DE102021002930A1

DE102021002930A1 - Getriebe mit einer Welle und einem Gehäuseteil

Info

Publication number: DE102021002930A1
Application number: DE102021002930.5A
Authority: DE
Inventors: Zili Wu
Original assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Current assignee: SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority date: 2020-07-01
Filing date: 2021-06-09
Publication date: 2022-01-05
Also published as: US20240093776A1; EP4176183A1; WO2022002433A1

Abstract

Getriebe mit einer Welle und einem Gehäuseteil,wobei in dem Gehäuseteil ein Lager aufgenommen ist,wobei ein Flanschteil mit dem Gehäuseteil verbunden ist,wobei das Flanschteil zur Welle hin mit einer ersten und einer zweiten Labyrinthdichtung abgedichtet ist,wobei die erste Labyrinthdichtung von der zweiten Labyrinthdichtung axial beabstandet ist,wobei die Welle eine Erhebung aufweist,wobei die Erhebung axial, also in axialer Richtung, zwischen der ersten und der zweiten Labyrinthdichtung angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe mit einer Welle und einem Gehäuseteil.
Es ist allgemein bekannt, dass ein Getriebe eine mittels Lager in einem Gehäuseteil des Getriebes gelagerte Welle aufweist, mit welcher ein Verzahnungsteil verbunden ist.
Aus der CN 207 018 479 U ist als nächstliegender Stand der Technik ein Getriebe mit einer Welle und einem Gehäuseteil bekannt.
Aus der CN 110 159 738 A ist eine Dichtungsanordnung für eine Welle bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe mit hoher Sicherheit gegen Leckage auszubilden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Getriebe nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Getriebe mit einer Welle und einem Gehäuseteil,
wobei in dem Gehäuseteil ein Lager, insbesondere ein Lager zur drehbaren Lagerung der Welle, aufgenommen ist,
wobei ein Flanschteil mit dem Gehäuseteil verbunden ist,
wobei das Flanschteil zur Welle hin mit einer ersten und einer zweiten Labyrinthdichtung abgedichtet ist,
wobei die erste Labyrinthdichtung von der zweiten Labyrinthdichtung axial beabstandet ist,
wobei die Welle eine Erhebung, insbesondere eine in Umfangsrichtung umlaufende Erhebung, aufweist,
wobei die Erhebung axial, also in axialer Richtung, zwischen der ersten und der zweiten Labyrinthdichtung angeordnet ist.
Von Vorteil ist dabei, dass die Welle berührungslos abdichtbar ist und die Sicherheit gegen Leckage zur Umgebung hin erhöht ist, indem die Welle eine Erhebung aufweist, die im Ruhezustand als Abtropfkante und im drehenden Betrieb der Welle als Schleuderkante wirksam ist. Hierzu ist die Drehachse der Welle im Wesentlichen horizontal ausgerichtet. Das in den zweiten Raumbereich um die Erhebung hin aufgefangene Öl ist durch eine Rückleitung in den Ölsumpf des Getriebes ableitbar. Somit ist eine hohe Sicherheit gegen Leckage erreichbar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung grenzt ein lichter erster Raumbereich an das Lager an,
wobei aus dem ersten Raumbereich das Lager mit Schmierstoff versorgbar ist, insbesondere die Wälzkörper des Lagers mit Schmierstoff versorgbar sind,
wobei der erste Raumbereich über eine durch das Gehäuseteil durchgehende, erste Axialbohrung, die in eine erste Radialbohrung des Flanschteils mündet, aus der ersten Radialbohrung mit Schmierstoff versorgbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass das Lager mit Schmieröl versorgbar ist, welches über eine Ölförderanordnung aus dem Innenraum des Getriebes zum Flanschteil hin und von dort zum im Gehäuseteil aufgenommenen Lager hin transportierbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist axial zwischen der ersten und der zweiten Labyrinthdichtung ein lichter zweiter Raumbereich ausgebildet, welcher begrenzt ist von dem Flanschteil, der ersten Labyrinthdichtung, der zweiten Labyrinthdichtung und der Welle,
wobei eine zweite Radialbohrung des Flanschteils in den zweiten Raumbereich mündet, wobei eine durch das Gehäuseteil durchgehende zweiten Axialbohrung in die zweite Radialbohrung mündet,
wobei die zweite Axialbohrung in den Innenraum des Getriebes mündet,
insbesondere zur Rückführung von Öl aus dem zweiten Raumbereich in den Ölsumpf des Getriebes. Von Vorteil ist dabei, dass Öl, das durch die Labyrinthdichtung gelangt, rückführbar ist in den Ölsumpf.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Erhebung an der Welle derart ausgebildet und der zweite Raumbereich derart angeordnet, dass von der Erhebung abtropfendes oder abgeschleudertes Öl in den zweiten Raumbereich gelangt. Von Vorteil ist dabei, dass eine erhöhte Sicherheit für das Auffangen und Rückführen von Leckage-Öl erreichbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung dichtet ein Stopfen die erste Radialbohrung zum zweiten Raumbereich hin ab,
insbesondere wobei die erste Radialbohrung zur Umgebung hin durch einen weiteren Stopfen abgedichtet ist und/oder wobei die zweite Radialbohrung zur Umgebung hin durch einen dritten Stopfen abgedichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung mittels Durchbohren des Flanschteils ausführbar ist und trotzdem eine hohe Dichtigkeit erreichbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Erhebung axial zwischen zwei, an der Welle ausgebildeten, in Umfangsrichtung umlaufenden Ringnuten angeordnet, insbesondere welche an die Erhebung angrenzen. Von Vorteil ist dabei, dass die Erhebung durch Ausbilden von zwei Ringnuten herstellbar ist. Denn durch das Einbringen der beiden voneinander beabstandeten Ringnuten in eine zylindrische Oberfläche entsteht die Erhebung, ohne dass ein zusätzlicher Aufwand notwendig wäre.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung gleicht der maximale Durchmesser der Welle in dem an die erste der Ringnuten angrenzenden Bereich der Welle dem maximalen Durchmesser der Welle im von der Erhebung in axialer Richtung überdeckten Bereichs. Von Vorteil ist dabei, dass die Herstellung durch Einbringen der beiden Nuten ohne besonderen Aufwand ermöglicht ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung gleicht der maximale Durchmesser der Welle in dem an die zweite der Ringnuten angrenzenden Bereich der Welle dem maximalen Durchmesser der Welle im von der Erhebung in axialer Richtung überdeckten Bereichs. Von Vorteil ist dabei, dass die Herstellung durch Einbringen der beiden Nuten ohne besonderen Aufwand ermöglicht ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung gleicht der maximale Durchmesser des Lagersitzes des Innenrings des Lagers dem maximalen Durchmesser der Welle im von der Erhebung in axialer Richtung überdeckten Bereichs. Von Vorteil ist dabei, dass die Herstellung durch Einbringen der beiden Nuten ohne besonderen Aufwand ermöglicht ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung gleicht der maximale Durchmesser des Lagersitzes des Innenrings des Lagers dem maximalen Durchmesser der Welle im von der Erhebung in axialer Richtung überdeckten Bereichs. Von Vorteil ist dabei, dass die Herstellung durch Einbringen der beiden Nuten ohne besonderen Aufwand ermöglicht ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die erste Radialbohrung als Stufenbohrung ausgeführt,
insbesondere wobei der Stopfen in dem verengten Bereich der ersten Radialbohrung angeordnet ist, welcher in den zweiten Raumbereich mündet. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ermöglicht ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die zweite Radialbohrung als Stufenbohrung ausgeführt ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ermöglicht.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung strömt ein von einer Ölförderanordnung geförderter Ölstrom in die erste Radialbohrung. Von Vorteil ist dabei, dass eine aktive oder passive Ölförderung ausführbar ist und somit eine ausreichende Schmierung des Lagers erreichbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Ölförderanordnung eine von einem Elektromotor oder von einer Welle des Getriebes angetriebene Ölpumpe auf und/oder weist ein Mittel zum Auffangen von bei Drehbewegung der Verzahnungsteile des Getriebes hochgespritztem, insbesondere entgegen der Gravitationskraftrichtung gespritztem, Öl auf. Von Vorteil ist dabei, dass bei einem Elektromotor auch beim Stillstand des Getriebes, also schon vor dem Starten, die Schmierung des Lagers ausführbar ist und dass bei Verwendung der von der Welle angetriebenen Ölpumpe, insbesondere Wellenendpumpe, kein Motor für die Pumpe notwendig ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Lager ein Schräglager ist und/oder dass die Welle als Hohlwelle ausgeführt, insbesondere wobei die Welle eine abtreibende Welle des Getriebes ist, wobei der die Welle den größten Durchmesser aller Wellen des Getriebes aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass lastseitig eingebrachte, hohe Querkräfte aufnehmbar sind.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Flanschteil mit der ersten und/oder zweiten Labyrinthdichtung einstückig, insbesondere einteilig, ausgeführt,
insbesondere

- wobei das Flanschteil mit der ersten und/oder zweiten Labyrinthdichtung aus einem Kunststoff als Kunststoffspritzgussteil gefertigt ist
- oder wobei das Flanschteil mit der ersten und/oder zweiten Labyrinthdichtung aus einem Metall gefertigt ist
- oder wobei das Flanschteil mit der ersten und/oder zweiten Labyrinthdichtung als additiv gefertigtes Bauteil ausgeführt ist, bei welchem die erste und die zweite Radialbohrung als urgeformter oder additiv geformter Kanal ausgeführt sind, insbesondere also nicht durch Bohren hergestellt sind. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ermöglicht ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist auf der vom zweiten Raumbereich axial abgewandten Seite der ersten Labyrinthdichtung ein Dichtring angeordnet, insbesondere ein V-Ring,
insbesondere wobei der Dichtring drehfestmit der Welle verbunden ist, insbesondere kraftschlüssig mit der Welle verbunden ist, und eine Dichtlippe des Dichtrings auf einer am Flanschteil ausgebildeten, fein bearbeiteten, ebenen Dichtfläche läuft oder zu dieser Dichtfläche hin abdichtet, wobei die Normale der die Dichtfläche enthaltenden Ebene parallel zur axialen Richtung ausgerichtet ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein Staubschutz und eine zusätzliche Abdichtung vorsehbar sind. Dabei ist die Lauffläche allerdings nicht auf der Welle, sondern am Flanschteil. Eine fein bearbeitete, insbesondere durch Schleifen bearbeitete, Fläche des Flanschteils ist ausreichend.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist auf der vom Lager abgewandten Seite des Flanschteils eine Abdeckplatte mit dem Flanschteil verbunden, wobei mit Ausnahme eines Spalts zwischen der Abdeckplatte und der Welle der von der Abdeckplatte überdeckte Radialabstandsbereich den von dem Dichtring überdeckten Radialabstandsbereich umfasst,
insbesondere wobei die Dichtlippe des Dichtrings die fein bearbeitete Fläche des Flanschteils und/oder wobei die Abdeckplatte beabstandet ist von der Welle. Von Vorteil ist dabei, dass ein zusätzlicher Schutz vorgesehen ist. Insbesondere ist der V-Ring schützbar, indem dieser radial umgeben ist von der Abdeckplatte und nur ein kleiner Spalt zwischen Abdeckplatte und Welle frei ist. Da aber der Dichtring direkt auf der Welle sitzt und somit kein Spalt zwischen Dichtring und Welle vorhanden ist, ist in axialer Richtung eine Dichtigkeit verbessert. Der Dichtring verwendet eine am Flanschteil ausgebildete Lauffläche, die aber senkrecht zur Oberfläche der Welle ausgerichtet ist, also senkrecht zur Richtung der Drehachse der Welle.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung strömt ein von einer Ölförderanordnung geförderter Ölstrom in die erste Radialbohrung. Von Vorteil ist dabei, dass ein Ölstrom von einer aktiven und/oder passiven Ölfördereinrichtung gefördert wird, also im Gravitationsfeld dem Öl potentielle Energie zuführt, und dann das Öl am Wellendichtring oder am Lager vorbeiströmt, während es die zugeführte potentielle Energie verringert. Somit ist eine Versorgung mit Schmieröl für den Wellendichtring und auch das Lager erreichbar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Ölförderanordnung eine von einem Elektromotor oder von einer Welle des Getriebes angetriebene Ölpumpe auf und/oder weist ein Mittel zum Auffangen von bei Drehbewegung der Verzahnungsteile des Getriebes hochgespritztem, insbesondere entgegen der Gravitationskraftrichtung gespritztem, Öl auf. Von Vorteil ist dabei, dass bei Verwendung eines Elektromotors das Öl schon vor Starten der Drehbewegung der Welle das Lager schmiert und dass bei Ausführung der Ölpumpe als Wellenendpumpe keine separate und/oder zusätzliche Energieversorgung für einen Elektromotor der Ölpumpe notwendig ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung mündet eine durch das Gehäuseteil durchgehende Axialbohrung in die erste Radialbohrung,
insbesondere so, dass Schmieröl des Getriebes in die erste Radialbohrung förderbar ist. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung einer Ölversorgung erreichbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Lager ein Schräglager ist und/oder dass die Welle als Hohlwelle ausgeführt,
insbesondere wobei die Welle eine abtreibende Welle des Getriebes ist, wobei der die Welle den größten Durchmesser aller Wellen des Getriebes aufweist. Von Vorteil ist dabei, dass über die von der Welle angetriebene Last Querkräfte einleitbar sind, die das Lager aufzunehmen vermag.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Flanschteil mit dem Dichtring einstückig, insbesondere einteilig, ausgeführt, insbesondere

- wobei das Flanschteil mit dem Dichtring aus einem Kunststoff als Kunststoffspritzgussteil gefertigt ist
- oder wobei das Flanschteil mit dem Dichtring aus einem Metall gefertigt ist
- oder wobei das Flanschteil mit dem Dichtring als additiv gefertigtes Bauteil ausgeführt ist, bei welchem die erste und die zweite Radialbohrung als urgeformter oder additiv geformter Kanal ausgeführt sind, insbesondere also nicht durch Bohren hergestellt sind.

Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung und verbesserte Dichtigkeit ermöglicht ist. Bei Ausführung aus Kunststoff ist eine sehr kostengünstige Herstellung ermöglicht. Bei der Ausführung aus Metall ist wichtig, dass ein genügend großer Spalt bei der Labyrinthdichtung vorhanden ist, damit bei dem Auftreten von Querkräften die Welle nicht in Berührung kommt. Bei additiver Ausführung ist das Flanschteil mit dem Dichtring aus einem Metall, insbesondere Aluminium, oder aus einem Kunststoff ausführbar.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung mündet die zweite Radialbohrung des Flanschteils in eine zweite, durch das Gehäuseteil durchgehende Axialbohrung, welche in den Innenraum des Getriebes mündet. Von Vorteil ist dabei, dass das geförderte Öl nach dem Versorgen des Lagers beziehungsweise des Wellendichtrings rückführbar ist in den Ölsumpf des Getriebes. Aus dem Ölsumpf oder fördert dann die Ölförderanordnung das abgekühlte Öl oder mittels der Ölförderanordnung wird das hochgespritzte Öl der ersten Radialbohrung und daraus dann dem Lager beziehungsweise dem Wellendichtring zugeführt.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist mit dem Flanschteil eine Abdeckplatte verbunden, wobei die Abdeckplatte auf der von dem Lager axial abgewandten Seite des Dichtrings, insbesondere des V-Rings, angeordnet ist. Von Vorteil ist dabei, dass ein Staubschutz des Wellendichtrings erreichbar ist. Nur ein schmaler Spalt zwischen Abdeckplatte und Welle verbleibt. Außerdem müsste Leckage-Öl nicht nur die beiden Labyrinthdichtungen und die zwischengeordnete Erhebung überwinden, sondern auch den Dichtbereich des Dichtrings.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der von der Abdeckplatte überdeckte Radialabstandsbereich den von dem Dichtring überdeckten Radialabstandsbereich mit Ausnahme des von einer Dichtlippe des Dichtrings überdeckten Radialabstandsbereichs,
insbesondere wobei die Dichtlippe des Wellendichtrings eine fein bearbeitete Lauffläche der Welle berührt und wobei die Abdeckplatte beabstandet ist von der Welle. Von Vorteil ist dabei, dass die Abdeckplatte den Wellendichtring abdeckt - mit Ausnahme eines engen Spaltbereichs zur Welle hin.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Dichtring aus einem Kunststoff und/oder Gummi gefertigt. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ermöglicht ist und durch das kühle Öl auch thermisch wenig belastbare Stoffe verwendbar sind.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung berührt der Dichtring das Flanschteil in Umfangsrichtung mit Ausnahme der von dem ersten und von dem zweiten Kanal überdeckten Umfangswinkelbereiche vollständig. Von Vorteil ist dabei, dass eine hohe Dichtigkeit für den zweiten Raumbereich gegenüber dem ersten Raumbereich mit dem höheren Temperaturniveau erreichbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der von dem Dichtring überdeckte Radialabstandsbereich den vom Wellendichtring überdeckten Radialabstandsbereich umfasst. Von Vorteil ist dabei, dass der Dichtring und der Wellendichtring auf demselben Durchmesser angeordnet sind.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung überlappt der von dem Dichtring überdeckte Radialabstandsbereich mit dem vom Wellendichtring überdeckten Radialabstandsbereich. Von Vorteil ist dabei, dass der Dichtring den zweiten Raumbereich vom ersten Raumbereich genügend abschirmt.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die erste Radialbohrung mittels eines in die erste Radialbohrung zumindest teilweise eingesteckten Stopfens zur Umgebung hin abgedichtet. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ausführbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die zweite Radialbohrung mittels eines in die zweite Radialbohrung zumindest teilweise eingesteckten Stopfens zur Umgebung hin abgedichtet. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung ausführbar ist.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:

In der 1 ist ein Querschnitt durch ein eine Lageranordnung aufweisendes erfindungsgemäßes Getriebe dargestellt.
In der 2 ist ein vergrößerter Ausschnitt der 1 dargestellt.

Wie in den Figuren gezeigt, ist eine Welle 6, insbesondere Hohlwelle, mittels eines Lagers 9, insbesondere Schräglagers, drehbar gelagert, wobei das Lager 9 in einem Gehäuseteil 1 des Getriebes aufgenommen ist.
Das Getriebe weist eine weitere Welle auf, welche mit einem Verzahnungsteil drehfest verbunden ist, dessen Verzahnung im Eingriff ist mit der Verzahnung eines weiteren Verzahnungsteils, das drehfest mit der Welle 6 verbunden ist.
Das Gehäuse des Getriebes ist aus dem Gehäuseteil 1 und weiteren Gehäuseteilen gebildet.
In dem vom Gehäuse umgebenen Innenraum befinden sich die Verzahnungsteile und Schmieröl. Der Innenraum ist nur teilweise mit dem Schmieröl befüllt, so dass im Ruhezustand ein Ölpegel im Innenraum vorhanden ist, welcher die Wälzkörper des Lagers 9 nicht erreicht oder nur teilweise erreicht, insbesondere also nur die tiefst gelegenen Wälzkörper des Lagers 9 trifft.
Daher weist das Getriebe eine aktive und/oder passive Ölförderanordnung auf, mit welcher zumindest bei Betrieb des Getriebes auch alle also auch die höchstgelegenen Wälzkörper des Lagers 9 mit aus dem Ölsumpf, also dem unterhalb des Ölpegels sich befindenden Schmieröls, mit Schmieröl versorgt.
Hierzu weist das Gehäuseteil 1 eine erste Axialbohrung 8 auf, durch welche das geförderte Schmieröl einer ersten Radialbohrung 3 zugeleitet wird, welche in einem Flanschteil 2 angeordnet ist, welches das Lager 9 zur Umgebung hin abdeckt.
Das Flanschteil 2 ist mit dem Gehäuseteil 1 mittels Schrauben und einer zwischengeordneten Flachdichtung dicht verbunden.
Die erste Radialbohrung 3 mündet in einen ringförmigen, lichten, ersten Raumbereich 14, der an das Lager 9 und insbesondere an die Wälzkörper des Lagers 9, angrenzt. Somit ist das Lager 9 über die erste Radialbohrung 3 und den ringförmigen, lichten, ersten Raumbereich 14 schmierbar mit Schmieröl.
Der lichte erste Raumbereich 14 grenzt direkt axial ans Lager 9 an und überdeckt zumindest den zwischen Innenring und Außenring des Lagers 9 in radialer Richtung bestehenden Freiraum. Somit grenzt der vom ersten Raumbereich in axialer Richtung überdeckte Bereich direkt an den von dem Lager 9 überdeckten axialen Bereich an. Der von dem ersten Raumbereich 14 überdeckte Radialabstandsbereich ist von dem vom Lager überdeckten Radialabstandsbereich umfasst. Denn der Innenring des Lagers 9 ist bei anderen Ausführungen gegen einen auf der Welle 6 angeordneten Sicherungsring oder in der in 1 gezeigten Ausführung gegen eine Stufe der Welle 6 angestellt. Ebenso ist auch der Außenring mit einem Ringteil oder gemäß der Ausführung nach 1 vom Flanschteil 2 selbst axial begrenzt.
Der Radialabstand ist bezogen auf die Drehachse der Welle 6, die axiale Richtung ist parallel zur Richtung der Drehachse der Welle 6.
Die Welle 6 ist vorzugsweise als abtreibende Welle ausgeführt.
Die Welle 6 ist zum Flanschteil 2 hin mittels einer ersten Labyrinthdichtung 17 und einer davon axial beabstandeten zweiten Labyrinthdichtung 11 berührungslos abgedichtet. Beide Labyrinthdichtungen (11, 17) sind am Flanschteil 2 aufgenommen oder ausgebildet, insbesondere durch entsprechende umlaufende Ringnuten.
Axial zwischen den beiden Labyrinthdichtungen (11, 17) ist ein zweiter Raumbereich 7 angeordnet. Der Raumbereich 7 ist ebenfalls ringförmig. Der Stopfen 4 trennt den Raumbereich 7 von der ersten Radialbohrung 3.
Axial zwischen der ersten Labyrinthdichtung 17 und der zweiten Labyrinthdichtung 11 weist die Welle 6 eine erste Ringnut 15 und eine von der ersten Ringnut axial beabstandete zweite Ringnut 18 auf, wobei axial zwischen den beiden Ringnuten (15, 18) eine in Umfangsrichtung vollständig umlaufende Erhebung 16 ausgebildet ist. Der größte Außendurchmesser der Erhebung 16 entspricht dem Außendurchmesser der Welle 6 im Bereich der ersten Labyrinthdichtung 17 und dem Außendurchmesser der Welle 6 im Bereich der zweiten Labyrinthdichtung 11.
Da somit die beiden Ringnuten 15 und 18 radial tiefer eingeschnitten sind, wird eventuell in die Ringnuten (15, 18) eintretendes Öl, insbesondere Leckageöl, von der bei Drehbewegung der Welle 6 bewirkten Zentrifugalkraft zur Erhebung 16 hingetrieben und dann abgeschleudert. Im Stillstand fungiert die Erhebung 16 als Abtropfkante für solches Öl. In jedem Fall wird das sich von der Erhebung 16 lösende Öl im zweiten Raumbereich 7 aufgefangen und von dort einem Rücklauf zugeführt. Als Rücklauf mündet der zweite Raumbereich 7 an seinem in Gravitationsrichtung unteren Endbereich in eine zweite Radialbohrung 12 des Flanschteils 2, die zur Umgebung hin mit einem weiteren Stopfen abgedichtet ist und in eine zweite durch das Gehäuseteil 1 durchgehende Axialbohrung 13 mündet, welche wiederum in den Innenraumbereich des Getriebes mündet und somit das Öl zurückführt in den Ölsumpf des Getriebes, welcher im Innenraum angeordnet ist.
Zur Schmierung des Lagers 9, insbesondere der Wälzkörper des Lagers 9, ist die erste Radialbohrung 3 mit dem ersten Raumbereich verbunden. Somit ist es dem von einer Ölförderanordnung geförderten Öl ermöglicht, über die durch das Gehäuseteil 1 durchgehende erste Axialbohrung 8 in die erste Radialbohrung 3 zu gelangen und von dort zum ersten Raumbereich 14, so dass das Lager 9, insbesondere die Wälzlager des Lagers 9, mit Schmieröl versorgbar sind.
Zur Verbindung der im Flanschteil 2 eingebrachten ersten Radialbohrung mit dem ersten Raumbereich 14 mündet eine von der ersten Radialbohrung 3 durch das Flanschteil 2 durchgehende Axialbohrung im ersten Raumbereich 14.
Da somit der erste Raumbereich 14 zumindest teilweise mit Öl gefüllt ist und direkt an das Lager 9, insbesondere an die Wälzkörper des Lagers angrenzt, ist eine Schmierversorgung für das Lager 9 sichergestellt. Jedoch ist die zweite Labyrinthdichtung 11 berührungslos ausgeführt. Hierzu ist zwischen dem Flanschteil 2 und der Welle 6 ein Spalt ausgebildet, so dass keine Berührung zwischen Flanschteil 2 und Welle 6 vorhanden ist. Somit ist es nicht absolut verhinderbar, dass geringe Mengen an Öl durch die zweite Labyrinthdichtung 11 an der Oberfläche der Welle 6 entlang in den zweiten Raumbereich 7 gelangen können. Insbesondere ist dieses unerwünschte Öl daher auch als Leckageöl bezeichenbar.
Wie oben beschrieben wird dieses Öl dann mittels der als Tropfkante und/oder Schleuderkante wirksamen Erhebung 16 in den Rücklauf geführt. Zusätzlich ist noch die erste Labyrinthdichtung 17 vorgesehen, so dass die Sicherheit gegen Leckageöl einen sehr hohen Sicherheitslevel erreichbar macht.
Die zweite Labyrinthdichtung 11 ist axial zwischen dem Lager 9 beziehungsweise ersten Raumbereich 14 und dem zweiten Raumbereich 7 angeordnet.
Axial zwischen den beiden Labyrinthdichtungen (11, 17) sind die Ringnuten (15, 18) und die axial zwischen diesen Ringnuten (15, 18) angeordnete Erhebung 16 angeordnet.
Auf der vom zweiten Raumbereich 7 axial abgewandten Seite der ersten Labyrinthdichtung 17 ist ein weiterer Dichtring angeordnet, der vorzugsweise als V-Ring 5 ausgeführt ist.
Dieser V-Ring ist auf die Welle 6 aufgeschoben und mit der Welle kraftschlüssig und somit drehfest verbunden. Die Dichtlippe des V-Rings 5 läuft auf einer fein bearbeiteten ebenen Dichtfläche, wobei die Normale der die Dichtfläche enthaltenden Ebene parallel zur axialen Richtung ausgerichtet ist.
Die axiale Richtung ist parallel zur Richtung der Drehachse der Welle 6.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist eine Abdeckplatte mit dem Flanschteil 2 verbunden, insbesondere mittels Schrauben verbunden, deren Gewindebereiche in Gewindebohrungen des Flanschteils 2 eingeschraubt sind und deren Köpfe die Abdeckplatte ans Flanschteil 2 andrücken.
Die Abdeckplatte deckt dabei den V-Ring 5 zur Umgebung hin ab. Insbesondere umfasst der von der Abdeckplatte überdeckte Radialabstandsbereich den von dem V-Ring 5 überdeckten Radialabstandsbereich mit Ausnahme des von den Dichtlippen der Wellendichtringe 5 überdeckten Radialabstandsbereich.
Die Abdeckplatte 1 dient als Schutz für den V-Ring 5 gegen Schmutzpartikel.
Der Rücklauf, umfassend die zweite Radialbohrung 12 des Flanschteils 2 und die durch das Gehäuseteil 1 durchgehende Axialbohrung 13, ist im unteren Bereich des ersten Raumbereichs angeordnet. Der Rücklauf ist kostengünstig herstellbar, weil der Rücklauf für das Öl am Flanschteil 2 ausgebildet, indem der erste Raumbereich 7 in die zweite Radialbohrung 12 des Flanschteils 2 mündet, welche in eine zweite axiale Bohrung 13 des Gehäuseteils 1 mündet, welche das Öl in den Ölsumpf zurückführt, insbesondere zusammen mit dem mit den Wälzkörpern des Lagers 9 in Kontakt getretenen Öl.
Im Ölsumpf ist dann die mit dem Öl eingebrachte Wärme aufspreizbar und teilweise über das Gehäuse des Getriebes an die Umgebung abführbar. Das so gekühlte Öl ist dann wieder mittels der aktiven und/oder passiven Ölförderanordnung zur ersten axialen Bohrung 8 des Gehäuseteils 1 förderbar. Der so geförderte Ölstrom fließt an den Wälzkörpern des Lagers 9 vorbei.
Die Abdeckplatte, das Flanschteil 2 und das Gehäuseteil 1 sind aus Metall, insbesondere Stahl, ausgeführt.
Zur Aufnahme der Labyrinthdichtungen (11, 17) weist das Flanschteil 2 einen entsprechenden Sitz auf, welcher fein bearbeitet, insbesondere geschliffen, ist und/oder ist entsprechend ausgeformt. Die am Sitz aufgenommenen Labyrinthdichtungen (11, 17) dichten das Flanschteil 2 zur Welle 6 hin berührungslos ab.
Zur Aufnahme des Lagers 9 weist das Gehäuseteil 1 einen Lagersitz auf, der fein bearbeitet ist, insbesondere geschliffen ist. Das im Sitz aufgenommene Lager 9 lagert die Welle 6.
Das Flanschteil 2 weist einen Zentriersitz auf, mit welchem das Flanschteil an der Lagerbohrung des Lagers 9 zentriert ist. Hierzu ist die Lagerbohrung als zylindrische Ausnehmung im Gehäuseteil 1 des Getriebes angeordnet und fein bearbeitet, wobei der Außenring des Lagers 9 in den so erzeugten Lagersitz eingeschoben ist. An der Kante der Bohrung, die vorzugsweise ebenfalls fein bearbeitet ist, ist ein zylindrischer Zentrierbund des Flanschteils 2 in die Lagerbohrung eingeschoben. Mittels des Zentrierbundes ist das Flanschteil 2 dann an dem Gehäuseteil 1 zentriert. Der Zentrierbund des Flanschteils 2 fungiert aber auch als axiale Begrenzung für den Außenring des Lagers 9, dessen Innenring gegen einen Wellenbund der Welle 6 angestellt ist.
Der Innenring ist in der axial entgegengesetzten Richtung mittels eines in einer umlaufenden Ringnut der Welle 6 angeordneten Sicherungsrings begrenzt.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird das Flanschteil 2 zusammen mit den Labyrinthdichtungen (11, 17) einteilig, insbesondere einstückig, aus einem Kunststoff gefertigt. Vorzugsweise wird zur Herstellung eines solchen Flanschteils 2 mit integrierten Labyrinthdichtungen (11, 17) ein additives Herstellverfahren ausgeführt, insbesondere ein 3D-Drucker verwendet. Vorzugsweise wird das Flanschteil 2 mit integrierten Labyrinthdichtungen (11, 17) aus Kunststoff ausgeführt. Somit ist auch eine gute Wärmeisolierung zwischen dem ersten Raumbereich 14 und dem zweiten Raumbereich 7 erreichbar.
Alternativ ist das Flanschteil 2 mit den Labyrinthdichtungen (11, 17) aber auch aus Metall ausführbar. Dabei ist dann ein genügend großer Spalt zwischen den Labyrinthdichtungen (11, 17) und der Welle 6 vorhanden, um bei auftretenden Querkräften die Welle am Berühren des Dichtrings 4 zu hindern.
Auch metallische Ausführungen sind additiv herstellbar, wobei dann statt der Bohrungen entsprechend geformte Löcher vorsehbar sind.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuseteil
2: Flanschteil
3: erste Radialbohrung
4: Stopfen
5: V-Ring
6: Welle, insbesondere Hohlwelle
7: zweiter Raumbereich
8: erste Axialbohrung
9: Lager, insbesondere Schräglager
10: Kanal
11: zweite Labyrinthdichtung
12: zweite Radialbohrung
13: zweite Axialbohrung
14: erster Raumbereich
15: erste Ringnut
16: Erhebung
17: erste Labyrinthdichtung
18: zweite Ringnut

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

CN 207018479 U [0003]
CN 110159738 A [0004]

Claims

Getriebe mit einer Welle und einem Gehäuseteil, wobei in dem Gehäuseteil ein Lager, insbesondere ein Lager zur drehbaren Lagerung der Welle, aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Flanschteil mit dem Gehäuseteil verbunden ist, wobei das Flanschteil zur Welle hin mit einer ersten und einer zweiten Labyrinthdichtung abgedichtet ist, wobei die erste Labyrinthdichtung von der zweiten Labyrinthdichtung axial beabstandet ist, wobei die Welle eine Erhebung, insbesondere eine in Umfangsrichtung umlaufende Erhebung, aufweist, wobei die Erhebung axial, also in axialer Richtung, zwischen der ersten und der zweiten Labyrinthdichtung angeordnet ist.
Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein lichter erster Raumbereich an das Lager angrenzt, wobei aus dem ersten Raumbereich das Lager mit Schmierstoff versorgbar ist, insbesondere die Wälzkörper des Lagers mit Schmierstoff versorgbar sind, wobei der erste Raumbereich über eine durch das Gehäuseteil durchgehende, erste Axialbohrung, die in eine erste Radialbohrung des Flanschteils mündet, aus der ersten Radialbohrung mit Schmierstoff versorgbar ist.
Getriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass axial zwischen der ersten und der zweiten Labyrinthdichtung ein lichter zweiter Raumbereich ausgebildet ist, welcher begrenzt ist von dem Flanschteil, der ersten Labyrinthdichtung, der zweiten Labyrinthdichtung und der Welle, wobei eine zweite Radialbohrung des Flanschteils in den zweiten Raumbereich mündet, wobei eine durch das Gehäuseteil durchgehende zweiten Axialbohrung in die zweite Radialbohrung mündet, wobei die zweite Axialbohrung in den Innenraum des Getriebes mündet, insbesondere zur Rückführung von Öl aus dem zweiten Raumbereich in den Ölsumpf des Getriebes.
Getriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebung an der Welle derart ausgebildet und der zweite Raumbereich derart angeordnet ist, dass von der Erhebung abtropfendes oder abgeschleudertes Öl in den zweiten Raumbereich gelangt.
Getriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stopfen die erste Radialbohrung zum zweiten Raumbereich hin abdichtet, insbesondere wobei die erste Radialbohrung zur Umgebung hin durch einen weiteren Stopfen abgedichtet ist und/oder wobei die zweite Radialbohrung zur Umgebung hin durch einen dritten Stopfen abgedichtet ist.
Getriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebung axial zwischen zwei, an der Welle ausgebildeten, in Umfangsrichtung umlaufenden Ringnuten angeordnet ist, insbesondere welche an die Erhebung angrenzen.
Getriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Durchmesser der Welle in dem an die erste der Ringnuten angrenzenden Bereich der Welle dem maximalen Durchmesser der Welle im von der Erhebung in axialer Richtung überdeckten Bereichs gleicht und/oder dass der maximale Durchmesser der Welle in dem an die zweite der Ringnuten angrenzenden Bereich der Welle dem maximalen Durchmesser der Welle im von der Erhebung in axialer Richtung überdeckten Bereichs gleicht.
Getriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Durchmesser des Lagersitzes des Innenrings des Lagers dem maximalen Durchmesser der Welle im von der Erhebung in axialer Richtung überdeckten Bereichs gleicht und/oder dass der maximale Durchmesser des Lagersitzes des Innenrings des Lagers dem maximalen Durchmesser der Welle im von der Erhebung in axialer Richtung überdeckten Bereichs gleicht.
Getriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Radialbohrung als Stufenbohrung ausgeführt ist, insbesondere wobei der Stopfen in dem verengten Bereich der ersten Radialbohrung angeordnet ist, welcher in den zweiten Raumbereich mündet, und/oder dass die zweite Radialbohrung als Stufenbohrung ausgeführt ist.
Getriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein von einer Ölförderanordnung geförderter Ölstrom in die erste Radialbohrung strömt.
Getriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölförderanordnung eine von einem Elektromotor oder von einer Welle des Getriebes angetriebene Ölpumpe aufweist und/oder ein Mittel zum Auffangen von bei Drehbewegung der Verzahnungsteile des Getriebes hochgespritztem, insbesondere entgegen der Gravitationskraftrichtung gespritztem, Öl aufweist.
Getriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager ein Schräglager ist und/oder dass die Welle als Hohlwelle ausgeführt ist, insbesondere wobei die Welle eine abtreibende Welle des Getriebes ist, wobei der die Welle den größten Durchmesser aller Wellen des Getriebes aufweist.
Getriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flanschteil mit der ersten und/oder zweiten Labyrinthdichtung einstückig, insbesondere einteilig, ausgeführt ist, insbesondere - wobei das Flanschteil mit der ersten und/oder zweiten Labyrinthdichtung aus einem Kunststoff als Kunststoffspritzgussteil gefertigt ist - oder wobei das Flanschteil mit der ersten und/oder zweiten Labyrinthdichtung aus einem Metall gefertigt ist - oder wobei das Flanschteil mit der ersten und/oder zweiten Labyrinthdichtung als additiv gefertigtes Bauteil ausgeführt ist, bei welchem die erste und die zweite Radialbohrung als urgeformter oder additiv geformter Kanal ausgeführt sind, insbesondere also nicht durch Bohren hergestellt sind.
Getriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der vom zweiten Raumbereich axial abgewandten Seite der ersten Labyrinthdichtung ein Dichtring angeordnet ist, insbesondere ein V-Ring, insbesondere wobei der Dichtring drehfestmit der Welle verbunden ist, insbesondere kraftschlüssig mit der Welle verbunden ist, und eine Dichtlippe des Dichtrings auf einer am Flanschteil ausgebildeten, fein bearbeiteten, ebenen Dichtfläche läuft oder zu dieser Dichtfläche hin abdichtet, wobei die Normale der die Dichtfläche enthaltenden Ebene parallel zur axialen Richtung ausgerichtet ist.
Getriebe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der vom Lager abgewandten Seite des Flanschteils eine Abdeckplatte mit dem Flanschteil verbunden ist, wobei mit Ausnahme eines Spalts zwischen der Abdeckplatte und der Welle der von der Abdeckplatte überdeckte Radialabstandsbereich den von dem Dichtring überdeckten Radialabstandsbereich umfasst, insbesondere wobei die Dichtlippe des Dichtrings die fein bearbeitete Fläche des Flanschteils und/oder wobei die Abdeckplatte beabstandet ist von der Welle.