DE102019210267A1

DE102019210267A1 - Einrichtung zum Befüllen und Entnehmen eines Schmiermittels bei einem Gehäuse

Info

Publication number: DE102019210267A1
Application number: DE102019210267.0A
Authority: DE
Inventors: Sascha Fiesel
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-07-11
Filing date: 2019-07-11
Publication date: 2021-01-14
Also published as: US11460101B2; US20210010583A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein eine Befüll- und Entnahmeeinrichtung zum Befüllen und Entnehmen eines Schmiermittels bei einem Gehäuse (1), mit einer Schmiermittelleitung (2, 21, 22), durch die das Schmiermittel bei dem Befüllen in das Gehäuse (1) gelangt und durch die das Schmiermittel bei der Entnahme aus dem Gehäuse gelangt (1), und mit einem Ventil (6), durch das das Schmiermittel beim Befüllen und Entnehmen hindurchströmt, wobei das Ventil (6) zum Befüllen eine erste Öffnungsweite für das Schmiermittel einstellt, und zum Entnehmen eine zweite Öffnungsweite für das Schmiermittel einstellt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Befüll- und Entnahmeeinrichtung zum Befüllen und Entnehmen eines Schmiermittels bei einem Gehäuse. Sie betrifft auch ein Getriebegehäuse mit einer solchen Befüll- und Entnahmeeinrichtung. Und die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Getriebes mit einem Nebenabtrieb und mit einem solchen Getriebegehäuse.
Technische Vorrichtungen werden häufig mittels eines Schmiermittels geschmiert und gegebenenfalls auch damit gekühlt. Damit das Schmiermittel nicht ungewollt austreten kann, werden Gehäuse für die Vorrichtungen vorgesehen. Im Rahmen der Herstellung der Vorrichtung wird das Gehäuse mit dem Schmiermittel befüllt. Dies kann über eine Schmiermittelleitung erfolgen. Über diese gelangt das Schmiermittel bei dem Befüllen also in das Gehäuse. Über diese Schmiermittelleitung kann häufig auch bei Bedarf Schmiermittel aus dem Gehäuse wieder entnommen werden. Somit kann das Schmiermittel die Leitung in beide Richtungen durchströmen.
Bei einem Fahrzeuggetriebe ist es bekannt, einen Nebenabtrieb am Getriebegehäuse vorzusehen. Ein solcher Nebenabtrieb, auch PTO genannt (PTO = Power-Take-Off), dient zum Abzweigen einer Antriebsleistung aus dem Getriebe an ein Nebenaggregat. Es ist dadurch nicht nur am eigentlichen Getriebeabtrieb für den Primärzweck des Getriebes eine Antriebsleistung entnehmbar, sondern auch an anderer Stelle, um anderen Zwecken zu dienen. Beispielsweise ist es üblich ein Nebenaggregat, wie beispielsweise eine externe Hydraulikpumpe oder einen Stromgenerator oder eine Dauerbremse (Retarder), über einen solchen Nebenabtrieb anzutreiben. Es ist bei einem solchen Fahrzeuggetriebe zudem bekannt, eine Schmiermittelleitung, die zu einem solchen Nebenabtrieb führt, sowohl zum Befüllen des Getriebegehäuses mit Schmiermittel zu nutzen, als auch zur Entnahme von Schmiermittel aus dem Getriebegehäuse zum Schmieren des Nebenabtriebs.
Hierbei ergibt sich das Problem, dass einerseits ein möglichst großer Volumenstrom an Schmiermittel beim Befüllen in das Gehäuse strömen soll, um die Zeit zum Befüllen möglichst gering zu halten. Andererseits ist der vom Nebenabtrieb anschließend benötigte Volumenstrom an Schmiermittel deutlich geringer. Bei der Entnahme von Schmiermittel für den Nebenabtrieb soll also nur noch ein bestimmter, geringerer Volumenstrom aus dem Gehäuse strömen.
Dies wurde dadurch gelöst, dass nach dem Befüllen des Getriebegehäuses mit Schmiermittel über die Schmiermittelleitung in der Schmiermittelleitung eine Blende eingesetzt wurde. Die Blende reduziert den aus dem Gehäuse über die Schmiermittelleitung entnehmbaren Volumenstrom an Schmiermittel. Somit strömt dann nur noch die für den Nebenabtrieb erforderliche Menge an Schmiermittel durch die Schmiermittelleitung. Auf diese Weise wird allerdings zumindest ein zusätzlicher Herstellungsschritt zum Einbau der Blende benötigt. Dieser stellt eine mögliche Fehlerquelle dar.
Es soll daher bei einem Gehäuse ein einfaches Befüllen und Entnehmen von Schmiermittel bei unterschiedlichen Volumenströmen ermöglicht werden.
Diese Aufgabe wird durch die mit den Hauptansprüchen jeweils angegebenen Maßnahmen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen davon sind den jeweiligen Unteransprüchen entnehmbar.
Demgemäß wird eine Befüll- und Entnahmeeinrichtung zum Befüllen und Entnehmen eines Schmiermittels bei einem Gehäuse vorgeschlagen. Diese vorgeschlagene Befüll- und Entnahmeeinrichtung verfügt über eine Schmiermittelleitung, über die das Schmiermittel bei dem Befüllen in das Gehäuse gelangt und über die das Schmiermittel bei der Entnahme aus dem Gehäuse gelangt.
Es ist nun vorgesehen, dass die vorgeschlagene Befüll- und Entnahmeeinrichtung ein Ventil aufweist. Durch das Ventil strömt das Schmiermittel beim Befüllen und Entnehmen hindurch. Das Ventil ist insbesondere vor oder hinter oder in der besagten Schmiermittelleitung angeordnet. Das Ventil ist so ausgebildet, dass es zum Befüllen eine erste Öffnungsweite einstellt, insbesondere eine (relativ) große Öffnungsweite. Dies erfolgt insbesondere selbständig durch die Schmiermittelströmung im Ventil. Auf diese Weise kann beim Befüllen ein (relativ) großer Volumenstrom des Schmiermittels durch das Ventil und damit durch die Schmiermittelleitung erzielt werden. Und das Ventil ist hierbei so ausgebildet, dass es zum Entnehmen eine zweite Öffnungsweite einstellt, insbesondere eine (relativ) kleine Öffnungsweite. Dies erfolgt ebenfalls insbesondere selbständig durch die Schmiermittelströmung im Ventil. Auf diese Weise kann nun beim Entnehmen ein (relativ) kleiner Volumenstrom des Schmiermittels durch das Ventil und damit durch die Schmiermittelleitung erzielt werden.
Das Ventil dient also nicht zum vollständigen Schließen der Schmiermittelleitung. Es stellt je nach Strömungsrichtung des Schmiermittels lediglich unterschiedliche Öffnungsweiten in Abhängigkeit der Strömungsrichtung durch das Ventil ein. Somit wird einerseits ein schnelles Befüllen des Gehäuses mit Schmiermittel ermöglicht, und andererseits wird eine anschließende bedarfsgerechte, verringerte Entnahme von Schmiermittel aus dem Gehäuse sichergestellt. Bei einer hierzu umgekehrten Verwendung des Ventils ist es auch möglich, dass bei der Entnahme ein größerer Volumenstrom einstellbar ist, als beim Befüllen.
Hierbei sind „groß“ und „klein“ jeweils nicht als absolute Werte, sondern nur in Relation zueinander zu verstehen. Das bedeutet, dass die kleine Öffnungsweite stets eine geringere durchströmbare Fläche für das Schmiermittel aufweist, als die große Öffnungsweite.
Der für das Schmiermittel durchströmbare (runde) Durchmesser des Ventils bei der großen Öffnungsweite beträgt insbesondere mindestens 6 mm. Falls der Leitungsquerschnitt im Ventil unrund sein sollte, kann das Ventil bei der großen Öffnungsweite auch über eine dazu äquivalente Querschnittsfläche verfügen. Auf diese Weise wird bei Verwendung von üblichen flüssigen Schmiermitteln für Getriebe ein ausreichend großer Volumenstrom zum Befüllen erreicht. Bei der kleinen Öffnungsweite ist der Durchmesser dann verringert, jedoch beträgt er stets nicht null.
Die Schmiermittelleitung kann beispielsweise als Kanal oder als Rohrleitung oder als Schlauchleitung ausgebildet sein. Das Schmiermittel ist insbesondere ein im bestimmungsgemäßen Betriebsbereich flüssiges Schmiermittel. Es wird dann also in flüssiger Form dem Gehäuse zugeführt und in flüssiger Form dem Gehäuse entnommen.
Vorzugsweise verfügt das Ventil über ein Ventilelement, insbesondere nur genau dieses eine Ventilelement. Bei dem Ventilelement handelt es sich insbesondere um eine Kugel, insbesondere eine Metallkugel. Das Ventilelement ist durch die Strömung des Schmiermittels im Ventil bewegbar, insbesondere axial bewegbar. Das Ventilelement ist nun derart in dem Ventil angeordnet, dass es in Abhängigkeit der Strömungsrichtung des Schmiermittels entweder an einen ersten Anschlag angelegt wird oder an einen zweiten Anschlag angelegt wird. Durch das Anlegen an den ersten Anschlag wird dabei die erste Öffnungsweite eingestellt. Durch das Anlegen an den zweiten Anschlag wird dabei die zweite Öffnungsweite eingestellt. Auf diese Weise kann ein robustes und zuverlässiges Ventil erreicht werden. Die jeweilige Öffnungsweite stellt sich hierbei insbesondere dadurch ein, dass das Ventilelement nur teilweise an den Anschlägen zur Anlage kommt. Es stellt sich also an jedem Anschlag stets auch ein gewisser Freiraum mit einem bestimmten Maß (= Öffnungsweite) zwischen Anschlag und Ventilelement ein, durch den das Schmiermittel an dem Ventilelement vorbeiströmen kann.
Vorzugsweise ist das Ventil innerhalb der Schmiermittelleitung angeordnet. Auf diese Weise kann es platzsparend untergebracht werden.
Vorzugsweise verfügt die Schmiermittelleitung über eine erste Teilleitung und eine zweite Teilleitung. Das Ventil verfügt dann über einen Ventilraum. Das Ventilelement ist innerhalb des Ventilraumes von der Schmiermittelströmung axial beweglich angeordnet. Die beiden Teilleitungen münden an (axial) gegenüberliegenden Enden des Ventilraums in den Ventilraum. An den Mündungen der Teilleitungen in den Ventilraum sind die Anschläge für das Ventilelement angeordnet. Somit bildet sich beim Anlegen des Ventilelements an die Anschläge zwischen dem jeweiligen Anschlag und dem Ventilelement die jeweils zugehörige (erste und zweite) Öffnungsweite aus. Auf diese Weise kann ein besonders robustes und zuverlässiges Ventil erreicht werden. Die Teilleitungen können in unterschiedlichen Winkel in den Ventilraum münden. Somit kann zwischen der Längsachse der einen Teilleitung und der Längsachse des Ventilraums ein anderer Winkel vorliegen, als zwischen der Längsachse der anderen Teilleitung und der Längsachse des Ventilraums. Der Winkel zwischen der Längsachse einer der Teilleitungen und der Längsachse des Ventilraums kann bei einer bevorzugten Ausführungsform zwischen 20° und 60° liegen. Auf diese Weise kann der zur Verfügung stehende Bauraum optimal ausgenutzt werden.
Vorzugsweise ist das Ventil innerhalb des Gehäuses angeordnet. Somit ist es gegen äußere Einflüsse geschützt. Insbesondere ist das Ventil und gegebenenfalls auch zumindest ein Teil der Schmiermittelleitung innerhalb einer Wandung des Gehäuses angeordnet. Somit wird weder Bauraum außerhalb des Gehäuses für das Ventil erfordert, noch Bauraum in einem Innenraum des Gehäuses.
Vorgeschlagen wird auch ein Getriebegehäuse. Hierbei handelt es sich insbesondere um eine Getriebegehäuse eines Kraftfahrzeuggetriebes, wie insbesondere eines Lastkraftwagens, Personenkraftwagens oder Kraftomnibusses. Es kann sich jedoch auch um ein Getriebegehäuses eines anderen Aggregates handeln, wie beispielsweise eines Antriebsstranges eines Schiffes oder Bootes, einer Land- oder Baumaschine, eines Schienenfahrzeugs, einer Werkzeugmaschine oder einer anderweitigen Industriemaschine. Ein solches Getriebegehäuse dient insbesondere zur Umhausung geschmierter Getriebekomponenten, wie insbesondere Zahnräder und/oder anderer Elemente des Getriebes. Im unteren Teil kann das Getriebegehäuse über ein Schmiermittelreservoir verfügen, der im Rahmen der Herstellung des zugehörigen Getriebes mit Schmiermittel befüllt wird, wie beispielsweise einen Ölsumpf. Bei dem Schmiermittel handelt es sich dann insbesondere um ein Getriebeöl.
Das vorgeschlagene Getriebegehäuse verfügt über einen Gehäusebereich zur Anordnung eines Nebenabtriebs an das Getriebegehäuse. Das Getriebegehäuse verfügt zudem über eine Schmiermittelleitung. Diese Schmiermittelleitung ist einerseits zur Versorgung des Nebenabtriebs mit einem Schmiermittel aus dem Getriebegehäuse vorgesehen und andererseits zum (vorherigen oder nochmaligen) Befüllen des Getriebegehäuses mit dem Schmiermittel. Zudem ist die vorgeschlagene Befüll- und Entnahmeeinrichtung vorgesehen. Auf diese Weise können beim Befüllen und beim Entnehmen von Schmiermittel durch das Ventil der Befüll- und Entnahmeeinrichtung unterschiedliche Volumenströme eingestellt werden.
Wie Eingangs erläutert dient ein solcher Nebenabtrieb zum Abzweigen einer Antriebsleistung aus dem Getriebe an ein Nebenaggregat. Somit ist sowohl am eigentlichen Getriebeabtrieb für den Primärzweck des Getriebes eine Antriebsleistung entnehmbar, als auch am Nebenabtrieb an einer anderen Stelle des Getriebes, um anderen Zwecken zu dienen, beispielsweise um ein Nebenaggregat anzutreiben. Solche Nebenabtriebe sind an sich bereits bekannt.
Der Nebenabtrieb wird zur Komplettierung des Getriebes auf den besagten Gehäusebereich des Getriebegehäuses aufgesetzt und dort befestigt. Der Nebenabtrieb verfügt dann über Übertragungsmittel, um die Antriebsleistung aus dem Getriebegehäuse abzuzweigen und zu einer Nebenabtriebswelle zu führen, beispielsweise über Zahnräder. Im Getriebegehäuse ist am besagten Gehäusebereich insbesondere eine Aussparung vorgesehen, durch die der Nebenabtrieb in das Getriebegehäuse ragt, um die Antriebsleistung darin abzuzweigen und aus dem Getriebegehäuse zu führen. Der Nebenabtrieb kann über eine Kupplung verfügen, um die Nebenabtriebswelle wahlweise antriebstechnisch vom Getriebe abzukoppeln und daran anzukoppeln. Zumindest die Übertragungsmittel des Nebenabtriebs müssen mit Schmiermittel geschmiert werden. Es wird daher im Betrieb des Nebenabtriebs Schmiermittel aus dem Getriebegehäuse gezielt zum Nebenabtrieb geführt. Hierzu ist die besagte Schmiermittelleitung des Getriebegehäuses vorgesehen. Die Rückführung des Schmiermittels vom Nebenabtrieb zurück ins Getriebegehäuse kann an anderer geeigneter Stelle erfolgen. Auf diese Weise wird für den Nebenabtrieb ein durch die Schmiermittelleitung und das Ventil verlaufender Schmiermittelkreislauf gebildet.
Es kann sein, dass ein Nebenabtrieb beim Auslieferungszustand des Getriebes nicht vorhanden ist, jedoch nachrüstbar sein soll. Daher verfügt das vorgeschlagene Getriebegehäuse bevorzugt über die notwendigen Schnittstellen, um daran später einen Nebenabtrieb befestigen zu können und diesen an die Schmiermittelleitung anschließen zu können.
Vorzugsweise verfügt das Getriebegehäuse also über einen Anschluss der Schmiermittelleitung für den Nebenabtrieb. Dieser Anschluss befindet sich an dem Gehäusebereich zur Anordnung des Nebenabtriebs. Über diesen Anschluss kann somit einerseits das Befüllen des Getriebegehäuses mit Schmiermittel erfolgen, andererseits kann dann darüber das Entnehmen von Schmiermittel für den Nebenabtrieb erfolgen. Zwischen dem Anschluss und dem Gehäuseinnerem befindet sich das Ventil, das dementsprechend von dem Schmiermittel beim Befüllen und Entnehmen durchströmt wird.
Vorzugsweise bildet die Schmiermittelleitung eine Hauptdruckleitung. Die Schmiermittelleitung ist daher dazu ausgeführt, dass darin dasselbe Druckniveau herrscht, wie in einer Hauptdruckleitung des Getriebes. Insbesondere ist die Schmiermittelleitung direkt von der Hauptdruckleitung des Getriebes abgezweigt oder an die Schmiermittelpumpe des Getriebes angeschlossen. Bei der Schmiermittelleitung wird das Druckniveau also auf einen vorbestimmten, möglichst konstanten Wert eingestellt. Mit diesem Druckniveau arbeiten insbesondere auch andere Bauteile des Getriebes, wie insbesondere Kupplungen und Bremsen. Das Druckniveau wird insbesondere durch ein Druckbegrenzungsventil oder Druckregelventil der Pumpe auf den vorbestimmten Wert eingestellt. Auf diese Weise kann der Nebenabtrieb mit dem Hauptdruckniveau geschmiert und betrieben werden. Gleichzeitig kann durch das besagte Ventil verhindert werden, dass ein unnötig großer Volumenstrom an Schmiermittel zum Nebenabtrieb geführt wird und dadurch das Hauptdruckniveau absinkt oder die Schmiermittelpumpe des Getriebes unnötig viel Schmiermittel fördern muss. Ebenso kann allerdings durch Wahl einer entsprechend geringen Öffnungsweite des Ventils bei der Entnahme des Schmiermittels auch das Druckniveau des Schmiermittels für den Nebenabtrieb gezielt reduziert werden, beispielsweise damit dieser im Betrieb keinen Schaden nimmt.
Vorgeschlagen wird auch ein Verfahren zur Herstellung eines Getriebes. Das dadurch hergestellte Getriebe verfügt zumindest über einen Nebenabtrieb und über das vorgeschlagene Getriebegehäuse. Das dabei verwendete Getriebegehäuse weist also die vorgeschlagene Befüll- und Entnahmeeinrichtung mit dem Ventil auf, wodurch unterschiedliche Volumenströme beim Befüllen und Entnehmen des Gehäuses mit Schmiermittel ermöglicht werden.
Bei dem Verfahren wird zumindest der folgende Schritt (b) durchgeführt:

(b) Anordnen des Nebenabtriebs an das Getriebegehäuse, wobei eine Schmiermittelleitung des Nebenabtriebs mit der Schmiermittelleitung der Befüll- und Entnahmeeinrichtung des Getriebegehäuses gekoppelt wird, sodass beim Betrieb des Nebenabtriebs Schmiermittel aus dem Getriebegehäuse über die Schmiermittelleitungen zu dem Nebenabtrieb gelangt und dabei das Ventil der Befüll- und Entnahmeeinrichtung die zweite Öffnungsweite einstellt.

Bei dem Verfahren kann vorher der folgende Schritt (a) durchgeführt werden:

(a) Zumindest teilweises Befüllen des Getriebegehäuse mit Schmiermittel über die Schmiermittelleitung der Befüll- und Entnahmeeinrichtung, wobei das Ventil die erste Öffnungsweite einstellt.

Die beiden Schritte (a) und (b) können an verschiedenen Orten und/oder durch unterschiedliche Personen und/oder bei unterschiedlichen Organisationen durchgeführt werden. Insbesondere kann Schritt (a) bei einem Getriebehersteller durchgeführt werden und Schritt (b) kann anschließen bei einem Abnehmer oder Wiederaufbereiter von Getrieben durchgeführt werden.
Im Folgenden wir die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert, aus denen weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung entnehmbar sind. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung:

1, ein Schnitt durch ein Getriebegehäuse nach dem Stand der Technik,
2, ein vorgeschlagenes Ventil einer Befüll- und Entnahmeeinrichtung für das Getriebegehäuse der 1.

In den Figuren sind gleiche oder zumindest funktionsgleiche Bauteile und Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt einen Ausschnitt eines Schnittes durch ein an sich bekanntes Getriebegehäuse 1 eines Kraftfahrzeugs. Durch das Getriebegehäuse 1 verläuft eine Schmiermittelleitung 2 in Form eines innerhalb der Wandung des Getriebegehäuses 1 angeordneten Kanals.
Die Schmiermittelleitung 2 mündet außen am Getriebegehäuse 1 in einen Anschluss 3 für einen an das Getriebegehäuse 1 anordbaren Nebenabtrieb. Am Getriebegehäuse 1 ist im Bereich der äußeren Mündung der Schmiermittelleitung 2 daher ein Gehäusebereich zur Anordnung des Nebenabtriebs an dem Getriebegehäuse 1 vorgesehen, beispielsweise ein entsprechender Flansch und Gewindebohrungen zur Befestigung. An diesem Gehäusebereich befindet sich insbesondere auch eine Öffnung, wie beispielsweise ein Gehäusefenster, durch das der Nebenabtrieb in das Getriebegehäuse 1 ragen kann und durch das der Nebenabtrieb Antriebsleistung aus dem Getriebegehäuse 1 abzweigen kann. Der Anschluss 3 ist in 1 mit einem Verschluss verschlossen, da momentan kein Nebenabtrieb am Getriebegehäuse 1 angeordnet ist.
Die Schmiermittelleitung 2 mündet innen am Getriebegehäuse 1 in eine Bohrung einer Zwischenplatte 4. An der Zwischenplatte 4 ist eine Schmiermittelpumpe 5 angeordnet. Diese Pumpe 5 dient zur Förderung des im Innenraum des Getriebegehäuses 1 angeordneten Schmiermittels - auch durch die Schmiermittelleitung 2, sofern ein Nebenabtrieb daran angeordnet ist. Die Schmiermittelleitung 2 ist direkt mit der Pumpe 5 verbunden. Die Pumpe 5 kann bedarfsweise über ein Druckregelventil zum Einstellen des Pumpendruckes verfügen. Dadurch liegt innerhalb der Schmiermittelleitung 2 ein bestimmter und gegebenenfalls eingeregelter Hauptdruck des Schmiermittelsystems an. Die Schmiermittelleitung 2 bildet somit eine Hauptdruckleitung.
Die Schmiermittelleitung 2 verfügt beispielhaft über zwei Teilleitungen 21, 22. Diese sind in einem Winkel zueinander angeordnet, wodurch der zur Verfügung stehende Bauraum optimal ausgenutzt wird. Zudem sind dadurch die Mündungen der Schmiermittelleitung 2 an die erforderlichen Stellen gelegt.
Die Schmiermittelleitung 2 dient im vorliegen Fall nicht nur zum Entnehmen von Schmiermittel aus dem Gehäuse 1, wenn daran ein Nebenabtrieb angeordnet ist, sondern auch zum zumindest teilweisen Befüllen des Gehäuses 1 mit dem Schmiermittel. Die Schmiermittelleitung 2 mit dem Anschluss 3 bilden somit eine Befüll- und Entnahmeeinrichtung zum Befüllen und Entnehmen des Schmiermittels bei dem Gehäuse 1.
Beim Befüllen wird über den Anschluss 3 und die Schmiermittelleitung 2 das Schmiermittel in Richtung Gehäuseinneres geführt. Beim Entnehmen wird hingegen das Schmiermittel über die Schmiermittelleitung 2 und den Anschluss 3 in Richtung Gehäuseäußeres geführt. Beim Entnehmen erfolgt der Rückfluss des Schmiermittels zurück in das Getriebegehäuse 1 an anderer Stelle, beispielsweise durch den Nebenabtrieb. Dadurch ergeben sich zwei mögliche Strömungsrichtungen für das Schmiermittel durch die Schmiermittelleitung 2. In 1 sind diese Strömungsrichtungen durch gegenläufige Pfeile angedeutet.
Beim Befüllen wird ein relativ großer Volumenstrom an Schmiermittel benötigt, um die Befüllzeit klein zu halten. Demgegenüber wird beim Entnehmen ein relativ geringer Volumenstrom an Schmiermittel benötigt wird, um eine unnötige und gegebenenfalls schädliche Überversorgung des Nebenabtriebs mit Schmiermittel zu verhindern. Dies kann dadurch gelöst werden, dass nach dem Befüllen eine extra Blende in die Schmiermittelleitung 2 oder den Anschluss 3 eingebracht wird. Dies stellt allerdings ein zusätzlicher Prozessschritt und somit eine potentielle Fehlerquelle dar.
Vorgeschlagen wird daher, bei der in 1 gezeigten Befüll- und Entnahmeeinrichtung ein Ventil für das Schmiermittel vorzusehen, das in Abhängigkeit der Strömungsrichtung des Schmiermittels unterschiedliche Öffnungsweiten einstellt. Somit stellen sich selbständig und ohne weiteren Prozessschritte unterschiedliche Volumenströme und/oder Drücke beim Befüllen einerseits und beim Entnehmen andererseits ein.
2 zeigt beispielhaft eine mögliche Ausgestaltung eines solchen Ventils 6. Das Ventil 6 wird innerhalb der Schmiermittelleitung 2 in dem in 1 eingekreisten Bereich angeordnet. Das Ventil 6 verfügt über einen Ventilraum 61 in den die beiden Teilleitungen 21, 22 der Schmiermittelleitung 2 münden. Die Mündung der Teilleitung 21 befindet sich in 2 am linken Ende des Ventilraumes 61, und die Mündung der Teilleitung 22 befindet sich in 2 am rechten Ende des Ventilraumes 61. Die Teilleitung 21 mündet insbesondere axial in den Ventilraum 61. Die Teilleitung 22 mündet insbesondere seitlich in den Ventilraum 61. Dadurch ergeben sich unterschiedliche Winkel zwischen der Längsachse des Ventilraums 61 und der jeweiligen Längsachse der Teilleitungen 21, 22.
Innerhalb des Ventilraumes 61 ist (genau) ein Ventilelement 62 vorgesehen. Das Ventilelement 62 wird beispielhaft durch eine Metallkugel gebildet. Das Ventilelement 62 ist axial durch die Schmiermittelströmung innerhalb des Ventilraumes 62 bewegbar. Dies wird durch den in 2 sichtbaren Doppelpfeil angedeutet. An den Mündungen der Teilleitungen 21, 22 sind Anschläge 63, 64 für das Ventilelement 62 vorgesehen. An diese Anschläge 63, 64 legt sich das Ventilelement 62 je nach Strömungsrichtung an. Somit legt sich das Ventilelement 62 beim Befüllen an den (linken) Anschlag 63 an, was einer ersten Ventilposition entspricht. Und das Ventilelement 62 legt sich beim Entnehmen an den (rechten) Anschlag 64 an, was einer zweiten Ventilposition entspricht. Das Ventilelement 62 am (linke) Anschlag 63 ist in 2 gestrichelt eingezeichnet, während dasselbe Ventilelement 62 am (rechten) Anschlag 64 mit durchgehender Linie eingezeichnet ist.
Die Anschläge 63, 64 und/oder das Ventilelement 61 sind so ausgeführt, dass stets noch ein Freiraum (beispielsweise ein Spalt) zwischen Anschlag 63, 64 und Ventilelement 62 zum Umströmen des Ventilelements 62 verbleibt, wenn das Ventilelement 61 daran anliegt. Somit kann dann stets ein gewisser Volumenstrom an Schmiermittel an dem Ventilelement 62 vorbei und durch die Schmiermittelleitung 2 strömen. Dieser an jedem Anschlag 63, 64 verbleibende Freiraum bildet die Öffnungsweite des Ventils 6 in der jeweiligen Ventilposition. Die Freiräume an den Anschlägen 63, 64 und damit die Öffnungsweiten des Ventils 6 in den beiden Ventilpositionen sind zueinander unterschiedlich. Dadurch stellt das Ventil 6 in Abhängigkeit der Strömungsrichtung selbständig unterschiedliche Öffnungsweiten beim Befüllen des Getriebegehäuses 1 mit Schmiermittel einerseits und beim Entnehmen des Schmiermittels aus dem Getriebegehäuse 1 andererseits ein.
Das Befüllen des Getriebegehäuses 1 mit Schmiermittel über die Schmiermittelleitung 2 kann an anderer Stelle und durch eine andere Person und durch eine andere Organisation erfolgen, als die Anordnung des Nebenabtriebs an das Getriebegehäuse 1. Beispielsweise erfolgt das Befüllen bei einem Getriebeherstellen, insbesondere im Bereich eines Endes des dortigen Herstellungsprozesses. Anschließend wird das Getriebe zu einem Abnehmer transportiert. Dort erfolgt dann erst die Anordnung des Nebenabtriebs an das Getriebe und damit die eigentliche Fertigstellung des Getriebes. Hierzu wird bei dem Abnehmer in einem Herstellungsschritt der Nebenabtrieb an das Getriebegehäuse 1 angeordnet. Dabei werden zum einen Elemente des Nebenabtriebs zur Abzweigung der Antriebsleistung mit dem Getriebe gekoppelt. Dabei wird zum anderen auch eine Schmiermittelleitung des Nebenabtriebs zum Schmieren des Nebenabtriebs mit der Schmiermittelleitung 2 der Befüll- und Entnahmeeinrichtung am Getriebegehäuse 1 gekoppelt. Beispielsweise erfolgt dies dadurch, dass der in 1 gezeigte Anschluss 3 an die Schmiermittelleitung des Nebenabtriebs gekoppelt wird. Auf diese Weise wird bewirkt, dass beim Betrieb des Nebenabtriebs das Schmiermittel aus dem Getriebegehäuse 1 über die Schmiermittelleitung 2 und das Ventil 6 (siehe 2) zu dem Nebenabtrieb gelangt und hierbei das Ventil 6 die kleine Öffnungsweite einstellt. Folglich wird sichergestellt, dass der Nebenabtrieb im Betrieb (also bei Entnahme von Schmiermittel aus dem Getriebegehäuse 1) nur mit einem erforderlichen reduzierten Volumenstrom an Schmiermittel versorgt wird, anstelle mit dem großen Volumenstrom beim Befüllen.
Ein entsprechender Vorgang kann auch bei einem Wiederaufbereiter eines gebrauchten Getriebes erfolgen, an das zuvor kein Nebenabtrieb angeordnet war, das dafür prinzipiell jedoch vorbereitet ist. Durch die oben beschriebene nachträgliche Anordnung eines Nebenabtriebs an das Getriebe wird dieses somit einem neuen Verwendungszweck zugeführt und dafür erneut komplettiert.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse, Getriebegehäuse
2: Schmiermittelleitung
21: Teilleitung
22: Teilleitung
3: Anschluss
4: Zwischenplatte
5: Schmiermittelpumpe
6: Ventil
61: Ventilraum
62: Ventilelement
63: Anschlag
64: Anschlag

Claims

Befüll- und Entnahmeeinrichtung zum Befüllen und Entnehmen eines Schmiermittels bei einem Gehäuse (1), mit einer Schmiermittelleitung (2, 21, 22), durch die das Schmiermittel bei dem Befüllen in das Gehäuse (1) gelangt und durch die das Schmiermittel bei der Entnahme aus dem Gehäuse gelangt (1), gekennzeichnet durch ein Ventil (6), durch das das Schmiermittel beim Befüllen und Entnehmen hindurchströmt, wobei das Ventil (6) zum Befüllen eine erste Öffnungsweite für das Schmiermittel einstellt, und zum Entnehmen eine zweite Öffnungsweite für das Schmiermittel einstellt.
Befüll- und Entnahmeeinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Ventil (6) über ein Ventilelement (62) verfügt, das derart in dem Ventil (6) angeordnet ist, dass das Ventilelement (62) durch die Strömung des Schmiermittels in Abhängigkeit der Strömungsrichtung entweder an einen ersten Anschlag (63) angelegt wird und dadurch die erste Öffnungsweite einstellt, oder an einen zweiten Anschlag (64) angelegt wird und dadurch die zweite Öffnungsweite einstellt.
Befüll- und Entnahmeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Ventil (6) innerhalb der Schmiermittelleitung (2, 21, 22) angeordnet ist.
Befüll- und Entnahmeeinrichtung nach Anspruch 2 und 3, wobei die Schmiermittelleitung (2) über eine erste Teilleitung (21) und eine zweite Teilleitung (22) verfügt, und wobei das Ventil (6) über einen Ventilraum (61) verfügt, und wobei das Ventilelement (62) innerhalb des Ventilraumes (61) axial beweglich angeordnet ist und die erste und zweite Teilleitung (21, 22) an gegenüberliegenden Enden des Ventilraums (61) in den Ventilraum (61) münden, und wobei an den Mündungen der Teilleitungen (21, 22) in den Ventilraum (61) jeweils einer der Anschläge (63, 64) für das Ventilelement (62) angeordnet ist, und wobei sich beim Anlegen des Ventilelements (62) an den ersten Anschlag (63) zwischen dem ersten Anschlag (63) und dem Ventilelement (62) die erste Öffnungsweite ausbildet, und wobei sich beim Anlegen des Ventilelements (62) an den zweiten Anschlag (64) zwischen dem zweiten Anschlag (64) und dem Ventilelement (62) die zweite Öffnungsweite ausbildet.
Befüll- und Entnahmeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ventil (6) innerhalb des Gehäuses (1) angeordnet ist.
Befüll- und Entnahmeeinrichtung nach Anspruch 5, wobei das Ventil (6) innerhalb einer Wandung des Gehäuses (1) angeordnet ist.
Getriebegehäuse (1) mit einem Gehäusebereich zur Anordnung eines Nebenabtriebs an das Getriebegehäuse (1) und mit einem Schmiermittelleitung (2, 21, 22) zur Versorgung des Nebenabtriebs mit einem Schmiermittel aus dem Getriebegehäuse (1) und zum Befüllen des Getriebegehäuses (1) mit dem Schmiermittel, gekennzeichnet durch eine Befüll- und Entnahmeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Getriebegehäuse (1) nach Anspruch 7, mit einem Anschluss (3) der Schmiermittelleitung (2, 21, 22) für den Nebenabtrieb an dem Gehäusebereich zur Anordnung des Nebenabtriebs.
Getriebegehäuse (1) nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Schmiermittelleitung (2, 21, 22) eine Hauptdruckleitung ist.
Verfahren zur Herstellung eines Getriebes mit einem Nebenabtrieb und mit dem Getriebegehäuse (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, mit zumindest dem Schritt: - Anordnen des Nebenabtriebs an das Getriebegehäuse (1), wobei eine Schmiermittelleitung des Nebenabtriebs mit der Schmiermittelleitung (2, 21, 22) der Befüll- und Entnahmeeinrichtung des Getriebegehäuses (1) gekoppelt wird, sodass beim Betrieb des Nebenabtriebs das Schmiermittel aus dem Getriebegehäuse (1) über diese Schmiermittelleitungen (2, 21, 22) zu dem Nebenabtrieb gelangt und dabei das Ventil (6) die zweite Öffnungsweite einstellt.