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Anwendungsgebiet und Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft ein Getriebe mit einer einen Getrieberaum umgebenden Gehäusewandung in verschiedenen Ausgestaltungen.
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Ein solches Getriebe begrenzt mit seinen Gehäusewandungen eines Getriebegehäuses des Getriebes einen Getrieberaum, innerhalb dessen Zahnräder und anderweitige Maschinenelemente wie beispielsweise Schnecken angeordnet sein können, die miteinander in Eingriff sind, um eine gewünschte Übersetzung bzw. Untersetzung zu erzielen. Im Nutzungszustand ragt eine Antriebswelle in das Getriebe hinein, wobei diese meist durch die Abtriebswelle eines mit dem Getriebe verbundenen Motors gebildet wird.
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Innerhalb des Getrieberaums ist eine Schmierung der Getriebekomponenten erforderlich, wobei gewünscht ist, dass das hierfür verwendete Schmiermittel nicht ungewollt aus dem Getrieberaum entweichen kann. Allerdings ist eine vollständige Isolation des Getrieberaums gegenüber einer umgebenden Atmosphäre in der Praxis problematisch, da es insbesondere durch Erwärmung der Getriebekomponenten im Zuge des Betriebs zu einem Druckunterschied zwischen dem im Getrieberaum herrschenden Druck und dem Umgebungsdruck außerhalb des Getriebegehäuses kommen kann. Dieser Druckunterschied sollte zweckmäßiger Weise ausgeglichen werden. Wenn zum Zwecke dieses Ausgleichs eine Durchbrechung in der Wandung des Getriebes vorgesehen wird, ist allerdings das Austreten von Schmiermittel zu befürchten. Auch bekannte Lösungen, die eine mit einem Ventil ausgestattete Öffnung vorsehen, können das Austreten von Schmiermittel nicht vollständig verhindern.
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Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Druckausgleichsvorrichtungen an Getriebegehäusen vorzusehen, die über eine im Getrieberaum angeordnete Druckausgleichskammer verfügen. Diese Druckausgleichskammer kann aufgrund mindestens einer zumindest partiell lageveränderlichen Wandung ein variables Volumen einnehmen. Die Druckausgleichskammer ist gegenüber den Getriebekomponenten isoliert, mit einer umgebenden Atmosphäre jedoch kommunizierend verbunden.
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Im Falle eines erhöhten Drucks im Getrieberaum verringert sich das Volumen der Druckausgleichskammer, so dass das Volumen des Getrieberaumes abzüglich des Volumens der Druckausgleichskammer sich vergrößert und demzufolge eine kompensierende Druckabsenkung bewirkt wird. Kommt es im Getrieberaum zu einem Unterdruck, so vergrößert sich das Volumen der Druckausgleichskammer, und führt wiederum einen Druckausgleich herbei. Die Druckausgleichskammer ist dabei zumeist durch eine formveränderliche Wandung gegenüber dem übrigen Getrieberaum getrennt. Eine solche Gestaltung eines Getriebes ist beispielsweise aus der
DE 10 2008 046 446 A1 bekannt. Diese schlägt einen Kompaktantrieb mit Raumbereichen für einen Elektromotor und ein Getriebe vor, wobei Druckausgleichsmittel zwischen diesen Raumbereichen vorgesehen sind. Aus der
DE 199 01 841 C2 ist ein Getriebe bekannt, welches ebenfalls eine Druckausgleichsvorrichtung nach oben beschriebenem Wirkprinzip aufweist. Hierzu ist ein einzig diesem Zweck dienender Deckel vorgesehen, durch den im Zuge der Montage eine Membran fest gespannt wird. Ein Raumbereich zwischen der Membran und einer Öffnung im Deckel bildet die Druckausgleichskammer. Mit dem Getrieberaum ist ein Bereich, in dem diese Druckausgleichsvorrichtung vorgesehen ist, durch einen weiteren Kanal verbunden. Aus der
DE 199 40 235 C1 ist eine Druckausgleichseinrichtung bekannt, bei der der Druckausgleich durch einen in einer Welle vorgesehenen Kanal erfolgt.
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Die
DE 77 11 264 U1 zeigt ein Druckausgleichselement, das als flächenhafte Dichtung zwischen einem mit flüssigen und/oder gasförmigen Medien gefüllten Gehäuse und einem Gehäusedeckel angeordnet ist.
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Die
DE 10 2006 060 865 A1 zeigt eine Vorrichtung umfassend mindestens zwei Raumbereiche, wobei zwischen einem ersten und einem zweiten Raumbereich eine erste Membran angeordnet ist und zwischen einem letzten Raumbereich und der Umgebung der Vorrichtung eine letzte Membran angeordnet ist.
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Die
DE 103 02 130 A1 zeigt ein Motorgehäuse für einen Elektromotor mit einem Gehäusekörper, der einen Raum zur Aufnahme des Elektromotors eingrenzt, und einer flexiblen Trennwand in dem Gehäusekörper, die einen Ausgleichsraum von dem Raum zur Aufnahme des Elektromotors abgrenzt, wobei der Ausgleichsraum mit der Umgebung verbunden ist.
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Die
EP 1 022 507 A2 zeigt einen Verschlussdeckel zum dichten Verschließen einer Durchbrechung in einem Gehäuse umfassend einen Stützkörper, der auf einer einer Begrenzungswand der Durchbrechung zugewandten Seite mit zumindest einem Dichtring verbunden ist. Der Dichtring ist zum Ausgleich von Volumenänderungen im vom Gehäuse umschlossenen, abzudichtenden Raum einstückig ineinander übergehend mit einer Membran ausgebildet.
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Die
DE 42 40 044 A1 zeigt eine Druckausgleichsanordnung für Elektromotoren mit geschlossenem Motorgehäuse.
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Aufgabe und Lösung
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Getriebe mit Druckausgleichseinrichtung in einer konstruktiv möglichst wenig aufwändigen und hinsichtlich Demontage und der Handhabung möglichst vorteilhaften Weise weiterzubilden.
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Die Erfindung betrifft ein Getriebe mit einer einem Getrieberaum umgebenden Gehäusewandung, wobei in der Gehäusewandung eine Zugangsöffnung vorgesehen ist, wobei weiterhin ein Gehäusedeckel zum Verschließen der Zugangsöffnung vorgesehen ist und wobei das Getriebe eine Druckausgleichseinrichtung mit einer innerhalb des Getriebes angeordnete volumenveränderlichen Druckausgleichskammer aufweist.
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Dabei ist erfindungsgemäß im Gehäusedeckel eine Druckausgleichsöffnung vorgesehen, mittels derer eine umgebende Atmosphäre mit der Druckausgleichskammer in kommunizierender Verbindung steht, wobei eine gemeinsam mit dem Gehäusedeckel die Druckausgleichskammer begrenzende formveränderliche Wandung umlaufend mit dem Gehäusedeckel verklebt ist, so dass die Druckausgleichseinrichtung vollständig deckelseitig vorgesehen ist und die Druckausgleichskammer auch nach Abnehmen des Gehäusedeckels lediglich über die Druckausgleichsöffnung mit einer Umgebung kommunizierend verbunden ist.
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Somit ist vorgesehen, dass ein den Getrieberaum nach außen begrenzender Gehäusedeckel, der beispielsweise ein Montagedeckel sein kann, die Druckausgleichsöffnung aufweist. Dabei liegt die Besonderheit darin, dass die Druckausgleichseinrichtung vollständig am Deckel vorgesehen ist. Anders als bei anderen bekannten Gestaltungen wird somit die Druckausgleichseinrichtung im Falle der Abnahme des Deckels nicht zwangsläufig zerlegt. Insbesondere bleibt die Druckausgleichskammer nach Abnahme des Deckels unverändert lediglich über die Druckausgleichsöffnung in Verbindung mit einer umgebenden Atmosphäre.
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Eine Ringdichtung kann durch einen einstückig angeformten Flächenabschnitt als Wandung zwischen der Druckausgleichskammer, die kommunizierend mit der Umgebung in Verbindung steht, und dem gegenüber der Umgebung isolierten Getriebeinnenraum dienen.
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Der Flächenabschnitt kann allseitig mit der Ringdichtung einstückig verbunden sein. Bei einer solchen Gestaltung ist somit die umlaufend abdichtende Ringdichtung als Randbereich eines undurchbrochenen flächigen flexiblen Bauteils vorgesehen, das eine Fläche überspannt, welche größer als die der Montageöffnung ist. Vom Randbereich umgeben ist der flexible Flächenabschnitt, der die Druckausgleichskammer gegenüber dem die Getriebekomponenten aufnehmenden Teil des Getrieberaums isoliert. Die Druckausgleichskammer erstreckt sich somit weitgehend über die Gesamtfläche des Montagedeckels.
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Die Erfindung betrifft weiter ein Getriebe mit einer einen Getrieberaum umgebenden Gehäusewandung, wobei das Getriebe im Bereich einer Antriebswellenzuführung eine Antriebsseitenöffnung aufweist, durch die hindurch bestimmungsgemäß eine Antriebswelle in das Getriebe hineinragt. Weiterhin ist bei dem Getriebe vorgesehen, dass das Getriebe einen Antriebsseitendeckel aufweist, der über eine Antriebswellendurchführung zur Durchführung und/oder Lagerung der Antriebswelle verfügt, und dass das Getriebe eine Druckausgleichseinrichtung mit einer innerhalb des Getriebes angeordneten volumenveränderlichen Druckausgleichskammer aufweist.
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Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Druckausgleichskammer über eine Druckausgleichsöffnung im Antriebsseitendeckel mit einer umgebenden Atmosphäre in kommunizierender Verbindung steht.
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Bei dieser Gestaltung ist somit vorgesehen, dass der zumeist ohnehin vorgesehene Antriebsseitendeckel des Getriebes zur Schaffung einer kommunizierenden Verbindung zwischen der Druckausgleichskammer und der umgebenden Atmosphäre genutzt wird. Somit entfällt der Bedarf, an einer anderen Stelle des Getriebes und insbesondere der Wandung des Getriebegehäuses eine Druckausgleichsöffnung und gegebenenfalls einen korrespondierenden Gehäusedeckel vorzusehen.
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Dabei umfasst ein Dichtring, der bei verschlossenem Getriebegehäuse zwischen dem Antriebsseitendeckel und dem Rand der Antriebsseitenöffnung festgeklemmt ist, einstückig angeformt ebenfalls einen Flächenabschnitt, der die Druckausgleichskammer zumindest abschnittsweise begrenzt. Es ist daher bei der Verwendung eines an der Ringdichtung vorgesehenen Flächenabschnitts zur Begrenzung der Druckausgleichskammer von Vorteil, wenn der die Druckausgleichskammer begrenzende Flächenabschnitt innenseitig mit einer Öffnung versehen ist, die die Antriebswellendurchführung umgebend befestigt ist.
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Die Erfindung betrifft weiterhin auch ein Getriebemotor, bestehend aus einem Elektromotor und einem mit einer Abtriebswelle des Elektromotors im Eingriff befindlichen Getriebe. Dabei ist das Getriebe nach oben beschriebener Art ausgebildet.
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Bei einer Gestaltung, bei der eine Druckausgleichsöffnung am Antriebsseitendeckel vorgesehen ist, kann es von Vorteil sein, wenn dieser Antriebsseitendeckel zumindest teilweise oder auch vollständig durch ein Lagerschild des Elektromotors gebildet wird. Bei entsprechender Anpassung des Lagerschildes des Elektromotors an die Antriebsseitenöffnung des Getriebes kann das Lagerschild selbst den Antriebsseitendeckel bilden. Bevorzugt wird jedoch eine Gestaltung, bei der ein Zwischendeckel vorgesehen ist, der mit dem Lagerschild des Elektromotors verbunden, beispielsweise verschraubt, ist und der seinerseits die Antriebsseitenöffnung des Getriebes verschließt. In einem solchen Falle ist die Druckausgleichsöffnung vorzugsweise im Zwischendeckel vorgesehen.
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Figurenliste
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Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung, welche anhand der Figuren erläutert werden. Dabei zeigen:
- 1a und 1b eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes und
- 2a und 2b eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes als Teil eines Getriebemotors.
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Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Die 1a und 1b zeigen ein erfindungsgemäßes Getriebe 10 in einer geschnittenen Ansicht. Dieses Getriebe 10 verfügt über eine einstückige oder zumindest nicht zur Zerlegung vorgesehene Gehäusewandung 20, welche einen Getriebeinnenraum 12 umgibt. Innerhalb des Getriebeinnenraums 12 sind verschiedene hinsichtlich ihrer Funktionsweise und ihres Zusammenwirkens hier nicht mehr erläuterte Getriebekomponenten 14 angeordnet.
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In der Schnittebene der 1a und 1b ist zu erkennen, dass die Gehäusewandung 20 zwei Öffnungen aufweist. Auf der rechten Seite ist eine Antriebsseitenöffnung 30 vorgesehen, an der ein Zwischendeckel 40 angeschraubt ist. Dieser wiederum wird in nicht dargestellter Art und Weise mit einem Elektromotor verbunden, dessen Abtriebswelle dann in den Getrieberaum 12 hineinragt, um hier mit den dargestellten Getriebekomponenten in Eingriff zu gelangen.
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Die zweite Öffnung der Gehäusewandung 20 ist eine Montageöffnung 60. Diese ist zur Montage der Getriebekomponenten 14 im Getriebeinnenraum 12 vorgesehen und dementsprechend so bemessen, dass die Getriebekomponenten 14 durch die Montageöffnung 60 hindurch in den Getriebeinnenraum 12 verbracht werden können. Eine derartige Montageöffnung 60 ist bei Getrieben aus dem Stand der Technik bereits bekannt.
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Zum Verschließen der Montageöffnung ist ein Montagedeckel 62 vorgesehen, der bestimmungsgemäß die Montageöffnung 60 verschließend verschraubt werden kann. Um bei unterschiedlichem Druck innerhalb des Getrieberaums 12 und in einer umgebenden Atmosphäre 8 einen Druckausgleich im Getrieberaum 12 herstellen zu können, ist eine Druckausgleichseinrichtung 70 vorgesehen. Diese umfasst eine Druckausgleichsöffnung 72, welche durch eine Durchgangsbohrung 72 im Montagedeckel 62 gebildet wird. Innenseitig des Montagedeckels 62 ist eine somit mit der Umgebung 8 verbundene Druckausgleichskammer 74 vorgesehen, welche zum die Getriebekomponenten 14 enthaltenen Teil des Getrieberaums 12 mittels einer formveränderlichen Wandung 76 getrennt ist. Diese Wandung 76, die beispielsweise aus einem Gummiwerkstoff oder einem Elastomerwerkstoff bestehen kann, ist einstückig mit einem Dichtring 64 verbunden, der zwischen dem die Montageöffnung 60 umgebenden Rand der Gehäusewandung 20 und dem Montagedeckel 62 eingeklemmt ist.
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Wie anhand der 1a und 1b ersichtlich ist, kann die durch den Montagedeckel 62 und die Wandung 76 begrenzte Druckausgleichskammer 74 ihr Volumen dadurch verändern, dass die Wandung 76 im Falle eines Unterdrucks im Getrieberaum 12 die Druckausgleichskammer 74 durch Einsaugen von Luft durch die Druckausgleichsöffnung 72 hindurch vergrößert. Bei einem Überdruck im Getrieberaum wird hingegen Luft aus der Druckausgleichskammer 74 durch die Druckausgleichsöffnung 72 nach außen gedrückt und das Volumen der Druckausgleichskammer 74 somit vermindert. Dies geht mit einer Senkung des Luftdrucks im übrigen Getrieberaum 12 einher.
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Der aus der Ringdichtung 64 und der Druckausgleichskammerwandung 76 bestehende in etwa tellerförmige formveränderliche Körper 64, 76 ist fest mit dem Montagedeckel 62 verklebt. Auch ein umlaufender Steg an der Ringdichtung 64, der in eine Nut am Deckel 62 eingesteckt wird, wäre denkbar. Durch diese Zusammenfassung der Ringdichtung 64, der Druckausgleichskammerwandung 76 und des Montagedeckels 62 wird erreicht, dass bei der Montage und Demontage eine getrennte Handhabung des Körpers 64, 76 vom Montagedeckel 62 nicht erforderlich ist. Die Druckausgleichskammer 74 bleibt auch bei Abnahme des Montagedeckels 62 stets lediglich über die Druckausgleichsöffnung 72 mit der Umgebung verbunden.
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Die 2a und 2b verdeutlichen eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Getriebes sowie eines erfindungsgemäßen Getriebemotors. Dargestellt ist wiederum ein Getriebe 10 mit einer Gehäuseaußenwandung 20 sowie einem Getriebeinnenraum 12, innerhalb dessen Getriebekomponenten 14 angeordnet sind. Wiederum ist eine Montageöffnung 60 vorgesehen, die durch einen Montagedeckel 62 verschlossen ist. Im Falle der Ausgestaltung der 2a und 2b wird dieser Montagedeckel 62 jedoch nicht als Teil einer Druckausgleichseinrichtung verwendet.
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Bei den Ausgestaltungen der 2a und 2b ist ein Motor 50 mit seinem A-Lagerschild 52 an einem Zwischendeckel 40 angebracht, der eine Antriebsseitenöffnung 30 verschließt. Dieser Antriebsseitendeckel 32, umfassend den Zwischendeckel 40 und das A-Lagerschild 52, ist bei dieser Gestaltung Teil der Druckausgleichseinrichtung 80. Diese umfasst eine Druckausgleichsöffnung 82 am Zwischendeckel 40 sowie eine innenseitig der Druckausgleichsöffnung 82 vorgesehene Druckausgleichskammer 84. Diese ist zu den Getriebekomponenten 14 hin wiederum durch eine formveränderliche Wandung 86, beispielsweise aus einem Gummiwerkstoff oder einem Elastomerwerkstoff, getrennt. In ähnlicher Weise wie beim Ausführungsbeispiel der 1a und 1b ist diese Wandung 86 aussenseitig einstückig mit einem Dichtring 34 verbunden, der umlaufend eingeklemmt ist zwischen dem Antriebsseitendeckel 40 und den die Antriebsseitenöffnung 30 umgebenden Rändern der Gehäusewandung 20. Anders als die Ausgestaltung der 1a und 1b ist diese Wandung 86 jedoch nicht vollständig geschlossen. Stattdessen weist sie eine Aussparung 86a für die Abtriebswelle 54 des Motors auf. Der innere Rand 86b, der diese Aussparung 86a umgibt, ist am A-Lagerschild 52 des Elektromotors 50 befestigt, wobei vorliegend der Rand 86b zwischen dem Lagerschild 52 und einem daran befestigten Wellendichtring 58 eingeklemmt ist.
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Die 2b verdeutlicht in ähnlicher Weise wie 1b, dass bei sich im Getriebeinnenraum 12 einstellendem Überdruck das Volumen der Druckausgleichskammer 84 dadurch verringert wird, dass Luft aus der Druckausgleichskammer 84 durch die Druckausgleichsöffnung 82 hindurch nach außen strömt, während gleichzeitig die Verformung der Wandung 86 den nicht von der Druckausgleichskammer 84 eingenommenen Teil des Getriebeinnenraums 12 vergrößert und so eine Absenkung des dort herrschenden Druck bewirkt.
