DE10122993A1

DE10122993A1 - Vorrichtung zum Verschließen einer Öffnung in einer Gehäusewand bei einem Gehäuse eines Getriebes

Info

Publication number: DE10122993A1
Application number: DE2001122993
Authority: DE
Inventors: Michael Christ
Original assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Current assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority date: 2001-05-11
Filing date: 2001-05-11
Publication date: 2002-12-05

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschließen einer Öffnung in einer Gehäusewand bei einem Gehäuse eines Getriebes.

Aus der DE 195 28 621 C1 ist ein Verschlussstopfen bekannt. Derartige Verschlussstopfen weisen ein Feder umfassendes Ventil auf, das sich bei Überdruck öffnet, wodurch zwar ein Luftdruckausgleich erfolgen kann, aber beim Drehen der im Eingriff stehenden Komponenten entstandener Ölschaum austreten kann. Der Überdruck entsteht dabei im Wesentlichen durch Ausdehnung der im Getriebeinneren sich befindenden Luft, wobei diese Ausdehnung im Wesentlichen durch Erwärmung des Getriebes bei hoher Belastung verursacht ist. Schon geringste Mengen an Öl stellen bei manchen Anlagen eine unerlaubte Belastung der Umwelt dar.

Für solche Anlagen, wie beispielsweise in der Getränkeindustrie, werden auch geschlossene Getriebe gefertigt, die keine Ventile oder Verschlussstopfen umfassen. Beim Betreiben solcher Getriebe mit Nennleistung entstehen Überdrucke von beispielhaft 1,5 bar oder mehr. Da Komponenten wie Wellendichtringe ab einem jeweiligen kritischen Wert versagen können, dürfen solche Getriebe nur mit geringer Leistung pro Bauvolumen betrieben werden. Nachteilig ist dabei, dass ein großes Bauvolumen notwendig ist, damit der Betrieb sicher erfolgen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Verschließen einer Öffnung in einer Gehäusewand bei einem Gehäuse eines Getriebes weiterzubilden, wobei ein kompakter Antrieb mit hoher Leistung bei kleinem Bauvolumen ohne Belastung der Umwelt betreibbar sein soll.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei der Vorrichtung nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Wesentliche Merkmale der Erfindung bei dem Verfahren sind, dass die Vorrichtung eine Membran umfasst. Von Vorteil ist dabei, dass zwischen Innenraum und Außenbereich eine Trennung mittels einer Membran vorgesehen ist. Somit ist eine derartige Membran einsetzbar, die einen Luftdruckausgleich ermöglicht und gleichzeitig kein Schmierstoff, insbesondere Fett, durchlässt.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Schmierstoff im Inneren des Getriebes Fett und/oder ein fettartiger Stoff. Von Vorteil ist dabei, dass der Schmierfilm im Getriebe auch bei höheren Drehzahlen wie 3000 U/min nicht abreist. Insbesondere bei Drehzahlen von 6000 U/min ist mittels der Fettschmierung noch ein Schmierfilm vorhanden. Eine Ölschmierung wäre bei diesen Drehzahlen und Nennbelastung wegen Verschleißgefahren und damit zusammenhängenden Folgeerscheinungen risikoreich oder unerlaubt. Bei Schmierung durch Fett ist aber das Luftvolumen erhöht, weil viel weniger Fett in den Getriebeinnenraum eingefüllt wird als bei vergleichbarer Ölbefüllung. Das erhöhte Luftvolumen weist aber insbesondere bei den genannten hohen Drehzahlen hohe Drucke auf. Daher sind die gefährdeten Komponenten, wie Wellendichtringe oder dergleichen, durch den mittels der Membran bewirkten Luftdruckausgleich geschützt. Somit ist das Getriebe als von einem schnell laufenden Servomotor angetriebenes Servogetriebe für die Getränkeindustrie einsetzbar.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Getriebe derart ausgeführt, dass ein Betrieben bei einer Drehzahl der eintreibenden Welle von mindestens 3000 Umdrehungen pro Minute mehr als 10 000 Stunden ausführbar ist ohne Ausfall oder Austreten von Schmierstoff. Von Vorteil ist dabei, dass das Getriebe dauerhaft schnell laufend betreibbar ist ohne unerlaubte Belastung der Umwelt.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Membran semipermeabel. Von Vorteil ist dabei, dass die Membran teilweise durchlässig ist für eine Stoffart aber nicht für eine andere. Beispielsweise ist die Semipermeabilität für Luft und Wasser gegeben, aber nicht für Schmierstoffe. Somit gleichen sich die Partialdrucke von Luft und Wasserdampfkonzentration zwischen Innen- und Außenraum des Getriebes aus.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Membran derart durchlässig für Luft, dass ein Luftdruckausgleich zwischen Innenraum des Getriebes und Außenluft ermöglicht ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Wellendichtringe und andere druckempfindlichen Teile des Getriebes geschützt sind.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Membran undurchlässig für Schmierstoff. Von Vorteil ist dabei, dass kein Schmierstoff austreten kann und somit die Umwelt geschützt ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Membran zum Innenraum des Getriebes hin eine lipophobe Oberfläche aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass Schmierstoffe wie Schmierfett oder -öl abgewiesen werden.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Membran beidseitig eine hydrophile Oberfläche aufweist und/oder hydrophile Bausteine umfasst. Von Vorteil ist dabei, dass ins Getriebeinnere gelangtes Wasser in die Umwelt entweichen kann und somit negative Auswirkungen des Wassers auf das Getriebe und dessen Betriebsdaten verminderbar oder ganz verhinderbar sind.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Getriebe mehr als 10 000 Stunden derart betreibbar, dass die Temperatur des Schmierstoffes über 100°C beträgt. Von Vorteil ist dabei, dass die Membran auch bei hohen Temperaturen betreibbar ist wie dies bei Servoantrieben, insbesondere mit Planetengetriebestufe auf der eintreibenden Seite und Servomotoren als eintreibende Elektromotoren, zumindest zeitweise notwendig ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nun anhand von einer Abbildung näher erläutert:

In der Fig. 1 ist schematisch die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 gezeigt. Die Vorrichtung 1 wird in das Getriebegehäuse 2 eingeschraubt und somit dicht mit der Gehäusewand verbunden.

Die Vorrichtung 1 weist Öffnungen zum Außenbereich und Öffnungen zum Innenraum des Getriebes derart auf, dass Luft von innen oder außen in die Vorrichtung eintreten kann. Die Luft umfasst meist auch Wasser, das in Form von Wasserdampf üblicherweise vorhanden ist.

Innenraum des Getriebes und Außenbereich werden mittels der Membran getrennt, die durchlässig für Luft ist, aber undurchlässig für Schmieröl.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist die Membran auch hydrophil und leitet Wasserdampf durch. Somit wird in das Getriebeinnere eingedrungenes Wasser nach außen geleitet, falls der Partialdruck oder die Wasserdampfkonzentration von Wasser außen geringer als innen ist.

Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen ist die Membran undurchlässig für Schmierfett.

Beispielhaft verwendbar und vorteilhaft erfindungsgemäß einsetzbar sind Membranen des Typs Sympatex oder Goretex.

Das Getriebe ist für einen Servoantrieb, umfassend Servomotor mit Servogetriebe, verwendbar, der auf kleinem Bauvolumen eine hohe Leistung erbringt bei hohen Drehzahlen von über 3000 U/ min oder sogar 6000 U/min.

Bei hohen Drehzahlen und hohen Leistungen steigen die Temperaturen des Schmierstoffes je nach Ausführung und Betriebsart bis zu 100°C oder darüber. Die Luft im Inneren des Getriebes wird dabei ebenfalls erwärmt. Dadurch steigt der Luftdruckunterschied zwischen Innenraum des Getriebes und Außenbereich. Dieser Luftdruckunterschied wird infolge der Luftdurchlässigkeit der Membran vermindert. Da das Fett hingegen nicht durch die Membran hindurchtreten kann, bleibt der Außenbereich fettfrei. Somit ist der Umweltschutz verbessert und der Antrieb infolge der Membran sogar bei der Getränkeindustrie verwendbar.

Bezugszeichenliste

1

Vorrichtung

2

Getriebegehäuse

3

Membran

Claims

1. Vorrichtung zum Verschließen einer Öffnung in einer Gehäusewand bei einem Gehäuse eines Getriebes, wobei das Getriebe mit Schmierstoff mindestens teilweise befüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Membran umfasst.

2. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung die Membran derart umfasst, dass Innenraum und Außenbereich durch die Membran in Kontakt stehen.

3. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmierstoff im Inneren des Getriebes Fett und/oder ein fettartiger Stoff ist.

4. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl der eintreibenden Welle 3000 Umdrehungen pro Minute beträgt oder überschreitet.

5. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe derart ausgeführt ist, dass ein Betrieben bei einer Drehzahl der eintreibenden Welle von mindestens 3000 Umdrehungen pro Minute mehr als 10 000 Stunden ausführbar ist ohne Ausfall oder Austreten von Schmierstoff.

6. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran semipermeabel ist.

7. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran derart durchlässig für Luft ist, dass ein Luftdruckausgleich zwischen Innenraum des Getriebes und Außenluft ermöglicht ist.

8. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran undurchlässig für Schmierstoff ist.

9. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran zum Innenraum des Getriebes hin eine lipophobe Oberfläche aufweist.

10. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran beidseitig eine hydrophile Oberfläche aufweist und/oder hydrophile Bausteine umfasst.

11. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe mehr als 10 000 Stunden derart betreibbar ist, dass die Temperatur des Schmierstoffes über 100°C beträgt.

12. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe ein Planetengetriebe ist, wobei Komponenten eine Drehzahl von mehr als 3000 U/min mehr als 10 000 Stunden aufweisen.

13. Verfahren nach mindestens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe von einem Elektromotor und/oder Servomotor antreibbar ist.