Spülen aus dem Hydraulikkreislauf abgelassenen Hydrauliköls wird hierbei zur Schmierung den angeschlossenen Schmierstellen zugeführt. Auf diese Weise ist eine größtmögliche Schmierung von schmierkritischen Stellen, wie den Triebwerksteilen eines hydrostatischen Getriebes, gewährleistet. Die Schmierungseinrichtung ist mit einfachen Mitteln und kostengünstig realisierbar. Lediglich eine Schmierleitung und entsprechende Anschlußstellen an dem Auslaß der Spüleinrichtung und an den Schmierstellen der Hydrobauteile sind erforderlich. Es ist dennoch immer gewährleistet, daß die durch Mangelschmierung gefährdeten Bauteile ausreichend mit Schmieröl versorgt werden, da im Betrieb des Hydraulikkreislauf regelmäßig Hydrauliköl zum Spülen abgelassen wird.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Schmierleitung zwischen einem Spülventil und einem nachgeschalteten Spüldruckventil mit der Spüleinrichtung verbunden. Hierdurch kann ein bestimmter Teil von Spülöl festgelegt werden, der zur Schmierung über die Schmierleitung den Schmierstellen zuführbar ist. Die auf diese Weise festlegbare Schmierölmenge bestimmt sich aus dem Düsendurchmesser des Spülventils und dem Durchmesser der Schmierleitung. Entsprechend der erforderlichen, d. h. optimalen Schmierung der Bauteile kann so eine Schmierölmenge gezielt eingestellt werden. Nach einem diesbezüglichen vorteilhaften Aspekt der Erfindung ist in der Schmierleitung eine Spüldüse vorgesehen, deren Düsendurchmesser auf die erforderliche Schmierölmenge abgestimmt ist. Mit der Spüldüse kann so auf einfache Weise, die vom Spülöl abzuzwingende Schmierölmenge festgelegt werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die zuführbare Schmierölmenge veränderbar. Dies hat den Vorteil, daß entsprechend der Belastung und Beanspruchung der zu schmierenden Bauteile ihre Schmierung entsprechend angepaßt werden kann. Dies kann beispielsweise durch eine verstellbare Düse der Spüleinrichtung in dem Hydraulikkreislauf oder durch ein verstellbares Drosselventil der Schmierungseinrichtung realisiert werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dient das Spülöl zur Schmierung einer Verstellpumpe und eines Konstantmotors, welche ein gemeinsames Gehäuse aufweisen und schmierungsbezogen über ein Verteilungsleitungssystem miteinander verbunden sind. Hydromotor und Hydropumpe können so mit nur einer einzigen Schmierleitung zentral mit Schmieröl versorgt werden. Die Verteilung des Schmieröls in dem Gehäuse selbst erfolgt hierbei gegebenenfalls über Verteilkanäle. Auf eine konstruktiv äußerst einfache Weise ist damit eine optimale und kostengünstige Schmierung gewährleistet, da keine separate äußere Schmierung mit einer extra Schmierpumpe oder eine größer dimensionierte Speisepumpe erforderlich ist.

Das hydrostatische Getriebe gemäß Anspruch 8 mit einer verstellbaren Hydropumpe, einem Konstantmotor, einer Speisepumpe und einer Spüleinrichtung in einem geschlossenen Hydraulikkreislauf weist eine Schmierungseinrichtung auf zur Schmierung der Hydropumpe und des Hydromotors, wobei als Schmieröl Hydrauliköl dient, welches zum Spülen durch die Spüleinrichtung abgelassen wird. Dies hat den Vorteil, daß keine zusätzlichen Schmiermittel von außen zuzuführen sind, beispielsweise im Rahmen einer regelmäßigen Wartung, daß kein Hydrauliköl dem Hydraulikkreislauf zur Schmierung abgezweigt werden muß, was nicht ohnehin abgelassen werden muß, und daß eine fortwährende regelmäßige Schmierung von durch Mangelschmierung gefährdete Bauteile gewährleistet wird.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine einzige Schmierzuleitung zur Zentralschmierung von Schmierstellen an dem Hydromotor und der Hydropumpe vorgesehen, welche mit einer Ablaßleitung der Spüleinrichtung verbunden ist. Dadurch ist mit nur wenigen zusätzlichen Bauteilen und Hydraulikelementen die erfindungsgemäße Schmierung in hydrostatischen Getrieben realisierbar, was sie entsprechend kostengünstig macht. Im Gehäuse von Hydropumpe und Hydromotor wird das Schmieröl dann durch Leitungskanäle oder dgl. so weitergeleitet, daß es die kritischen Schmierstellen, wie beispielsweise die Wellenlager, in ausreichender Menge erreicht.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von zwei Ausführungsbeispielen detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Schmierungseinrichtung bei dem die gesamte Spülölmenge als Schmieröl dem hervorgehoben dargestellten Triebwerksteil zuführbar ist; und

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Schmierungseinrichtung bei dem ein Teil des Spülöls als Schmieröl dem hervorgehoben dargestellten Triebwerksteil zuführbar ist.

In Fig. 1 ist eine Schmierungseinrichtung für ein hydrostatisches Getriebe als hydraulischer Schaltplan dargestellt, wobei die Triebwerksgruppe, bestehend aus Hydromotor und Hydropumpe als Einzelteil hervorgehoben dargestellt ist. Der Hydraulikkreislauf 1 besteht aus einer verstellbaren Hydropumpe 2 und einem Hydromotor 3. Die Hydropumpe 2 und der Hydromotor 3 weisen ein gemeinsames Gehäuse auf und werden über eine Schmierleitung 4 mit Schmieröl versorgt. Die Schmierleitung 4 verbindet die Schmierstellen 5 des Hydromotors 3 und der Hydropumpe 2 mit einer Spüleinrichtung 6 des Hydraulikkreislauf 1, wodurch vom Hydraulikkreislauf 1 abgelassenes Spülöl als Schmieröl den Schmierstellen 5 zuführbar ist. Schmierstellen 5 sind in diesem Ausführungsbeispiel die Wellenlagerungen 12, 15 der Pumpenwelle 11 und der Motorwelle 14, die Rotationsgruppe der Pumpe 13 und die Rotationsgruppe des Motors 16. Selbstverständlich können jedoch auch andere Schmierstellen 5 mit Spülöl der Spüleinrichtung 6 als Schmieröl versorgt werden. Das vom Hydraulikkreislauf 1 abgelassene Spülöl gelangt über ein Mehrwege-Spülventil 7 und ein ihm nachgeschaltetes Spüldruckventil 8 der Spüleinrichtung 6 in die Schmierleitung 4 und wird über eine Spüldüse 9 der Hydropumpe 2 und dem Hydromotor 3 zugeführt. Die Spüldüse 9 bestimmt dabei die maximal zuführbare Schmierölmenge. Die zeitlichen Abstände zwischen den Schmierungsvorgängen entsprechen den Spülintervallen (-vorgängen) der Spüleinrichtung 6. Im Innern des Hydromotors 3 und der Hydropumpe 2 verteilt sich das Schmieröl entsprechend der mit A gekennzeichneten Strömungsrichtung nach außen hin zu den einzelnen Schmierstellen 5.

In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel weist die verstellbare Hydropumpe 2 eine Schwenkscheibe 10 auf und ist der Hydromotor 3 mit einer Schrägscheibe 17 versehen. Der Hydraulikkreislauf 1 weist desweiteren eine Speisepumpe 18, eine Servoverstellung 19 und Hochdruckbegrenzungsventile 20 auf.

In Abb. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Schmierungseinrichtung gezeigt, bei dem lediglich ein Teil des Spülöls als Schmieröl verwendet wird. Die Schmierleitung 4 ist hierfür zwischen dem Mehrwege-Spülventil 7 und dem Spüldruckventil 8 mit der Spüleinrichtung 6 verbunden, so daß ein Teil des Spülöles zur Schmierung den Schmierstellen 5 zuführbar ist und der restliche Teil wie sonst auch üblich von der Spüleinrichtung abgelassen wird. Dadurch kann beispielsweise über den Durchmesser der Spüldüse 9 eine vorbestimmte Schmierölmenge eingestellt werden. Hierdurch wird verhindert, daß eine Überschmierung der Schmierstellen 5 des Hydromotors 3 und der Hydropumpe 2 erfolgt, falls die vom Hydraulikkreislauf 1 abgelassene Spülölmenge die erforderliche Schmierölmenge übersteigt.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Hydraulikkreislauf

2

Verstellbare Hydropumpe

3

Hydromotor

4

Schmierleitung

5

Schmierstellen

6

Spüleinrichtung

7

Mehrwege-Spülventil

8

Spüldruckventil

9

Spüldüse

10

Schwenkscheibe Hydropumpe

11

Welle Hydropumpe

12

Wellenlager Hydropumpe

13

Rotationsgruppe Hydropumpe

14

Welle Hydromotor

15

Wellenlager Hydromotor

16

Rotationsgruppe Hydromotor

17

Schrägscheibe Hydromotor

18

Speisepumpe

19

Servoverstellung

20

Hochdruckbegrenzungsventile
A Strömungsrichtung Schmieröl

Claims

1. Schmierungseinrichtung zur Schmierung von Bauteilen eines Hydraulikkreislaufs, insbesondere zur Schmierung von Hydraulikeinrichtungen mit einem offenen oder nicht mit Öl befüllten Gehäuse, mit einer Schmierleitung (4), über welche Schmieröl an mindestens eine Schmierstelle (5) mindestens eines Bauteils im Hydraulikkreislauf zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Schmieröl zum Spülen des Hydraulikkreislaufs abgelassenes Hydrauliköl dient und die Schmierleitung (4) mit einer Spüleinrichtung (6) des Hydraulikkreislaufs verbunden ist.

2. Schmierungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierleitung (4) mit dem Auslaß der Spüleinrichtung (6) verbunden ist.

3. Schmierungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spüleinrichtung (6) ein Mehrwege-Spülventil (7) und eine nachgeschaltetes Spüldruckventil (8) aufweist.

4. Schmierungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierleitung (4) zwischen dem Spülventil (7) und der Spüldruckventil (8) mit der Spüleinrichtung (6) verbunden ist.

5. Schmierungseinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spüldüse (9) vorgesehen ist und der Spüldüsendurchmesser auf die erforderliche Schmierölmenge abgestimmt sind.

6. Schmierungseinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zuführbare Schmierölmenge veränderbar ist.

7. Schmierungseinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Spülöl zur Schmierung einer Verstellpumpe (2) und eines Konstantmotors (3) dient, welche ein gemeinsames Gehäuse aufweisen und schmierungsbezogen über ein Verteilungsleitungssystem miteinander verbunden sind.

8. Hydrostatisches Getriebe mit einer verstellbaren Hydropumpe (2) und einem Konstantmotor (3) in einem geschlossenen Hydraulikkreislauf (1), mit einer Speisepumpe (18) zum Einspeisen von Hydrauliköl in den Kreislauf und mit einer Spüleinrichtung (6) zum gezielten Ablassen von Hydrauliköl aus dem Hydraulikkreislauf, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schmierungseinrichtung zur Schmierung der Hydropumpe (2) und des Hydromotors (3) vorgesehen ist und als Schmieröl zum Spülen abgelassenes Hydrauliköl dient.

9. Hydrostatisches Getriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige Schmierzuleitung (4) zur Zentralschmierung von Schmierstellen (5) an dem Hydromotor (2) und der Hydropumpe (3) vorgesehen ist, die mit einer Ablaßleitung der Spüleinrichtung (6) verbunden ist.

10. Hydrostatisches Getriebe nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das gesamte abgelassene Spülöl als Schmieröl den Schmierstellen (5) zuführbar ist und eine Spüldüse (9) vorgesehen ist, zur Festlegung der Schmierölmenge.

11. Hydrostatisches Getriebe nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des abgelassenes Spülöls als Schmieröl den Schmierstellen (5) zuführbar ist.