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Die Erfindung betrifft eine Anordnung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Windkraftanlagen müssen bei einem Ausfall der Schmierstoffversorgung zum Stillstand gebracht werden können, ohne dass eine Beschädigung aufgrund von Mangelschmierung droht. Zu diesem Zweck sind Notschmiervorrichtungen vorgesehen.
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Eine Notschmiervorrichtung ist aus der Druckschrift
EP 3 315 820 A1 bekannt. Die dort beschriebene Notschmiervorrichtung arbeitet nach dem Prinzip der chinesischen Pumpe und ist in einem Planetenträger integriert. Der Planetenträger weist Kavitäten auf, in die Schmierstoff aus einem Ölsumpf eindringt, wenn die Kavität den Ölsumpf durchläuft. Im Verlauf der Drehung des Planetenträgers fließt das Öl aufgrund seiner eigenen Schwerkraft über ein aus Bohrungen bestehendes Leitungssystem in die Planetenlager.
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Problematisch bei Prinzip der chinesischen Pumpe basieren, ist deren Abhängigkeit von einer Drehwinkelstellung. Schmierstoff, der bei einer bestimmten Drehwinkelstellung in eine Kammer eintritt, fließt erst dann aus der Kammer zu einer mit Schmierstoff zu versorgenden Stelle, wenn eine entsprechende Drehwinkelstellung erreicht ist. Bis dahin findet keine Versorgung mit Schmierstoff statt. Die Schmierstoffversorgung endet, wenn die Kammer leergelaufen ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Notschmiervorrichtung verfügbar zu machen. Insbesondere soll die Versorgung mit Schmierstoff unabhängig von einer Drehwinkelstellung eines Planetenträgers lückenlos gewährleistet sein. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung nach Anspruch 1. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten.
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Die Anordnung weist einen drehbaren Planetenträger, ein erstes Planetenrad und ein erstes Planetenlager auf. Mittels des ersten Planetenlagers ist das erste Planetenrad drehbar in dem Planetenträger gelagert. Das erste Planetenrad und gegebenenfalls vorhandene weitere Planetenräder, die drehbar in dem Planetenträger gelagert sind, kämmen mit einem innenverzahnten Hohlrad und einem außenverzahnten Sonnenrad. Bevorzugt ist das Sonnenrad um dieselbe Drehachse wie der Planetenträger drehbar, während das Hohlrad drehfest angeordnet ist. Alternativ ist das Hohlrad um dieselbe Drehachse wie der Planetenträger drehbar, während das Sonnenrad drehfest angeordnet ist.
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Der Planetenträger weist eine erste Kavität und eine zweite Kavität auf. Eine Kavität ist ein Hohlraum. Die erste Kavität und die zweite Kavität sind ausgebildet, Schmierstoff zu speichern bzw. zwischenzuspeichern.
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Der Planetenträger weist darüber hinaus mindestens eine Ringleitung auf. Dies ist eine in sich geschlossene Schmierstoffleitung, die ausgebildet ist, Schmierstoff im Kreis zu leiten. Schmierstoff wird also durch die Ringleitung zurück zu seinem Ausgangsort geleitet. Bevorzugt ist die Ringleitung ringförmig und/oder rotationssymmetrisch zu der Drehachse des Planetenträgers ausgestaltet.
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Das erste Planetenlager, die erste Kavität und die zweite Kavität sind jeweils schmierstoffleitend mit der Ringleitung verbunden. In Abhängigkeit einer Drehwinkelstellung des Planetenträgers fließt in der ersten Kavität bzw. in der zweiten Kavität gespeicherter Schmierstoff direkt oder über die Ringleitung in das erste Planetenlager.
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Die Drehwinkelstellung, bei der Schmierstoff aus der ersten Kavität in das erste Planetenlager fließt, unterscheidet sich von der Drehwinkelstellung, bei der Schmierstoff aus der zweiten Kavität in das erste Planetenlager fließt. Dadurch lässt sich die Schmierstoffversorgung des ersten Planetenlagers über einen größeren Drehwinkelbereich aufrechterhalten. Eine permanente, ununterbrochene Versorgung des ersten Planetenlagers mit Schmierstoff ergibt sich, wenn die Anzahl der Kavitäten geeignet groß gewählt wird.
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Der Planetenträger ist bevorzugt mit einem ersten Planetenbolzen und einem zweiten Planetenbolzen weitergebildet. Das erste Planetenrad ist mittels des ersten Planetenlagers drehbar auf dem ersten Planetenbolzen gelagert Der erste Planetenbolzen und der zweite Planetenbolzen sind in dem Planetenträger fixiert. Die Fixierung ist vorzugsweise starr, das heißt, derart ausgebildet, dass keinerlei Relativbewegungen zwischen dem Planetenträger und dem ersten Planetenbolzen sowie dem zweiten Planetenbolzen möglich sind.
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Der erste Planetenbolzen bildet die erste Kavität aus, der zweite Planetenbolzen die zweite Kavität. Dies ist von Vorteil, da die Fertigung einer Kavität in einem Planetenbolzen wegen der guten Zugänglichkeit im nicht montierten Zustand vergleichsweise einfach ist. Zudem lassen sich die Kavitäten in unmittelbarer Nähe des jeweiligen Planetenlagers anordnen.
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Bevorzugt ist die Anordnung darüber hinaus mit einem zweiten Planetenrad und einem zweiten Planetenlager weitergebildet. Das zweite Planetenrad ist mittels des zweiten Planetenlagers drehbar auf dem zweiten Planetenbolzen gelagert.
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Der erste Planetenbolzen und der zweite Planetenbolzen weisen jeweils eine erste Bohrung und eine zweite Bohrung auf. Die Bohrungen dienen dazu, die Kavitäten schmierstoffleitend mit der Ringleitung und dem jeweiligen Planetenlager zu verbinden. Entsprechend verbindet die erste Bohrung des ersten Planetenbolzens die erste Kavität und die Ringleitung schmierstoffleitend miteinander. Die erste Bohrung mündet also zur einen Seite hin in die erste Kavität und zur anderen Seite hin in die Ringleitung.
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Die zweite Bohrung des ersten Planetenbolzens verbindet die erste Kavität und das erste Planetenlager schmierstoffleitend miteinander. Zur einen Seite hin mündet die zweite Bohrung des ersten Planetenbolzens in die erste Kavität, zur anderen Seite hin in das erste Planetenlager.
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Die erste Bohrung des zweiten Planetenbolzens verbindet die zweite Kavität und die Ringleitung schmierstoffleitend miteinander. Entsprechend mündet die erste Bohrung des zweiten Planetenbolzens zur einen Seite hin in die zweite Kavität und zur anderen Seite hin in die Ringleitung.
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Schließlich verbindet die zweite Bohrung des zweiten Planetenbolzens die zweite Kavität und das zweite Planetenlager schmierstoffleitend miteinander. Die zweite Bohrung mündet zur einen Seite hin in die zweite Kavität und zur anderen Seite hin in das zweite Planetenlager.
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In einer bevorzugten Weiterbildung sind die erste Kavität und/oder die zweite Kavität selbst als Bohrungen ausgebildet. Dies ist im Hinblick auf eine einfache Fertigbarkeit von besonderem Vorteil. Die erste Kavität und/oder die zweite Kavität können als separate Bohrungen oder als Verlängerung der ersten Bohrung bzw. der zweite. Bohrung des jeweiligen Planetenbolzens ausgeführt sein.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt. Übereinstimmende Bezugsziffern kennzeichnen dabei gleiche oder funktionsgleiche Merkmale. Im Einzelnen zeigt:
- 1 einen Planetenbolzen; und
- 2 einen Planetenträger.
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In 1 ist ein Planetenbolzen 101 im Längsschnitt dargestellt. Zur Versorgung eines Planetenlagers mit Schmierstoff weist der Planetenbolzen 101 ein Leitungssystem 103 auf. Das Leitungssystem 103 wird gebildet durch eine erste Bohrung 105, eine zweite Bohrung 107 und eine dritte Bohrung 109.
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Die erste Bohrung 105 und die dritte Bohrung 109 verlaufen axial, das heißt, parallel zu einer Mittelachse des Planetenbolzens 101. Radial, das heißt, orthogonal dazu, erstreckt sich die zweite Bohrung 107. Ein Durchmesser der ersten Bohrung 105 ist kleiner als ein Durchmesser der dritten Bohrung 109.
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Ein Durchmesser der ersten Bohrung 105 ist kleiner als ein Durchmesser der dritten Bohrung 109. Die erste Bohrung 105 und die dritte Bohrung 109 münden in gegenüberliegende Stirnflächen 111 des Planetenbolzens 101. Zudem mündet die erste Bohrung 105 in die dritte Bohrung 109. Dadurch bilden die erste Bohrung 105 und die dritte Bohrung 109 einen Durchbruch zwischen den Stirnflächen 111 des Planetenbolzens 101.
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Die Mündung der dritten Bohrung 109 in die Stirnfläche 111 ist mit einem Stopfen 113 schmierstoffdicht verschlossen. Dadurch bildet die dritte Bohrung 109 eine schmierstoffspeichernde Kavität.
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Ein Durchmesser der zweiten Bohrung 107 ist kleiner als ein Durchmesser der dritten Bohrung 109. Die zweite Bohrung 107 führt durch die dritte Bohrung 109 hindurch. Dadurch unterteilt die dritte Bohrung 109 die zweite Bohrung 107 in zwei Abschnitte.
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Ein erster Abschnitt 115a verbindet die dritte Bohrung 109 schmierstoffleitend mit einem in 1 nicht dargestellten Planetenlager, welches ein Planetenrad drehbar auf dem Planetenbolzen 101 lagert.
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Ein zweiter Abschnitt 115b der zweiten Bohrung 107 dient als schmierstoffspeichernde Kavität. Zu dem Zweck ist die zweite Bohrung 107 als Sacklochbohrung ausgestaltet ist.
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Ein in 2 in einer Frontalansicht dargestellter Planetenträger 201 ist mit acht Planetenrädern 203 bestückt. Jedes der Planetenräder 203 ist mittels eines Gleitlagers drehbar auf einem Planetenbolzen 101 der in 1 dargestellten Art gelagert. Die Planetenbolzen 101 sind in dem Planetenträger 201 fixiert.
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Der Planetenträger 201 ist mit einer Ringleitung 205 versehen. Die ersten Bohrungen 105 der Planetenbolzen 101 münden jeweils in die Ringleitung 205. Auf diese Weise sind die Leitungssysteme 103 der einzelnen Planetenbolzen 101 schmierstoffleitend mit der Ringleitung 205 verbunden.
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Die Ringleitung 205 ist schmierstoffleitend mit einer in 2 nicht dargestellten Schmierstoffpumpe verbunden. Fällt die Schmierstoffpumpe aus, ist durch die Leitungssysteme 103 in den einzelnen Planetenbolzen 101 und die Ringleitung 205 eine Notschmierung der Planetenlager gewährleistet.
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Je nach Drehwinkelstellung des Planetenträgers 201 fungieren die Leitungssysteme 103 als Schmierstoffspender oder -empfänger. Über die Ringleitung 205 wird der Schmierstoff dabei von den jeweiligen Spendern zu den Empfängern geleitet. Jedes Leitungssystem 103, das als Spender fungiert, versorgt zudem das „eigene“ Planetenlager. Über den Durchmesser der ersten Bohrung 105 lässt sich die Verteilung des Schmierstoffs aus den Kavitäten des Planetenbolzens in das Planetenlager und in die Ringleitung 205 anteilig festlegen.
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Bezugszeichenliste
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- 101
- Planetenbolzen
- 103
- Leitungssystem
- 105
- erste Bohrung
- 107
- zweite Bohrung
- 109
- dritte Bohrung
- 111
- Stirnfläche
- 115a
- erster Abschnitt der zweiten Bohrung
- 115b
- zweiter Abschnitt der zweiten Bohrung
- 201
- Planetenträger
- 203
- Planetenrad
- 205
- Ringleitung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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