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Die Erfindung betrifft ein Getriebe mit Welle und Schleuderscheibe.
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Es ist allgemein bekannt, dass ein Getriebe eine drehbar gelagerte Welle aufweist und Verlustwärme aufweist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe weiterzubilden, wobei die Kühlung verbessert werden soll.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Getriebe nach den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Getriebe mit Welle und Schleuderscheibe sind, dass die Welle mittels zumindest eines Lagers drehbar gelagert ist,
wobei eine Schleuderscheibe mit der Welle drehfest verbunden ist,
wobei die Schleuderscheibe einen konusförmigen Bereich aufweist, insbesondere an ihrem radial äußeren Rand.
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Von Vorteil ist dabei, dass das von der Schleuderscheibe abgeschleuderte Öl beim Abschleudern auch einen Winkel von weniger als 90° zur Drehachse der Welle aufweist. Somit ist ein schräges, insbesondere also schräg nach oben gerichtetes, Abschleudern von Öl ermöglicht. Somit ist mit der Schleuderscheibe auch ein höher liegender Innenoberflächenbereich des Gehäuseteils mit Öl beaufschlagbar und auf diese Weise zur Entwärmung des Öls über das Gehäuseteil an die Umgebung nutzbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Lager, insbesondere ein Außenring des Lagers, in einem Lagerflansch aufgenommen ist, wobei der Lagerflansch mit einem Gehäuseteil des Getriebes verbunden ist, insbesondere mittels Schrauben. Von Vorteil ist dabei, dass der Lagerflansch oberhalb des Gehäuseteils angeordnet ist und/oder axial neben dem Gehäuseteil angeordnet ist. Somit ist es ermöglicht, dass das das Lager schmierende Öl zur Schleuderscheibe gelangt und von dort abgeschleudert wird. Somit ist dann die Wärme des Öls an das Gehäuseteil abgebbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind im konusförmigen Bereich Schlitze, insbesondere Radialschlitze, angeordnet sind. Von Vorteil ist dabei, dass Öl mit verschiedenen Winkeln abschleuderbar ist. Denn der konusförmige Bereich ermöglicht ein Abschleudern von Öl am radialen Außenrand des konusförmigen Bereichs abhängig vom Konuswinkel. Die Schlitze ermöglichen ein Abschleudern am Rand des Schlitzes, insbesondere senkrecht zur Drehachse der Welle. Insbesondere wird Öl vom radial inneren Rand des Schlitzes abgeschleudert. Dabei ist die Geschwindigkeit für das Abschleudern hierbei geringer als beim Abschleudern vom Rand des konusförmigen Bereichs. Auf diese Weise ist also ein weiter Bereich an der Innenseite des Gehäuseteils mit Öl beaufschlagbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die Schlitze in Umfangsrichtung voneinander beabstandet, insbesondere voneinander gleichmäßig beabstandet sind. Von Vorteil ist dabei, dass eine regelmäßige und/oder gleichmäßige Verteilung von Öl erreichbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist an der Innenseite, insbesondere Innenoberfläche, des Gehäuseteils ein Absatz ausgebildet. Von Vorteil ist dabei, dass das Gehäuseteil zum Lagerflansch hin verengt ausführbar ist und somit in dem von dem Lagerflansch abgewandten, aufgeweiteten Innenraumbereich genügend Raumbereich für Verzahnungsteile ausbildbar ist. Außerdem ist das Gehäuseteil in vom aufgeweiteten Bereich in axialer Richtung überdeckten Bereich an seiner Außenseite mit Kühlrippen ausbildbar. Somit ist ein großer Außenumfang des Gehäuseteils mit Kühlrippen versehen und somit gut kühlbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist ein erster Innenoberflächenbereich des Gehäuseteils einen geringeren Radialabstand zur Drehachse der Welle auf als ein zweiter Innenoberflächenbereich des Gehäuseteils,
wobei ein oder der Absatz in axialer Richtung zwischen dem ersten und dem zweiten Innenoberflächenbereich angeordnet ist,
insbesondere wobei der erste Innenoberflächenbereich an den Absatz angrenzt und der zweite Innenoberflächenbereich an der vom ersten Innenoberflächenbereich axial abgewandten Seite des Absatzes angrenzt. Von Vorteil ist dabei, dass das Gehäuseteil zum Lagerflansch hin verengt ausgeführt ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der vom konusförmigen Bereich in axialer Richtung, insbesondere also in Richtung der Drehachse der Welle, überdeckte Bereich von dem vom zweiten Innenoberflächenbereich in axialer Richtung überdeckten Bereich umfasst oder überlappt mit diesem. Von Vorteil ist dabei, dass das vom konusförmigen abgeschleuderte Öl nach oben abschleuderbar ist und somit den ersten Innenoberflächenbereich mit Öl beaufschlagt.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung bespritzt das vom konusförmigen Bereich bei Nenndrehzahl der Welle abgeschleuderte Öl den vom ersten Innenoberflächenbereich in axialer Richtung überdeckten Bereich. Von Vorteil ist dabei, dass der erste Innenoberflächenbereich mit Öl beaufschlagbar ist, obwohl die Schleuderscheibe tiefer angeordnet ist, insbesondere also in dem vom zweiten Innenoberflächenbereich in axialer Richtung überdeckten Bereich.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung bespritzt das von den Schlitzen, insbesondere von jeweiligen Schlitzrändern, bei Nenndrehzahl der Welle abgeschleuderte Öl, insbesondere zumindest teilweise, den vom zweiten Innenoberflächenbereich in axialer Richtung überdeckten Bereich. Von Vorteil ist dabei, dass nicht nur der im Vergleich zur Schleuderscheibe höher gelegene Innenoberflächenbereich mit Öl beaufschlagt wird sondern auch der tiefer gelegene Innenoberflächenbereich.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist radial innerhalb des konusförmigen Bereichs der Schleuderscheibe die Schleuderscheibe lochscheibenförmig ausgebildet,
wobei der vom lochscheibenförmigen Bereich in axialer Richtung, insbesondere also in Richtung der Drehachse der Welle, überdeckte Bereich von dem vom zweiten Innenoberflächenbereich in axialer Richtung überdeckten Bereich umfasst ist oder mit diesem überlappt. Von Vorteil ist dabei, dass die Schleuderscheibe als Rotationskörper ausgebildet ist, wobei die erzeugende Fläche des Rotationskörpers ein Rechteck ist oder eine aus zwei oder mehr Rechtecken zusammengesetzte Fläche ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Gehäuseteil an seiner Außenseite Kühlrippen auf. Von Vorteil ist dabei, dass eine verbesserte Entwärmung im aufgeweiteten Bereich ermöglicht ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der von den Kühlrippen in axialer Richtung überdeckte Bereich von dem vom ersten Innenoberflächenbereich in axialer Richtung überdeckten Bereich beabstandet und überlappt mit dem vom zweiten Innenoberflächenbereich in axialer Richtung überdeckten Bereich. Von Vorteil ist dabei, dass an der Außenseite des von den Schlitzen der Schleuderscheibe bespritzten Innenoberflächenbereichs Kühlrippen angeordnet sind und somit eine effiziente Entwärmung ausbildbar ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Nenndrehzahl einen Wert zwischen 2000 und 3100 Umdrehungen pro Minute auf. Von Vorteil ist dabei, dass die Fallhöhe des Öls im Wesentlichen vernachlässigbar ist, insbesondere, weil die insbesondere horizontale Flugweite oder der Abstand zwischen der Welle und dem Gehäuseteil viel größer ist als die Fallhöhe.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Schleuderscheibe in dem vom konusförmigen Bereich überdeckten Radialabstandsbereich eine in axialer Richtung gemessene Wandstärke auf, welche mit zunehmendem Radialabstand zunimmt. Von Vorteil ist dabei, dass der konusförmige Bereich aus dem Vollen bearbeitbar ist. Insbesondere ist die Schleuderscheibe fein bearbeitet und somit der konusförmige Bereich präzise herstellbar. Alternativ weist die Schleuderscheibe, insbesondere zumindest der den konusförmigen Bereich der Schleuderscheibe aufweisenden Teil der Schleuderscheibe, den konusförmigen Bereich als unbearbeitete und daher raue Gussoberfläche auf. Somit ist eine breitere Verteilung der abgespritzten Öltröpfchen bewirkbar.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Radialabstand auf die Drehachse der Welle bezogen,
wobei die axiale Richtung parallel zur Richtung der Drehachse der Welle ausgerichtet ist und die Umfangsrichtung ebenfalls auf die Drehachse der Welle bezogen ist. Von Vorteil ist dabei, dass die Schleuderscheibe als Rotationskörper bezüglich der Drehachse der Welle ausgeführt ist und in den Rotationskörper nur die Schlitze, insbesondere Radialschlitze, eingebracht werden müssen.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Welle, insbesondere die Drehachse der Welle, vertikal ausgerichtet. Von Vorteil ist dabei, dass das vom Lager kommende Öl herabfließt zur Schleuderscheibe und dann abgeschleudert wird.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Lager oberhalb der Schleuderscheibe angeordnet. Von Vorteil ist dabei, dass das Öl, welches das Lager schmiert und dadurch aufgewärmt ist, zur Schleuderscheibe gelangt und von dieser abgeschleudert wird.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Schleuderscheibe mit Ausnahme der Schlitze als Rotationskörper ausgebildet. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Herstellung und/oder Bearbeitung ermöglicht wird, insbesondere durch drehende Bearbeitung.
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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.
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Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:
- In der 1 ist ein Teilbereich eines erfindungsgemäßen Getriebes angeschnitten dargestellt, wobei eine Welle 1 mit einer Schleuderscheibe 3 verbunden ist.
- In der 2 ist die Schleuderscheibe 3 in Schrägansicht in einer ersten Blickrichtung dargestellt.
- In der 3 ist die Schleuderscheibe 3 in Schrägansicht in einer zweiten Blickrichtung dargestellt.
- In der 4 ist die Schleuderscheibe 3 als weiteres Ausführungsbeispiel geteilt und in Schrägansicht dargestellt.
- In der 5 ist die Schleuderscheibe 3 der Ausführung nach 4 explodiert und in Schrägansicht dargestellt.
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Wie in den Figuren dargestellt, weist das Getriebe eine Welle 1 auf, welche mittels eines Lagers 2, insbesondere Wälzlagers, drehbar gelagert ist. Das Lager 2 ist in einem Lagerflansch 7 aufgenommen, der mit einem Gehäuseteil 5 verbunden ist, insbesondere mittels Schrauben.
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Der Innenring des Lagers 2 ist auf die Welle 1 aufgesteckt und gegen eine Stufe der Welle angestellt. Der Außenring des Lagers 2 ist in einer durch den Lagerflansch 7 durchgehenden Bohrung aufgenommen, insbesondere in welche der Außenring eingesteckt ist
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Das Gehäuseteil 5 weist an seiner Außenseite Kühlrippen 8 auf.
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Zum Lagerflansch 7 hin ist das Gehäuseteil 5 verengt ausgebildet.
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Somit ist der von den Kühlrippen 8 überdeckte Radialabstandsbereich radial außerhalb der von der Berührfläche des Gehäuseteils 5 mit dem Lagerflansch 7 angeordnet.
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Hierzu weist das Gehäuseteil 5 an seiner Innenseite einen Absatz auf. Insbesondere ist also die Innenoberfläche des Gehäuseteils 5 in dem von der Schleuderscheibe 3 in axialer Richtung überdeckten Bereich radial außerhalb von der, an diesen Bereich angrenzenden, näher zum Lagerflansch 7 hin angeordneten Innenoberfläche des Gehäuseteils 5 angeordnet.
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Um den Absatz herum weist also die Innenoberfläche des Gehäuseteils 5 einen monoton abnehmenden Radialabstand auf.
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Hierbei sind der Radialabstand, die axiale Richtung und die Umfangsrichtung stets auf die Drehachse der Welle 1 bezogen.
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Vorzugsweise ist die Drehachse der Welle 1 vertikal ausgerichtet. Somit fließt das das Lager 2 schmierende Öl aus dem Lager 2 an der Welle 1 hinab bis zur Schleuderscheibe 3, die auf die Welle 1 aufgesteckt und mit der Welle 1 drehfest verbunden ist.
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Vom Außenrand der Schleuderscheibe 3 wird dann das Öl abgeschleudert.
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Da der verengte Bereich der Innenoberfläche des Gehäuseteils 5 in axialer Richtung näher zum Lagerflansch 7 hin angeordnet ist, insbesondere also höher gelegen ist, weist die Schleuderscheibe einen konusförmigen Abschnitt auf. Somit ist ein Abschleudern des Öls mit dem Konuswinkel, also schräg nach oben, ermöglicht.
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Der konusförmige Bereich ist durch in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Schlitze, insbesondere Radialschlitze, der Schleuderscheibe 3 mehrfach unterbrochen. Diese ermöglichen somit auch ein Abschleudern in horizontaler Richtung, so dass der aufgeweitete Innenoberflächenbereich getroffen wird, insbesondere also der Bereich der Innenoberfläche unterhalb des Absatzes.
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Mittels des Konusförmigen Bereichs ist der Bereich der Innenoberfläche oberhalb des Absatzes mit Öl beaufschlagbar.
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Insgesamt ist also das Gehäuseteil 5 möglichst breit verteilt mit Öl beaufschlagt, so dass eine möglichst gleichmäßige Entwärmung des Öls ermöglicht wird.
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Denn insbesondere das oberhalb des Absatzes auftreffende Öl tropft an der Kante des Absatzes in den Ölsumpf des Getriebes herunter und wird somit nicht weiter gekühlt.
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Mittels der Schlitze 6 wird aber auch der Bereich des Gehäuseteils 5 unterhalb des Absatzes mit Öl beaufschlagt und somit zur Entwärmung des Öls genutzt.
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Vorzugsweise ist die Schleuderscheibe 3 im konusförmigen Bereich verdickt ausgeführt, also mit einer mit zunehmendem Radialabstand in axialer Richtung gemessenen zunehmenden, insbesondere streng monoton zunehmenden Wandstärke.
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Radial innerhalb des konusförmigen Bereichs der Schleuderscheibe 3 ist die Schleuderscheibe lochscheibenförmig ausgeführt, insbesondere also ohne Konuswinkel.
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Vorzugsweise ist der konusförmige Bereich auf der dem Lagerflansch 7 zugewandten Seite der Schleuderscheibe 3 ausgebildet.
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Die Schleuderscheibe 3 ist mit der Welle 1 drehfest verbunden, insbesondere kraftschlüssig und/oder formschlüssig.
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Die Schlitze 6 gehen durch den konusförmigen Bereich durch und enden am lochscheibenförmigen Bereich der Schleuderscheibe 3.
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Die Schlitze 6 sind in Umfangsrichtung voneinander insbesondere gleichmäßig beabstandet.
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Vorzugsweise ist die Schleuderscheibe einstückig, insbesondere einteilig, ausgeführt. Vorzugsweise ist die Schleuderscheibe 3 mit der Welle 1 klebeverbunden, schweißverbunden, verstiftet verbunden, verschraubt verbunden und/oder mittels Passfederverbindung verbunden.
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Insbesondere durch eine Kombination einer stoffschlüssigen Verbindung mit einer formschlüssigen Verbindung ist eine erhöhte Sicherheit erreichbar. Denn bei Versagen der stoffschlüssigen Verbindung ist noch die formschlüssige Verbindung aktiviert.
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Wie in 4 und 5 dargestellt, ist die Schleuderscheibe 3 bei einem anderen Ausführungsbeispiel geteilt ausgeführt. Die beiden Teile 40 der Schleuderscheibe 3 sind mit tangential gerichteten, durch die beiden Teile durchgehenden Schrauben 41 miteinander verbunden. Jedes der Teile 40 ist als Halbring geformt.
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Die Schrauben 41 drücken die beiden Teile aufeinander.
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Vorzugsweise enthält die Teilungsebene der Schleuderscheibe 3 die Drehachse der Welle 1.
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Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird die Schleuderscheibe 3 zweistückig oder mehrstückig ausgeführt. Vorzugsweise ist dabei die Teilungsebene derart ausgerichtet, dass die Normale der Teilungsebene parallel zur Drehachse der Welle 1 ausgerichtet ist. Somit sind zwei Stücke der Schleuderscheibe gegeneinander in axialer Richtung verschiebbar und dabei die Schleuderscheibe mit der Welle verklemmbar, also kraftschlüssig verbindbar. Ein erstes der Teile ist dabei als Ring ausgeformt und das zweite der Teile als Schlitzbuchse.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Welle
- 2
- Lager
- 3
- Schleuderscheibe
- 4
- Absatz
- 5
- Gehäuseteil
- 6
- Schlitz, insbesondere Radialschlitz
- 7
- Lagerflansch
- 8
- Kühlrippen
