DE19652834A1 - Geschwindigkeitswechselgetriebevorrichtung - Google Patents

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Geschwindigkeitswechselgetriebe­ vorrichtung (als eine Untersetzungsgetriebevorrichtung oder als eine Übersetzungsgetriebevorrichtung) Insbesondere be­ trifft sie eine Geschwindigkeitswechselgetriebevorrichtung, die für eine Verwendung im Zusammenhang mit Antriebsmotoren großer Abmessung geeignet ist, beispielsweise solche Motoren, die in einem Rolltreppensystem, einem Fahrstuhlsystem oder einem Liftsystem in einem Skigebiet installiert sind.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Bis heute ist eine in der Fig. 6 dargestellte Untersetzungsge­ triebevorrichtung als Geschwindigkeitswechselgetriebevorrich­ tung für die oben angegebene Verwendung bekannt gewesen.

Die exemplifizierte Untersetzungsgetriebevorrichtung enthält eine Vielzahl von Getriebewellen 4a-4d, welche innerhalb ei­ nes Gehäuses 2 in einer horizontalen Richtung angeordnet sind. Das Gehäuse 2 ist eine Struktur, die transversal aufge­ teilt ist, d. h., die in einen oberen und in einen unteren Ab­ schnitt aufgeteilt ist. Die sich berührenden Oberflächen der oberen und unteren Abschnitte sind entsprechend mit halb­ kreisförmigen Ausnehmungen ausgebildet. Hier werden die Ge­ triebewellen 4a bis 4d in die von den oberen und unteren Aus­ nehmungen gebildeten kreisförmigen Löcher eingefügt.

Übrigens bezeichnen die Symbole 6a bis 6d Lagerungen, die die entsprechenden Getriebewellen 4a bis 4d abstützen, um drehbar zu sein, während die Symbole 8a und 8d Öldichtungen bezeich­ nen, die an denjenigen Stellen der Getriebewellen 4a und 4d angeordnet sind, welche aus dem Gehäuse 2 herausragen.

Der Grund, warum das Gehäuse 2 transversal in einen oberen und einen unteren Abschnitt aufgespalten ist, liegt darin, es zu ermöglichen, daß die Getriebewellen 4a bis 4d einschließ­ lich der Lagerungen 6a bis 6d und der Öldichtungen 8a und 8d einfach eingebaut werden können. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Achsen der Getriebewellen 4a bis 4d jeweils auf einer identischen Höhe (vertikales Positionsniveau) H an­ geordnet.

In einer Untersetzungsgetriebevorrichtung mit einer derarti­ gen Struktur ist der Ölpegel PL einer Ansammlung von Öl P in­ nerhalb des Gehäuses 2 einfach in Übereinstimmung mit der un­ tersten Position der Öldichtung 8a festgelegt, welche in Übereinstimmung mit der Getriebewelle mit dem größten Durch­ messer 4a (in dem dargestellten Beispiel) befestigt ist.

Genauer gesagt, der Pegel PL des gesammelten Öles P ist auf einer Höhe festgesetzt, bei der die Lagerung 6a der Getriebe­ welle mit dem größten Durchmesser 4a in das gesammelte Öl P eintaucht, allerdings die Öldichtung 8a nicht in das Öl P eintaucht. Der Pegel PL des Öles P ist so festgesetzt, daß er aufgrund der Berücksichtigung folgender Fakten nicht die Öl­ dichtung 8a benetzt:

• (1) Wenn die Öldichtung in das Öl eingetaucht ist, neigt sie dazu, sich zu verschlechtern.
• (2) Selbst in dem Fall, in dem die Öldichtung sich ver­ schlechtert hat, muß das Öl P an einem Ausfließen gehindert werden.
• (3) Da die Untersetzungsgetriebe selbst jeweils eine große Abmessung aufweisen und in das Öl eintauchen werden, muß die Menge des in dem Gehäuse vorhandenen Öls P soweit als möglich eingespart werden.

In dem Fall, in dem der Pegel PL des Öles P auf der Grundlage der Höhe der Öldichtung 8a festgelegt worden ist, die der Ge­ triebewelle mit dem größten Durchmesser 4a in dieser Art und Weise entspricht, werden die Getriebewellen mit geringeren Durchmessern, beispielsweise 4c und 4d, entsprechend derarti­ gen Zustände unterworfen, in denen die entsprechenden Lage­ rungen 6c und 6d nicht in das Öl P eintauchen, da alle diese Wellen 4a bis 4d die identische Höhe H aufweisen.

Daher werden diese Lagerungen 6c und 6d derart geschmiert, daß der Ölspritzer des Zahnrades 10 von einem Schmierungs­ hilfsgefäß 9 eingefangen wird, das die Form einer Rutsche bzw. Rinne aufweist, wobei das Öl in die spezifischen Lage­ rungsabschnitte von dem Schmierungshilfsgefäß 9 eingebracht wird. In dem Fall, in dem das Schmierungshilfsgefäß 9 in ei­ ner Höhenposition angeordnet ist, um den von dem Zahnrad 10 weggeschleuderten Ölspritzer einzufangen, muß das Öl in einer ausreichenden Menge in das Schmierungshilfsgefäß 9 hineinge­ spritzt werden, um die Lagerung 4c und 4d zu schmieren.

Falls die Drehgeschwindigkeit des Zahnrades 10 niedrig ist, wird die in das Schmierungshilfsgefäß 9 hineingespritzte Öl­ menge für eine Zuführung zu den Lagerungen 4c und 4d nicht ausreichend sein.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wurde durchgeführt, um dieses Pro­ blem des oben angegebenen Standes der Technik zu korrigieren. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine adäquate Schmierung der Lagerungen in eine Geschwindigkeitswechselge­ triebevorrichtung selbst während einer Rotation des Zahnrades mit niedriger Geschwindigkeit zur Verfügung zu stellen. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Struktur gelöst, die in dem Patentanspruch 1 angegeben ist.

In der vorliegenden Erfindung wurde das Phänomen berücksich­ tigt, das Öl, welches an der Zahnoberfläche eines Zahnrades anhaftet, wenn das Zahnrad sich durch das angesammelte Öl hindurchbewegt, lateral nach außen oder zur Seite gedrückt wird, wenn die Zahnräder miteinander kämmen. Falls die Schmierungshilfsgefäßvorrichtung lateral bzw. seitlich von dem Kämmbereich der Zahnräder angeordnet ist, kann das her­ ausgedrückte Öl von der Schmierungshilfsgefäßvorrichtung ein­ gefangen und in die eine Schmierung benötigenden Lagerungen eingegeben werden. Selbst wenn das Getriebe bzw. das Zahnrad sich mit einer geringen Geschwindigkeit dreht, können ausrei­ chende Ölmengen den Lagerungen zugeführt werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die obere sowie andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der Erfindung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen deutlicher, in denen gleiche Bezugszahlen gleiche oder ähnli­ che Teile bezeichnen und worin:

Fig. 1 eine vertikale Querschnittsansicht der essentiellen Bereiche einer Geschwindigkeitswechselgetriebevor­ richtung ist, welche einen Aspekt der Anwendung der vorliegenden Erfindung darstellt, und zwar gesehen entlang der Linie I-I von Fig. 5;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht ist, und zwar gesehen ent­ lang der Linie II-II von Fig. 1;

Fig. 3 eine horizontale Querschnittsansicht ist von entlang der Linie III-III von Fig. 5 gesehenen essentiellen Abschnitten des Geschwindigkeitswechselgetriebes;

Fig. 4 eine Draufsicht auf das untere Gehäuse der Geschwin­ digkeitswechselgetriebevorrichtung ist;

Fig. 5 eine vertikale Querschnittsansicht der Geschwindig­ keitswechselgetriebevorrichtung ist; und

Fig. 6 eine schematische, vertikale Querschnittsansicht ist zur Darstellung einer Untersetzungsgetriebevorrich­ tung nach dem Stand der Technik.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Nun wird ein Aspekt der Anwendung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden:

Fig. 1 ist eine vertikale Querschnittsansicht essentieller Ab­ schnitte einer Geschwindigkeitswechselgetriebevorrichtung, während Fig. 2 eine Querschnittsansicht ist, und zwar gesehen entlang der Linie II-II von Fig. 1. Die Fig. 3 ist eine hori­ zontale Querschnittsansicht der essentiellen Abschnitte der Geschwindigkeitswechselgetriebevorrichtung, wobei Fig. 4 eine konstruktionsmäßige Ansicht des unteren Gehäuses der Ge­ schwindigkeitswechselgetriebevorrichtung ist und Fig. 5 eine vertikale Querschnittsansicht der Geschwindigkeitswechselge­ triebevorrichtung zeigt.

Wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt, besteht das (untere) Gehäuse 21 aus einer geteilten Form mit einer Vielzahl von Wellenlö­ chern, die so ausgebildet sind, daß sie das Gehäuse horizon­ tal durchdringen. Lagerungen (nicht in der Fig. 4 oder in der Fig. 5 gezeigt) sind in die einzelnen Wellenlöcher 22 und auf beide Enden einer jeden Getriebewelle (nicht in den Fig. 4 oder 5 gezeigt) eng angepaßt. Die Wellen erstrecken sich ho­ rizontal nebeneinander und sind in den Lagerungen drehbar ab­ gestützt.

Im übrigen entspricht die vertikale Querschnittsansicht von Fig. 1 der Linie I-I von Fig. 5, die Querschnittsansicht von Fig. 2 der Linie II-II von Fig. 1, während die horizontale Querschnittsansicht von Fig. 3 der Linie III-III von Fig. 5 entspricht. Auf diese Figuren wird in der folgenden Beschrei­ bung Bezug genommen.

Wie in den Figuren gezeigt, ist eine Getriebewelle 30, deren beide Enden in den entsprechenden Lagerungen 32A und 32B drehbar abgestützt sind, eng in den Wellenlöchern 22 einge­ paßt. Dabei ragt eines ihrer Enden aus dem Gehäuse 21 heraus. Die Wellenlöcher 22 sind mit Lagerdeckeln 33 und 34 entspre­ chend verschlossen, wobei das Ende der Getriebewelle 30 durch bin Durchführungsloch 34a, das in dem Lagerdeckel 34 ausge­ bildet ist, nach außen aus dem Gehäuse 21 herausragt. Zusätz­ lich ist eine Öldichtung 36 um eine Buchse 35 an dem nach au­ ßen ragenden Teil 30a der Getriebewelle 30 und der inneren Um­ fangsoberfläche des Durchführungslochs 34a des Lagerdeckels 34 angeordnet.

Ein Zahnrad 38 mit kleinerem Durchmesser (in dem dargestell­ ten Beispiel ein Schrägradgetriebe) ist an der Getriebewelle 30 zwischen den Lagerungen 32A und 32B von dieser Welle 30 befestigt.

Das Zahnrad bzw. Getriebe 38 ist an einer Position angeord­ net, die näher zur Lagerung 32A (auf der linken Seite von Fig. 1 oder von Fig. 3 gesehen) liegt. Das Zahnrad 38 wird an einem Kämmeingriffabschnitt 40 mit einem Zahnrad 39 im Käm­ meingriff gehalten, welches einen größeren Durchmesser auf­ weist und einer angrenzenden Getriebewelle (nicht gezeigt) zugeordnet ist. Da beide Getriebewellen 30 (eine von ihnen ist nicht dargestellt) ihre Achsen auf einer identischen Höhe angeordnet haben, befindet sich der Kämmeingriffsabschnitt 40 zwischen den Zahnrädern 38 und 39 ebenfalls auf der gleichen Höhe wie diejenige der Achse H1 der Getriebewelle 30.

Andererseits wird eine Ansammlung von Öl P auf dem inneren Boden des Gehäuses 21 gebildet. Aus den vorstehend angegebe­ nen Gründen ist der Ölpegel PL1 des Öles P höher festgelegt als das untere Endniveau H2 des Zahnrads 39 mit großem Durch­ messer und auch tiefer als das untere Ende H3 der Lagerungen 32A und 32B (PL < PL1). Aufgrund dessen tauchen die Walzen 32R der dargestellten Lagerungen 32A und 32B nicht in das Öl P ein.

Um die Lagerung 32A und 32B mit Öl zu versorgen, sind inner­ halb des Gehäuses 21 Schmierungshilfsgefäße 50 bzw. 60 befe­ stigt. Die Schmierungshilfsgefäße 50 bzw. 60 sind beiderseits der Zahnräder 38 bzw. 39 angeordnet und verlängert, so daß jeweils ein Ende von ihnen bis zu einer Position geführt ist, an der es das seitwärts aus dem Kämmeingriffsabschnitt 40 der Zahnräder 38 und 39 herausgedrückte Öl einfangen kann.

Das in den Fig. 1 oder 3 auf der linken Seite angeordnete Schmierungshilfsgefäß 50 ist an der Innenoberfläche 21a des Gehäuses 21 so befestigt, daß sein Flanschteil 51 mittels ei­ nes Bolzens 53 angeklemmt ist. Dieses Schmierungshilfsgefäß 50 ist unterhalb der unteren Endposition der Lagerung 32A be­ festigt und begrenzt einen rinnenähnlichen Raum mit einem V- förmigen vertikalen Abschnitt 55 zwischen der Innenoberfläche 21a des Gehäuses und einem schrägen Plattenteil 52, der sich von dem Flanschteil 51 aus nach oben erstreckt. Der rinnen­ förmige Raum 55 entspricht gerade der Position der Walze 32R am unteren Ende der Lagerung 32A. Dieser rinnenähnliche Raum 55 dient als Auffangwanne für das Öl und ist bis nahe an die Seite des Kämmeingriffabschnittes 40 der Zahnräder 38 und 39 verlängert, was in der Fig. 3 dargestellt ist.

Das Schmierungshilfsgefäß 60 ist in den Fig. 1 oder 3 auf der linken Seite angeordnet und auch an der inneren Oberflä­ che 21b des Gehäuses 21 dadurch befestigt, daß sein Flansch­ teil 62 mit einem Bolzen 63 angeklemmt ist. Dieses Schmie­ rungshilfsgefäß 60 enthält einen Einfangplattenteil 61 mit einer großen horizontalen Fläche. Der Rand des Einfangplat­ tenteils 61 ist in drei Richtungen von einer Vorderwand 61a und zwei Seitenwänden 61b umschlossen. Ein Raum 65, der als Auffangwanne für das Öl dient, wird durch den weiteren Plat­ tenteil 61 und den Wänden in den drei Richtungen sowie der Innenoberfläche 21b des Gehäuses gebildet. Die Position des Raumes 65 entspricht derjenigen der Walze 32R an dem unteren Ende der Lagerung 32B. Im übrigen sind die Seitenwände 61b höher als die vordere Wand 61a.

Hierbei ist das vordere Ende des Einfangplattenteils 61 bis nahe an die Seite des Kämmeingriffabschnittes 40 der Zahnrä­ der 38 und 39 verlängert, so daß das aus dem Kämmeingriffab­ schnitt 40 der Zahnräder 38 und 39 herausgedrückte Öl auf den Einfangplattenteil 61 tropft.

Als nächstes wird der Betrieb dieser Ausführungsform be­ schrieben.

Aufgrund der Drehbewegung des Zahnrades 39 haftet Öl aus der Ansammlung von Öl P an der Zahnoberfläche dieses Zahnrades 39 an. Wenn die Zahnräder 38 und 39 miteinander kämmen, wird in­ folgedessen das an der Zahnoberfläche anhaftende Öl seitwärts des Kämmeingriffabschnitts 40 nach außen gedrückt. Da die Schmierungshilfsgefäße 50 und 60 seitlich des Kämmeingriffab­ schnittes 40 der Zahnräder 38 und 39 liegen, wird das heraus­ gepreßte Öl von diesen Schmierungshilfsgefäßen 50 und 60 ein­ gefangen und den entsprechenden Lagerungen 32A und 32B zuge­ führt, welche nicht in die Ansammlung von Öl P eintauchen. Hierbei wird das Öl aus dem Kämmeingriffabschnitt 40 nicht nur dann herausgepreßt, wenn die Zahnräder 38 und 39 langsam drehen, sondern auch, wenn diese schnell rotieren. Daher wer­ den ausreichende Mengen von Öl zu jeder Zeit den Lagerungen 32A und 32B unabhängig von den Drehgeschwindigkeiten der Zahnräder 38 und 39 zugeführt, so daß die Schmierung dieser Lagerungen verbessert ist.

Übrigens müssen beide Lagerungen 32A und 32B nicht immer mit­ tels dieser Ausführungsform der Schmierungshilfsgefäße 50 und 60 geschmiert werden.

In dem Fall, in dem das Schmieröl in zwei angrenzende Lage­ rungen eingeführt werden muß, kann das Hilfsgefäß länger aus­ gebildet sein, um das zusätzliche Lager aufzunehmen. Daher können beide Lagerungen adäquat mit Öl geschmiert werden, das in dem Hilfsgefäß eingefangen worden ist. Dies wird die An­ zahl der in der Einheit notwendigen Hilfsgefäße reduzieren. Wie oben beschrieben, ist gemäß der vorliegenden Erfindung nach Patentanspruch 1 das Schmierungshilfsgefäß an einer Po­ sition befestigt, die seitlich und unterhalb des Kämmein­ griffabschnittes der Zahnräder liegt. Daher können Lagerun­ gen, die nicht in die Ansammlung von Öl eintauchen, mit aus­ reichenden Mengen von Öl selbst während einer Drehung des Zahnrades mit niedriger Geschwindigkeit versorgt werden. Das daraus resultierende Niveau der Ölansammlung wird auf einer niedrigen Position bzw. Stellung gehalten, und die Schmierung der Lagerungen ist verbessert.

Nach der vorliegenden Erfindung gemäß Patentanspruch 2 können ausreichende Ölmengen den Lagerungen an beiden Enden der Ge­ triebewelle mittels Hilfsgefäßen für die Schmierung zugeführt werden.

Nach der vorliegenden Erfindung gemäß Patentanspruch 3 oder 4 können ausreichende Ölmengen einer Vielzahl von Lagerungen zugeführt werden, beispielsweise den aneinander angrenzenden Lagerungen mittels eines einzelnen Hilfsgefäßes für die Schmierung.

Claims (4)

1. Geschwindigkeitswechselgetriebevorrichtung mit Zahnrädern (38, 39), die miteinander kämmen, Getriebewellen (30), welche horizontal in einer Position angeordnet sind, in denen diese Zahnräder (38, 39) entsprechend gehaltert sind, Lagerungen (32A, 32B) zur drehbaren Abstützung der entsprechenden Getrie­ bewellen (30) und mit einem Gehäuse (21), welches die Getrie­ bewellen (30) und die Lagerungen (32A, 32B) aufnimmt und in welchem auf der inneren Bodenseite eine Ansammlung von Öl (P) für die Schmierung gebildet ist, wobei diese Geschwindig­ keitswechselgetriebevorrichtung umfaßt:
eine Schmierungshilfsgefäßeinrichtung (50, 60) zum Einfangen des aus dieser Ansammlung von Öl (P) durch die Rotation die­ ser Zahnräder (38, 39) herausgeförderten Öls sowie zum Einfüh­ ren dieses so erhaltenen Öls in mindestens eine von diesen Lagerungen (38, 39), welche nicht direkt in diese Ansammlung von Öl (P) eintaucht, wobei diese Schmierungshilfsgefäßein­ richtung (50, 60) an einer Position befestigt ist, welche seitlich und unterhalb des Kämmeingriffabschnittes dieser Zahnräder liegt, wobei ein Pegel (PL) diese Ansammlung von Öl (P) innerhalb des Gehäuses (21) auf eine Höhe festgesetzt ist, an welcher ein unteres Ende (H2) von mindestens einem dieser Zahnräder (38, 39) in die Ansammlung von Öl (P) einge­ taucht ist.

2. Geschwindigkeitswechselgetriebevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierungshilfsgefäßein­ richtung Schmierungshilfsgefäße enthält, die entsprechend zu beiden Seiten des Kämmeingriffabschnittes befestigt sind und welche das empfangene Öl in die entsprechenden Lagerungen (32A, 32B) einführen, die zu beiden Seiten der Zahnräder (38, 39) angeordnet sind.

3. Geschwindigkeitswechselgetriebevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierungshilfsgefäßein­ richtung ein Schmierungshilfsgefäß enthält, das so befestigt ist, daß es das empfangene Öl in mindestens zwei von diesen Lagerungen einführt.

4. Geschwindigkeitswechselgetriebevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines dieser Schmie­ rungshilfsgefäße derart befestigt ist, daß es das empfangene Öl in mindestens zwei dieser Lagerungen einführt.