DE2522874C3 - Getriebe mit zwei Getrieberäumen unterschiedlichen ölstands - Google Patents

Description

Es sind Gewinnungsmaschinen des Untertagebergbaus bekannt, deren Winde zwei Getrieberäume besitzt. In dem größeren dieser beiden Getrieberäume befindet sich eine mit dem Antriebsmotor der Gewinnungsmaschine verbundene Flüssigkeitspumpe und neben Regel- und Steuereinrichtungen auch ein mit der Flüssigkeitspumpe in einem gemeinsamen Arbeitskreislauf liegender Flüssigkeitsmotor, der seine Drehbewegung über ein Untersetzungsgetriebe an das auf der Außenseite des Windengehäuses befindliche, mit der Zugkette der Gewinnungsmaschine im Eingriff stehende Kettenrad weiterleitet. In dem kleineren der beiden Getrieberäu- v> me ist ein Rädergetriebe untergebracht, das die Drehzahl des Antriebsmotors der Gewinnungsmaschine auf die Antriebsdrehzahl der Flüssigkeitspumpe untersetzt. Der ölstand in diesem kleineren Getrieberaum muß verhältnismäßig niedrig sein, um die durch den Umlauf der Zahnräder hervorgerufenen Planschverluste und den dadurch bedingten Temperaturanstieg der nur einige Liter betragenden Schmierölmenge zu begrenzen. Der ölstand in dem größeren Getrieberaum ist dagegen hoch, weil dem Arbeitskreislauf ständig «> Flüssigkeit entzogen und durch riickgekühlte, gefilterte Flüssigkeit aus dem größeren Reservoir des Getrieberaumes ersetzt werden muß. Zwischen den beiden Getrieberäumen müssen die Durchtrittsstellen der Getriebewellen daher flüssigkeilsdicht abgeschlossen (·> sein. Außerdem ist auch eine häufige Kontrolle des ölstandes und häufigerer Wechsel des in dem kleineren Getrieberaum befindlichen Öls erforderlich.

Diese Probleme haben eine grundsätzliche Lösung gefunden, bei bekannten Getrieben nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

In der DE-OS 22 56 150 wird eine Vorrichtung zur öldichten Trennung von Gehäuseräumen beschrieben, die in dem Getriebe eingesetzt ist, bei dem mit Hilfe eines Antriebsrades, eines mit diesem kämmenden Ritzels sowie eines Wälzlagers in zwei Getrieberäumen, die durch eine Überlauföffnung und einen Förderdurchgang — Wälzlager — miteinander verbunden sind, ein unterschiedlicher ölstand aufrechterhalten wird. Das Wälzlager leitet in Verbindung mit dem Antriebsrad und dem damit kämmenden Ritzel das aus dem Ge-trieberaum hochgepumpte öl in den Getrieberaum mit höherem ölstand über. Dabei wird das Niveau des höheren Ölstandes allein durch die Lage der Überlauföffnung bestimmt, durch die das ständig von den Getriebeteilen geförderte Schmieröl in diesem Raum keine den Wirkungsgrad des Getriebes beeinträchtigende Höhe einnimmt. Gleichen sich aber nach längeren Stillstandszeiten die ölspiegel in beiden Getrieberäumen bedingt durch die Undichtigkeiten der Trennwand in ihrer Höhe an, so ist es mit Hilfe der fördernden Getriebeeinrichtungen nicht möglich, den im oberen Gehäuse erforderlichen ölstand beim Anlaufen des Getriebes rasch wiederherzustellen. Ebensowenig wird hier eine gezielte Begrenzung des öispiegels im tiefer liegenden Gehäuseraum durch die fördernden Einrichtungen gewährleistet.

Entsprechendes gilt von dem in der GB-PS 13 40 593 beschriebenen Getriebe, bei dem gleichfalls zwei miteinander verbundene Getrieberäume vorhanden sind, die unterschiedlichen Ölstand besitzen. Bei diesem Getriebe wird der Raum mit dem höheren ölstand während des Getriebelaufs ständig über eine Büchse, deren Außenumfang mit einem Ölfördergewi.nde versehen ist, mit Schmiermittel aus dem Raum mit niedrigerem ölstand versorgt. Dazu w.ni das Schmieröl über eine Zahnräderpaarung aus dem unteren Raum zu einer Sammelbohrung gefördert und gelangt weiter auf den Umfang der Büchse, die mit Hilfe ihres Gewindes den Axialtransport in Richtung auf den Getrieberaum mit höherem Ölstand vornimmt. Rücklaufkanäle legen den ölstand in dem höheren Raum fest.

Will man auf einen Abschluß der Durchtrittsstellen der Getriebewellen beider Gehäuseräume verzichten, um häufigere Kontrollen des ölstandes und auch häufigeren Wechsel des in dem kleineren Getrieberaum befindlichen Öles zu vermeiden, so bleibt nur die Möglichkeit einer ständigen Rückforderung des dem Getrieberaum mit niedrigem ölstand zufließenden ölstromes, und zwar in einem Maße, daß das Getriebe, z. B. von Gewinnungsmaschinen, auch nach Stillstandszeiten, wenn sich die beiden Ölstände einander angeglichen haben, sofort betriebsbereit ist. Gerade bei untertägigen Gewinnungsmaschinen, die wegen der beengten räumlichen Verhältnisse untertage sehr kompakt und gedrängt gebaut sind, muß eine solche Fördereinrichtung nicht nur entsprechend kleine Abmessungen haben, damit sie noch innerhalb des Getriebegehäuses untergebracht werden kann, sondern sie muß auch eine Förderleistung aufweisen, die innerhalb kürzester Zeit beim Anfahren der Gewinnungsmaschine den erforderlichen Niveauunterschied der ölmengen zwischen den beiden Getrieberäumen herstellt. Die in den beiden vorgenannten Druckschriften beschriebenen fördernden Einrichtungen sind für diesen Zweck nicht geeignet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine hohe Förderleistung zu ermöglichen und den niedrigsten Ölstand im unteren Getrieberaum festzulegen.

Die erfindungsgemäße Kreiselpumpe als Fördereinrichtung läßt sich platzsparend unterbringen, ist daher für enge Getrieberäume besonders geeignet und stellt die erforderlichen ölstände schon nach kurzer Betriebszeit her. Der Eh.satz entsprechender Laufräder ist bei Getrieben grundsätzlich bekannt (DE-GM 19 84 404).

Ein relativ großer, den volumetrischen Wirkungsgrad des Laufrades herabsetzender Spalt zwischen den Schaufeln und der ihnen benachbarten Wand verhindert das Mitreißen von Luft und dadurch das Schäumen des Öls im aufnehmenden Getrieberaum (Anspruch 2).

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 3 angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt und im folgenden Teil der Beschreibung näher erläutert Es zeigt

F i g. i einen WindengrundriB;

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie A -B der F ι g. 1.

Die Winde einer nicht dargestellten Gewinnungsmaschine ist mit 1, der sie antreibende Schrämmotor mit 2 und der auf der gegenüberliegenden Windenstirnseite befindliche Schrämkopf mit 3 bezeichnet. Das Windengehäuse besitzt zwei durch eine Wand 4 voneinander getrennte Getrieberäume 5, 6, die unterschiedliche ölstände haben. Der größere Raum 5 ist mit einer Flüssigkeitspumpe 7 und einem Flüssigkeitsmotor 8 ausgestattet, die in einem gemeinsamen Arbeitskreislauf liegen. Ein mit 9 bezeichnetes Untersetzungsgetriebe leitet die Drehbewegung des Flüssigkeitsmotors 8 an das auf der äußeren Gehäusewand befindliche Antriebskettenrad 10 weiter, das mit einer über die Streblänge ausgespannten Rundgliederkette 11 im Eingriff steht. Außer der Winde 1 wird die Drehbewegung des Schrämmotors 2 über die Welle 12, die sich über die ganze Länge des Windengehäuses erstreckt, auch dem auf der entgegengesetzten Seite des Windengehäuses liegenden Schrämkopf 3 zugeführt. Ferner ist ein Kühler 13 vorgesehen, und es sind eine Reihe von Regel- und Steuerorganen vorhanden, auf die, da sie nicht erfindungswesentlich sind, im Rahmen dieser Beschreibung nicht weiter eingegangen wird (F i g. 1).

Ein Stirnradpaar 14,15 untersetzt die Drehbewegung des Schrämmotors 2 und leitet sie über die Welle 16 der Flüssigkeitspumpe 7 zu. Diese Stirnradstufe befindet sich innerhalb des Getrieberaumes 6, der, um die Planschverluste klein zu inalten, nur einen niedrigen ölstand haben darf. (Fig. 3) öffnungen 17 in der Wand 4 verbinden die beiden Getneberäume 5,6 miteinander, so daß sich die verschieden hohen ölstände dieser beiden Räume, die außerdem unterschiedliche Volumen haben, in Stillstandszeiten der Winde ausgleichen können. Durch eine Bohrung 18 der Gehäusewand 4 ist die Flüssigkeitspumpe 7 mit der Welle 16 verbunden, die sich innerhalb der Gehäusebohrung 18 in einem Wälzlager 19 abstützt Ein von einem Sprengring 20 in der Gehäusebohrung 18 axial gehaltener Bohrungseinsatz 21 nimmt das Wälzlager 19 auf und ist über Schrauben 22 mit einem Deckel 23 vereinigt, der in die Gehäusebohrung 18, vom Gehäuseraum 6 her, eingreift. Der Wälzlageraußenring liegt einerseits an einem Bund 24 des Bohrungseinsatzes 21 an, während sich der Wälzlagerinnenring andererseits über ein Laufrad 25 an einer Wellenschulter 26 abstützt Das Laufrad 25 befindet sich in einer Deckeleindrehung 27 und ist deckelseitig mit radialen Schaufeln 28 besetzt, die sich von der zentralen Deckelbohrung 29 ausgehend bis in den Umfangsbereich der Deckeleindrehung 27 erstrekken und üb?r den Laufradumfang vorstehen. Axial verlaufende Bohrungen 30 des Bohr.xgseinsaizes 21, von denen mehrere in die Deckelcirdrehung 27 unmittelbar vor den Schaufelenden einmünden, stellen über radiale Bohrungen 31 des Zentrierringes 32 der Flüssigkeitspumpe 7 eine weitere Verbindung zwischen den beiden Gehäuseräumen 5,6 her.

Beim Einschalten der Gewinnungsmaschine wird vom Schrämmotor 2 mit dem Schrämkopf 3 auch die Flüssigkeitspumpe 7 und mit ihr das Laufrad 25 angetrieben. Unter dem Einfluß der Fliehkraft tritt das innerhalb der Schaufeln 28 befindliche öl radial nach außer, und durch die Bohrungen 30, 31 in den Gehäuseraum 5 ein. Da das auf diese Weise abgehende Flüssigkeitsvolumen größer als das durch die öffnung 17 und durch die nicht abgedichteten Wellendurchtritte der Gehäusewand 4 zulaufende Flüssigkeitsvolumen ist, sinkt der ölstand des Getrieberaumes 5 rasch, und mit ihm fällt auch die Förderleistung des Laufrades 25 ab. Der niedrigste ölstand bestimmt sich durch den tieften Punkt der Deckelbohrung 29, durch die das in das Laufrad 25 gelangende öl hindurchtreten muß. Daher erreicht der Ölspiegel des Getrieberaumes schon nach kurzer Betriebszeit seine vorbestimmte Höhe, in der das dem Raum f> in der Zeiteinheit zugehende Flüssigkeitsvolumen dem abgehenden Flüssigkeitsvolumen entspricht.

Damit von den Schaufeln 28 des Laufrades 25 keine Luft mitgerissen und in den Raum 5 gedruckt wird, ist der Spalt 36 zwischen den Schaufeln 28 und dem Deckel 23 so bemessen, daß er den volumetrischen Wirkungsgrad des Laufrades 25 merklich verschlechtert. Auf diese Weise wird das mit dem Flüssigkeitsstrom abgehende Luftvolumen stark reduziert und das Schäumer, des Öls im Getrieberaum 5 unterbunden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Getriebe mit zwei einen unterschiedlichen ölstand aufweisenden, miteinander verbundenen Getrieberäumen und mit einer den unterschiedlichen ölstand aufrechterhaltenden Fördereinrichtung, die innerhalb des Getriebegehäuses auf einer Getriebewelle angeordnet ist und sich mit ihr dreht, insbesondere für Winden von Gewinnungsmaschinen des Untertagebergbaues, gekennzeichnet durch eine Kreiselpumpe axialer oder radialer Bauart als Fördereinrichtung, deren Pumpenlaufrad (25) vorzugsweise auf der mit der höchsten Drehzahl laufenden Getriebewelle (16) innerhalb einer mit dem Getrieberaum (5) mit höherem ölstand is verbundenen Gehäuseausnehmung (27) angeordnet ist und eine den niedrigsten ölstand des anderen Getrieberaumes (6) bestimmende Einlauföffnung aufweist.

2. Getriebe nach Anspruch !, gekennzeichnet durch einen den volumetrischen Wirkungsgrad des Pumpenlaufrades (25) herabsetzenden Spalt (36) zwischen den Laufradschaufeln (28) und der das Pumpenlaufrad umgebender. Gehäusewand.

3. Getriebe nach den Ansprüchen 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Bohrungseinsatz (24), der 7.11m Cletrieberaum (5) mit höherem ölstand führende Öffnungen (30) besitzt, die am äußeren Umfang der Radialschaufeln (28) des sich einerseits am Lagerinnfiring abstützenden Pumpenlaufrades (25) liegen, das andererseits durch einen in der Gehäusebohrung (18) zentrieiten, mit dem Bohrungseinsatz (24) verbundenen Deckel (23) bis zum Einlaufbereich seiner Schaufeln (U) abgedeckt ist.