DE2045995C3 - Vorrichtung zur Anfahrschmierung fur Getriebe - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anfahrschmierung für Getriebe mit Schmierpumpe und senkrechter, hohler Zentralwelle. Hie Schmierung von Zahnradgetrieben erfolgt üblicherweise dadurch, daß man das Schmiermittel durch Planschen von Getricbeteilen in einem Schmiermittelsumpf an die zu schmierenden Flächen schleudert oder daß man besondere Schmierpumpen mit dazugehörenden Zuleitungssystemen in den einzclncn Getriebeteilen vorsieht. Dabei können diese Schmierpumpen fremd angetrieben oder auch von dem zu schmierenden Zahnradgetriebe direkt angetrieben werden.

Mit fremdgetriebenen Schmierpumpen läßt sich tine Schmierung im Anfahrvorgang durchführen, über es ist dabei ein zusatzlicher, nicht unerheblicher Aufwand erforderlich, denn dieser VVeg bedingt neben einem gesonderten Antrieb der Schmierpumpe außerdem einen komplizierten Aufbau des gesamten Getriebes — oft z. B. wegen zusätzlich angebrachter Vorrichtungen zum sicheren Blockieren des Getriebeantriebes, ehe nicht die fremdgetriebene Schmierpumpe einwandfrei läuft — und zusätzlichen Raum, der bei der meist erwünschten oder sogar notwendigen gedrängten Bauweise von Zahnradgetrieben oft gar nicht zur Verfugung steht.

Mit den anderen oben angegebenen Mitteln ist es aber nicht möglich, sofort beim Anfahren einen Schmierfilm zu erzeugen. Man verläßt sich vielmehr darauf, daß in den Lagerspaltcn und auf den Zahnflanken noch vom vorangegangenen Betrieb her ein dünner Ölfilm haften geblieben ist. Aber nach längerem Stillstand des Getriebes ist dies oft nicht der PaIi. so daß durch das Fehlen eines ger -genden Sehmierniittelfilnies Getriebeschäden entstehen und die Lebensdauer erheblich herabgesetzt wird.

Ls ist bereits eine Anfahrschmiervoriichtung bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 291 %6). bei der direkt üher den Zahnrädern, z. B. über dem Kegelrii-/el eines Kegelradgetriebe*, ein aus zwei Kammern bestellender Schmierstoff-Vorratsbehälter angebracht ist. der /. B. durch die Betätigung eines Elektroma-L'iKien iieöiTnet wird und nach diesem Schaltvorgang ein vider mehrere Zahnräder, die aber direkt darunter liefen müssen, mit den. Schmiermittel versorgt.

Dabei macht es sich nachteilig bemerkbar, daß für diesen SehmiersiolT-Vorraisbehüiter und für seine noiv.eiuliuen Betäiigungseinrichtungen (z.B. Liektromagnet, besonderer Schalter Lind Stromquelle, oder andere, mechanische Bclluigun^el^merue). zusätzlicher Raum, zumeist an der Außenseite des Getriebes. benötigt wird. Außerdem muß eine gesonderte Ab streifeinrichtun» für beide Drehrichtungen und eine /ulaufrinnc vorgesehen werden, die Fehlerquellen heim Schmierölzulauf bilden können. Wenn diese Anfahrschmiervorrichtung aus konstruktiven Gründen in einiger Entfernung über dem zu schmierenden Zahnrad angebracht werden muß, besteht zudem die Gefahr, daß ein Teil des Öles daneben tropft.

[■"ine direktgetriebene Schmierpumpe hat demgeuenüber den Vorteil, ein Zahnradgetriebe während des Betriebes gleichmäßig und genau dosierend auch an entlegenen Stellen mit dem Schmiermittel zu versorgen, ohne daß dafür extra ein zusätzlicher, raumbeanspruchender Fremdantrieb erforderlich ist. Allerdings gestatten derartige, bereits bekannte, direkt .■!!lgetriebene Sc', imciiiiittclpumpen in der ersten Phase ties Anfahrens noch keinerlei Schmierung der ■— viellach mit nur einem zu geringen oder unter Umständen mit gar keinem Ölfilm bedeckten Zahnräder, da ja das heranzubringende frische Schmieröl erst die Luft aus den meist entleerten Leitungen verdrängen muß. Auch bei fremdgetriebenen Schmierpumpen kann es vorkommen, daß sie beim Anfahrvorgang versagen und daß eine, für solche Fülle vorgesehene Blockierungseinrichtung ihre Funktion nicht erfüllt.

Line Anfahrschmierung nach dem Ausgangspunkt der Erfindung ist für schnellaufende Maschinen, z. B. für Gasturbinen, aus einer britischen Patentschrift (britische Patentschrift 1 016 482) bekannt. Bei dieser Konstruktion sind — innerhalb des Kegelradgeiiiebes zwischen Gasturbine und Anfahrvorrichtung — zwei konzentrisch ineinandergebaute Schmicrölhohlräume speziell für den Anfahrvorgang vorgesehen. Diese beiden Hohlräume entstehen dadurch, daß in aufwendiger Weise mehrere einzelne Bauteile, i:r.!ei anderem auch die Versorgungsleitungen zu den Schmierstellen und die dazu nötigen Halterungen, in das obere Ende einer — auf eine andere Welle aufgesetzten — hohlen Kegelradvvelle eingesetzt werden. Dadurch können sich aber bereits kleinere Uiiwuchten ergeben, die sich bei den hohen Drehzahlen von Gasturbinen rasch vergrößern und zu erheblichen Schwingungen führen können. Außerdem wird der äußere, ringförmige Hohlraum, der zur Anfahrschmierung der Zahneingriffe dient, fast nur beim Stillstand der Maschine durch Herabtropfen von öl versorgt und nicht durch einen gleichmäßigen Schmiermittelstrom. Zudem kann das im inneren

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Hi'M.lraiim angesammelte Scnmieiöl im;ei i'mvän dai.i bei einen? Zahnräumen ie'v mit senkrechte:

de . vor allem in Zeiten der Belriehsanlerb: -.■<.-;■ v:i;l:. W eile und unter Veiwendun¹.: cinci direkt getriebenen

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diireh eine Kcrbver/almunt: der ( berü ;ii;u:'^^··' e'le ^;n einwandfrei ;;rbe;leiide Schmiernut: gewährleiste!

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ScIiIi. !ilich kann es sieh bei der Kor.s'ru''.'on n.uh eetnebener Schmierpumpe ergeben sieh ti. ich ein·,

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räiime verwendet, ohn-, darüber rille L'e^chK-^>---eiie v:v- möglich, ilen nfi erheblichen Aufwand tür eine

Begrenzung-platte anbringen zu können. Penn da- io '.!ifah: bloekieruiv-.-mnchtmn: tie- Getnebeaiimehes • lurch schiei'i ein Teil tier Vrmverliu'-siLkei; nach i'ur den Fai^; Ic·. anlan^hJicn V ersi:ueu- dei

iibcii hinaus nivj. schmiert zwar tue beiden Ketielrä- tremdüetri^beuen Schmierpumpe — überhaupt /n

d-.r durch Vefspriizen von Öl. aber da der relativ ge- \ ermeiden.

rini'e SchmieröUoirat im I' liraum ai.f these \\ei--e Manchmal wirti m.m souardu nach tier F.rl'mduiit:

ra-.J, xerbrauchi ν ird. kö: n.n die ebeiilalls ,"a \er- if, ceMauete Amahi-chniiei ung we-ji.n ihres geringen

sorgenden ! aiiersuillen kaum mit einer ausreichen- \iifw amie·- /ii-.ai/lieh /u eiiur l'remtlueiriebcnen

lie:; Schmii.. >\- ,;;i:lirung im Aulahr/usi-mt! rechnen. Schmierpumpe mi; Blockierung.. inrichiuns: \erwen·

Im direkt- oder !remdaiiiieUiebene SchniievpiiiVi- den. um sieb.ei "UeiO-S'n'ber ..^.Je-. U;-iko au-/usei',..l^;en

|χ·:ι verv.endcn zu können, ohne die angegebene tails die HltickieiungsemMchiung beim Anf;:hr\o:

Nachteile der vcrschicti.ncn. ob.nerwiiiinteii 20 nang ihre !"unktiou nicht ι -ΊϋΙΙι.

Sc'iiniercinrichtunnen beim Anfahi · niuini; in Kauf Die F.rlinduiie wird nachlösend schemaiisch. m

lie!,men zu müssen, liegt der Frfmd'.'iic die Auiga!·"· einem -Xusi'ühruntislieispii i erl.iutert iiutl m einer

zu ("iruude. für ein Zahnradeetnelie mit Sehmiei- Zeichnung dargestellt.

ptü'-'pe und senkrechter, hohler Zcniraiwelie eine In tier senkrecht gelagc-ien Zentralwcääe 1 eine·

möglichst einfache, beim Fmsehaltcn sofort iind ab- 25 \ er/-.\cn"iiii;--geirie|-ies. welcb.e aul einem leil ih;ei

sohl! sicher wirkende Anlahrscliniierant: zu schallen. Liinue n.Miels einer einueai Iv iteien \'erzaluuing /u-

Diese Aufgabe wird erfinduiigsgemäl.'i datlurch ge- gleich ein Zeniralrad 2 bilde; Ivlindet sieh am i>be lost, dali von dem einteiligen Hohlraum der Zeil!·''- :en We'lenentle ein nach, i-ben ohener Hohlraum 3. welle die Zahneingrifle an dieser Welk durch radiale der durch radiale Kanäle 4 mit Jen Zahnlücken de^ Kanüle geschmiert werden und dal.' tue 1 agerMellen 30 Zentrairades 2 in \eihmdung stclit. Dieser Hohl-'.lermit dem Zentralrad im f;ingril'f stehenden raum 3 reicht bis in den Bereich unterhalb des Zen-Zahnräder über eine Leitvorrichtung und weitere Ka- tralradesZ hinab, sein Boden 5 hat einen erheblichen näle in den feststehenden Achten dieser Zahnräder Abstand von ilen Kanälen 4. Das obere F.ntle dei .mn Schmierfiüssigkeit versorm werden. Beim An- Zentralwelle 1 isi durch ein rad,al wirkendes Hilfsla fahr\organg steht das Schmiermittel im Hohlraum 35 ger 6 gelagert, das sich über die Schmierbrücke 7 und zur Verfügung, weil dieser während ties normalen ■- bei diesem Aiisiiihrungsbeispiel Jp:i icsiste-Betricbcs durch die Leitvorrichtung --- in gegenüber henden Zahnradachsen S auf dem u.ese Achsen ti a dem Anfahrvorgang entgegengesetzter Strömlings- genden leil ties Getriebeeehauscs ') abstützt und von richtung — mit der Schmierflüssigkeit gefüllt wird ihm getragen wird. Die Zahnrüdet IO des Getriebes Ls ergießt sich also schon bei Jen ersten Gelrie- .»n stehen im F.ingritf mit dem Zeniralrad 2 iinil dem betimdrchungen ein Teil der im Hohlraum befindli- außen umlaufentlen Rumrad II. Das Getriebegechen Sehmierflüssigkeit infolge der Zentrifugal·.·,ir hause 9. die Zahnradachsen 8. die Schmierbrücke 7 kung selbsttätig über den oberen Rand des Hohlrau- und das Ililfsiager ί> weise,. Schnr.ermittelkanäle 12 nies bzw. der Zentralwelle und läuft an die zu auf. wm, \'S tier das Schmiermittel im Betriebszuschmierenden Stellen. Darüber hinaus wirtl mit dem 45 -,land \o:i de· nicht gezeichneten, direktgetriebenen anderen Teil der aus dem Hohlraum herausgesehleu- Schmiermittelpumpe au die zu schmierenden Zahnräderten Schmierfiüssigkeit durch Kanäle, die vom der, Lagerstelien und in den als Schinierstolf-Vor Hohlraum direkt in die Zahneingriffe und die von ratsbehä'ter dienenden Hohlraum 3 gebracht wird, der Zahnradachs'Mi in die Lagerslellen der Zahnrä- Für die Anfahr^elinnenmg steht die Ölmenge zur der führen, an diesen Stellen eine gegenüber den frü- 50 Verfügung, tue sieh in dem Raum /wischen der Inhcren Konstruktionen verbesserte Anfahrschmier.mg terkante der Kanäle 4 und dem unteren linde ties erreicht. Hohlraumes 3 befindet, was auf tier linken Seite der

In weiterer Ausgestaltung der F.rfindung sind in Zeichnung dargestellt ist. Vor dem allerersten Ander Schmiermiiielzuführungsle'tung, die von der Be- fahren ties Getriebes wird der Hohlraum 3 mit ti lebsschmiei pumpe — durch die feststehenden 55 Schmieröl gefüllt, während er später im Beiriebs/u-Zahnradachsen --- herangeführt wird, im Bereich der stand iv.ch jedem Abstellen ties Getriebes mi! C)! ge-ZU schmierenden Zahnräder und Lagerstelien Dros- füllt bleibt, da er einen Teil ties Schmiermittelkrcisselstellcn vorgesehen. Dadurch wird vorteilhaft er- laufes ist. Ein Heraustroptcn von Schmieröl ist nicht reicht, daß das — beim Anfahren infolge Zcntrifu- möglich, da der Hohlraum unten geschlossen ist. galwirkung erheblich beschleunigte und in die 60 Wenn beim Anfahren die Zentralwelle 1 in Um-Schmiermittelkanale gedruckte — Schmieröl den drehung versetzt wird, gerät auch das im Hohlraum Zahnradbereich nicht etwa rasch verlassen kann, befindlicrie Schmieröl 13 durch Reibung in Rotation, sondern oberhalb der Drosselstellen in den Schmier- Der vorher flach und ebene Ölspiegel 14 nimmt jetzt mittclkanälcn etwas gestaut bleibt, damit das öl von die Form eines Paraboloids 15 an. was auf der rechdort aus in den seitlichen Kanälen zu den einzelnen 65 ten Seite der Zeichnung dargestellt ist. Das Öl wird Schrnierstcllen <^i:eßt, bis der Ölstrom von der direkt nach oben gedrängt und fließt zuerst durch die Kagctriebenen Schmiermittelpumpe einsetzt. näle 4 in die Zahnlücken des Zentralrades 2. Von

Durch diese Schmiervorrichtung wird also erreicht. dort wird es durch die Rotation der im gegenseitigen

Eingriff befindlichen Zahnräder auf die Zahnräder 10 und auf das Ringrad 11 übertragen.

Das Aufstellen des Ölspiegels in Form eines Paraboloids 15 geschieht aber so schnell, daß nur ein Teil des im Hohlraum 3 enthaltenen Öls durch die Kanäle 4 abfließt. Der Rest des Schmieröls schießt über die Oberkante 16 des Hohlraumes 3 in den Raum 17. Von dort fließt es durch seinen Druck und die Schwerkraft über die Schmicrmittclkanäle 12 in Hilfslager6 und Schmicrbrücke 7 in die Schmiermittclkanälc, die in den Zahnradachsen 8 verlaufen. An den Wänden dieser Kanäle fließt das Öl senkrecht herunter, bis es auf den Ring 18 trifft. Dieser Ring lenkt infolge der Drossehvirkung einen großen Teil des hcrabfließenden Schmieröles in radiale Kanäle 19, die jeweils die als Schmicrspalte ausgebildeten Lagerstellen 20 der Zahnräder 10 versorgen. Zwischen dem Hilfslager6 und dem oberen Teil der Zentralwelle 1. die zusammen eine Wellenhilfslagerung bilden, befindet sich ein Spalt 21, der ebenfalls als Schinierflüssigkcitskanal ausgebildet ist. Der Anfahrschmicrölstrom ist in der Zeichnung mit Pfeilen angedeutet.

Sobald die ölförderung durch die nicht gezeichnete Schmierpumpe einsetzt, also nach beendetem

ίο Anfahrvorgang und mit Beginn des Normalbetriebes, steigt das Öl in den Schmiermittelkanälen 12 des Gctriebcgehäuses9 und der Zahnradachsen 8 nach oben und fließt weiter bis zum Raum 17 und in den Hohlraum 3 hinein. Der Betriebsolstrom fließt dann also in entgegengesetzter Richtung wie der Anfahrschmierstrom.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patemansprüche:

   i. Vorrichtung zur Antahrschmieruiiii für Getriebe mit Schmierpumpe und senkrechter, hohler ; Zcnualwelle. deren nach oben offener Hohlraum wahrend des normalen Betriebes von der Schmierpumpe mit Schmierfiüssigkeit gefüllt wird und durcli radiale Kanäle einerseits direkt und andererseits durch e-ne über der Zentralwelle an- :o gebrachte Leitvorrichtung mit den Schmiersiellen verbunden ist. so da!.', diesen während des Anfahrvorganges infolge Zentrifugalwirkung Schmierfliissisikeit /ueeiuhrt wird, dadurch gekennzeichnet. JaB von dem einteiligen Hohlraum (3) durch die radialen Kanüle (4) die Zahneingrifte (2. Kl) an der Zentralwelle (1) und über die Leitvorrichtung (6. 12) sowie durch weitere Kanüle ι^Λ9) in den feststehenden Achsen (8) deren Lagerstellen (20) geschmiert werden und daß der Hohlraum (3) wahrend des normalen Beinebes durch die Leitvorrichlunii (6. 12) in gegenüber dem Anfahr\ organ» entgegengesetzter Strömungsrichlung mit der Schmierfliissigkeit gefüllt wir·.;
2. 2. Vorrichtung zur Anfahrschmierung für Getriebe nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß in der Schmiermittel/uführungsleitung (12). die von der Betricbssehmicrpumpe herangeführt wird, im Bereich der zu schmierenden Zahnräder 3" und Lagerstellen Dro:-,solstek~n (18) vorgesehen sind.