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Die Erfindung betrifft ein Getriebe mit einem rotierenden Getriebegehäuse, in welchem sich Zahnräder miteinander in Eingriff befinden, wobei, insbesondere in einer Einlaufphase, Metallabrieb, zum Beispiel in Form von Metallspänen, auftritt, der in einem Schmiermedium, wie Öl, aufgenommen wird.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 101 48 961 A1 ist ein Getriebe zum Antrieb von Nebenaggregaten bekannt, das als Planetengetriebe ausgeführt und mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbunden ist. Aus der internationalen Veröffentlichung
WO 2006/042495 A1 ist ein Drehschwingungsdämpfer mit einer ringförmigen Kammer bekannt, in der eine Schraubenfeder aufgenommen ist und in der zumindest ein magnetisierter Bereich existiert, der ferromagnetische Stoffe anzieht.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Getriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, das kostengünstig herstellbar ist und eine lange Lebensdauer aufweist.
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Die Aufgabe ist bei einem Getriebe mit einem rotierenden Getriebegehäuse, in welchem sich Zahnräder miteinander in Eingriff befinden, wobei, insbesondere in einer Einlaufphase, Metallabrieb, zum Beispiel in Form von Metallspänen, auftritt, der in einem Schmiermedium, wie Öl, aufgenommen wird, dadurch gelöst, dass in dem rotierenden Getriebegehäuse eine Auffangvorrichtung für den Metallabrieb angeordnet ist. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt, dass der, insbesondere in der Einlaufphase, an den Zahnrädern, zum Beispiel in Form von Metallspänen, auftretende Metallabrieb zu einem unerwünschten Verschleiß an Lagereinrichtungen und/oder Dichteinrichtungen des Getriebes führen kann. Durch die erfindungsgemäße Auffangvorrichtung in dem rotierenden Getriebegehäuse kann der Metallabrieb dauerhaft aufgefangen werden.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Getriebes ist dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangvorrichtung für den Metallabrieb mindestens ein magnetisches oder magnetisierbares beziehungsweise magnetisiertes Element umfasst. Das magnetische, magnetisierbare oder magnetisierte Element wirkt wie ein Magnet, der den Metallabrieb anzieht und dauerhaft festhält. Dadurch kann der Metallabrieb auf einfache Art und Weise an einer für das Getriebe unkritischen Stelle konzentriert und von den Zahnrädern, den Lagereinrichtungen und den Dichteinrichtungen des Getriebes ferngehalten werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Getriebes ist dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangvorrichtung für den Metallabrieb eine im Wesentlichen ringförmige Gestalt aufweist. Die ringförmige Gestalt hat sich, insbesondere im Hinblick auf die Herstellung und die Montage des Getriebes, als vorteilhaft erwiesen. Darüber hinaus kann mit der im Wesentlichen ringförmigen Auffangvorrichtung eine relativ große Menge Metallabrieb aufgefangen und festgehalten werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Getriebes ist dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangvorrichtung für den Metallabrieb mehrere Dauermagnetelemente enthält. Die Dauermagnetelemente sind vorteilhaft an für das Getriebe unkritischen Stellen angeordnet. Die Dauermagnetelemente können alternativ zu den magnetischen oder magnetisierbaren beziehungsweise magnetisierten Elementen vorgesehen sein. Die Dauermagnetelemente können aber auch mit den magnetischen oder magnetisierbaren beziehungsweise magnetisierten Elementen kombiniert sein.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Getriebes ist dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangvorrichtung für den Metallabrieb mindestens ein magnetisches oder magnetisierbares beziehungsweise magnetisiertes Band umfasst. Das Band hat den Vorteil, dass es kostengünstig herstellbar und montierbar ist. Darüber hinaus hat sich das Band im Hinblick auf die Funktion als Auffangvorrichtung für Metallabrieb in dem rotierenden Getriebegehäuse als besonders vorteilhaft erwiesen.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Getriebes ist dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangvorrichtung für den Metallabrieb aus einem Kunststoffbandmaterial gebildet ist, das ein magnetisches oder magnetisierbares beziehungsweise magnetisiertes Zusatzmaterial enthält. Bei dem Kunststoffbandmaterial handelt es sich vorzugsweise um ein thermoplastisches oder elastomeres Kunststoffmaterial, in das ein magnetisches oder magnetisierbares beziehungsweise magnetisiertes Zusatzmaterial eingemischt ist. Das Band beziehungsweise Bandmaterial ist besonders vorteilhaft mit einem Getriebegehäuse aus Metall, insbesondere aus Metallblech, kombiniert. Dadurch kann der im Betrieb gewünschte Magneteffekt auf einfache Art und Weise besonders effektiv verstärkt werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Getriebes ist dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangvorrichtung für den Metallabrieb radial außerhalb der Zahneingriffsstellen angeordnet ist. Die Auffangvorrichtung ist besonders vorteilhaft in einem Hohlrad des Getriebes, insbesondere eines Planetengetriebes, angeordnet, das mit dem rotierenden Getriebegehäuse kombiniert ist. Das Hohlrad befindet sich vorteilhaft mit Planeten in Eingriff, die sich wiederum mit einem Sonnenrad des Planetengetriebes in Eingriff befinden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Getriebes ist dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangvorrichtung für den Metallabrieb radial außerhalb von mindestens einer Dichteinrichtung angeordnet ist. Die Dichteinrichtung umfasst zum Beispiel einen Radialwellendichtring, der in radialer Richtung zwischen einem Außenring einer Lager- beziehungsweise Freilaufeinrichtung und dem Getriebegehäuse angeordnet ist.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Getriebes ist dadurch gekennzeichnet, dass die Auffangvorrichtung für den Metallabrieb in einer Ringnut des Getriebegehäuses beziehungsweise eines Hohlrads angeordnet ist. Die Ringnut ist besonders vorteilhaft in einem Hohlrad angeordnet, das mit dem Getriebegehäuse kombiniert ist. Dabei stellt das Hohlrad vorteilhaft einen Teil des Getriebegehäuses dar.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Getriebes ist dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe als Zugmittelgetriebe, insbesondere als Planetengetriebe, ausgeführt und in einer Zugmittelscheibe angeordnet ist. Bei dem Zugmittel handelt es sich zum Beispiel um einen Riemen. Daher wird die Zugmittelscheibe auch als Riemenscheibe bezeichnet. Die Riemenscheibe ist vorzugsweise an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine angeordnet. Daher wird die Riemenscheibe auch als Kurbelwellenriemenscheibe bezeichnet.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist.
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In der einzigen beiliegenden Figur ist ein erfindungsgemäßes Getriebe im Längsschnitt dargestellt.
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In 1 ist ein erfindungsgemäßes Getriebe 1 im Längsschnitt dargestellt. Das Getriebe 1 umfasst ein Getriebegehäuse 4 mit einem Gehäusegrundkörper 5. Der Gehäusegrundkörper 5 hat, im Halbschnitt betrachtet, einen axialen Schenkel 6, von dem sich ein radialer Schenkel 7 radial nach innen erstreckt. An einem abgewinkelten Ende des axialen Schenkels 6 des Gehäusegrundkörpers 5 ist eine Bremsscheibe 8 befestigt. Die Befestigung der Bremsscheibe 8 an dem Gehäusegrundkörper 5 erfolgt zum Beispiel durch Nietverbindungselemente.
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Die Bremsscheibe 8 ist Teil einer (nicht dargestellten) Scheibenbremse, die dazu dient, ein Hohlrad 9 des Getriebes 1 abzubremsen. Das Hohlrad 9 ist fest mit dem Gehäusegrundkörper 5 verbunden und Teil eines Planetengetriebes 10. Das Planetengetriebe 10 umfasst des Weiteren ein Sonnenrad 12, mit welchem mehrere Planetenräder 14 kämmen, die an einem Planetenträger 15 drehbar angebracht sind. Die Planetenräder 14 kämmen in bekannter Art und Weise des Weiteren mit dem Hohlrad 9.
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Der Planetenträger 15 ist fest mit einem Innenring 18 verbunden. Der Innenring 18 ist in radialer Richtung von einem Außenring 19 beabstandet, an dem radial außen die Verzahnung des Sonnenrads 12 ausgebildet ist. Der Innenring 18 und der Außenring 19 dienen zur Darstellung eines Wälzlagers 21 und eines Freilaufs 22. Das Wälzlager 21 dient zur Lagerung des Außenrings 19. An dem Außenring 19 ist eine Riemenspur 20 befestigt.
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Das Hohlrad 9 ist zusammen mit dem Getriebegehäuse 4 mit Hilfe eines Wälzlagers 25 auf dem Planetenträger 15 gelagert. Ein Dichtelement 28, zum Beispiel in Form eines Radialwellendichtrings, ist in einem Ringraum zwischen dem Außenring 12 und einem abgewinkelten Ende des radialen Schenkels 7 des Gehäusegrundkörpers 5 angeordnet.
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Das Getriebe 1 stellt mit der Riemenspur 20 eine Kurbelwellenriemenscheibe dar, die mit Hilfe einer (nicht dargestellten) Zentralschraube an einer (ebenfalls nicht dargestellten) Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugs befestigbar ist. Zur drehfesten Verbindung mit der Kurbelwelle weist der Planetenträger 15 eine axiale Verzahnung 29 auf.
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Mit Hilfe des in die Kurbelwellenriemenscheibe integrierten Planetengetriebes 10 können in Kombination mit dem Freilauf 22 und der Scheibenbremse im Betrieb eines Riementriebs mit der erfindungsgemäßen Kurbelwellenriemenscheibe mehrere Übersetzungen realisiert werden. Das Hohlrad 9 kann im Betrieb der Kurbelwellenriemenscheibe beziehungsweise des Getriebes 1 abgebremst werden, um eine andere Übersetzung darzustellen.
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Wenn das Hohlrad 9 steht, kann zum Beispiel eine Übersetzung von 3 zu 1 dargestellt werden: Dabei wird der Freilauf 22 überholt und ein mit der Kurbelwelle verbundener Motor kann kalt gestartet werden.
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Wenn das Hohlrad 9 nicht abgebremst wird, das heißt, sich mit dem Getriebegehäuse 4 lose mitdreht, dann kann Drehmoment von der Kurbelwelle über den sperrenden Freilauf 22 auf die Riemenspur 20 in einem Übersetzungsverhältnis von 1 zu 1 übertragen werden. Dadurch wird zum Beispiel ein Generatorbetrieb ermöglicht.
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Insbesondere beim Einlaufen des Planetengetriebes 10 tritt herstellungsbedingt an dem Hohlrad 9, dem Sonnenrad 12 und den Planetenrädern 14 Abrieb in Form von Metallspänen auf. Die Metallspäne werden in einem Schmiermedium, wie Öl, aufgenommen, das zur Schmierung der Zahnräder 9, 12 und 14 in dem Getriebegehäuse 4 enthalten ist. Über das Schmiermedium könnten die Metallspäne zur dem Wälzlager 25 und dem Dichtelement 28 gelangen und da zu Beschädigungen führen.
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Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung ist das erfindungsgemäße Getriebe 1 mit einer Auffangvorrichtung 30 für den insbesondere in der Einlaufphase entstehenden Abrieb, in Form von Metallspänen, ausgestattet. Die Auffangvorrichtung 30 ist an einer für den Betrieb des Getriebes 1 günstigen Stelle radial außen angeordnet. Das zur Schmierung des Planetengetriebes 10 verwendete Schmiermedium, insbesondere Öl, bewegt sich unter Rotation des Getriebegehäuses 4 sowohl in tangentialer Richtung als auch zum Außenradius des Getriebegehäuses 4 hin.
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Die Auffangvorrichtung 30 für den Metallabrieb umfasst besonders vorteilhaft ein magnetisches beziehungsweise magnetisiertes Element 32, das ferromagnetische Materialien anzieht. Das Element 32 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als magnetisiertes Elastomerband ausgeführt, das in eine Ringnut 34 eingelegt ist, die zu diesem Zweck in dem Hohlrad 9 des Planetengetriebes 10 vorgesehen ist. Das magnetisierte Elastomerband 32 fixiert sich besonders vorteilhaft aufgrund seiner Magnetwirkung selbst in der Ringnut 34 an dem Hohlrad 9.
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Im Betrieb des Getriebes 1 wird durch das magnetisierte Elastomerband 32 eine Kraftwirkung auf die im Öl schwebenden Metallabriebpartikel ausgeübt. Der Metallabrieb setzt sich an dem Magnetband 32 ab und wird so aus dem sich bewegenden Öl herausgefiltert. Dadurch wird die Gefahr, dass der Metallabrieb zu Beschädigungen an dem Dichtelement 28 beziehungsweise dem Wälzlager 25 führt, deutlich reduziert. Das Magnetband 32 wird vorzugsweise vor dem Einbau in das Getriebe 1 dauerhaft magnetisiert. Alternativ kann ein annähernd ringförmiges Element separate Dauermagnete an diskreten Stellen tragen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Getriebe
- 4
- Getriebegehäuse
- 5
- Gehäusegrundkörper
- 6
- axialer Schenkel
- 7
- radialer Schenkel
- 8
- Bremsscheibe
- 9
- Hohlrad
- 10
- Planetengetriebe
- 12
- Sonnenrad
- 14
- Planetenrad
- 15
- Planetenträger
- 18
- Innenring
- 19
- Außenring
- 20
- Riemenspur
- 21
- Wälzlager
- 22
- Freilauf
- 25
- Wälzlager
- 28
- Dichtelement
- 29
- Verzahnung
- 30
- Auffangvorrichtung
- 32
- Element
- 34
- Ringnut
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10148961 A1 [0002]
- WO 2006/042495 A1 [0002]
