DE3331038A1 - Verzweigungsgetriebe mit kuehlmantel - Google Patents

Verzweigungsgetriebe mit kuehlmantel

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Gerhard Ing.(grad.) 4290 Bocholt Briehl
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Dorstener Maschinenfabrik AG
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0412Cooling or heating; Control of temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H57/0415Air cooling or ventilation; Heat exchangers; Thermal insulations
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    • F16HGEARING
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    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/048Type of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0482Gearings with gears having orbital motion

Description

  • Verzweigungsgetriebe mit Kühlmantel
  • Die Erfindung bezieht sich auf Verzweigungsgetriebe mit einer oder mehreren schnellerlaufenden Getriebestufen mit konzentrischem Aufbau, um deren Gehäuse ein Kühlmantel angeordnet ist.
  • Bei Zahnradgetrieben höherer Leistung wird trotz des relativ guten Wirkungsgrades eine Zusatzkühlung oft erforderlich, besonders wenn die Umweltbedingungen zur Einschränkung der über Konvektion abführbaren Verlustleistung führen.
  • So gibt es Einsatzfälle, die eine Intensivierung der Getriebekühlung durch Ventilation, d. h. Erhöhung der Konvektion durch erzwungene, erhöhte Luftströmung unmittelbar an der Außenwand des Getriebegehäuses, nicht zulassen.
  • Zu diesen Einsatzfällein gehören z. B. Antriebe an Gewinnungamaschinen im Ubtertagebergbau.
  • In diesen Einsatzfällen steht jedoch oft ein flüssiges Medium zur Verfügung, das zur Getriebekühlung verwandt werden kann, wobei jedoch auch der max. mögliche statische Druck berücksichtigt werden muß.
  • Bei einem bekannten Getriebeprogramm wird ein geteilter Wasserkühlmantel verwendet, wobei das äußere Teil des Kühlmantels aus zwei Halbschalen besteht oder als "Schal" um das Getriebegehäuse herum gelegt wird.
  • Bei dieser Ausbildung des Kühlmantels muß der Druck für das Kühlmedium auf relativ niedrige Werte begrenzt werden.
  • Einrichtungen zur Druckbegrenzung bzw. Drucküberwachung sind erforderlich.
  • Bei Getrieben mit eingebauter Kühlschlange, die direkt im Ölbad angeordnet ist, führen Leckagen, z. B. an den unvermeidbaren Verbindungsstellen, besonders bei höherem Druck des Kühlmediums zu einem Einbruch in das Getriebeöl und als Folge zu einer Zerstörung des Getriebes.
  • Bei Anlagen mit separatem Ölkühler wird das Öl mittels einer Pumpe über den Ölkühler geschickt.
  • Bei Leckagen wird auch in diesen Fällen bei hohem Druck des Kühlmediums das Getriebe durch den Einbruch des Kühlmediums in das Getriebeöl zerstört, wenn nicht der Öldruck ständig über dem max. möglichen Druck des Kühlmediums gehalten wird. Einrichtungen zur Druckbegrenzung bzw. Drucküberwachung sind erforderlich. Außerdem sind Anlagen, deren Funktionstüchtigkeit von separat angetriebenen Pumpen abhängen, erwartungsgemäß stör- und schadensanfälliger.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Getriebekühlung, die auch bei hohem Druck des Kühlmediums keinen Einbruch des Kühlmediums in das Getriebe bzw. Getriebeöl zuläßt und die außerdem die Möglichkeit einer Reinigung der Kühl flächen auf einfache Weise sicherstellt und die Gesamtanlage durch den Wegfall zusätzlicher Einrichtungen wie Ölpumpen, Druckbegrenzungsventile, Überwachungsgeräte usw. vereinfacht.
  • Die Erfindung kann auch vorteilhaft bei Verzweigungsgetrieben mit schnellerlaufenden konzentrischen Getriebestufen und mit diesen verbundenen konzentrischen Schaltkupplungen oder überlastkupplungen angewendet werden.
  • Die hier in der Regel auftretende zusätzliche Reibleistung erfordert eine erhöhte Wärmeabführung, die über ein um die Einbaumaße der Kupplung vergrößerten Getriebegehäuse mit entsprechend vergrößertem Kühimantel besonders gut sichergestellt werden kann.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann zur besseren Führung des Kühlmediums die Gehäusewand im Bereich des Kühlmantels muldenförmig ausgebildet sein.
  • Das Außenteil des Kühlmantels wird dann vorteilhaft muldenförmig ausgebildet, wenn das äußere Zentralrad gleichzeitig die Funktion des Getriebegehäuses übernimmt.
  • Darüberhinaus kann zur weiteren Optimierung des Wärmeaustausches, die Strömungsart und Strömungsrichtung durch innerhalb der Mulde angeordnete Führungsrippen beeinflußt werden.
  • Weiterhin besteht die Möglichkeit, durch die Anordnung von einem oder mehreren Stegen der Strömungsweg des Kühlmediums zu beeinflussen bzw. den Kühlmantel in einzelne Kammern zu unterteilen.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann, wenn die äußeren Zentralräder aufeinander folgender Getriebestufen gleichzeitig die Funktion des Getriebegehäuses übernehmen und hinsichtlich der Verzahnunqsdurchmesser ähnlich sind (wird erreicht bei Variation der Zahnbreite und/oder der Zahl der Verzuieigungs räder), ein für beide Getriebestufen gemeinsamer ungeteilter Kühlmantel vorgesehen. werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen als Schema-Zeichnung dargestellt weiter beschrieben.
  • Die schematischen Darstellungen zeigen: Fig.l ein Verzweigungsgetriebe, dessen schnellerlaufende Stufe im Schnitt dargestellt ist.
  • Die Dichtung des ungeteilten Kühlmantels 2 u. 3 erfolgt über zwei ungeteilte Radialdichtungsringe 4.
  • Das ungeteilte Gehäuse 1 ist im Bereich des Kühlmantels 2 muldenförmig ausgebildet; Fig.2 ein Kühlmantel, dessen Abdichtung über einen ungeteilten Radialdichtungsring 4 und über eine ungeteilte Flanschdichtung 6 erfolgt, sonst wie Fig. 1; Fig.3 Die Anordnung von Führungsrippen 7 in der Mulde des Kühlmantels; Fig.4 die Anordnung eines Steges 8 und die zweckmäßige Lage der Anschlüsse 9 für den Zu- und Ablauf des Kühlmediums; Fig.5 die Anordnung mehrer Stege 8 zur Unterteilung des Kühlmantels in einzelne Kammern; Fig.6 ein Verzweigungsgetriebe, dessen schnellerlaufende Stufe im Schnitt dargestellt ist.
  • Das äußere Zentralrad 10 übernimmt gleichzeitig die Funktion des Getriebegehäuses.
  • Die Dichtung des ungeteilten Kühimantels 2 u. 3 erfolgt über zwei ungeteilte Radialdichtungsringe 4.
  • Die Mulde für die Führung des Kühlmediums wird sowohl vom äußeren Teil des Kühlmantels als auch von der Außenwand des äußeren Zentralrades gebildet; Fig.7 ein Kühlmantel 2, dessen Abdichtung über einen ungeteilten Radialdichtungsring 4 und über eine ungeteilt Flanschdichtung 6 erfolgt, sonst wie Fig. 6; Fig.8 ein Kühlmantel 2, dessen Mulde für die Führung des Kühlmediums alleine vom äußeren Teil 3 des Kühlmantels gebildet wird, sonst wie Fig. 6; Fig.9 ein Verzweigungsgetriebe, dessen schnellerlaufende Stufen im Schnitt dargestellt sind. Die äußeren Zentralräder 10 u. 11 dieser Stufen übernehmen gemeinsam die Funktion des Getriebegehäuses.
  • Die Mulde für die Führung des Kühlmediums wird sowohl vom äußeren Teil des Kühlmantels 3 als auch von der Außenwand der beiden äußeren Zentralräder 10 u.
  • 11 gebildet.
  • Die Dichtung des ungeteilten Kühlmantels erfolgt entweder über zwei ungeteilte Radialdichtungsringe 4 oder über einen Dichtungsring und eine ungeteilte Flanschdichtung (nicht dargestellt); Fig.1,6 die axiale Verschiebbarkeit des ungeteilten äußeren u.9 Teiles 3 des jeweiligen Kühlmantels zur einfachen Inspektion sowie Reinigung der Kühl flächen bzw. bei entsprechender konstr. Ausführung die Einbaumöglichkeit neuer Dichtungen; Fig.1O einen gemeinsamen Kühlmantel für die schnellerlaufenden Stufen, dessen Mulde für die Führung des Kühlmediums alleine vom äußeren Teil 3 des Kühlmantels gebildet wird (sonst wie Fig. 9).
  • - Leerseite -

Claims (9)

  1. Verzweigungsgetriebe mit Kühimantel Patentansprüche 1. Verzweigungsgetriebe bestehend aus einer oder mehreren Getriebestufen, dessen schnellerlaufende Stufe aus konzentrisch angeordneten Zentral rädern und dazwischen angeordneten Verzweigungsrädernbesteht d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das ungeteilte Getriebegehäuse (1) der schnellerlaufenden Getriebestufe (Fig. 1) mit einem um das Gehäuse herum angeordneten Kühimantel (2) versehen ist, wobei die Kühl fläche von der ungeteilten Gehäusewand gebildet wird und das äußere ungeteilte Teil (3) des Kühlmantels über zwei im montierten Zustand ungeteilten elastischen Radialdichtungsringen (4) abgedichtet ist.
  2. 2. Verzweigungsgetriebe nach Anspruch 1 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß das äußere Teil des Kühlmantels (3) über einen im montierten Zustand ungeteilten elastischen Radialdichtungsring (4) abgedichtet ist, die zweite Dichtung jedoch axial über eine Flanschdichtung (6) erfolgt (Fig. 2).
  3. 3. - Verzweigungsgetriebe nach Anspruch 1 und 2 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Gehäusewand (5) des Gehäuses (1) im Bereich der Kühl fläche zur Führung des Kühlmittels muldenförmig ausgebildet ist (Fig. 1 u. 2).
  4. 4. Verzweigungsgetriebe nach Anspruch 1, 2 und 3 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Mulde (Fig. 3) zur Führung des Kühlmittels mit axial angeordneten Rippen (7) versehen ist, die wechselweise an eine Muldenwand (5) angeschlossen die gegenüberliegende Muldenwand nicht erreichen.
  5. 5. Verzweigungsgetriebe nach Anspruch 1, 2, 3 und 4 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Mulde (Fig. 4) zur Führung des Kühlmittels mit einem von einer Muldenwand zur anderen durchlaufenden Steg (8) versehen ist, wobei der Zu- und Ablauf des Kühlmittels (9) zweckmäßig zu beiden Seiten des Steges anzuordnen ist und die Lage des Steges den Erfordernissen entsprechend gewählt wird.
  6. 6. Verzweigungsgetriebe nach Anspruch 1, 2, 3 und 4 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t? daß die Mulde zur Führung des Kühlmittels von mehreren (Fig. 5), von einer Muldenwand zur anderen durchlaufenden Stegen (8) in zwei oder mehreren Kühlkammern unterteilt ist, wobei die Anordnung der Stege sowie die Anordnung der Kühlmittelzuläufe und -abläufe (9) den Erfordernissen entsprechend gewählt wird.
  7. 7. Verzweigungsgetriebe bestehend aus einer oder mehreren Getriebestufen, dessen schnellerlaufende Stufe aus konzentrisch angeordneten Zentralrädern und dazwischen angeordneten Verzweigungsrädern besteht d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das äußere Zentralrad (10) der schnellerlaufenden Getriebestufe (Fig. 6 u. 7) gleichzeitig die Funktion des Getriebegehäuses übernimmt und mit einem außen herum angeordneten ungeteilten Kühlmantel (2) versehen ist, wobei die Kühl flächen von der Außenwand des Zentralrades (10) - entsprechend der Gehäusewand im Anspruch 1 - gebildet wird und die Ausbildung des Kühlmantels den Erfordernissen entsprechend nach Anspruch 1 bis 6 gewählt wird.
  8. 8. Verzweigungsgetriebe nach Anspruch 7 wobei die Mulde und ggf. die Rippen und Stege im ungeteilten Außenteil (3) des Kühlmantels (2) angeordnet sind und die Ausbildung der Mulde, Rippen und Stege den Erfordernissen entsprechend nach Anspruch 3 bis 6 gewählt wird (Fig. 8).
  9. 9. Verzweigungsgetriebe nach Anspruch 7 und 8 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß auch die der schnellerlaufenden Stufe folgende Stufe (Fig. 9) aus konzentrisch angeordneten Zentralrädern und dazwischen angeordneten Verzweigungsrädern besteht d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das äußere Zentralrad beider Stufen gleichzeitig die Funktion des Getriebegehäuses übernehmen und mit einem außen herum angeordneten ungeteilten Kühlmantel (2) versehen ist, wobei die Kühlfläche von der Außenwand der Zentralräder (10 u. 11) - entsprechend der Gehäusewand im Anspruch 1 - gebildet wird und die Ausbildung des Kühlmantels den Erfordernissen entsprechend nach Anspruch 1 bis 6 gewählt wird, wobei die Außenwand der Zentralräder oder das äußere ungeteilte Teil (3) des Kühlmantels muldenförmig ausgebildet ist (Fig. 10).
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