DE202007004103U1

DE202007004103U1 - Schmierritzel und Schmiereinrichtung

Info

Publication number: DE202007004103U1
Application number: DE202007004103U
Authority: DE
Original assignee: Lincoln GmbH
Current assignee: SKF Lubrication Systems Germany GmbH
Priority date: 2007-03-16
Filing date: 2007-03-16
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2017-03-17
Also published as: ES2633093T3; DK2122173T3; EA017200B1; EP2122173A1; AU2007349703A1; CN101636586A; US8171815B2; KR20090119836A; US20100101352A1; EP2122173B1; CN101636586B; WO2008113396A1; AU2007349703B2; EA200901173A1; ZA200904093B; KR101179656B1

Abstract

Schmierritzel, insbesondere für eine Schmiereinrichtung, zum Aufbringen eines bspw. durch eine Schmierstoffleitung von einer Schmierstoffpumpe aus einem Vorratsbehälter geförderten Schmierstoffes, insbesondere Fett, auf wenigstens ein Zahnrad oder dgl., wobei das Schmierritzel (1) eine Außenverzahnung aufweist, in welche wenigstens ein Schmierstoffauslass (8) mündet, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmierritzel (1) aus wenigstens zwei jeweils entlang einer vorzugsweise radialen Teilungsebene (E) miteinander verbindbaren Schmierritzelteilen (1a, 1b) aufgebaut ist, wobei in der Teilungsebene (E) wenigstens ein Schmierstoffkanal (6) verläuft, der mit dem wenigstens einen Schmierstoffauslass (8) verbindbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schmierritzel und eine Schmiereinrichtung zum Aufbringen eines beispielsweise durch eine Schmierstoffleitung von einer Schmierstoffpumpe aus einem Vorratsbehälter geförderten Schmierstoffes, insbesondere Fett, auf wenigstens ein Zahnrad, wobei das Schmierritzel eine Außenverzahnung aufweist, in welche wenigstens ein Schmierstoffauslass mündet.
Eine derartige Einrichtung zum Abschmieren von Zahnrädern ist beispielsweise aus der DE 201 21 923 U1 bekannt. Das dort als Zahnkranzmodul bezeichnete Schmierritzel hat die Außenkontur eines herkömmlichen Zahnrads mit Evolventenverzahnung. Ein verbessertes Schmierritzel der oben genannten Art ist auch aus der DE 20 2006 011 330 U1 bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, ein Schmierritzel und eine Schmiereinrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche besonders einfach und kostengünstig herstellbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im Wesentlichen dadurch gelöst, dass das aus wenigstens zwei entlang einer vorzugsweise radialen Teilungsebene miteinander verbindbaren Schmierritzelteilen aufgebaut ist, wobei in der Teilungsebene wenigstens ein Schmierstoffkanal verläuft, der mit dem wenigstens einen Schmierstoffauslass verbindbar ist. Die Schmierstoffversorgung erfolgt bei einem Schmierritzel vorzugsweise über eine zentrale, bspw. in einer Welle ausgebildete Schmierstoffzuführung, wobei der Schmierstoff innerhalb des Schmierritzel zunächst bspw. radial von innen nach außen und dann auch axial verteilt wird. Hierzu ist es erforderlich, viele Bohrungen und/oder Kanäle in dem Schmierritzel auszubilden, die teilweise nur sehr schwer herstellbar sind. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass die Ausbildung von bspw. radial verlaufenden Kanälen zu den einzelnen Zähnen dadurch deutlich vereinfacht werden kann, wenn diese Kanäle aus zwei Kanalhälften zusammengesetzt sind, die miteinander verbindbar sind. Hierzu sind erfindungsgemäß bspw. zwei Schmierritzelteile vorgesehen, die entlang einer Teilungsebene derart miteinander verbindbar sind, dass Schmiermittelkanäle in der Teilungsebene verlaufen.
Eine besonders kostengünstige Herstellung eines Schmierritzels wird dadurch ermöglicht, dass dieses aus zwei zumindest im Wesentlichen baugleichen Schmierritzelteilen aufgebaut ist. Ein gleicher Aufbau der miteinander zu verbindenden Schmierritzelteile senkt nicht nur die Herstellungskosten, da weniger verschiedene Werkzeuge zur Herstellung der Schmierritzelteile vorgehalten werden müssen, sondern ist auch hinsichtlich der Lagerhaltungskosten vorteilhaft, da die Anzahl der verschiedenen Bauteile, die zum Aufbau eines Schmierritzels erforderlich sind, äußerst gering gehalten werden kann.
Die Schmierritzelteile können bspw. mittels einer Verschraubung miteinander verbunden werden. Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es auch möglich, einen bspw. hülsenartige Nabe vorzusehen, über welche die Schmierritzelteile miteinander verbindbar sind. Weiter können auch Vorsprünge und Vertiefungen an den Schmierritzelteilen derart vorgesehen sein, dass die Vorsprünge passgenau in die Vertiefungen eingreifen, um die Schmierritzelteile miteinander zu verbinden. Dies kann auch eine Zentrierung oder Ausrichtung der Teile zueinander erleichtern.
Wenn die Oberfläche der Schmierritzelteile im Bereich der Außenverzahnung eine Profilierung aufweist, bilden sich bspw. kleine Taschen oder Vertiefungen, in denen sich Schmierstoff ansammeln kann. Dies ermöglicht eine gewisse Notschmierung, wenn bspw. die Schmierstoffzufuhr unterbrochen sein sollte.
In den Schmierritzelteilen sind erfindungsgemäß radial verlaufende und axial verlaufende Kanäle vorgesehen, wobei die axial verlaufenden Kanäle über wenigstens einen Schmierstoffauslass mit der Oberfläche der Außenverzahnung in Verbindung stehen. Auch hier können Taschen oder dgl. Schmierstoffreservoirs gebildet werden, die eine gewissen Notschmierung ermöglichen.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Zähne der Außenverzahnung des Schmierritzels ein gegenüber einer Evolventenverzahnung gekürztes Zahnflankenprofil auf, wobei die Kopfhöhe und/oder die Breite der Zahnflanken in Umfangsrichtung in einem radial außerhalb des Teilkreises gelegenen Zahnflankenabschnitt verringert sind. Für die verringerte Kopfhöhe wird insbesondere die bisher vorhandene Zahnspitze abgenommen. Die Kopfhöhe errechnet sich dabei aus der Hälfte der Differenz des Außendurchmessers des Schmierritzels und des Teilkreisdurchmessers des Schmierritzels. Mit anderen Worten bezeichnet die Kopfhöhe die Höhe des über den Teilkreis radial nach außen hervorstehenden Bereichs eines jeden Zahnes. Bei einer Evolventenverzahnung ist dies in der Regel ein spitz zulaufender Zahnbereich. Wenn nun diese Kopfhöhe gegenüber der Kopfhöhe einer Evolventenverzahnung verringert wird, dringen die Zähne des Schmierritzels weniger tief in den Fußbereich des zu schmierenden Zahnrads ein. Überraschend hat sich herausgestellt, dass hierdurch eine erheblich bessere Verteilung des Schmiermittels in den tribologisch stärker beanspruchten Bereichen erreicht wird und insbesondere eine ungewollte Ansammlung des Schmiermittels im Fußbereich des zu schmierenden Zahnrads vermieden wird. Gleiches gilt für eine Verringerung der Breite der Zahnflanken in Umfangsrichtung in einem radial außerhalb des Teilkreises gelegenen Zahnflankenabschnitt, wodurch sich ebenfalls vermeiden lässt, dass der Schmierstoff unregelmäßig und ungleichmäßig auf das zu schmierende Zahnrad aufgetragen wird und sich insbesondere im Bereich des Zahnfußes des zu schmierenden Zahnrads ansammelt.
Vorzugsweise ist die Kopfhöhe der Zähne der Außenverzahnung des Schmierritzels gegenüber einer Evolventenverzahnung um etwa 25% bis etwa 90%, insbesondere um etwa 50% bis etwa 80% verringert. Als besonders günstig hat es sich herausgestellt, wenn die Zähne der Außenverzahnung des Schmierritzels eine gegenüber einer Evolventenverzahnung um etwa 75% verringerte Kopfhöhe aufweisen. Mit anderen Worten beträgt die Kopfhöhe nur noch etwa 25% des theoretischen Profils bei einer Evolventenverzahnung. Die Verkürzung der Zähne des Schmierritzels erfolgt dabei nur in dem radial außerhalb des Teilkreises liegenden Bereich, da bei einer Verkürzung der Zähne bis auf einen unterhalb des Teilkreises liegenden Wert das Schmierritzel nicht mehr von dem zu schmierenden Zahnrad mitgenommen würde.
Es ist auch möglich, dass die Zähne der Außenverzahnung des Schmierritzels eine gegenüber einer Evolventenverzahnung um etwa 25% bis 50% verringerte Zahnhöhe aufweisen, insbesondere kann die Außenverzahnung eine um etwa 25% verringerte Kopfhöhe aufweisen.
Das erfindungsgemäß korrigierte Profil mit einer verringerten Kopfhöhe kann auch in der Kontur der Außenverzahnung gegenüber einer Evolventenverzahnung verändert sein. So können die Zähne der Außenverzahnung des Schmierritzels eine abgerundete Zahnkopfkontur aufweisen. Dies kann beispielsweise durch einen größeren Radius im Bereich der Zahnkopfspitze erfolgen, der seitlich jeweils in kleinere Radien übergeht. Die Zähne der Außenverzahnung des Schmierritzels können dabei eine derart abgerundete Zahnkopfkontur aufweisen, dass die Breite der Zahnflanken in Umfangsrichtung in einem radial außerhalb des Teilkreises gelegenen Zahnflankenabschnitt gegenüber einer Evolventenverzahnung verringert ist.
Alternativ hierzu ist es jedoch auch möglich, eine beliebige andere Zahnkopfkontur der Zähne der Außenverzahnung des Schmierritzels vorzusehen. So kann die Zahnkopfkontur auch spitz ausgebildet sein und dabei insbesondere der Zahnkopfkontur einer Evolventenverzahnung ähneln.
Um eine gleichmäßige und gute Versorgung des zu schmierenden Zahnrads mit einem Schmierstoff zu ermöglichen, weist das Schmierritzel vorzugsweise mehrere von einer Schmierstoffzuleitung ausgehende Schmierstoffleitungen auf, die jeweils in wenigstens einen Schmierstoffauslass in einem der Zähne mündet. Die Schmierstoffzufuhrleitung, die über eine Schmierstoffpumpe mit einem Vorratsbehälter verbunden sein kann, ist nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Bereich der Achse des Schmierritzels oder in einem achsnahen Bereich des Schmierritzels angeordnet.
In Weiterbildung dieses Erfindungsgedankens ist es vorgesehen, dass in jeden Zahn des Schmierritzels wenigstens zwei Schmierstoffauslässe münden. Hierdurch wird erreicht, dass jeder Zahn des zu schmierenden Zahnrads mit Schmierstoff versorgt wird.
Um beide Zahnflanken jedes Zahnes des zu schmierenden Zahnrads mit Schmierstoff zu versorgen, ist nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in jeder Zahnflanke des Schmierritzels wenigstens ein Schmierstoffauslass vorgesehen.
Wenn dabei die Auslassöffnungen des Schmierritzels im Bereich des Teilkreises und/oder in einem Bereich zwischen dem Teilkreis und dem Fußkreis in die Zahnflanken münden, wird das zu schmierende Zahnrad an den tribologisch höchst beanspruchten Stellen abgeschmiert.
Vorzugsweise münden die Auslassöffnungen in den Zahnflanken in Quernuten bzw. Kanäle, welche in axialer Richtung des Schmierritzels verlaufen und sich über fast die gesamte axiale Breite der Zahnflanken erstrecken. Hierdurch wird eine Verteilung des Schmierstoffes im Wesentlichen über die gesamte Breite des Schmierritzels sowie des zu schmierenden Zahnrades erreicht.
Es wird bevorzugt, wenn die beiden Schmierritzelteile aus dem gleichen Werkzeug gegossen und/oder gespritzt werden. Dabei handelt es sich bei den Schmierritzelteilen vorzugsweise um Kunststoffformteile, insbesondere solche aus Polyurethan (PU).
Weiter betrifft die Erfindung eine Schmiereinrichtung mit wenigstens einem Schmierritzel der oben beschriebenen Art.
Die Erfindung betrifft weiter ein Getriebe mit wenigstens einem zu schmierenden Zahnrad, wobei das Schmierritzel der Schmieranlage mit wenigstens einem Zahnrad kämmt. Die vorliegende Erfindung ist dabei nicht auf die Abschmierung eines als Stirnrad ausgebildeten Zahnrads beschränkt, sondern kann auch bei Kegelrädern, Schraubenrädern, Kronrädern, Schnecken, Zahnstangen oder elliptischen Zahnrädern eingesetzt werden, die dann mit dem Schmierritzel kämmen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Es zeigen schematisch:
1 in Perspektivansicht ein erfindungsgemäßes Zahnritzel vor dem Zusammenbau,
2 eine Vorderansicht eines Schmierritzelteils nach 1,
3 eine Draufsicht auf das Schmierritzelteil nach 2,
4 eine Rückansicht des Schmierritzelteils nach 2,
5 einen Schnitt durch das Schmierritzelteil nach 2,
6 vergrößert einen Schnitt durch ein Detail aus 4,
7 vergrößert ein Detail aus 6,
8 vergrößert einen Ausschnitt aus 4 und
9 einen Schnitt durch ein zusammengebautes Schmierritzel nach 1
Das in den Figuren dargestellte Schmierritzel 1 ist aus zwei Schmierritzelteilen 1a, 1b aufgebaut, die baugleich sind. Die Schmierritzelteile 1a, 1b sind entlang einer in 9 gezeigten Teilungsebene miteinander verbindbar, wobei diese Teilungsebene E senkrecht auf der Rotationsachse des Schmierritzel 1 steht, d. h. die Teilungsebene E verläuft radial.
Wie aus den 1 und 9 ersichtlich ist, sind die beiden Schmierritzelteile 1a, 1b über mehrere Schrauben 2 sowie eine zentrale, hülsenförmige Nabe 3 miteinander verbunden. Darüber hinaus sind im Bereich der Teilungsebene E Vorsprünge 4 und entsprechende Vertiefungen 5 vorgesehen, so dass die beiden Schmierritzelteile 1a, 1b zunächst zentriert aufeinander gesteckt werden können.
Wie aus den Figuren weiter ersichtlich ist, verlaufen innerhalb der Teilungsebene E in den einander zugewandten stirnseitigen Flächen der Schmierritzelteile 1a und 1b radiale Kanäle 6, die über entsprechende Öffnungen in der Nabe 3 mit einer zentralen Schmierstoffversorgung (in den Figuren nicht gezeigt) in Verbindung stehen. Die radialen Kanäle 6 werden folglich jeweils aus zwei Kanalhälften gebildet, die in jedem der Schmierritzelteile 1a bzw. 1b vorgesehen sind. Ausgehend von diesen radialen Kanälen 6 zweigen auch in axialer Richtung Kanäle 7 ab, welche in Schmierstoffauslässe 8 in den Zahnflanken des Schmierritzels 1 münden.
In den 1 und 3 ist gezeigt, dass in axialer Richtung in den Zahnflanken jeweils Quernuten bzw. Kanäle 9 verlaufen, welche einerseits mit den Schmierstoffauslässen 8 in Verbindung stehen und andererseits nach außen offen sind, um den Schmierstoff an zu schmierenden Zahnräder oder dgl. abzugeben. Diese Quernuten oder Kanäle 9 erstrecken sich bspw. über die gesamte axiale Länge des Schmierstoffritzels 1.
Die Außenfläche der Zahnflanken ist mit einer Profilierung 10 versehen, wodurch Taschen oder dgl. gebildet werden, in denen der Schmierstoff aufgenommen werden kann. In gleicher Weise dienen auch die axial verlaufenden Kanäle 7 und die Quernuten oder Kanäle 9 der Aufnahme von Schmierstoff, um bei dem Ausfall der Schmierstoffversorgung eine Notschmierung zu ermöglichen.

1: Schmierritzel
1a, 1b: Schmierritzelteil
2: Schraube
3: Nabe
4: Vorsprung
5: Vertiefung
6: radialer Kanal
7: axialer Kanal
8: Schmierstoffauslass
9: Quernut/Kanal
10: Profilierung
E: Teilungsebene

Claims

Schmierritzel, insbesondere für eine Schmiereinrichtung, zum Aufbringen eines bspw. durch eine Schmierstoffleitung von einer Schmierstoffpumpe aus einem Vorratsbehälter geförderten Schmierstoffes, insbesondere Fett, auf wenigstens ein Zahnrad oder dgl., wobei das Schmierritzel (1) eine Außenverzahnung aufweist, in welche wenigstens ein Schmierstoffauslass (8) mündet, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmierritzel (1) aus wenigstens zwei jeweils entlang einer vorzugsweise radialen Teilungsebene (E) miteinander verbindbaren Schmierritzelteilen (1a, 1b) aufgebaut ist, wobei in der Teilungsebene (E) wenigstens ein Schmierstoffkanal (6) verläuft, der mit dem wenigstens einen Schmierstoffauslass (8) verbindbar ist.
Schmierritzel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmierritzel (1) aus zwei zumindest im Wesentlichen baugleichen Schmierritzelteilen (1a, 1b) aufgebaut ist.
Schmierritzel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierritzelteile (1a, 1b) mittels einer Verschraubung (2) und/oder einer gemeinsamen Nabe (3) miteinander verbindbar sind.
Schmierritzel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierritzelteile (1a, 1b) mittels aneinander angepasster Vorsprünge (4) und Vertiefungen (5) miteinander verbindbar sind.
Schmierritzel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Schmierritzelteile (1a, 1b) im Bereich der Außenverzahnung eine Profilierung (10) aufweist.
Schmierritzel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Schmierritzelteilen (1a, 1b) radial verlaufende und axial verlaufende Kanäle (7) vorgesehen sind, wobei die axial verlaufenden Kanäle (7) über jeweils wenigstens einen Schmierstoffauslass (8) mit der Oberfläche der Außenverzahnung in Verbindung stehen.
Schmierritzel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne der Außenverzahnung des Schmierritzels (1) ein gegenüber einer Evolventenverzahnung gekürztes Zahnflankenprofil aufweisen, wobei die Kopfhöhe und/oder die Breite der Zahnflanken in Umfangsrichtung in einem radial außerhalb des Teilkreises gelegenen Zahnflankenabschnitt verringert sind.
Schmierritzel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne der Außenverzahnung des Schmierritzels (1) eine derart abgerundete Zahnkopfkontur aufweisen, dass die Breite der Zahnflanken in Umfangsrichtung in einem radial außerhalb des Teilkreises gelegenen Zahnflankenabschnitt gegenüber einer Evolventenverzahnung verringert ist.
Schmierritzel nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne der Außenverzahnung des Schmierritzels (1) eine spitze, insbesondere eine einer Evolventenverzahnung ähnliche Zahnkopfkontur aufweisen.
Schmierritzel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierstoffauslässe (8) durch eine Quernut oder einen Kanal (9), welcher in axialer Richtung des Schmierritzels (1) über insbesondere fast die gesamte Breite der Zahnflanken verläuft, verbunden sind.
Schmierritzel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einige der Schmierstoffauslässe (8) im Bereich des Teilkreises und/oder in einem Bereich zwischen dem Teilkreis und dem Fußkreis in die Zahnflanken des Schmierritzels (1) münden.
Schmierritzel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schmierritzelteile (1a, 1b) aus dem gleichen Werkzeug gegossene und/oder gespritzte Kunststoffformteile, insbesondere aus Polyurethan (PU) sind.
Schmiereinrichtung mit wenigstens einem Schmierritzel (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Getriebe mit wenigstens einem Zahnrad (2) oder dgl., wobei ein Schmierritzel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 mit wenigstens einem Zahnrad kämmt.