DE102020134475A1

DE102020134475A1 - Vorrichtung zum befördern eines schmieröls einer mechanischen drehmomentübertragungseinrichtung und traktionsgetriebe für schienenfahrzeuge

Info

Publication number: DE102020134475A1
Application number: DE102020134475.9A
Authority: DE
Inventors: Thomas Kürsten; Primoz Nemc
Original assignee: Bombardier Transportation GmbH
Current assignee: Alstom Transportation Germany GmbH
Priority date: 2020-12-21
Filing date: 2020-12-21
Publication date: 2022-06-23
Also published as: WO2022136289A1; EP4264087A1

Abstract

Ein Traktionsgetriebe (100-500) für Schienenfahrzeuge umfasst ein Zahnrad (121-521) zur Übertragung eines Drehmoments, ein Reservoir (151, 251, 351), und ein mit dem Zahnrad (121-521) mechanisch starr verbundenes Beförderungselement (10-60, 152-552) zur Beförderung für ein sich im Reservoir (151, 251, 351) befindliches Schmieröl.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befördern eines Schmieröls einer mechanischen Drehmomentübertragungseinrichtung für Schienenfahrzeuge, insbesondere eines entsprechenden Traktionsgetriebes, sowie ein Traktionsgetriebe für Schienenfahrzeuge.
Vorbekannter Stand der Technik
Getriebe können mit Schmierstoffen wie Getriebefetten und/oder Schmierölen, insbesondere speziellen Getriebeschmierölen, geschmiert werden. In Zahnradgetrieben dient das Schmieröl insbesondere zur Schmierung ineinandergreifender Zähne von Zahnrädern und zum Wärmetransport innerhalb des Getriebes. Neben einer Verringerung von Reibung und/oder einer Temperaturgradienten im Getriebe, kann durch eine ausreichende Benetzung von Kontaktflächen der Zahnradpaarungen im Getriebe ein Kaltverschweißen der Kontaktflächen verhindert werden. Anderseits kann auch die Schmierstoffversorgung über sogenannte Planschverluste zu einer Temperaturerhöhung beitragen. Typischerweise sind zudem Wälzlager mit Schmierstoffen zu versorgen.
Generell werden bei Getrieben drei verschiedene Schmierungsarten unterschieden, die Tauchschmierung, die Einspritzschmierung und die Nebelschmierung.
Die Tauchschmierung zeichnet sich im Vergleich zu Einspritzschmierung und Nebelschmierung durch einen relativ einfachen Aufbau aus, da hierfür keine zusätzlichen Maschinenelemente, Aggregate, Meß- und Steuerungsgeräte, etc. benötigt werden. Sie ist daher relativ kostengünstig und wird in Traktionsgetrieben von Schienenfahrzeugen hauptsätzlich eingesetzt. Bei tauchgeschmierten Getrieben stehen ein oder auch mehrere Zahnräder in einem (jeweiligen oder gemeinsamen) Ölsumpf und befördern beim Durchkämmen Schmieröl mit, das im Ergebnis zu den Kontaktflächen gelangt. Ölmenge, -führung, sowie die Eintauchtiefe der Zahnräder können, je nach Anwendungsfall und weiterer Randbedingungen (u.a. Bauraum), variieren.
An die (Tauch-) Schmierung von Traktionsgetrieben für Schienenfahrzeuge werden typischerweise eine Reihe von Anforderungen gestellt, deren gleichzeitige Realisierung, insbesondere bei limitiertem Bauraum, mit erheblichen Herausforderungen verbunden ist. Dies gilt bspw. für die Schmiermittelversorgung von Zahnrädern, welche bauartbedingt einen großen Vertikalversatz zueinander aufweisen. Außerdem sollte die Funktionalität der (Zahnrad-) Schmierung für einen weiten externen Temperaturbereich, von typicherweise einschließlich -50° C bis einschließlich +50° C, und/oder für verschiedene Betriebsmodi, insbesondere Traktionsbetrieb und/oder (generatorischer) Bremsbetrieb, typischerweise in beide Drehrichtungen sowohl für den Traktionsbetrieb als auch den Bremsbetrieb (sogenannter Vierquadrantenbetrieb), gewährleistet sein. Dies gilt insbesondere für mehrstufigen Getriebeausführungen, bei denen häufig eine gute Schmierstoffversorgung der Wälzlager in beiden Drehrichtungen wünschenswert ist. Für Traktionsgetriebe von Schienenfahrzeugen werden zudem typischerweise relativ zähflüssige Schmieröle eingesetzt, was zu entsprechenden Planschverlusten (Reibungsverlusten) beitragen kann.
Nachteile des Standes der Technik
Die bisher bekannten Lösungen für die Tauchschmierung von Drehmomentübertragungseinrichtungen für Schienenfahrzeuge, insbesondere von Traktionsgetriebe für Schienenfahrzeuge werden den oben genannten Anforderungen nur teilweise und/oder unter hohem Aufwand gerecht.
Problemstellung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schmiervorrichtung für Drehmomentübertragungseinrichtung von Schienenfahrzeugen bereitzustellen, mit der das Schmieröl für die gewünschten Einsatz-/Randbedingungen effizient (d.h. effektiv und mit vergleichsweise geringem Aufwand) verteilt werden kann und Verluste, insbesondere Planschverluste möglichst weitgehend vermieden werden können.
Erfindungsgemäße Lösung
Die obige Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1, ein Traktionsgetriebe nach Anspruch 3 und ein Schienenfahrzeug nach Anspruch 14 gelöst.
Gemäß einer Ausführungsform weist eine Vorrichtung zum Befördern eines Schmieröls einer eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle aufweisenden mechanischen Drehmomentübertragungseinrichtung für Schienenfahrzeuge, die typischerweise als Traktionsgetriebe, d.h. als Getriebes eines Antriebsstrangs des Schienenfahrzeugs ausgeführt ist, ein Reservoir für das Schmieröl, und ein teilweise im Reservoir angeordnetes Beförderungselement für das Schmieröl auf. Dabei ist das Beförderungselement drehfest mit der Eingangswelle, der Ausgangswelle und/oder einer weiteren für eine Drehmomentübertragung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle eingerichteten Welle verbunden, steht aber mit keinem weiteren Element der Drehmomentübertragungseinrichtung in Eingriff.
Durch die Anwendung dieser, im Folgenden auch als Beölungsvorrichtung bezeichnete Vorrichtung zum Befördern eines Schmieröls zum Schmieren der Drehmomentübertragungseinrichtung können die Planschverluste insbesondere von mehrstufigen, tauchgeschmierten Traktionsgetrieben auf einfache Weise und ohne Abstriche an den oben genannten Einsatzbedingungen für die Traktionsgetriebe gerade auch bei eingeschränktem Bauraum zumindest erheblich reduziert werden. Dies liegt im Wesentlichen daran, dass kein oder nur noch ein Zahnrad, z.B. ein Stirnzahnrad und/oder ein Großzahnrad der Drehmomentübertragungseinrichtung, permanent in dem typischerweise als Ölsumpf ausgeführten Reservoir im Kontakt ist, typischerweise mit einer definierten/vorbestimmten Eintauchtiefe. Hierbei ist anzumerken, dass die Planschverluste bei Zahnradgetrieben von Eintauchtiefe, Schmierstoffviskosität, Verzahnungsbreite, Umfangsgeschwindigkeit und der Anzahl der eintauchenden Zahnräder abhängt.
Damit kann eine zuverlässige Zahnradschmierung auch dann sichergestellt werden, wenn aus Platzgründen zwei (oder mehr) separate Ölsumpfbereiche nicht, nicht mit jeweiliger zusätzlicher Ölsammelvorrichtung oder nur sehr aufwendig realisierbar sind, und auch dann, wenn zwar (zumindest) zwei separate Ölsumpfbereiche vorhanden sind, jedoch keine ausreichende Eintauchtiefe für alle auftretenden Betriebszustände garantiert werden kann.
Außerdem wird auch die Förderung des Schmieröls in ein weiteres Reservoir für das Schmieröl (separaten Ölsumpfbereich) ermöglicht.
Infolge der reduzierten und/oder zumindest vergleichsweise niedrigen Planschverluste kann die Temperatur (-erhöhung) des Schmieröls im Betrieb reduziert und infolgedessen die Öllebensdauer erhöht und der Wartungsaufwand verringert werden.
Da das Beförderungselement typischerweise sehr platzsparend eingebaut werden kann, können bestehende Designs für Drehmomentübertragungseinrichtung bzw. Getriebe vergleichsweise einfach angepasst, ggf. sogar bestehende Drehmomentübertragungseinrichtung bzw. Getriebe nachgerüstet/umgerüstet werden.
Auch wenn bei vielen mechanischen Drehmomentübertragungseinrichtungen ein Beförderungselement ausreichend ist, kann die Vorrichtung zum Befördern des Schmieröls auch mehrere der hierin beschrieben Beförderungselemente aufweisen, die bauartabhängig gleich oder unterschiedlich ausgeführt sein können, z.B. zwei Beförderungselemente die so angeordnet sind, dass sie jeweils in das Schmieröl eines gemeinsamen Reservoirs oder auch zweier separater Reservoirs eintauchen (können). In der nachfolgenden Beschreibung werden im Wesentlichen aus Gründen der Einfachheit/besseren Übersichtlichkeit detailliert jedoch nur auf Ausführungsformen mit einem Beförderungselement eingegangen. Die jeweils offenbarten Merkmale/Merkmalskombinationen gelten typischerweise entsprechend aber auch für Ausführungsformen mit mehreren Beförderungselementen.
Dass das Beförderungselement mit keinem weiteren Element der Drehmomentübertragungseinrichtung bzw. des Traktionsgetriebes in Eingriff steht bedeutet insbesondere, dass das Beförderungselement so angeordnet und ausgeführt ist, dass es nicht zu einer direkten (mechanischen) Drehmomentübertragung und/oder Kraftübertragung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle beitragen kann und/oder nicht eingerichtet ist, wesentlich (d.h. zu mehr als 1%) zu einer Drehmomentübertragung und/oder Kraftübertragung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle beizutragen.
Die Drehmomentübertragungseinrichtung bzw. das Traktionsgetriebes des Schienenfahrzeugs sind typischerweise als Zahnradgetriebe ausgeführt.
Dass das Beförderungselement mit keinem weiteren Element der Drehmomentübertragungseinrichtung bzw. des Traktionsgetriebes in Eingriff steht bedeutet dann insbesondere, dass es zwar mit einem Zahnrad des Zahnradgetriebes mechanisch starr verbunden sein kann, direkt und/oder indirekt, insbesondere über die Welle mit der auch das Zahnrad starr bzw. drehfest verbunden ist, aber mit keinem Zahnkranz (des oder eines anderen Zahnrads) in Eingriff steht. Dementsprechend ist das Beförderungselement typischerweise auch nicht als Zahnrad ausgeführt, d.h. es weist typischerweise keinen Zahnkranz, insbesondere keinen mechanisch hinreichend stabilen Zahnkranz zur Übertragung entsprechend großer Kräfte/Drehmomente auf, wie sie im Betrieb von Drehmomentübertragungseinrichtung, insbesondere Traktionsgetrieben von Schienenfahrzeugen auftreten.
Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit und Verständlichkeit bezieht sich die nachfolgende Beschreibung bevorzugt auf Ausführungsformen, die auf Traktionsgetriebe für Schienenfahrzeuge gerichtet sind. Sie gelten typischerweise entsprechend aber auch für andere Drehmomentübertragungseinrichtungen für andere Arten von Fahrzeugen, wie etwa Straßenfahrzeuge, elektrisch angetriebene Fahrräder, Windkraftanlagen, Industriegetriebe etc.
Gemäß einer Ausführungsform weist ein Traktionsgetriebe für Schienenfahrzeuge ein Zahnrad zur Übertragung eines Drehmoments, ein Reservoir und ein mit dem Zahnrad mechanisch starr verbundenes Beförderungselement zur Beförderung für ein sich im Reservoir befindliches Schmieröl auf.
Dabei können das Reservoir und das mit dem Zahnrad mechanisch starr verbundene Beförderungselement zumindest einen Teil einer Vorrichtung zum Befördern des Schmieröls bilden.
Das Traktionsgetriebe weist typischerweise eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle auf, wobei das Zahnrad starr mit der Eingangswelle oder der Ausgangswelle verbunden ist.
Alternativ dazu kann das Traktionsgetriebe auch eine weitere für eine Drehmoment- und/oder Kraftübertragung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle eingerichtete Welle aufweisen, mit der das Zahnrad starr verbunden ist.
Anders als das Beförderungselement ist das damit verbundene Zahnrad typischerweise eingerichtet ist, zu einer Drehmomentübertragung und/oder Kraftübertragung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle und/oder zur Übersetzung zwischen einer Antriebsdrehzahl der Eingangswelle und einer Abtriebsdrehzahl der Ausgangswelle beizutragen.
Dabei kann vorgesehen sein, dass auch das Zahnrad teilweise im Reservoir (ggf. auch einem weitern Reservoir) angeordnet ist, so dass sowohl das Zahnrad als auch das dazu typischerweise koaxial und benachbart angeordnete Beförderungselement zur Tauchschmierung der Komponenten des Getriebes beitragen können.
Hierzu kann insbesondere auch vorgesehen sein, dass ein (kleinster) Abstand in axialer Richtung des Zahnrads bzw. seiner Welle (axialer Abstand) zum Beförderungselement wesentlich geringer als eine Ausdehnung des Zahnrads und/oder eine Ausdehnung des Beförderungselements in radialer Richtung (jeweilige radiale Ausdehnung) ist, bspw. maximal 10% , 5% oder sogar nur 1% der jeweiligen radialen Ausdehnung beträgt.
Dies erleichtert einen kompakten Aufbau.
Dafür kann auch vorgesehen sein, dass die (maximale) radiale Ausdehnung des mit dem Zahnrad verbundenen Beförderungselements typischerweise höchstens unwesentlich größer, bspw. maximal 15% , 10% oder sogar nur 2% größer, im Wesentlichen gleich (+/-1%), oder sogar kleiner als die (maximale) radiale Ausdehnung des Zahnrads.
So kann das Beförderungselement in einer Draufsicht auf das Zahnrad bzw. einer Projektion auf eine Ebene, die senkrecht Achse des Zahnrads bzw. seiner Welle ist, zumindest im Wesentlichen innerhalb eines Außenkreises oder sogar zumindest im Wesentlichen innerhalb eines Fußkreises des Zahnrads angeordnet sein.
Außerdem ist die (maximale) axiale Ausdehnung des mit dem Zahnrad verbundenen Beförderungselements typischerweise ebenfalls höchstens unwesentlich größer, bspw. maximal 15% , 10% oder sogar nur 2% größer, im Wesentlichen gleich (+/-1%), oder sogar kleiner als die (maximale) radiale Ausdehnung des Zahnrads. Auch dadurch kann ein kompakter Aufbau erleichtert werden.
Typischerweise ist das Beförderungselement flach, d.h. seine axiale Ausdehnung ist typischerweise deutlich geringer, z.B. höchstens 20%, höchstens 10 % oder sogar nur höchstens 5% im Vergleich zu seiner radialen Ausdehnung.
Typischerweise ist das Beförderungselement im Wesentlichen, d.h. abgesehen von Strukturen zur Aufnahme bzw. zum Transport des Schmieröls, die insbesondere in einem radialen Außenbereich des Beförderungselements vorgesehen sein können, scheibenförmig (flach und im Wesentlichen zylinderförmig) oder im Wesentlichen ringscheibenförmig, d.h. im Wesentlichen scheibenförmig, jedoch mit einer in radialer Richtung typischerweise zentral angeordneten Öffnung für die jeweilige Welle.
Dementsprechend weist das Beförderungselement typischerweise mindestens eine Aufnahme, eine Aussparung und/oder einen Kanal für das Schmieröl auf.
Dabei kann der Kanal eine im Wesentlichen rohrförmige und/oder langgestreckte Ölaufnahme bilden.
Demgegenüber ist die Aufnahme für das Schmieröl im engeren Sinne typischerweise kompakt, insbesondere zumindest im Wesentlichen taschenförmig.
Außerdem können der Kanal bzw. die Aufnahme als eine (jeweilige) Aussparung in einem Grundkörper des Beförderungselements ausgebildet sein. Dies erleichtert einen kompakten Aufbau.
Auf Grund der Aufnahme, Aussparung bzw. des Kanals kann zwar Grundkörper des Beförderungselements, nicht jedoch das Beförderungselement radialsymmetrisch bzgl. der axialen Richtung sein. Das Beförderungselement kann aber bzgl. der axialen Richtung eine mehrzählige Rotationssymmetrie aufweisen.
So kann das Beförderungselement mehrere (zumindest zwei, typischerweise eine Vielzahl) entsprechend angeordnete Aufnahmen, Aussparungen und/oder Kanäle, aber auch mehrere Speichen aufweisen, die eine (jeweilige) Aufnahme, eine Aussparung und/oder einen Kanal für das Schmieröl aufweisen, insbesondere im radialen Außenbereich.
Insbesondere kann das Beförderungselement als Ölförderscheibe ausgebildet sein, z.B. zumindest im radialen Randbereich schaufelradförmig ausgebildet sein.
Typischerweise erstrecken sich die (jeweilige) Aufnahme, die Aussparung und/oder der Kanal in einer radialen Richtung des Beförderungselements bis zu einem äußeren Rand des Beförderungselements und/oder sind dort angeordnet.
In der Draufsicht auf das Zahnrad und/oder in der Projektion auf die zur Welle senkrechte Ebene ist die Aufnahme bzw. die Aussparung typischerweise asymmetrisch ist, und/oder in eine von der radialen Richtung des Beförderungselements an der Aufnahme bzw. der Aussparung abweichende Richtung orientiert.
Dadurch kann das Aufnehmen und/oder Beförderung des Schmieröls in eine Drehrichtung des Beförderungselements bevorzugt werden.
Weiterhin können die Aufnahme bzw. die Aussparung in der Draufsicht auf das Zahnrad und/oder in der Projektion auf die senkrechte Ebene einen zumindest abschnittsweise gekrümmten Rand aber auch gerade Ränder aufweisen.
Außerdem können die Aufnahme, die Aussparung und/oder der Kanal benachbart zu einem Zahn des Zahnrads und/oder in der Draufsicht auf das Zahnrad und/oder der Projektion auf die Ebene benachbart zu einer Zahnflanke des Zahns und/oder zwischen zwei benachbarten Zähnen des Zahnrads angeordnet sein.
Diese Ausführungsformen ermöglichen bzw. unterstützen jeweils ein besonders effektives Schmieren der Zähne (Zahnflanken) des Zahnrads und/oder eines weiteren in den Zahnkranz des Zahnrads eingreifenden Zahnradkranzes.
Wie bereits oben erläutert weist das Beförderungselement typischerweise mehrere Aufnahmen, Aussparungen und/oder Kanäle für das Schmieröl auf.
Dies kann zu einer besonders effektiven und gleichmäßigen Schmierung beitragen.
Außerdem können die Aufnahmen, Aussparungen bzw. Kanäle zumindest paarweise im Beförderungselement fluidisch miteinander verbunden sein, insbesondere über einen jeweiligen Verbindungskanal zum Austausch bzw. Transport des Schmieröls.
Dabei kann vorgesehen sein, dass das Beförderungselement verschieden ausgeführte, insbesondere verschieden geformte und/oder orientierte Aufnahmen, Aussparungen und/oder Kanäle für das Schmieröl aufweist.
So kann das Beförderungselement zwei Aufnahmen, Aussparungen oder Kanäle aufweisen, die in der Draufsicht auf das Zahnrad und/oder in der Projektion auf die Ebene in eine von der radialen Richtung des Beförderungselements an der Aufnahme, der Aussparung und/oder am Kanal und in voneinander abweichende Richtung orientiert sind.
Dadurch kann das Beförderungselement definiert so ausgeführt sein, dass ein Verhältnis einer Förderleistung des Beförderungselement für das Schmieröl bei einer Drehung des Beförderungselements in eine erste Drehrichtung bei einer gegebenen Rotationsgeschwindigkeit des Beförderungselement zu einer Förderleistung des Beförderungselement für das Schmieröl bei einer Drehung des Beförderungselements) in eine zur ersten Drehrichtung entgegengesetzte zweite Drehrichtung bei der gegebenen Rotationsgeschwindigkeit des Beförderungselement in einem vorgegebenen Bereich liegt, beispielsweise zumindest im Wesentlichen den Wert eins oder einen anderen entsprechend einer gegebenen Getriebspezifikation/-auslegung (z.B. entsprechend unterschiedlicher typischer Drehgeschwindigkeiten in den beiden Drehrichtungen) gewünschten Wert annimmt.
Benachbart zum Beförderungselement kann eine Leiteinrichtung für das Schmieröl vorgesehen sein, insbesondere ein entsprechend geformtes Leitblech.
Dies ermöglicht einen verbesserten Transport des Schmieröls zum Zielort und damit eine verbesserte Schmierung im Betrieb.
Insbesondere kann die Leiteinrichtung benachbart zu einem weiteren Zahnrad, insbesondere benachbart zu einem drehfest mit und/oder koaxial zu dem Zahnrad angeordneten weiteren Zahnrad angeordnet sein.
Dabei ist das weitere Zahnrad typischerweise zwischen dem Zahnrad und der Leiteinrichtung angeordnet.
Außerdem deckt die Leiteinrichtung das Zahnrad und/oder das weitere Zahnrad in der Draufsicht auf das Zahnrad und/oder der Projektion auf die Ebene teilweise ab. Dadurch kann auch eine Verteilung des Schmieröls in unerwünschte Richtungen zuverlässig vermieden werden.
Hierzu ist anzumerken, dass das Schmieröl im Betrieb durch die typischerweise taschenförmigen Aufnahmen in axialer, radialer und tangentialer Richtung befördert werden kann. Die hängt natürlich von der Form und Orientierung der Aufnahmen/Kanäle ab.
Für ein besonders effektives Befördern des Schmieröls kann zudem vorgesehen sein, dass die Leiteinrichtung ebenfalls teilweise im Reservoir angeordnet ist.
Wie bereits oben erwähnt, kann insbesondere ein mehrstufig ausgeführtes Traktionsgetriebe auch zwei oder mehr Beförderungselemente aufweisen, die jeweils drehfest bzw. mit einem Zahnrad, einem jeweiligen Zahnrad, einer der Wellen und/oder einer jeweiligen Welle verbunden sind.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass zwei in axialer Richtung des Zahnrads voneinander beabstandete Beförderungselemente mit dem Zahnrad bzw. seiner damit drehfest verbundenen Welle (drehfest oder sogar starr) verbunden sind. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Zahnrad in axialer Richtung zwischen den beiden Beförderungselementen angeordnet ist, und/oder ein axialer Abstand zu mindestens einem der Beförderungselemente wesentlich geringer als eine Ausdehnung des Zahnrads und/oder Ausdehnung der Beförderungselemente in radialer Richtung ist.
Außerdem können neben mehreren Beförderungselementen auch mehrere Leiteinrichtungen vorgesehen sein, z.B. je eine pro Beförderungselement.
Gemäß einer Ausführungsform weist ein Schienenfahrzeug eine der hierin beschriebenen Vorrichtung zum Befördern eines Schmieröls bzw. ein hierin beschriebenes Traktionsgetriebe auf.
Typischerweise weist das Schienenfahrzeug eine Antriebsmaschine aufweisend eine Ausgangswelle, die drehfest mit der Eingangswelle der Drehmomentübertragungseinrichtung bzw. einer Eingangswelle des Traktionsgetriebes verbunden ist, auf.
Bei der Antriebsmaschine kann es sich insbesondere um eine elektrische Antriebsmaschine (Asynchron-, Synchron- oder eine permanenterregte Antriebsmaschine) handeln, die typischerweise auch in einem generatorischen Betrieb (Bremsbetrieb) anwendbar ist.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können beliebig miteinander kombiniert werden.
Figurenliste
Die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erläuterung der Prinzipien der Erfindung. Die Elemente der Zeichnungen sind relativ zueinander und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu.
Gleiche Bezugszeichen sowie Bezugszeichen, die sich nur in der ersten Ziffer voneinander unterscheiden, bezeichnen entsprechend ähnliche Teile.
Zur besseren Orientierung ist den Figuren jeweils ein Kartesisches Koordinatensystem mit dargestellt, wobei die x-Richtung eine axiale Richtung einer Welle und/oder eines Zahnrads repräsentiert und die y- bzw. z-Richtung zueinander und zur axialen Richtung orthogonale radiale Richtungen repräsentieren. Typischerweise repräsentieren dabei die z-Richtung eine vertikale Richtung und die x-Richtung und die y-Richtung eine jeweilige horizontale Richtung.

1A zeigt eine schematische Draufsicht einer typischerweise als Traktionsgetriebe ausgeführten mechanischen Drehmomentübertragungseinrichtung für Schienenfahrzeuge, die eine Vorrichtung zum Befördern eines Schmieröls aufweist, gemäß einem Ausführungsbeispiel;
1B zeigt eine schematische Seitenansicht der in 1A dargestellten mechanischen Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
1C zeigt eine schematische Draufsicht eines Beförderungselements der in 1A dargestellten Vorrichtung zum Befördern des Schmieröls gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2A zeigt eine schematische Draufsicht einer typischerweise als Traktionsgetriebe ausgeführten mechanischen Drehmomentübertragungseinrichtung für Schienenfahrzeuge, die eine Vorrichtung zum Befördern eines Schmieröls aufweist, gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2B zeigt eine schematische Draufsicht einer typischerweise als Traktionsgetriebe ausgeführten mechanischen Drehmomentübertragungseinrichtung für Schienenfahrzeuge, die eine Vorrichtung zum Befördern eines Schmieröls aufweist, gemäß einem Ausführungsbeispiel;
3A zeigt eine perspektivische Ansicht einer typischerweise als Traktionsgetriebe ausgeführten mechanischen Drehmomentübertragungseinrichtung für Schienenfahrzeuge, die eine Vorrichtung zum Befördern eines Schmieröls aufweist, gemäß einem Ausführungsbeispiel;
3B zeigt eine perspektivische Ansicht einer Leiteinrichtung für das Schmieröl der in 3A dargestellten Vorrichtung zum Befördern des Schmieröls gemäß einem Ausführungsbeispiel;
3C zeigt eine schematische Draufsicht der in 3A dargestellten mechanischen Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
3D zeigt einen schematischen Querschnitt der in 3A dargestellten mechanischen Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
4A zeigt eine weitere perspektivische Ansicht der in 3A dargestellten mechanischen Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
4B zeigt eine perspektivische Ansicht einer typischerweise als Traktionsgetriebe ausgeführten mechanischen Drehmomentübertragungseinrichtung für Schienenfahrzeuge, die eine Vorrichtung zum Befördern eines Schmieröls aufweist, gemäß einem Ausführungsbeispiel;
5A zeigt eine vergrößerte schematische Draufsicht eines als Ölförderscheibe ausgeführten Beförderungselements einer Vorrichtung zum Befördern eines Schmieröls gemäß einem Ausführungsbeispiel;
5B zeigt eine schematische Detailansicht (von 5A) einer typischerweise als Traktionsgetriebe ausgeführten mechanischen Drehmomentübertragungseinrichtung für Schienenfahrzeuge, die eine Vorrichtung zum Befördern eines Schmieröls aufweist, gemäß einem Ausführungsbeispiel;
5C zeigt eine schematische Draufsicht einer anderen Aufnahme für das Schmieröl des in 5A dargestellten Beförderungselements gemäß einem Ausführungsbeispiel;
6A zeigt eine schematische Draufsicht eines Abschnitts eines als Ölförderscheibe ausgeführten Beförderungselements einer Vorrichtung zum Befördern eines Schmieröls gemäß einem Ausführungsbeispiel;
6B zeigt eine schematische Draufsicht eines Abschnitts eines als Ölförderscheibe ausgeführten Beförderungselements einer Vorrichtung zum Befördern eines Schmieröls gemäß einem Ausführungsbeispiel;
6C zeigt eine schematische Draufsicht eines Abschnitts eines als Ölförderscheibe ausgeführten Beförderungselements einer Vorrichtung zum Befördern eines Schmieröls gemäß einem Ausführungsbeispiel;
6D zeigt eine schematische Draufsicht eines Abschnitts eines als Ölförderscheibe ausgeführten Beförderungselements einer Vorrichtung zum Befördern eines Schmieröls gemäß einem Ausführungsbeispiel;
7A zeigt eine perspektivische Ansicht eines als Ölförderscheibe ausgeführten Beförderungselements einer Vorrichtung zum Befördern eines Schmieröls gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
7B zeigt eine schematische Draufsicht einer Aufnahme für das Schmieröl des in 5A dargestellten Beförderungselements gemäß einem Ausführungsbeispiel.

Ausführungsbeispiele
1A zeigt eine schematische Draufsicht eines Traktionsgetriebes 100 für Schienenfahrzeuge mit einer Beölungsvorrichtung 151, 152 für das Traktionsgetriebe 100.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind nur ein Zahnrad 121 des Traktionsgetriebes 100 und nur einige Zähne 1 des Zahnkranzes des Zahnrads 121 dargestellt, die sich von einem durch einen Innenradius r_i121 definierten Fußkreis des Zahnrads 121 bis zu einem durch einen Außenradius r_a121 (>r_i121) definierten Außenkreises des Zahnrads 121 erstrecken. Das Zahnrad 121 sitzt drehfest auf einer in x-Richtung orientierten Welle 120 des Traktionsgetriebes 100.
In der gezeigten axialen Draufsicht ist das Zahnrad 121 größtenteils durch ein exemplarisch als Ölförderscheibe ausgeführtes, im Wesentlichen ringscheibenförmiges Beförderungselement 152 (mit einem Außenradius r₁₅₂) der Beölungsvorrichtung 151, 152 für ein sich im typischerweise als Ölsumpf bzw. Ölwanne ausgeführten Reservoir 151 der Beölungsvorrichtung 151, 152 befindliches Schmieröl, dessen Füllstand in 1A durch die horizontale Strich-Punkt-Linie dargestellt wird, verdeckt.
Wie in 1A und 1B dargestellt wird, können das Zahnrad 121 und die Ölförderscheibe 120 drehfest mit und koaxial zu der Welle 120 angeordnet sein.
Dabei kann die Ölförderscheibe 152 direkt mit (an) dem Zahnrad 121 und/oder der Welle 120 befestigt sein.
Außerdem können sowohl das Zahnrad 121 als auch die Ölförderscheibe 152 in das Schmieröl des Ölsumpfs 151 eintauchen und damit zur Schmierung des Getriebes 100, insbesondere eines in das Großzahnrad 121 eingreifenden weiteren nicht dargestellten Zahnrads des Getriebes 100 beitragen, das mit einer anderen, nicht dargestellten Welle des Getriebes drehfest verbunden ist.
Wie in 1B weiter dargestellt wird, kann auf der Welle 120 ein weiteres Zahnrad 122 drehfest sitzen, typischerweise mit einem kleineren durch seinen Innenradius r_i122 definierten Fußkreis als der Fußkreis des Zahnrads 121. Dieses Zahnrad kann insbesondere als Ritzel (einer zweiten Getriebestufe in einem mehrstufigen Getriebe) dienen und, wie weiter unten mit Bezug zur 2B erläutert wird, ebenfalls über die Ölförderscheibe 152 mit Schmieröl versorgt werden.
1C zeigt eine exemplarische Ausführungsform der Ölförderscheibe 152 in axialer Richtung x mit einer Vielzahl von Taschen 2 als Aufnahmen für das Schmieröl im radialen Randbereich (z.B. 0.75*r₁₅₂ <= r <= r₁₅₂, oder 0.8*r₁₅₂ <= r <= r₁₅₂) der Ölförderscheibe 152.
In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist die Ölförderscheibe 152 auf Grund der Form und der entgegen der Uhrzeigerrichtung gedrehten Orientierung der Aufnahmen 2 bezüglich der radialen Richtung r bei der jeweiligen Aufnahme 2 besonders gut zum Schmieren des Zahnradgetriebes 100 ausgelegt, wenn die Ölförderscheibe 152 entgegen der Uhrzeigerrichtung rotiert.
Wie in Figure 1C weiter dargestellt wird, können die Aufnahmen 2 des Beförderungselements 152 in axialer Richtung x einseitig begrenzt sein (siehe auch die 4A bis 7B unten). Dadurch kann eine Verteilung des Schmieröls in diese Richtung zumindest weitgehend verhindert werden, wenn dies gewünscht ist. Andererseits gewährleistet diese Ausführungsform besonders zuverlässig die typischerweise gewünschte hohe Planheit (axial orientierter Oberflächen, Rückseite sowie dargestellter Vorderseite abgesehen von den Aufnahmen 2 im radialen Randbereich) und/oder Steifheit des Beförderungselements 152 auch im radialen Randbereich.
2A zeigt eine schematische Draufsicht eines zweistufigen Traktionsgetriebes 200 für ein Schienenfahrzeug mit drei exemplarischen Zahnrädern 211, 221, 231, die drehfest auf einer jeweiligen Welle 210, 220, 230 sitzen, nämlich auf einer mit einer Ausgangswelle einer Antriebsmaschine des Schienenfahrzeugs verbindbaren bzw. verbundenen Eingangswelle 210 des Getriebes 200, einer mittleren Welle 220 des Getriebes 200 bzw. einer (niedriger drehenden) Ausgangswelle 230 des Getriebes 200.
In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel werden die drei Zahnräder 211, 221, 231 durch ihre jeweiligen Außenkreise, und die beiden ineinandergreifenden Zahnkränze durch die schraffierten Flächen repräsentiert.
Das Getriebe 200 weist ebenfalls eine Beölungsvorrichtung auf, die typischerweise ähnlich wie die Beölungsvorrichtung des oben mit Bezug zu den 1A-1C erläuterten Getriebes 100 ist. Die exemplarische Ölförderscheibe 252 kann zusammen dem Zahnrad 221 in das Reservoir 251 eintauchen. In einer Seitenansicht auf die Längsseite der Wellen 210, 220, 230 (y-Richtung) können die Zahnräder 221 und 222 sowie die Beölungsvorrichtung 251, 252 wie in 1B dargestellt angeordnet sein.
Auf Grund der Ölförderscheibe 252 kann die Schmierung der Zahnräder 211, 222, 231 zuverlässig gewährleisten werden, ohne dass die Zahnräder 211, 222, 231 in einem eigenen Ölsumpf eintauchen. Dies wird dadurch befördert, dass die nicht dargestellten Aufnahmen für das Schmieröl, zum Beispiel „Taschen“ bzw. „Schaufeln“ der Ölförderscheibe im Betrieb einen Teil vom Schmieröl mitnehmen und infolge der Zentrifugalkraft in radialer, aber auch in tangentialer Richtung verteilen, so dass hierdurch eine zusätzliche Benetzung der Zahnflanken der Zahnräder 211, 222, 231 erfolgt.
2B zeigt eine schematische Draufsicht eines zweistufigen Traktionsgetriebes 300, das ähnlich wie das oben mit Bezug zur 2A erläuterte Traktionsgetriebe 200 ist. Das Traktionsgetriebe 300 hat ebenfalls drei auf jeweiligen zueinander parallelen Wellen 310, 320, 330 angeordnete Zahnräder 311, 321, 331. Jedoch weist das Traktionsgetriebe 300 zusätzlich eine Leitvorrichtung 360 für das Schmieröl auf, die in der gewählten Ansicht die Zahnräder 321, 322, 331 sowie die Ölförderscheibe 352 teilweise verdeckt.
Die typischerweise als Leitblech ausgeführte Leitvorrichtung 360 ermöglicht in Betrieb auch ein effektives Schmieren des Zahnrades (Ritzel) 321.
Typischerweise ist die Leitvorrichtung 360 dazu ebenfalls teilweise in das im Reservoir 351 befindliche Schmieröl eingetaucht. Insbesondere kann die Leitvorrichtung 360 im unteren Bereich eine Öffnung 361 aufweisen, die den Nachschub von Schmieröl erleichtert.
Dies wird mit Bezug zu den 3A bis 4A detailliert erläutert, die ein zum Traktionsgetriebe 300 typischerweise ähnliches Traktionsgetriebe 400 in fünf verschiedenen Ansichten zeigen.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit wird beim Getriebe 400 auf die Darstellung des Reservoirs (Ölwanne/Ölsumpf), in dem das Zahnrad 421, die Ölförderscheibe 452 und die Leitvorrichtung 460 teilweise angeordnet sind, sowie der weiteren in die auf der Welle 420 sitzenden Zahnräder 422 (Ritzel) und 421 jeweils eingreifenden Zahnräder verzichtet.
Wie in den 3A, 3B, 4A dargestellt wird, kann die Ölförderscheibe 452 eine Vielzahl von im Wesentlichen in radialer Richtung r orientierter, langgestreckter Kanäle (bzw. im Wesentlichen kanalförmiger Aufnahmen) 3 für das Schmieröl aufweisen, die in radialer Richtung geöffnet sind, aber auch in axialer Richtung (einseitig) geöffnet sein können (an der dargestellten Vorderseite).
In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist die Ölförderscheibe 452 direkt am Zahnrad 421 angeordnet und die Kanäle 3 erreichen in radialer Richtung bis in den Bereich des Fußkreises des Zahnrades 421.
Außerdem ist in dem exemplarischen Ausführungsbeispiel für jeden zweiten Zahn 1 des Zahnkranzes vom Zahnrad 421 ein entsprechender Kanal 3 vorgesehen.
In Betrieb können die Zahnflanken der Zähne 1 über die Kanäle 3 mit Schmieröl versorgt werden.
Außerdem wird im Betrieb mittels der Leitvorrichtung 460 Schmieröl zu den Zähnen des Zahnrades 422 befördert.
Durch die Aussparung 461 der Leitvorrichtung 460 im unteren Bereich wird im montierten Zustand eine entsprechende Öffnung 461 zwischen der Ölförderscheibe 452 und der Leitvorrichtung 460 gebildet, die in das Schmieröl eintaucht.
In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel befördert die Ölförderscheibe 452 im Betrieb das durch die Öffnung 461 nachfließende Schmieröl in beiden Rotationsrichtungen um die Welle 420 in etwa gleich stark, und zwar über den in 3B dargestellten unteren, im Wesentlichen wie in Mantelabschnitt eines Kegelstumpfes geformten unteren Abschnitt 464 der Leitvorrichtung 460 zum mittleren, im Wesentlichen wie ein Zylindermantelabschnitt geformter Abschnitt 463 der Leitvorrichtung 460, der von einem Begrenzungsabschnitt 462 begrenzt wird, indem das Schmieröl von den Zähnen des Zahnrades 422 aufgenommen werden kann, wenn die Ölförderscheibe 452 über dem äußeren Abschnitts 465 der Leitvorrichtung 460 im Bereich der Öffnung 461 Schmieröl im Reservoir aufnimmt und dann auch in radialer Richtung wieder abgibt (auf den Abschnitt 464 und von dort auf den Abschnitt 463).
Falls eine unterschiedliche Schmierleistung für das Zahnrad 422 für die beiden Rotationsrichtung gewünscht wird, so kann dies (bei unveränderter Ölförderscheibe 452) auch durch eine unterschiedliche Gestaltung/Ausführung der Leiteinrichtung 460 erreicht werden.
Dies wird in 3C durch die asymmetrische Form der Leiteinrichtung 460 bezüglich der vertikalen Zentralachse dargestellt. In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Leiteinrichtung 460 von der Zentralachse bzw. den Mittelpunkt der Öffnung 461 in Uhrzeigerrichtung bis zu einem Winkel β₄₆₀, der größer ist als ein Winkel α₄₆₀ entgegen der Uhrzeigerrichtung. Dementsprechend ist bei gleicher Rotationsgeschwindigkeit des Zahnrades 421 bzw. der Ölförderscheibe 452 die Förderleistung des Schmieröls zum Zahnrad 422 in Uhrzeigerrichtung typischerweise höher als entgegen der Uhrzeigerrichtung. In anderen Ausführungsbeispielen ist der Winkel α₄₆₀ größer als der Winkel β₄₆₀. Alternativ dazu können die Winkel α₄₆₀ und β₄₆₀ auch gleichgroß sein.
4B zeigt eine perspektivische Teilansicht eines Traktionsgetriebes 500 für Schienenfahrzeuge mit einer Beölungsvorrichtung für das Traktionsgetriebe 500, das typischerweise ähnlich wie das oben mit Bezug zu den 3A bis 4A erläuterte Traktionsgetriebe 400 ist.
Jedoch weist erstreckt sich die Ölförderscheibe 552 in radialer Richtung über den Fußkreis des Zahnrades 521 hinaus, zum Beispiel bis etwa zum Außenkreis des Zahnrades 521.
Diese Ausführung kann insbesondere dann gewählt werden, wenn in axialer Richtung x genügend Platz zu einem in die Zähne 1 des Zahnrads 521 eingreifenden Zahnkranz eines weiteren Zahnrades (nicht dargestellt) ist.
Außerdem ist im exemplarischen Ausführungsbeispiel gemäß 4B für jeden Zwischenraum zwischen benachbarten Zähnen 1 ein (im Wesentlichen radialen orientierter) Kanal 3 zur Versorgung mit Schmieröl vorgesehen.
5A zeigt eine schematische Draufsicht eines als Ölförderscheibe ausgeführten Beförderungselements 10, das in den oben erläuterten Vorrichtungen zum Befördern eines Schmieröls (Beölungsvorrichtungen) verwendet werden kann.
Die in der gezeigten Draufsicht ringscheibenförmige Ölförderscheibe 10 ist koaxial auf einer Welle 120' angeordnet und verfügt im radialen Außenbereich über eine von Vielzahl von Aufnahmen 2 für ein Schmieröl.
In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel sind die Aufnahmen 2 jeweils im Wesentlichen in radiale Richtung r orientiert.
Je nach Anforderung an die Getriebeölung können eine Reihe von Parametern entsprechend eingestellt sein/werden.
Dies betrifft insbesondere den Außendurchmesser ∅da der Ölförderscheibe 10, der beispielsweise in einem Bereich vom 2-fachen bis 2.1-fachen des Außenradius des Zahnrads, mit dem die Ölförderscheibe direkt und/oder indirekt verbunden ist, liegen kann, den Innendurchmesser (bezüglich der Aufnahmen/Taschen 2) ∅di, der beispielsweise in einem Bereich vom 1,8-fachen bis 2-fachen des Innenradius des Zahnrads, mit dem die Ölförderscheibe verbunden ist, liegen kann, die Teilung α der Aufnahmen, die typischerweise in Abhängigkeit vom Außendurchmesser ∅da beispielsweise in einem Bereich von 1/10 bis 1/36 (36°-10°) liegen kann, die Breite b der Öffnung der Aufnahmen 2 am äußeren Umfang, die beispielsweise in einem Bereich von 10 mm bis 30 mm liegen kann, der Öffnungswinkel β der Aufnahmen 2, der beispielsweise in einem Bereich von 5° bis 15° liegen kann, eine axiale Tiefe t der Aufnahmen 2, die beispielsweise in einem Bereich von 3 mm bis 10 mm liegen kann, eine Krümmung k (=1/R) der Flanken der Aufnahmen 2, die beispielsweise in einem Bereich von 1/(40 mm) bis 1/(16 mm) liegen kann, abschnittsweise aber auch oder den Wert ∞ annehmen kann, sowie eine Anzahl der Aufnahmen 2, die beispielsweise in einem Bereich von 10 bis 36 liegen kann.
Die 6A - 6D zeigen eine jeweilige schematische Draufsicht eines Abschnitts von Ölförderscheiben 20, 30, 40, 50, die in den oben erläuterten Vorrichtungen zum Befördern eines Schmieröls (Beölungsvorrichtungen) verwendet werden können. Dabei wird neben der eigentlichen Ölförderscheibe 20-50 auch deren durch den jeweiligen Außenradius r_a definierte (ggf. virtuelle) Außenkreis mitgezeigt.
Wie in den 6A bis 6D dargestellt wird, können die Aufnahmen 2 asymmetrisch ausgeführt sein, in bezüglich der jeweiligen radialen Richtung r abweichende Richtung weisen, und zudem sogar in verschiedene Richtungen weisen (6C).
Während die Öffnungen der Aufnahmen 2 bzw. Aufnahmen 2 in 6A in eine Richtung weisen, die bezüglich der jeweiligen radialen Richtung r in Uhrzeigerrichtung (CW) gedreht ist, weisen die Öffnungen der Aufnahmen 2 bzw. die Aufnahmen 2 in den 6B, 6D in eine Richtung, die bezüglich der jeweiligen radialen Richtung r in zur Uhrzeigerrichtung entgegengesetzten (CCW) gedreht ist, und die Öffnungen der Aufnahmen 2 bzw. die Aufnahmen 2 in 6C (abwechselnd) in eine Richtung, die bezüglich der jeweiligen radialen Richtung r in zur Uhrzeigerrichtung (CW) bzw. in zur Uhrzeigerrichtung entgegengesetzten (CCW) gedreht ist.
Wie in 6D weiter gezeigt wird, können zwei benachbarte, aber auch nicht benachbarte Aufnahmen 2 über einen als Verbindungskanal ausgeführten Bypass zur Drosselung bzw. Umlenkung des Ölförderstroms verbunden sein.
7A zeigt eine perspektivische Ansicht eines als Ölförderscheibe ausgeführten Beförderungselements 60, das ebenfalls in den oben erläuterten Vorrichtungen zum Befördern eines Schmieröls (Beölungsvorrichtungen) verwendet werden kann.
Die ringscheibenförmige Ölförderscheibe 60 ist koaxial auf einer Welle 120" eines zu schmierenden Getriebes angeordnet und verfügt im radialen Außenbereich über eine von Vielzahl von Aufnahmen 2, 2' für ein Schmieröl.
Die Aufnahmen 2' (T1) können seitlich geschlossen sein, d.h. in jeweiliger radialer Richtung r bzw. am äußeren radialen Rand geschlossen sein.
Die seitlich geschlossenen Aufnahmen 2' können über einen typischerweise im Wesentlichen axialen Bypass mit Öffnung B nach Außen versehen sein. Sowohl die geometrische Form der Öffnungen B (Kreis, Ellipse), die Position, die Öffnungsgröße und die Anzahl der seitlichen axialen Öffnungen B können gemäß Anforderungen an die Getriebeschmierung eingestellt werden.
Die Funktion des axialen Bypasses ist auch in diesem Ausführungsbeispiel wieder die Drosselung bzw. Umlenkung des Ölförderstroms im Betrieb.
Außerdem können auf einer Ölförderscheibe sowohl seitlich geöffnete Aufnahmen 2 (T2) als auch seitlich geschlossene Aufnahmen 2' (T1) vorhanden sein.
Gemäß einer Ausführungsform weist ein Traktionsgetriebe für Schienenfahrzeuge ein Zahnrad, ein Reservoir und ein mit dem Zahnrad direkt und/oder indirekt starr verbundenes Beförderungselement zur Beförderung für einen sich im Reservoir befindlichen Schmierstoff, insbesondere ein Getriebeschmieröl auf.
Wenngleich hierin spezifische Ausführungsformen dargestellt und beschrieben worden sind, liegt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung, die gezeigten Ausführungsformen geeignet zu modifizieren, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die nachfolgenden Ansprüche stellen einen ersten, nicht bindenden Versuch dar, die Erfindung allgemein zu definieren.
Bezugszeichenliste

1: Zahn
2: Aufnahme
3: Kanal
4: Verbindungskanal, Bypass
10-60, 152-552: Beförderungselement
100 - 500: Drehmomentübertragungseinrichtung / Traktionsgetriebe für Schienenfahrzeuge
120, 210, 220, 230, 330, 420: Welle
151, 251, 351: Reservoir für das Schmieröl / Ölsumpf / Ölwanne
121-521, 222, 322, 422Z: ahnrad
360,460: Leiteinrichtung

Claims

Vorrichtung (151, 152) zum Befördern eines Schmieröls einer mechanischen Drehmomentübertragungseinrichtung (100-500) für Schienenfahrzeuge, insbesondere eines Traktionsgetriebes des Schienenfahrzeugs, wobei die Drehmomentübertragungseinrichtung eine Eingangswelle (210, 310) und eine Ausgangswelle (230, 330) aufweist, umfassend: - ein Reservoir (151, 251, 351) für das Schmieröl; und - ein teilweise im Reservoir (151, 251, 351) angeordnetes Beförderungselement (10-60, 152-552) für das Schmieröl, wobei das Beförderungselement (10-60, 152-552) drehfest mit der Eingangswelle (210, 310), der Ausgangswelle (230, 330) oder einer weiteren für eine Drehmomentübertragung zwischen der Eingangswelle (210, 310) und der Ausgangswelle (230, 330) eingerichteten Welle (120) verbunden ist und mit keinem weiteren Element der Drehmomentübertragungseinrichtung (100-500) in Eingriff steht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Drehmomentübertragungseinrichtung ein Zahnradgetriebe ist, wobei das Beförderungselement (10-60, 152-552) mit keinem Zahnkranz in Eingriff steht, wobei das Beförderungselement (10-60, 152-552) koaxial, drehfest und/oder benachbart zu einem Zahnrad (121-521) der Drehmomentübertragungseinrichtung, insbesondere einem Stirnzahnrad und/oder einem Großzahnrad der Drehmomentübertragungseinrichtung ist, und/oder wobei das Beförderungselement (10-60, 152-552) in einer Draufsicht auf das Zahnrad (121-521) und/oder einer Projektion auf eine Ebene, die senkrecht zu der Welle (120, 210, 210, 230, 330) ist, mit der das Beförderungselement (10-60, 152-552) drehfest verbunden ist, zumindest im Wesentlichen innerhalb eines Außenkreises (r_a121) oder sogar zumindest im Wesentlichen innerhalb eines Fußkreises (n_i121) des Zahnrads (121-521) angeordnet ist.
Traktionsgetriebe (100-500) für Schienenfahrzeuge, umfassend: - ein Zahnrad (121-521) zur Übertragung eines Drehmoments; - ein Reservoir (151, 251, 351); und - ein mit dem Zahnrad (121-521) mechanisch starr verbundenes Beförderungselement (10-60, 152-552) zur Beförderung für ein sich im Reservoir (151, 251, 351) befindliches Schmieröl.
Traktionsgetriebe nach Anspruch 3, wobei das Traktionsgetriebe (100-500) mehrstufig ist, wobei das Traktionsgetriebe (100-500) eine Eingangswelle (210, 310), eine Ausgangswelle (230, 330) und/oder eine weitere für eine Drehmomentübertragung zwischen der Eingangswelle (210, 310) und der Ausgangswelle (230, 330) eingerichteten Welle (120) aufweist, wobei das Beförderungselement (10-60, 152-552) über die Eingangswelle (210, 310), die Ausgangswelle (230, 330) oder die weiteren Welle (120) des Traktionsgetriebes mit dem Zahnrad (121-521) starr verbunden ist, wobei das Beförderungselement (10-60, 152-552) mit keinem weiteren Element, insbesondere mit keinem Zahnkranz des Zahnrads oder eines weiteren Zahnrads des Traktionsgetriebes (100-500) in Eingriff steht, wobei das Zahnrad (121-521) eingerichtet ist, zu einer Drehmomentübertragung zwischen der Eingangswelle (210, 310) und der Ausgangswelle (230, 330) und/oder zur Übersetzung zwischen einer Antriebsdrehzahl der Eingangswelle (210, 310) und einer Abtriebsdrehzahl der Ausgangswelle (230, 330) beizutragen.
Traktionsgetriebe nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Zahnrad (121-521) ein Stirnzahnrad und/oder ein Großzahnrad des Traktionsgetriebes ist, wobei das Beförderungselement (10-60, 152-552) koaxial und/oder benachbart zum Zahnrad (121-521) ist, und/oder wobei das Beförderungselement (10-60, 152-552) in einer Draufsicht auf das Zahnrad (121-521) zumindest im Wesentlichen innerhalb eines Außenkreises (r_a121) oder sogar zumindest im Wesentlichen innerhalb eines Fußkreises (r_i121) des Zahnrads (121-521) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2 oder Traktionsgetriebe nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei das Beförderungselement (10-60, 152-552) im Wesentlichen scheibenförmig oder ringscheibenförmig ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder Traktionsgetriebe nach Anspruch 6, wobei das Beförderungselement (10-60, 152-552) als Ölförderscheibe und/oder zumindest in einem radialen Randbereich schaufelradförmig ausgebildet ist, und/oder wobei das Beförderungselement (10-60, 152-552) eine Aufnahme (2), eine Aussparung und/oder einen Kanal (3, 4) für das Schmieröl aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder Traktionsgetriebe nach Anspruch 7, wobei die Aufnahme (2), die Aussparung und/oder der Kanal (3) in einer radialen Richtung (r) des Beförderungselements (10-60, 152-552) bis zu einem äußeren Rand des Beförderungselements (10-60, 152-552) reicht, wobei die Aufnahme (2), und/oder die Aussparung in der Draufsicht auf das Zahnrad (121-521) und/oder in der Projektion auf die Ebene asymmetrisch ist, einen zumindest abschnittsweise gekrümmten Rand aufweist, und/oder in eine von der radialen Richtung (r) des Beförderungselements (10-60, 152-552) an der Aufnahme (2) und/oder der Aussparung abweichende Richtung (CW, CCW) orientiert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 und 8 oder Traktionsgetriebe nach einem der Ansprüche 7 und 8, wobei die Aufnahme (2), die Aussparung und/oder der Kanal (3) benachbart zu einem Zahn (1) des Zahnrads (121-521) und/oder in der Draufsicht auf das Zahnrad (121-521) und/oder der Projektion auf die Ebene benachbart zu einer Zahnflanke des Zahns (1) und/oder zwischen zwei benachbarten Zähnen (1) des Zahnrads (121-521) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9 oder Traktionsgetriebe nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das Beförderungselement (10-60, 152-552) mehrere Aufnahmen (2), Aussparungen und/oder Kanäle (3) für das Schmieröl aufweist, und/oder wobei zwei der Aufnahmen (2), Aussparungen und/oder Kanäle (3) im Beförderungselement (10-60, 152-552) fluidisch miteinander verbunden sind, insbesondere über einen Verbindungskanal (4).
Vorrichtung nach Anspruch 10 oder Traktionsgetriebe nach Anspruch 10, wobei das Beförderungselement (10-60, 152-552) verschiedene Aufnahmen (2), Aussparungen und/oder Kanäle (3) für das Schmieröl aufweist, insbesondere zwei Aufnahmen (2), Aussparungen oder Kanäle, die in der Draufsicht auf das Zahnrad (121-521) und/oder in der Projektion auf die Ebene in eine von der radialen Richtung (r) des Beförderungselements (10-60, 152-552) an der Aufnahme (2), der Aussparung und/oder am Kanal und voneinander abweichende Richtung (CW, CCW) orientiert ist, und/oder wobei das Beförderungselement (10-60, 152-552) so ausgeführt ist, dass es ein Verhältnis einer Förderleistung des Beförderungselement (10-60, 152-552) für das Schmieröl bei einer Drehung des Beförderungselements (10-60, 152-552) in eine erste Drehrichtung (CW) mit einer gegebenen Rotationsgeschwindigkeit des Beförderungselement (10-60, 152-552) zu einer Förderleistung des Beförderungselement (10-60, 152-552) für das Schmieröl bei einer Drehung des Beförderungselements (10-60, 152-552) in eine zweite Drehrichtung (CCW) mit der gegebenen Rotationsgeschwindigkeit des Beförderungselement (10-60, 152-552) in einem vorgegebenen Bereich liegt, beispielsweise zumindest im Wesentlichen den Wert eins annimmt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 5 bis 11 oder Traktionsgetriebe nach einem der Ansprüche 3 bis 11, weiter aufweisend eine benachbart zum Beförderungselement (10-60, 152-552) angeordnete Leiteinrichtung (360, 460) für das Schmieröl, insbesondere ein Leitblech.
Vorrichtung nach Anspruch 12 oder Traktionsgetriebe nach Anspruch 12, wobei die Leiteinrichtung (360, 460) teilweise im Reservoir (151, 251, 351) angeordnet ist, wobei die Leiteinrichtung (360, 460) benachbart zu einem weiteren Zahnrad (322, 422), insbesondere benachbart zu einem drehfest mit und/oder koaxial zu dem Zahnrad (121-521) angeordneten weiteren Zahnrad (322, 422) angeordnet ist, wobei das weitere Zahnrad (322, 422) zwischen dem Zahnrad (121-521) und der Leiteinrichtung (360, 460) angeordnet ist, wobei die Leiteinrichtung (360, 460) das Zahnrad (121-521) in der Draufsicht auf das Zahnrad (121-521) und/oder der Projektion auf die Ebene teilweise abdeckt, und/oder wobei mehrere Beförderungselemente (121-521) und/oder mehrere Leiteinrichtungen (360, 460) vorgesehen sind.
Schienenfahrzeug, umfassend eine Vorrichtung zum Befördern eines Schmieröls nach einem der 1, 2, und 5 bis 13 oder Traktionsgetriebe nach einem der Ansprüche 3 bis 13.
Schienenfahrzeug nach Anspruch 14, umfassend eine Antriebsmaschine aufweisend eine Ausgangswelle die drehfest mit der Eingangswelle der Drehmomentübertragungseinrichtung oder einer Eingangswelle des Traktionsgetriebes verbunden ist.