DE1650681B2

DE1650681B2 - Schmiervorrichtung fuer die lagerstellen der planetenraeder bei planetengetrieben mit umlaufendem planetenradtraeger

Info

Publication number: DE1650681B2
Application number: DE19671650681
Authority: DE
Inventors: Robert Ignaz 3000 Hannover Wolkenstein
Original assignee: Eisenwerk Wulfel, 3000 Hannover Wulfel
Priority date: 1967-09-19
Filing date: 1967-09-19
Publication date: 1972-12-21
Also published as: DE1650681A1; US3539035A

Description

fugalkraft ständig mit öl gefüllt. Aus dem ständig Die Förderung der benötigten ölmenge in den mit öl gefüllten Raum wird die zur Schmierung be- öltangring kann am günstigsten durch ölleitrippen nötigte ölmenge entnommen und über die Verbin- erfolgen, da diese eine mit steigender Getriebedrehdungskanäle zu den Lagerstellen der Planetenräder zahl anwachsende ölmenge liefern. Bei höherer Drehgeführt. Der größere Anteil des in die Planetenrad- 5 zahl ist dabei die Verwendung von paarweise aus der Achsbobrungen eintretenden ölstroms, der von dem Mitte heraus nach links und rechts versetzt angeorddurch die Blende abgegrenzten Raum nicht mehr auf- neten Ölleitrippen vorteilhaft, weil sich durch die genommer werden kann, durchströmt jedoch die Versetzung eine strömungstechnisch besonders gün-Planetenrad-Achsbohrungen und tritt auf der dem söge Umlenkung des ölflusses in den ölfangring ölfangring gegenüberliegenden Seite »vieder aus den io hinein ergibt, die infolge der paarweisen Anordnung Planetenrad-Achsbohrungen aus. Dadurch wird das der ölleitrippen für beide Drehrichtungen wirksam vom ölfangring geförderte öl nicht nur als Schmier- ist. Bei noch höheren Drehzahlen schließlich kann mittel, sondern auf einfache Weise und in erheb- es zweckmäßig sein, das öl über eine besondere Zulichem, mit steigender Drehzahl anwachsendem Aus- fuhrleitung in den ölfangring einzupumpen, maß auch als Kühlmittel zur Erzielung der notwen- ig Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachdigen Wärmeabfuhr von den Lagerstellen der Pia- folgend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Danetenräder nutzbar gemacht. bei steilt dar

Die nach einer Ausgestaltung der Erfindung vor- Fig. 1 einen Schnitt ^irch einen Planettnrad-

geschenen ölröhrchen leiten über ihre Querbohrun- träger mit einer erfindungs^emäßen Schmier\orrich-

ccn. die sich in dem bei schnellem Guriebeiauf stan- ao tung und

dig mit öl gefüllten Raum der Planetenrad-Achs- Fig. 2 in perspektivischer, teilweise geschnittener

bohrungen befinden, den zur Schmierung benötigten Darstellung die beispielsweise Anordnung der ölleii-

Ölanteil zu den Lagerstellen. rippen bei dieser Vorrichtung.

Durch die ölröhrchen wird ein erhöhter Schutz An einer Stirnseite des Planetenradträgersl, dessen der Lagerstellen gegen ölverunreinigungen gewähr- 25 Achse 2 mit der Hauptachse des hier nicht darleistet. Da die Außenkante der Querbohrungen der gestellten Getriebes identisch ist, befindet sich ein Ölröhrchen einen Abstand von der Achsbohrungs- ölfangring 3. Jede fest mit aem Planetenradträger 1 wandung hat. können etwaige in die Planetenrad- verbundene Planetenradachse 4 bildet ein Gleitlager Achsbohrungen eingedrungene Teilchen, die zi-folge für ein Planetenrad oder einen Phnetenradblock 14 ihrer höheren Dichte an die Wandung der Achs- 30 und besitzt eine konzentrisch angeordnete, sich über bohrung gedrängt werden, nicht in die" ölröhrchen die Gesamtlänge der Achse 4 erstreckende Bohrung 5 gelangen. Es ist zwar bereits aus der deutschen An- \on durchgehend gleicher, etwa dem halben Achsenmeldung S 24065 bekannt, zum Schutz der Lager- durchmesser entsprechender Weite. Die innere OfT-stellen vor ölverunreinigungen die Planetenrad- nung »v« des ölfangringes 3 ist so bemessen, daß Achsbohrungen in einem radialen Abstand vom 35 die Planetenrad-Achsbohrungen 5 von der Fläche Grund des ölfangringes anzuordnen, so daß sich am des ölfangringes 3 noch eben überdeckt sind und die Grund "es ölfangringes ein Blindraum ausbildet, in tiefste Stelle 6 der öffnung ».r« bei waagerechter Gedem sich im öl enthaltene Teilchen höherer Dichte triebeanordnung unterhalb des ölspiegels 7 des ölsammeln können. Diese bekannte Maßnahme, die sumpfes liegt.

sich auch bei der erfindungsgemäßen Schmiervorrich- 40 An der dem ölfangring 3 gegenüberliegenden Seite tung als zweckmäßig erwiesen hat, kann bei höheren jeder Planetenradachse 4 ist eine Blende 8 angeord-Getriebe-Raumleistungen aber unzureichend sein, da net, die jeweils nur die äußere Hälfte ihrer Planetensich dann infolge der starken ölförderung in den öl- rad-Achsbohrung 5 abdeckt. Weiterhin ist jede PIafangring hinein in diesem ein verhältnismäßig turbu- netenradachse 4 mit einem oder mehreren, die gelenter Strömungszustand ergeben kann mit der Folge, 45 samte Achsenstärke durchdringenden ölröhrJien 9 daß einzelne Teilchen höherer Dichte noch in die versehen, die etwa senkrecht zur Getriebe-Haupt-Planetenrad-Achsbohrungen gewirbelt werden. Fur achse 2 verlaufen und die mit ihren gegenüberliegendiese ^Teilchen bilder, die ölröhrchen eine zusätzliche den Enden in jeweils in der Gleitschicht jeder Pia-Sperre, netenradachse * angeordneten äußeren bzw. inneren

Bei Getrieben mit Gleitlagern wirken sich die Öl- 50 Schmiernut 10' und 10" münden. Jedes Ölröhrchen 9 röhrchen aber auch noch sehr vorteilhaft auf die besitzt dabei eine zur Planetenradachse 4 parallele Sicherstellung der Anlaufschmierung aus. Sie halten Querbohrung 11, die innerhalb der äußeren Hälfte nämlich auch nach längerem Getriebestillstand eine der Bohrung 5 jeder Planetenradachse 4 derart angewisse ölmenge zurück, d. h. sie bilden zusammen geordnet ist, daß die Außenkante jeder Querbohrung mit den bei Gleitlagern vorhandenen Schmiernuten 55 11 zur Ac.isbohrungswandung einen Mindestabstand ein ölreservoir für den Anlaufzustand, »α« und ihre Innenkante zur Achsbohrungsmitte

Schließlich ermöglichen die Ölröhrchen, da sie die einen Mindestabstand »b« besitzt,

gesamte Stärke der zugehörigen Planetenradachse Das öl wird mittels ölleitrippen 12 in den ölfang-

durchdringen und somit auf einander radial gegen- ring 3 gefördert. Die ölleitrippen befinden sich am

überliegenden Seiten der Planetenradachsen münden, 60 Deckel 13 des Getriebes. Sie stauen das vom um-

daß das öl jeweils radial zur äußeren oder inneren laufenden Planetenradträger 1 durch Adhäsion mit-

Seite der Planetenradachsen zu z. B. dort angeord- genommene öl und lenken es in einer mit steigender

neten Schmiernuten fließen kann. Es wird somit auch Drehzahl v/achsenden Menge über schaufeiförmige

wechselnder Kraftflußrichtung und damit wechseln- Fortsätze 12' in den ölfangring 3 hinein. Von dort

der Lage der Saug^one zwischen Lagerbohrung und 65 aus strömt es ohne weitere Stauung in die weiten

Lagerachse Rechnung getragen, so daß die Schmier- Bohrungen 5 der Planetenradachsen 4 ein. Ein Teil

vorrichtung auch bei Getrieben für wechselnde dieses Öls gelangt über die ölröhrchen 9 und die

Kraftflußrichtung verwendbar wird. Schmiemuten 10' bzw. 10" zur Gleitschicht jeder

Planetenradaclise, während der größere, zur Schmierung nicht benötigte Teil dieses Öls die Bohrungen 5 durchströmt und dadurch eine ausgezeichnete Kühlung jeder Planetenradlagerung gewährleistet.

Bei Getrieben für höhere Drehzahlen ist es zweckmäßig, an Stelle einer in der Getriebe-Längsmittelebene, also senkrecht oberhalb der Getriebe-Hauptachse 2 verlaufenden ölleitrippe zwei paarweise aus der Mitte heraus nach links und rechts versetzte ölleitrippen 12 vorzusehen (F i g. 2). Hierdurch wird erreicht, daß ohne Rücksicht auf die vorhandene Drehrichtung stets eine strömungstechnisch besonders günstige ölumlenkung in den ölfangring 3 erfolgt. Läuft z. B. der Planetenradträger 1 mitsamt dem mitgenommenen Öl in Richtung des aus F i g. 2 ersiehtliehen starken Pfeiles im Getriebe um, so wird das Öl entsprechend der jeweiligen Drehzahlhöhe an der linken ölleitrippe 12 des dargestellten Rippenpaares mehr oder weniger gestaut Und schon kurz vor der Getriebe-Längsmittelebene über den schaufelförmigen Fortsatz 12' in Richtung des schwächeren Pfeiles in den ölfangring 3 abgelenkt. Dies ergibt bei höheren Drehzahlen eine verbesserte Ölströmung durch die Bohrungen 5 hindurch.

Bei einer weiteren Ausdehnung des Drehzahlbereiches zu höheren Drehzahlen hin kann es geschehen, daß dann die ölleitrippen nicht mehr ausreichend wirksam sind. Für derart hohe Drehzahlen ist es zweckmäßig, an Stelle der ölleitrippen das Schmieröl z. B. über die Leitung 15 ohne besonderen Druck in den Ölfangring 3 einzuspritzen. Die Fliehkraft übernimmt dann die weitere ölförderung.

Sofern das Getriebe z. B. mit vertikaler Hauptachse angeordnet werden soll, wird es naturgemäß erforderlich, den ölfangring 3 an der unten liegenden Stirnseite des Planetenradträgers 1 anzuordnen, so daß die ölleitrippen 12 entfallen können. Bei dieser Anordnung baut sich innerhalb des nunmehr völlig unter dem ölspiegel liegenden ölfangringes infolge Fliehkraftwirkung ein Öldruck gemäß der Gleichung

rW

auf, worin h die Druckhöhe, g die Erdbeschleunigung, r den Ringradius und ω die Winkelgeschwindigkeit bezeichnen. Dieser Öldruck bewirkt es, daß das Schmieröl in den hohlgebohrten Planetenradachsen über den Spiegel des ölsumpfes hinaus hochsteigt und über die ölröhrchen wieder zu den Schmierstellen gelangt. Für schrägstehende Getriebe gilt, je nach Drehzahl und Neigung der Getriebehauptachse, entweder die letztgenannte oder aber die für Horizontalahordnung zweckmäßige Anordnung von ölfangring und öiieiirippen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

dem im ölfangring angesammelten ölvorrat kann Patentansprüche: somit unter der Wirkung der Zentrifugalkraft laufend ein ölstrom über die Planetenrad-Achsbohrungen

1. Schmiervorrichtung für die Lagerstellen der und die Verbindungskanäle zu den zu schmierenden Planetenräder bei Planetengetrieben mit um- 5 Lagerstellen gelangen.

laufendem, mehrere hohlgebohrte Planetenrad- Es ist bei derartigen Schmiervorrichtungen weiterachsen aufweisendem Planetenradträger, wobei hin bereits bekannt, das von dem Getriebegehäuse das durch Fliehkraft an das Getriebegehäuse ge- abfließende öl mittels am Getriebegehäuse befestigschleuderte und von dort abfließende öl durch ter stationärer Leitelemente, die die Form von Leit-Leitelemente zu einem an einer Stirnseite des io rippen oder Leitkanälen haben können, direkt in den Planetenradträgers angeordneten ölfangring ge- ölfangring hinein umzulenken. Dadurch wird eine leitet wird, der mit axialem Abstand die Planeten- besondere ölschleuder entbehrlich. So ist aus der rad-Achsbohrungen noch eben überdeckt, und ÜSA.-Patentschrift 2 822705 eine Schmiervorrichdiese über Verbindungskanäle mit den Lager- tung bekannt, bei der ebenso wie bei der voranstellen der Planetenräder verbunden sind, da- 15 gehend beschriebenen Schmiervorrichtung die Lagerdur c h gekennzeichnet, daß jede Pia- stellen der Planetenräder über einen seitlich am PIa- ne.enrad-A('. äbohrung (S) über die Gesamtlänge netenträger befestigten ölfangring, blinde Achsder Achse (4) von durchgehend gleicher, etwa bohrungen in den Planetenradachsen und davon ausdem halben Achsendurchmesser entsprechender gehende radiale Verbindungsbohrungen mit öl ver-Weite und an der dem ölfangring (3) gegenüber- 20 sorgt werden. Zur Einleitung des Öls in den ölfangliegenden Seite durch eine Blende (8) über die ring ist in diesem Fall ein oberhalb der Hauptwelle radial äußere Hälfte abgedeckt ist. des Getriebes am Getriebegehäuse befestigter, trog-

2. Schmiervorrichtung nach Anspruch 1, da- artiger Leitkanal vorgesehen, der an seinem oberen durch gekennzeichnet, daß jede Planetenradachse Ende eine Einlaßöffnung und an seinem unteren (4) mit einem oder mehreren die gesamte Achsen- 25 Ende ein Auslaufmundstück besitzt. Durch die obere stärke durchdringenden ölröhrchen (9) versehen öffnung gelangt ein Teil des im Betrieb durch Fliehist und jedes ölröhrchen (9) innerhalb der radial kraft an das Getriebegehäuse geschleuderten und von äußeren Bohrungshälfte seiner Planetenradachse dort abfließenden Öls in den Leitkanal. Dessen uneine zur letzteren achs-parallt"; Querbohrung (11) teres Auslaufmundstück erstreckt sich in Axialrichbesitzt, deren Außenkante zur Achsbohrungs- 30 tung des Getriebes in den Bereich des ölfangringes wandung und deren Innen ante zur Achs- hinein, so daß das aus dem Leitkanal abfließende öl bohrungsmitte einen Abstand (a bzw. b) auf- von dem ölfangring aufgenommen werden kann,
weisen. Vom Prinzip her haben sich die bekannten

3. Schmiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 Schmiervorrichtungen als durchaus vorteilhaft erfür Getriebe mit hoher Drehzahl, wobei die Leit- 35 wiesen, da sie innerhalb eines gewissen Drehzahlelemente für das vom Getriebegehäuse ab- und Belastungsbereiches die Verwendung einer fließende öl als am Getriebegehäuse angeordnete teuren Druckölschmierung mit ölpumpe nebst Zuölleitrippen ausgebildet sind, welche das mit dem behör sowie komplizierter im Getriebe bzw. dessen Planetenradträger umlaufende öl in den ölfang- Planetenträger angeordneter ölführungen entbehrring umlenken, dadurch gekennzeichnet, daß 40 Hch machen. Allerdings haben sie den Nachteil, daß zwei paarweise zusammengehörende ölleitrippen sie nur die Zufuhr eines beschränkten ölvolumens (12) vorgesehen sind, die aus der Mitte des Ge- gestatten, welches wohl zur Schmierung der Lagertriebedeckels (13) heraus jeweils seitlich nach stellen der Planetenräder ausreicht, nicht aber auch links und rechts versetzt angeordnet sind. noch zu einer zusätzlichen Kühlung dieser Lager-

45 stellen. Deshalb läßt sich bei diesen bekannten Schmiervorrichtungen mit dem Schmiermittel nicht

auch zugleich noch eine Wärmeabfuhr an den Lageratellen der Planetenräder erzeugen, mit der Folge, daß die Getriebedrehzahl und -belastung über eine

Schmiervorrichtungen für die Lagerstellen der 50 mittlere Grenze hinaus nach oben hin nicht mehr Planetenräder bei Planetengetrieben nach dem Aus- ohne weiteres ausweitbar ist und jedenfalls die neuergangspunkt der Erfindung sind bereits in verschie- dings geforderten hohen Getriebe-Raumleistungen denen Ausführungsformen bekannt. So beschreibt (d. h. hohe Getriebe-Leistungen pro Einheit des Gedie deutsche Anmeldung S 24065 eine solche triebe-Volumens), bei denen die Wärmeabfuhr an Schmiervorrichtung, bei der das während des Ge- 55 den Lagerstellen der Planetenräder für die Getriebetriebeumlaufes durch Fliehkraft an das Getriebe- funktion ausschlaggebend ist, nicht erreicht werden gehäuse geschleuderte und von dort zum ölsumpf können.

abfließende öl durch Leitflügel in eine ölschleuder Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Schmiergeleitet wird, welche auf der Hauptwelle des Getrie- vorrichtung der eingangs definierten Art dahin zu bes angeordnet ist. Diese Ölschleuder schleudert das 60 verbessern, daß sie bei einfacher Bauart eine Steige-Öl in einen an der zugeordneten Stirnseite des Pia- rung des Drehzahl- und Belastungsbereiches des Genetenträgers befestigten, taschenartigen ölfangring, triebes, also eine erhöhte Getriebe-Raumleistung zudessen Fläche die Planetenradachsen überdeckt, so läßt.

daß sich vor diesen ein ölvorrat ansammeln kann. Durch die Lösung nach der Erfindung wird er-

In den Planetenradachsen ist eine blinde Achs- 65 reicht, daß ein starker, mit steigender Drehzahl zubohrung angebracht, die über radiale Verbindungs- nehmender ölstrom in die Planetenrad-Achsbohrunbohrungen mit den mit öl zu versorgenden Lager- gen eintritt. Diese bleiben innerhalb des durch die stellen der Planetenräder in Verbindung steht. Aus Blenden abgegrenzten Raumes infolge der Zentri-