DE102008023289A1 - Industriegetriebe - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Industriegetriebe mit zumindest einer Antriebswelle und zumindest einer Abtriebswelle, die durch eine jeweilige Öffnung an einem Getriebegehäuse treten. Außerdem sind zumindest ein mit der Antriebswelle verbundenes Zahnrad und zumindest ein mit der Abtriebswelle verbundenes Zahnrad vorgesehen, die mittelbar oder unmittelbar in Eingriff miteinander stehen. Um die Antriebswelle und/oder die Abtriebswelle in einem Bereich an der jeweiligen Öffnung des Getriebegehäuses ist zumindest eine bürsten- oder lamellenartige Getriebegehäusedichtung angeordnet.
Description
- Zum Schutz insbesondere von Getriebeverzahnungen vor Umwelteinflüssen werden Getriebegehäuse insbesondere für Eisenbahnanwendungen bisher mit Labyrinthdichtungen versehen. Neben speziellen Entlüftungsschrauben dienen Labyrinthdichtungen auch einer Entlüftung von Getrieben. Labyrinthdichtungen ermöglichen aufgrund ihrer berührungsfreien Konstruktion jedoch keine absolute Abdichtung und sind daher beispielsweise zur Kapselung giftiger oder teurer Substanzen allgemein wenig geeignet. Bei Industriegetrieben kann durch Spalte innerhalb der Labyrinthdichtungen Umgebungsfeuchtigkeit ins Getriebeinnere gelangen und sich dort mit Schmierstoff vermengen. Dies wirkt sich wiederum nachteilig auf temperaturabhängige Viskositätsgradienten von Schmierstoffen aus, was zu vorzeitigem Verzahnungsverschleiß oder auch zu schwerwiegenden Verzahnungsschäden führen kann. Außerdem kann Wassereinschluß im Schmierstoff zu Pitting- und Korrosionsschäden führen.
- Ähnliche Probleme treten auch bei Betrieb eines Getriebes während eines starken Temperaturabfalls auf, wenn sich in abgedichteten Getrieben Kondenswasser bildet, das sich mit Schmierstoff vermengt oder zur Korrosion insbesondere an unbehandelten metallischen Bauteilen führt. Ein weiteres Problem besteht darin, daß herkömmliche Wellendichtungen, die vielfach aus Filz bestehen, aufgrund hoher Drehzahlen nach verhältnismäßig kurzer Zeit verschleißen. Obigen Problemen wird bei Bahngetrieben üblicherweise dadurch begegnet, daß beispielsweise nach starken Niederschlägen ein kostenintensiver Schmierstoffwechsel durchgeführt wird, und daß Wellendichtungen in relativ kurzen Zeitintervallen erneuert werden.
- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Industriegetriebe zu schaffen, das gegen Verzahnungsschäden infolge eindringender Feuchtigkeit oder mangelnder Schmierstoffqualität geschützt ist.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Industriegetriebe mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
- Das erfindungsgemäße Industriegetriebe weist zumindest eine Antriebswelle und zumindest eine Abtriebswelle auf, die durch eine jeweilige Öffnung an einem Getriebegehäuse treten. Außerdem ist zumindest ein mit der Antriebswelle verbundenes Zahnrad und zumindest ein mit der Abtriebswelle verbundenes Zahnrad vorgesehen, die mittelbar oder unmittelbar im Eingriff miteinander stehen. Ein wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß um die Antriebswelle und/oder die Abtriebswelle in einem Bereich an der jeweiligen Öffnung des Getriebegehäuses zumindest eine bürsten- oder lamellenartige Getriebegehäusedichtung angeordnet ist. Auf diese Weise ergibt sich eine wirksame Abdichtung des Getriebes gegenüber Umwelteinflüssen, ohne eine Getriebeentlüftung zu unterbinden. Die Getriebegehäusedichtung umfaßt vorzugsweise hochabriebfeste Kunststoffborsten, so daß auch hohe An- oder Abtriebswellendrehzahlen keine Probleme bereiten.
- Die Getriebegehäusedichtung kann beispielsweise in einem sich radial oder axial erstreckenden Spalt zwischen Getriebegehäuse einerseits und Antriebswelle und/oder Abtriebswelle andererseits angeordnet sein. Darüber hinaus kann die Getriebegehäusedichtung zwischen einer mit der Antriebswelle verbundenen Kupplung und dem Getriebegehäuse oder um einen An- bzw. Abtriebswellenflansch angeordnet sein.
- Vorzugsweise ist die Getriebegehäusedichtung kraft- oder formschlüssig im Bereich der jeweiligen Öffnung für die An- bzw. Abtriebswelle mit dem Getriebegehäuse verbunden. Alternativ dazu kann die Getriebegehäusedichtung kraft- oder formschlüssig mit der Antriebswelle und/oder mit der Abtriebswelle verbunden sein.
- Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Öl-Wasser-Sensor zur Messung einer temperaturbezogenen relativen Luftfeuchte in einem mit Schmierstoff gefüllten Bereich innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet. Auf diese Weise lassen sich eindringende Feuchtigkeit oder mangelnde Schmierstoffqualität frühzeitig zur Vorbeugung von Verzahnungsschäden erkennen. Zu diesem Zweck kann vorteilhafterweise auch ein Ölabstreifer zur Schmierstoffzufuhr zumindest teilweise um ein antriebs- oder abtriebsseitiges Zahnrad herum angeordnet sein, und es kann eine Ölauffangvorichtung zur Schmierstoffabfuhr und Schmierstoffqualitätkontrolle vorgesehen sein.
- Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
-
1 ein Kegelradgetriebe, -
2 eine Schnittdarstellung des Kegelradgetriebes gemäß1 , -
3 eine Anordnung mit einer auf einer Eisenbahnachse angeordneten Abtriebswelle eines Kegelradgetriebes, -
4 eine Schnittdarstellung der Anordnung gemäß3 , -
5 eine Einzelheit der Schnittdarstellung gemäß4 , -
6 eine Schnittdarstellung einer Variante der Anordnung gemäß3 , -
7 eine Einzelheit der Schnittdarstellung gemäß6 , -
8 eine Schnittdarstellung einer weiteren Variante der Anordnung gemäß3 , -
9 eine Einzelheit der Schnittdarstellung gemäß8 , -
10 einen in einem Gehäuse des Kegelradgetriebes gemäß1 angeordneten Öl-Wasser-Sensor, -
11 einen Ölabstreifer und eine Ölauffangvorrichtung für ein Kegelrad des Kegelradgetriebes gemäß1 . - Das in
1 dargestellte Kegelradgetriebe umfaßt ein Getriebegehäuse101 , eine Abtriebswelle102 und eine Antriebswelle103 . In2 ist das Kegelradgetriebe im Schnitt entlang einer Strecke II-II dargestellt. Das Getriebegehäuse101 weist Öffnungen auf, durch welche die Abtriebswelle102 und die Antriebswelle103 treten. Sowohl an der Abtriebswelle102 als auch an der Antriebswelle103 sind Kegelräder121 ,131 angeordnet, die miteinander unmittelbar im Eingriff stehen. Das abtriebsseitige Kegelrad121 umgibt die Abtriebswelle102 , die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Hohlwelle ausgeführt ist, während das antriebsseitige Kegelrad131 an einem Ende der Antriebswelle103 befestigt ist. Die Abtriebswelle102 ist mittels zweier Wälzlager122 ,123 , die sowohl axiale als auch radiale Kräfte auf die Abtriebswelle102 aufnehmen, im Getriebegehäuse101 gelagert. Die Wälzlager122 ,123 sind als Lagerringe ausgeführt. In entsprechender Weise ist auch die Antriebswelle103 im Getriebegehäuse101 gelagert. An Öffnungen des Getriebegehäuses101 für die Abtriebswelle102 ist jeweils ein Gehäusedeckel11 ,112 montiert. Durch die Gehäusedeckel111 ,112 sind die Abtriebswelle102 und die Lagerringe122 ,123 im Getriebegehäuse101 fixiert. - Die in
3 dargestellte Anordnung umfaßt eine Abtriebswelle202 mit einem abtriebsseitigen Kegelrad221 eines Kegelradgetriebes entsprechend der Darstellung gemäß1 –2 sowie Gehäusedeckel211 ,212 , Lagerringe222 ,223 , eine Eisenbahnachse204 , auf der die Abtriebswelle202 konzentrisch angeordnet ist, und einen Kupplungsflansch205 . Zwischen einem Flansch der Achse204 und einem Gehäusedeckel212 ist eine bürstenartige Dichtung241 angeordnet, die einen sich axial zwischen dem Flansch der Achse204 und dem Gehäusedeckel212 erstreckenden Spalt abdichtet. Zwischen der Abtriebswelle202 und dem Kupplungsflansch205 ist eine Kupplung zur schaltbaren Kraftübertragung montiert, die in3 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht näher dargestellt ist. -
4 zeigt die Anordnung gemäß3 im Schnitt entlang einer Strecke IV-IV. In einem um die Abtriebswelle202 angeordneten Nutring224 ist eine bürstenartige Dichtung225 fixiert, die einen sich radial zwischen Abtriebswelle202 und Gehäusedeckel211 , der am Getriebegehäuse befestigt ist, erstreckenden Spalt abdichtet. In5 ist eine diesbezügliche Einzelheit V der Schnittdarstellung gemäß4 detailliert dargestellt, um Anordnung und Funktionsweise der Dichtung225 zu verdeutlichen. Die Dichtung225 rotiert mit der Abtriebswelle. Vorzugsweise ist ein an die Dichtung225 angrenzender Abschnitt des Gehäusedeckels211 zur Dichtigkeitserhöhung mit Talkum bestrichen. - In
6 ist eine Variante der Anordnung gemäß3 mit einer Abtriebswelle302 , einem abtriebsseitigen Kegelrad321 , einem Lagerring322 und einem Gehäusedeckel311 im Schnitt dargestellt. Bei der in6 dargestellten Variante, deren Einzelheit VII in7 vergrößert dargestellt ist, ist ein abdichtender Lamellenring313 radial nach innen zur Abtriebswelle302 weisend am Gehäusedeckel311 befestigt und ragt in eine umlaufende Nut an einem auf der Abtriebswelle302 befestigten Nutring324 . Bei Rotation der Abtriebswelle302 entsteht eine Relativbewegung zwischen Nutring324 und Lamellenring313 . - Die in
8 im Schnitt dargestellte weitere Variante der Anordnung gemäß3 umfaßt eine Abtriebswelle402 , ein abtriebsseitiges Kegelrad421 , Lagerringe422 ,423 , Gehäusedeckel411 ,411 , eine Eisenbahnachse404 und einen Kupplungsflansch405 . In9 ist eine Einzelheit IX der Schnittdarstellung gemäß8 vergrößert dargestellt. Zur Abdichtung eines sich axial zwischen einem Flansch der Achse404 und einem ersten Gehäusedeckel412 erstreckenden Spalts bzw. eines sich axial zwischen Kupplungsflansch405 und einem zweiten Gehäusedeckel411 erstreckenden Spalts ist jeweils ein sich axial erstreckender bürstenartiger Dichtring441 ,442 vorgesehen. Entsprechend der in9 dargestellten Einzelheit ist der Dichtring441 mittels eines am Gehäusedeckel412 befestigten Halteblechs443 montiert. - In
10 ist ein Öl-Wasser-Sensor506 dargestellt, der in einem Gehäuse501 des Kegelradgetriebes gemäß1 befestigt ist. Der Öl-Wasser-Sensor506 dient zur Messung einer temperaturbezogenen relativen Luftfeuchte in einem mit Schmierstoff gefüllten Bereich507 innerhalb des Getriebegehäuses501 . Auf diese Weise können unzulässig hohe Wasserkonzentrationen im Schmierstoff frühzeitig erkannt werden, so daß durch mangelnde Schmierstoffqualität bedingten Verzahnungsschäden vorgebeugt werden kann. Außerdem kann der Öl-Wasser-Sensor506 zur Ölstandskontrolle verwendet werden. -
11 zeigt einen Ölabstreifer632 und eine Ölauffangvorrichtung für ein Kegelrad631 des Kegelradgetriebes gemäß1 . Die Ölauffangvorrichtung umfaßt eine Ölauffangrinne633 und einen Ölauffangbehälter634 . Der Ölabstreifer632 ist zur Schmierstoffzufuhr zum Kegelrad631 vorgesehen und zumindest teilweise um das Kegelrad631 herum angeordnet. Die Ölauffangvorichtung mit der Ölauffangrinne633 und dem Ölauffangbehälter634 ist zur Schmierstoffabfuhr und Schmierstoffqualitätkontrolle vorgesehen. Durch die Ölauffangrinne633 wird Öl aufgefangen, das infolge von Fliehkräften bei Rotation des Kegelrads631 von diesem weggeschleudert wird. Der Ölauffangbehälter634 ermöglicht insbesondere eine Schmierstoff-Sichtkontrolle, wobei vorzugsweise lediglich ein zur Sichtkontrolle erforderlicher Ölanteil im Ölauffangbehälter634 verbleibt und ein Überschuß wieder zum Ölkreislauf zurück geführt wird. - Die Anwendung der vorliegenden Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.
Claims (10)
- Industriegetriebe mit – zumindest einer Antriebswelle und zumindest einer Abtriebswelle, die durch eine jeweilige Öffnung an einem Getriebegehäuse treten, – zumindest einem mit der Antriebswelle verbundenen Zahnrad und zumindest einem mit der Abtriebswelle verbundenen Zahnrad, die mittelbar oder unmittelbar im Eingriff miteinander stehen, – zumindest einer um die Antriebswelle und/oder die Abtriebswelle in einem Bereich an der jeweiligen Öffnung des Getriebegehäuses angeordneten bürsten- oder lamellenartigen Getriebegehäusedichtung.
- Industriegetriebe nach Anspruch 1, bei dem die zumindest eine Getriebegehäusedichtung in einem sich radial oder axial erstreckenden Spalt zwischen Getriebegehäuse einerseits und Antriebswelle und/oder Abtriebswelle andererseits angeordnet ist.
- Industriegetriebe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem die zumindest eine Getriebegehäusedichtung zwischen einer mit der Antriebswelle verbundenen Kupplung und dem Getriebegehäuse angeordnet ist.
- Industriegetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die zumindest eine Getriebegehäusedichtung um einen Antriebswellenflansch und/oder einen Abtriebswellenflansch angeordnet ist.
- Industriegetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die zumindest eine Getriebegehäusedichtung kraft- oder formschlüssig mit der Antriebswelle und/oder mit der Abtriebswelle verbunden ist.
- Industriegetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die zumindest eine Getriebegehäusedichtung kraft- oder formschlüssig im Bereich der jeweiligen Öffnung für die Antriebswelle und/oder Abtriebswelle mit dem Getriebegehäuse verbunden ist.
- Industriegetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Antriebswelle und/oder die Abtriebswelle innerhalb des Getriebegehäuses gelagert sind/ist.
- Industriegetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem ein Öl-Wasser-Sensor zur Messung einer temperaturbezogenen relativen Luftfeuchte in einem mit Schmierstoff gefüllten Bereich innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet ist.
- Industriegetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem ein Ölabstreifer zur Schmierstoffzufuhr zumindest teilweise um ein antriebs- oder abtriebsseitiges Zahnrad herum angeordnet ist, und bei dem eine Ölauffangvorichtung zur Schmierstoffabfuhr und Schmierstoffqualitätkontrolle vorgesehen ist.
- Industriegetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die Getriebegehäusedichtung hochabriebfeste Kunststoffborsten umfaßt.
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