DE102020204805A1

DE102020204805A1 - Planet bolt with oil filter

Info

Publication number: DE102020204805A1
Application number: DE102020204805.3A
Authority: DE
Inventors: Michel Goovaerts; Maarten Ooms; Quinten Gaethofs
Original assignee: ZF Wind Power Antwerpen NV; ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Wind Power Antwerpen NV; ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2020-04-16
Filing date: 2020-04-16
Publication date: 2021-02-25

Abstract

Planetenstufe mit mindestens einem Planetenbolzen (101), der mindestens einen Teil einer Ölleitung (109) ausbildet. Mindestens ein Ölfilter (111) ist in den von dem Planetenbolzen (101) gebildeten mindestens einen Teil der Ölleitung (109) integriert.Planetary stage with at least one planet pin (101) which forms at least part of an oil line (109). At least one oil filter (111) is integrated into the at least part of the oil line (109) formed by the planetary pin (101).

Description

Die Erfindung betrifft eine Planetenstufe nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a planetary stage according to the preamble of claim 1.

Aus der Druckschrift EP 14 88 139 A1 ist eine Planetenstufe bekannt, deren Planetenbolzen von Bohrungen durchsetzt sind. Durch die Bohrungen werden die Planetenlager mit Öl versorgt.From the pamphlet EP 14 88 139 A1 a planetary stage is known whose planet pins are penetrated by bores. The planetary bearings are supplied with oil through the bores.

Aus dem Stand der Technik sind darüber hinaus Ölfilter bekannt. Diese werden eingesetzt, um Verschmutzungen aus dem Ölkreislauf zu filtern und Beschädigungen der zu schmierenden Bauteile zu vermeiden. Der Ölfilter ist an zentraler Stelle in das Schmierstoffsystem integriert. Trotzdem lassen sich Beschädigungen aufgrund von Verschmutzungen nicht gänzlich vermeiden. Insbesondere nach Inbetriebnahme oder nach Wartungsarbeiten kann es zu verschmutzungsbedingten Beschädigungen kommen. Besonders anfällig dafür sind Gleitlager.Oil filters are also known from the prior art. These are used to filter contamination from the oil circuit and to avoid damage to the components to be lubricated. The oil filter is integrated in the lubricant system at a central point. Nevertheless, damage due to soiling cannot be completely avoided. Damage caused by contamination can occur, especially after commissioning or after maintenance work. Plain bearings are particularly susceptible to this.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Betriebssicherheit und Haltbarkeit einer Planetenstufe zu verbessern. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Planetenstufe nach Anspruch 1. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten und ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung sowie den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen.The invention is based on the task of improving the operational reliability and durability of a planetary stage. This object is achieved by a planetary stage according to claim 1. Preferred developments are contained in the dependent claims and result from the following description and the exemplary embodiments shown in the figures.

Eine Planetenstufe ist eine Anordnung mit einem Sonnenrad, ein oder mehreren Planetenrädern und einem Hohlrad. Das Sonnenrad und die Planetenräder sind außenverzahnt. Bei dem Hohlrad handelt es sich um ein innenverzahntes Zahnrad. Die Planetenräder sind drehbar in einem Planetenträger gelagert und kämmen jeweils mit dem Sonnenrad und/oder dem Hohlrad. Mindestens zwei der drei Komponenten Sonnenrad, Planetenträger und Hohlrad sind relativ zu einem Getriebegehäuse drehbar gelagert. Die dritte Komponente kann ebenfalls drehbar gelagert oder gehäusefest angeordnet sein.A planetary stage is an arrangement with a sun gear, one or more planet gears and a ring gear. The sun gear and the planet gears are externally toothed. The ring gear is an internally toothed gear. The planet gears are rotatably mounted in a planet carrier and each mesh with the sun gear and / or the ring gear. At least two of the three components sun gear, planet carrier and ring gear are rotatably mounted relative to a transmission housing. The third component can also be rotatably mounted or fixed to the housing.

Zur Lagerung der Planetenräder in dem Planetenträger dienen Planetenbolzen. Diese sind in dem Planetenträger fixiert und tragen jeweils ein Planetenrad. Ein Planetenbolzen ist entweder drehfest in dem Planetenträger fixiert, während ein Planetenrad drehbar auf dem Planetenbolzen gelagert ist, oder der Planetenbolzen ist drehbar in dem Planetenträger gelagert, während ein Planetenrad drehfest auf dem Planetenbolzen fixiert ist.Planet bolts are used to mount the planet gears in the planet carrier. These are fixed in the planet carrier and each carry a planet gear. A planet pin is either rotatably fixed in the planet carrier, while a planet gear is rotatably mounted on the planet pin, or the planet pin is rotatably mounted in the planet carrier, while a planet gear is rotatably fixed on the planet pin.

Die erfindungsgemäße Planetenstufe ist bevorzugt Teil eines Getriebes einer Windkraftanlage. Mindestens einer ihrer Planetenbolzen bildet mindestens einen Teil einer Ölleitung aus. Dieser mindestens eine Teil der Ölleitung ist bevorzugt in Form eines oder mehrerer Hohlräume innerhalb des Planetenbolzens, die ölleitend miteinander in Verbindung stehen, ausgebildet. Bei den Hohlräumen handelt es sich gewöhnlich um Bohrungen.The planetary stage according to the invention is preferably part of a gearbox of a wind turbine. At least one of its planet pins forms at least part of an oil line. This at least one part of the oil line is preferably designed in the form of one or more cavities within the planetary pin, which are connected to one another in an oil-conducting manner. The cavities are usually bores.

Die Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die bei Fertigungs- oder Montagearbeiten in den Ölkreislauf auftretenden Verschmutzungen des Ölkreislaufs von einem zentralen Ölfilter nicht gefiltert werden können, wenn die Verschmutzungen hinter dem Filter eingebracht werden. In dem Fall gelangen die Verschmutzungen unmittelbar zu den zu schmierenden Komponenten und verursachen dort erhöhten Verschleiß und Beschädigungen.The invention is based on the knowledge that the contamination of the oil circuit that occurs in the oil circuit during production or assembly work cannot be filtered by a central oil filter if the contamination is introduced behind the filter. In this case, the contamination reaches the components to be lubricated directly and causes increased wear and damage there.

Die Erfindung sieht daher mindestens einen Ölfilter vor, der in den von dem mindestens einen Planetenbolzen gebildeten mindestens einen Teil der Ölleitung integriert ist. Dies bedeutet, dass der mindestens eine Planetenbolzen mindestens einen Ölfilter aufweist. Dieser befindet sich in dem von dem mindestens einen Planetenbolzen gebildeten mindestens einen Teil der Ölleitung. Das Öl, das durch den mindestens einen Teil der Ölleitung fließt, gelangt somit in den Ölfilter.The invention therefore provides at least one oil filter which is integrated into the at least part of the oil line formed by the at least one planet pin. This means that the at least one planet bolt has at least one oil filter. This is located in the at least part of the oil line formed by the at least one planetary pin. The oil that flows through the at least part of the oil line thus reaches the oil filter.

Die Erfindung ermöglicht eine Anordnung des Ölfilters direkt vor einem Planetenlager, das über den mindestens einen Teil der Ölleitung mit Öl versorgt wird. Sämtliche, gegebenenfalls vorhandene Verschmutzungen werden von dem Ölfilter vor Eintritt des Öls in ein Planetenlager ausgefiltert. Dadurch wird das Risiko, das zwischen dem Ölfilter und dem Planetenlager Verschmutzungen in den Ölkreislauf gelangen können, minimiert.The invention enables the oil filter to be arranged directly in front of a planetary bearing, which is supplied with oil via the at least part of the oil line. Any contamination that may be present is filtered out by the oil filter before the oil enters a planetary bearing. This minimizes the risk that dirt can get into the oil circuit between the oil filter and the planetary bearing.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist der mindestens eine Ölfilter mindestens teilweise in einer Mündung des mindestens einen Teils der Ölleitung in einer Mantelfläche des Planetenbolzens angeordnet. Die Mündung des mindestens einen Teils der Ölleitung grenzt unmittelbar an den Ölfilter an, oder der Ölfilter erstreckt sich durch die Mündung hindurch.In a preferred development, the at least one oil filter is arranged at least partially in an opening of the at least one part of the oil line in a jacket surface of the planetary pin. The mouth of the at least part of the oil line directly adjoins the oil filter, or the oil filter extends through the mouth.

Bei der Mantelfläche handelt es sich um einen Teil der Oberfläche des Planetenbolzens, der die Form einer Mantelfläche eines geraden Kreiszylinders hat. Insbesondere kann die Mantelfläche eine Vertiefung aufweisen, die zusammen mit einer oder mehreren Bohrungen den mindestens einen Teil der Ölleitung ausbildet. Die Vertiefung dient der Aufnahme des mindestens einen Teils des Ölfilters, sodass der Ölfilter mindestens teilweise in der Vertiefung angeordnet ist.The lateral surface is a part of the surface of the planetary pin, which has the shape of the lateral surface of a straight circular cylinder. In particular, the jacket surface can have a recess which, together with one or more bores, forms the at least part of the oil line. The recess serves to receive the at least one part of the oil filter, so that the oil filter is at least partially arranged in the recess.

Die Weiterbildung ermöglicht eine Anordnung des Ölfilters in unmittelbarer räumlicher Nähe zu einem Planetenlager, das über den mindestens einen Teil der Ölleitung mit Öl versorgt wird. Dadurch wird sichergestellt, dass jegliche Verschmutzungen vor Eintritt in das Planetenlager ausgefiltert werden.The development enables the oil filter to be arranged in the immediate spatial vicinity of a planetary bearing, which is supplied with oil via the at least part of the oil line. This ensures that any contamination is filtered out before it enters the planetary bearing.

Darüber hinaus bevorzugt wird eine Anordnung des mindestens einen Ölfilters in einer Mündung des mindestens einen Teils der Ölleitung in eine Stirnfläche des Planetenbolzens. Die Mündung des mindestens einen Teils der Ölleitung grenzt unmittelbar an den Ölfilter an, oder der Ölfilter erstreckt sich durch die Mündung hindurch.Furthermore, an arrangement of the at least one oil filter is preferred in an opening of the at least one part of the oil line in an end face of the planetary pin. The mouth of the at least part of the oil line directly adjoins the oil filter, or the oil filter extends through the mouth.

Bei der Stirnfläche handelt es sich um einen Teil der Oberfläche des Planetenbolzens, der den Planetenbolzen in axialer Richtung begrenzt. Die Stirnfläche verläuft vorzugsweise orthogonal zu einer Mittelachse bzw. Symmetrieachse des Planetenbolzens, die identisch ist mit einer Drehachse eines auf dem Planetenbolzen angeordneten Planetenrads. Stirnflächen eines Planetenbolzens sind gewöhnlich kreisförmig.The end face is a part of the surface of the planetary pin that delimits the planetary pin in the axial direction. The end face preferably runs orthogonally to a central axis or axis of symmetry of the planetary pin, which is identical to an axis of rotation of a planetary gear arranged on the planetary pin. The faces of a planetary pin are usually circular.

Insbesondere kann die Mantelfläche eine Vertiefung aufweisen, die zusammen mit einer oder mehreren Bohrungen den mindestens einen Teil der Ölleitung ausbildet. In particular, the jacket surface can have a recess which, together with one or more bores, forms the at least part of the oil line.

Die Vertiefung dient der Aufnahme des mindestens einen Teils des Ölfilters, sodass der Ölfilter mindestens teilweise in der Vertiefung angeordnet ist.The recess serves to receive the at least one part of the oil filter, so that the oil filter is at least partially arranged in the recess.

Durch die Anordnung in der Stirnfläche des Planetenbolzens ist der Ölfilter besonders gut zugänglich. Dadurch ist es möglich, den Ölfilter im Rahmen von Wartungsarbeiten zu ersetzen.Due to the arrangement in the face of the planetary pin, the oil filter is particularly easily accessible. This makes it possible to replace the oil filter as part of maintenance work.

Bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in den Figuren dargestellt. Übereinstimmende Bezugsziffern kennzeichnen dabei gleiche oder funktionsgleiche Merkmale. Im Einzelnen zeigt:

1 einen Planetenbolzen mit Ölfilter in der Mantelfläche; und
2 einen Planetenbolzen mit Ölfilter in der Stirnfläche.

Preferred embodiments of the invention are shown in the figures. Corresponding reference numbers denote the same or functionally identical features. In detail shows:

1 a planetary pin with an oil filter in the outer surface; and
2 a planetary pin with an oil filter in the face.

In den 1 und 2 ist jeweils ein Planetenbolzen 101 dargestellt, der in einem Planetenträger 103 fixiert ist. Die Fixierung des Planetenbolzens 101 erfolgt derart, dass zwischen dem Planetenbolzen 101 und dem Planetenträger 103 eine starre Verbindung besteht.In the 1 and 2 is each a planet bolt 101 shown in a planet carrier 103 is fixed. The fixation of the planetary bolt 101 takes place in such a way that between the planetary pin 101 and the planet carrier 103 there is a rigid connection.

Ein Planetenrad 105 ist mittels eines Gleitlagers 107 drehbar auf dem Planetenbolzen 101 gelagert. In den Planetenbolzen 101 sind Bohrungen eingebracht, die eine Ölleitung 109 bilden. Über die Ölleitung 109 wird das Gleitlager 107 mit Öl versorgt.A planet gear 105 is by means of a plain bearing 107 rotatable on the planet bolt 101 stored. In the planet bolt 101 are drilled holes that an oil pipe 109 form. Via the oil pipe 109 becomes the plain bearing 107 supplied with oil.

In der Ölleitung 109 befindet sich ein Filter 111, der so angeordnet ist, dass das von der Ölleitung 109 geleitete Öl den Filter 111 durchfließt.In the oil line 109 there is a filter 111 which is arranged so that that of the oil pipe 109 piped oil the filter 111 flows through.

Die in den 1 und 2 dargestellten Anordnungen unterscheiden hinsichtlich der Anordnung des Filters 111. In 1 ist der Filter 111 am Ende der Ölleitung 109 - bezüglich einer Fließrichtung des Öls - in unmittelbarer Nähe des Lagers 107 angeordnet. Aus dem Filter 111 gelangt das Öl direkt in einen Lagerspalt des Lagers 107. 2 stellt eine Anordnung des Filters 111 an einer Stirnseite des Planetenbolzens 101 dar. Das Öl durchfließt den Filter 111, bevor es aus dem Filter 111 in die Ölleitung 109 übertritt. Der Filter 111 ist also am Anfang der Ölleitung 109 angeordnet.The ones in the 1 and 2 The arrangements shown differ with regard to the arrangement of the filter 111 . In 1 is the filter 111 at the end of the oil line 109 - with regard to a direction of flow of the oil - in the immediate vicinity of the bearing 107 arranged. From the filter 111 the oil arrives directly in a bearing gap in the bearing 107 . 2 represents an arrangement of the filter 111 on one face of the planetary pin 101 The oil flows through the filter 111 before it is out of the filter 111 into the oil line 109 transgresses. The filter 111 is therefore at the beginning of the oil line 109 arranged.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

101101: PlanetenbolzenPlanet bolt
103103: PlanetenträgerPlanet carrier
105105: PlanetenradPlanetary gear
107107: Gleitlagerbearings
109109: ÖlleitungOil pipe
111111: Filterfilter

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

EP 1488139 A1 [0002]

Claims

Planetary stage with at least one planetary pin (101) which forms at least part of an oil line (109); characterized by at least one oil filter (111) which is integrated into the at least part of the oil line (109) formed by the planetary pin (101).

Planetary stage after Claim 1 ; characterized in that the at least one oil filter (111) is arranged at least partially in an opening of the at least one part of the oil line (109) into a jacket surface of the planetary pin (1011).

Planetary stage according to one of the preceding claims; characterized in that the at least one oil filter (111) is arranged in an opening of the at least one part of the oil line (109) in an end face of the planetary pin (101).