DE1298819B

DE1298819B - Kuehlvorrichtung fuer Umlaufraedergetriebe

Info

Publication number: DE1298819B
Application number: DEE32109A
Authority: DE
Inventors: Wolkenstein Robert Ignaz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-07-21
Filing date: 1966-07-21
Publication date: 1969-07-03

Description

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für Umlaufrädergetriebe unter Verwendung eines Wasser-oder Luftkühlungssystems.
Moderne Zahnrad- oder auch Reibrad-Umlaufgetriebe weisen hohe Raumleistung auf. Da ihre Oberfläche demzufolge nur selten ausreicht, um die aus den Leistungsverlusten entstehende Wärmemenge durch Konvektion an die Umgebungsluft abführen zu können, ist man zumeist genötigt, eine besondere Kühleinrichtung vorzusehen.
Die für solche Kühlzwecke bekannte Anordnung von Kühlrohrschlangen im ölsumpf des Getriebes scheitert oft an der Kleinheit bzw. Enge des Getriebe-Innenraums. In vielen Fällen wird daher ein besonderes, am Getriebegehäuse angeordnetes Kühlsystern erforderlich.
Es ist bereits versucht worden, die besonders vom Elektromotorenbau her bekannte Gehäuseaußenkühlung mittels Lüfter unter bestimmten Voraussetzungen auch für Umlaufgetriebe vorzusehen. So beschreibt z. B. die USA.-Patentschrift 2 583 751 ein Luftkühlungssystem, bei dem auf der zentral gelegenen Welle eines Getriebes an einer der äußeren Stirnflächen ein Lüfterrad angeordnet ist. Dieses Lüfterrad ventiliert Kühlluft, die vermittels kurzer Umlenkkanäle über die Mantelfläche des Getriebegehäuses geleitet wird. Ein anderes, in der USA.-Patentschrift 2 481914 beschriebenes Kühlsystem arbeitet nach dem gleichen Prinzip, geht aber noch einen Schritt weiter und ventiliert die Kühlluft durch den Hohlraum eines als Doppelmantel ausgebildeten Getriebegehäuses. Obwohl dadurch zwar gegenüber der ersterwähnten USA.-Patentschrift eine etwas bessere Kühlwirkung erreicht wird, scheitert die allgemeine Verwendung dieser Luftkühlsysteme häufig an deren nicht ausreichender Kühlleistung.
In vielen Fällen wird deshalb vorgesehen, zur Kühlung von Getriebegehäusen ein Kühlmittel mit einer höheren spez. Wärme als der von Luft, z. B. Wasser, zu verwenden. Die bekannten Kühlvorrichtungen dieses Typs sehen in der Regel einzelne Kühlkanäle am äußeren Getriebegehäuse oder aber zusammenhängende Hohlräume innerhalb des als Doppelmantel ausgebildeten Gehäuses vor (vgl. deutsche Patentschrift 196 899), durch die vermittels einer Fördereinrichtung das Kühlmittel hindurchgedrückt wird. Aber auch dieses System kann bei Getrieben größerer Leistung nicht die erforderliche Kühlwirkung erbringen.
Beide Kühlsysteme, d. h. sowohl die Luftkühlung als auch die Wasserkühlung, haben insbesondere bei Getrieben mit stark schwankender Belastung den Nachteil, daß ihre Kühlleistung in der Regel nur schlecht oder gar nicht an die jeweiligen Betriebsverhältnisse angepaßt werden kann.
Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer einfachen und betriebssicheren Kühleinrichtung für Umlaufrädergetriebe. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß beide - auch jeweils allein betreibbare - Kühlsysteme an einem Gehäuse eines Umlaufrädergetriebes angeordnet sind, ohne sich in ihrer Kahlwirkung gegenseitig zu beeinflussen.
Die Erfindung, die für Umlaufrädergetriebe mit umlaufenden oder auch festgehaltenem Planetenträger anwendbar ist, gewährleistet - falls erforderlich - also nicht nur die volle Kühlwirkung beider Systeme, sondern es wird vorteilhaft auch eine weitgehende Anpassung der Kühleinrichtung an die jeweils erforderlichen Verhältnisse ermöglicht, z. B. derart, daß bei geringerem Wärmeabführ-Bedarf ohne weiteres die Verwendung nur eines von beiden Kühlsystemen, unter Umständen sogar der Fortfall beider Systeme erzielbar ist, ohne das Getriebegehäuse verändern zu müssen.
Das hierbei zur Anwendung kommende System für Wasserkühlung ist erfindungsgemäß durch eine Einschnürung des Getriebegehäuses und entsprechende Abdeckung als versenkter Ringraum ausgebildet, der außer einer diesen Raum quer durchtrennenden Rippe zweckmäßig mehrere kürzere Rippen zwecks vorzugsweise mäanderförmiger Urnlenkung des Kühlwasserstroms besitzt und an derjenigen Stelle des Getriebegehäuses angeordnet ist, an der ein an der Gehäuse-Innenwandung durch die umlaufenden Getriebeinnenteile erzeugter ölumlauf stattfindet. Diese Ausbildung gewährleistet, einesteils infolge der relativ hohen Geschwindigkeit des entlang der Gehäuse-Innenwandung umlaufenden öls und anderenteils infolge des im Bereich dieser Zone an der Gehäuse-Außenwandung im Ringraum umströmenden Wassers, eine an sich schon außerordentlich hohe Kühlleistung je Flächeneinheit, die noch dadurch gesteigert werden kann, daß öl und Wasser entgegengesetzte Strömungsrichtung erhalten. Für den Kühleffekt ist es dabei belanglos, ob das Getriebe eine horizontale oder vertikale Lage einnimmt.
Vorteilhaft ist das vorgeschlagene System für Wasserkühlung weiterhin auch dadurch, daß es einen Wassereinbruch in den ölraum mit Sicherheit ausschließt und auch ein Verschmutzen des nur mit großen Querschnitten arbeitenden Kühlers unwahrscheinlich macht. Da durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit des Mediums mit der niedrigeren spez. Wärme, hier also des öls, ein besonders guter Wärmeübergang erreicht wird, kann die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers gering sein. Dieser Umstand äußert sich in niedrigem Wasserverbrauch und sehr flacher Charakteristik ' so daß Schwankungen der Durchflußmenge elastisch aufgefangen werden. Der hohe Effekt dieses baulich sehr einfachen Wasserkühlers, der notfalls auch nachträglich an geeigneten Gehäusen anbringbar ist, erbringt also um so mehr einen technischen Fortschritt, als er durch seine Bauform die gleichzeitige Verwendung eines Systems für Luftkühlung weder ausschließt, noch in der Wirkung merkbar begrenzt, sondern sich -vielmehr mit diesem hinsichtlich der Kühlleistung ergänzt.
Ein derartiges System für Luftkühlung, das, insbesondere die eintriebsseitige Getriebestirnwand gut mit Kühlluft versorgen soll und das, um ein Zerflattern des Kühlluftstroms an etwaigen Hindernissen zu vermeiden, für eine genügend große Druckhöhe ausgelegt sein muß, ist an sich bekannt und besteht in seinen Hauptteilen aus einem Lüfter nebst Abdeckhaube und Leitrippen; zweckmäßig, jedoch nicht unbedingt erforderlic% ist dabei die Anordnung zusätzlicher Leitbleche od. dgl.. die dazu dienen, einen großen Teil des erzeugten beständigen Luftstroms noch an der abtriebsseitigen Getriebestimwand vorbeistreichen zu lassen und eine Ablenkung des schon bei mittleren Anlagengrößen erheblichen Luftvolumens in Bereiche zu erzielen, in denen eine Personenbelästigung ausgeschlossen ist, z. B. also nach oben.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Der durch eine Einschnürung des Getriebegehäuses 6 gebildete Ringraum 1, der auf der zweckmäßig bearbeiteten Fläche 4 eine über den gesamten Getriebeumfang dicht schließende Abdeckung 5 aus Blech od. dgl. besitzt, enthält eine den Raum 1 quer durchtrennende Rippe 2 sowie, z. B. abwechselnd rechts und links, mehrere kürzere Rippen 3. Der Ringraum 1, der an derjenigen Stelle des Getriebegehäuses 6 angeordnet ist, an der ein an der Gehäuse-Innenwandung durch umlaufende Getriebeinnenteile z. B. durch den umlaufenden Planetenträger erzeugter Ölumlauf stattfindet, wird im gezeigten Beispiel mäanderförmig vom Kühlwasser durchflossen, das durch eine Öffnung in der Abdeckung 5 neben der durchgehenden Rippe 2 zugeleitet und nach erfolgter Wärmeaufnahme durch eine zweite Öffnung 7 an der anderen Seite der Rippe 2 wieder abgeleitet wird. Zweckmäßig ist es, die Strömungsrichtung des Kühlwassers durch entsprechenden Anschluß des Wasserzulaufs und -ablaufs entgegengesetzt der mit dem ölumlauf übereinstimmenden Getriebeabtriebsdrehrichtung 8 verlaufen zu lassen.
Dem vorstehend beschriebenen System für Wasserkühlung ist ein System für Luftkühlung benachbart. Beide Systeme, die sich in ihrer Kühlwirkung gegenseitig praktisch nicht behindern, können sowohl zusammen als auch jeweils unabhängig voneinander betrieben werden. Das System für Luftkühlung, das, wie an sich bekannt, den auf der Eintriebswelle 9 sitzenden Lüfter 10 nebst der Haube 11 und die auch bei Nichtgebrauch der Luftkühlung nicht störenden Leitrippen 12 besitzt, erzeugt einen am gesamten Gehäuseumfang in Richtung der Hauptachse entlangstreichenden kräftigen Luftstrom, der bei ausreichender Druckhöhe hinter dem Getriebe mittels geeigneter Leitbleche 13 od. dgl. in eine, wie schon als Beispiel erwähnt, gewünschte Richtung gelenkt werden kann.

Claims

Patentansprüche: 1. Kühlvorrichtung für Umlaufrädergetriebe unter Verwendung eines Wasser- oder Luftkühlungssystems, dadurch gekennzeichnet, daß beide - auch jeweils allein betreibbare - Kühlsysteme(lbis5undlObis12) an einem Gehäuse eines Umlaufrädergetriebes angeordnet sind, ohne sich in ihrer Kühlwirkung gegenseitig zu beeinflussen.
2. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das System für Wasserkühlung durch eine Einschnürung des Getriebegehäuses (6) und entsprechende Abdeckung (5) als versenkter Ringraum (1) ausgebildet ist der außer einer diesen Raum (1) quer durchtrennenden Rippe (2) zweckmäßig mehrere kürzere Rippen (3) zwecks vorzugsweiser mäanderförmiger Umlenkung des Kühlwasserstromes besitzt und an derjenigen Stelle des Getriebegehäuses (6) angeordnet ist, an der ein an der Gehäuse-Innenwandung durch die umlaufenden Getriebeinnenteile erzeugter ölumlauf stattfindet. 3. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in an sich bekannter Weise mit einem Lüfter (10) nebst Haube (11) und Leitrippen (12) versehene System für Luftkühlung zusätzliche Leitbleche (13) od. dgl. zur Ablenkung eines Großteils des Luftstromes auf die abtriebsseitige Gehäusestirnwand und zur belästigungsfreien Luftabströmung aufweist.