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Die Erfindung betriff eine Getriebeanordnung mit einer in einem Getriebegehäuse drehbar gelagerten Hohlwelle, durch welche mit Schmutzpartikeln kontaminiertes Schmieröl hindurch geleitet ist, das stirnseitig aus der Hohlwelle austritt, um in einen bodenseitig des Getriebegehäuses ausgebildeten Ölsumpf zu gelangen. Die Erfindung betrifft ferner auch eine Windenergieanlage, umfassend eine solche Getriebeanordnung.
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Das Einsatzgebiet der Erfindung erstreckt sich vornehmlich auf Getriebe für Fahrzeuge und industrielle Anlagen, insbesondere Windenergieanlagen. Hierbei wird ein Getriebe, das meist mehrere Planetengetriebe und/oder Stirnradstufen aufweist zur Übersetzung einer langsamen Rotorbewegung ins Schnelle zum Antrieb eines elektrischen Generators zur Erzeugung von Strom eingesetzt.
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Die Getriebe der hier interessierenden Art sind ölgeschmiert und besitzen einen im Getriebegehäuse bodenseitig ausgebildeten Ölsumpf, welcher der Bevorratung der Schmierölfüllung des Gehäuses dient. Ausgehend vom Ölsumpf wird das Schmieröl über eine Filteranordnung gereinigt und an die zu schmierenden Lager- und Verzahnungsstellen des Getriebes geleitet. Getriebeintern sind diverse Ölkanäle und Ölbohrungen ausgebildet, um einen Schmierölkreislauf zu erzeugen, so dass das Schmieröl wieder zurück in den Ölsumpf gelangen kann.
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Im Rahmen eines getriebeinternen Ölkreislaufes ist sicherzustellen, dass verbrauchtes – also mit Schmutzpartikeln kontaminiertes – Schmieröl während des Rücklaufes in den Ölsumpf nicht in den Bereich von Wälzlagern eindringt, da die im verbrauchten Schmieröl enthaltenen Schmutzpartikel einen erhöhten Verschleiß der Wälzlagerung verursachen würden. Hierfür kommen im Rahmen einer Umlaufschmierung schmierölführende Mittel zum Einsatz.
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Aus der
DE 1 830 664 U geht ein Getriebemotor hervor, dessen Getriebeteil eine Umlaufschmierung mit speziellen schmierölleitenden Mitteln verwirklicht um in jeder Lage des Getriebes den Umlauf des Schmiermittels sicherzustellen. In einem mit Schmieröl gefüllten Vorratsraum ragt ein exzentrisch am Stirnende einer Welle angebrachtes Schaufelrad hinein, das über einen zur Welle parallel verlaufenden Kanal verbunden ist. Hierüber wird eine Verbindung zu einem getriebeinternen Zwischenraum hergestellt, in welchem eine mit einer zweiten Welle umlaufende Schleuderscheibe vorgesehen ist. Durch diese Anordnung wird das Schmieröl in Umlauf gesetzt und unter dem erforderlichen Druck bis in den Vorratsraum zurückgeführt. Dabei erfolgt eine ständige ausreichende Schmierung der Zahnräder. Das sich an der Schleuderscheibe ansammelnde Schmieröl wird von einer demgegenüber ortsfesten Nase abgestreift, gestaut und in einen Ölkanal gedrückt, von wo aus das Schmieröl dann wieder unter Wirkung der Schwerkraft in den Vorratsraum zurückfließt.
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Demgegenüber ist bei der hier interessierenden Getriebeanordnung mindestens eine Hohlwelle mit in den Ölkreislauf eingebunden, an deren Ende das Schmieröl austritt.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine gattungsgemäße Getriebeanordnung dahingehend weiter zu verbessern, dass das am Ende der Hohlwelle austretende Schmieröl gezielt an den Ölkreislauf weitergeleitet wird.
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Die Aufgabe wird ausgehend von einer Getriebeanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.
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Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass stirnseitig an der Hohlwelle eine axial und radial hiervon abstehende, hohlzylindrische oder kreisringscheibenförmige Schleuderscheibe als Ölleitmittel angeordnet ist, um das aus der Hohlwelle austretende Schmieröl direkt in Richtung Ölsumpf zu leiten.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung liegt insbesondere darin, dass das über die Schleuderscheibe abgeleitete Schmieröl nicht am Außenumfang der Hohlwelle entlanglaufen kann, sondern hiervon gezielt abgeleitet wird, wenn die Hohlwelle in Drehbewegung ist. Somit kann das Schmieröl insbesondere von einem benachbart zum Wellenende angeordneten Funktionsbauteil, – insbesondere einem Wälzlager – ferngehalten werden. Hierdurch wird vermieden, dass im Schmieröl enthaltene Schmutzpartikel nicht in den Bereich des Wälzlagers eindringen können, um einen Verschleiß hervorzurufen.
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So ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Hohlwelle im Bereich der Schleuderscheibe über mindestens ein Wälzlager drehbar im Getriebegehäuse gelagert ist, wobei das Schmieröl über die Schleuderscheibe am Wälzlager vorbei zum Ölsumpf geleitet wird, um das Wälzlager vor den im Schmieröl enthaltenen Schmutzpartikeln zu schützen.
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Vorzugsweise weist die Schleuderscheibe einen Außendurchmesser auf, der größer ist als der Innendurchmesser des Wälzlagers. Durch diese geometrischen Verhältnisse wird sichergestellt, dass das die Schleuderscheibe passierende Schmieröl am Wälzlager vorbeigeleitet wird. Weiterhin kann zu diesem Zweck die Schleuderscheibe an der außenrandseitigen Ablösestelle des Schmieröls mit einem hiervon überstehenden angeformten Bundabschnitt versehen werden. Der Bundabschnitt kann – je nach Schrägstellung – die Ablösestelle des Schmieröls von der Schleuderscheibe in Axial- und/oder Radialrichtung erweitern, so dass die geometrischen Abmessungen des Grundkörpers der Schleuderscheibe gering gehalten werden können.
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Um einen ungehinderten Schmierölfluss an der Übergangsstelle zwischen Hohlwelle und Schleuderscheibe zu gewährleisten wird vorgeschlagen, dass der Innendurchmesser der Hohlwelle dem Innendurchmesser der hohlzylindrischen oder kreisringscheibenförmigen Schleuderscheibe entspricht. Es ist auch möglich, dass der Innendurchmesser der Schleuderscheibe größer als der Innendurchmesser der Hohlwelle ausgebildet ist, um einen ungehinderten Schmierölfluss sicherzustellen.
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Das von der Schleuderscheibe randseitig abgegebene Schmieröl kann unmittelbar in Richtung Ölsumpf geleitet werden oder auch über weitere Ölführungsmittel, die vorzugsweise im Getriebegehäuse eingebracht sind. Hierzu eignet sich beispielsweise mindestens eine im Getriebegehäuse eingebrachte Ölrücklaufbohrung, welche das von der Schleuderscheibe abgegebene Schmieröl aufnimmt und in Richtung des Ölsumpfes leitet.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schleuderscheibe auf etwa gleicher Ebene mit einer ortsfest im Getriebegehäuse und stirnseitig am Außenring des Wälzlagers zur Anlage kommende kreisringscheibenförmige Ölstauscheibe zusammenwirkt, um das Eindringen des von der Ölschleuderscheibe abgegebenen Schmieröls in den Bereich des Wälzlagers noch sicherer zu verhindern. Die Schleuderscheibe sollte in diesem Fall in Axialrichtung über die Ölstauscheibe hinausragen. In radialer Erstreckung sollte die Ölstauscheibe das Wälzlager stirnseitig zumindest bis auf Höhe der Wälzkörpermitte überdecken.
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Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachfolgend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
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1 einen Teilschnitt durch eine Getriebeanordnung mit einer speziellen Schmiermittelführung, und
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2 einen detaillierten Teilschnitt durch eine Schleuderscheibe der Getriebeanordnung nach 1.
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Die Getriebeanordnung gemäß 1 umfasst ein – hier nur teilweise dargestelltes – Getriebegehäuse 1, in welchem bodenseitig ein Ölsumpf 2 angeordnet ist. Der Ölsumpf 2 dient der Bevorratung von Schmieröl 3, welches im Rahmen einer Umlaufschmierung durch Getriebeelemente der Getriebeanordnung geleitet wird.
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Im Getriebegehäuse 1 ist eine Hohlwelle 4 je über wellenendseitig angeordnete Wälzlager 5 bis 7 drehbar gelagert. Während die Wälzlager 5 und 6 hier als Kegelrollenlager ausgebildet sind, ist das Wälzlager 7 ein Zylinderrollenlager.
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An dem Außenumfang der Hohlwelle 4 ist ein Zahnkranz 8 eines – nicht weiter dargestellten – Zahnrades angeformt, der mit weiteren Zahnrädern der Getriebeanordnung Zusammenwirkt und außerdem in den Ölsumpf 2 zur Schmierung eintaucht. Die Hohlwelle 4 bildet im Bereich des Wälzlagers 7 über eine Innenverzahnung mit der Außenverzahnung einer Anschlusswelle 9 eine Steckverzahnung 10 zur Weiterleitung des getriebeinternen Momentenflusses. Durch die Steckverzahnung 10 hindurch fließt das Schmieröl 3, um die Steckverzahnung 10 zu schmieren und zu spülen. Das anschließend mit Schmutzpartikeln versehene Schmieröl 3 tritt stirnseitig im Bereich der Wälzlager 5 und 6 aus der Hohlwelle 4 aus und passiert eine axial und radial hiervon abstehende im Wesentlichen hohlzylindrische Schleuderscheibe 11. Hierdurch gelangt das Schmieröl 3 über die Schleuderscheibe 11 am Wälzlager 5 vorbei zum Ölsumpf 2, um das außenliegende Wälzlager 5 und auch das benachbarte Wälzlager 6 vor den im Schmieröl 3 enthaltenen Schmutzpartikeln zu schützen. Die hohlzylindrische Schleuderscheibe 11 weist einen Außendurchmesser auf, der größer als der Innendurchmesser des Wälzlagers 5 ist, um die zielgerichtete Schmierölführung zu gewährleisten. Außerdem wirkt die Schleuderscheibe 11 in etwa derselben Ebene mit einer ortsfest im Getriebegehäuse 1 und stirnseitig am Außenring des Wälzlagers 5 zur Anlage kommende kreisringscheibenförmige Ölstauscheibe 12 zusammen. Die Ölstauscheibe 12 verhindert das Eindringen des von der Schleuderscheibe 11 abgeleiteten Schmieröls in den Bereich des Wälzlagers 5 und 6. Hierfür ragt die Schleuderscheibe 11 in Axialrichtung über die Ölstauscheibe 12 hinaus.
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Das von der Schleuderscheibe 11 abgegebene Schmieröl 3 gelangt über eine im Getriebegehäuse 1 eingebrachte Ölrücklaufbohrung 13 in den Ölsumpf 2. Zwischen der Ölrücklaufbohrung 13 und der Schleuderscheibe 11 passiert das Schmieröl auch den Bereich eines Getriebedeckels 14, der gemeinsam mit dem Getriebegehäuse 1 einen Kanal zum Passieren des Schmieröls 3 bildet.
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Gemäß 2 ist die Schleuderscheibe 11 an der außenradialen Ablösestelle des Schmieröls 3 mit einem hiervon sowohl in Axial- als auch Radialrichtung überstehend angeformten Bundabschnitt 15 versehen. Der Bundabschnitt 15 der Ölschleuderscheibe 11 befördert das von der Ölschleuderscheibe 11 abgehende Schmieröl weiter nach außen, ohne dass die Grundabmessungen der hier im Wesentlichen hohlzylindrischen Schleuderscheibe 11 entsprechend groß bemessen werden müssen.
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Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, welche vom Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche mit umfasst sind. So ist es beispielsweise auch möglich, die Hohlwelle 4 zahnradlos auszubilden. Daneben kann die stirnseitig der Hohlwelle angeordnete Schleuderscheibe 11 ein anderes Funktionsbauteil als ein Wälzlager vor einem Rückfluss von mit Schmutzpartikeln kontminiertes Schmieröl 3 bewahren.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Getriebegehäuse
- 2
- Ölsumpf
- 3
- Schmieröl
- 4
- Hohlwelle
- 5
- Wälzlager
- 6
- Wälzlager
- 7
- Wälzlager
- 8
- Zahnkranz
- 9
- Anschlusswelle
- 10
- Steckverzahnung
- 11
- Schleuderscheibe
- 12
- Ölstauscheibe
- 13
- Ölrücklaufbohrung
- 14
- Getriebedeckel
- 15
- Bundabschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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