DE3600871A1 - Schmiermittel-foerdervorrichtung eines stirnraedergetriebes mit im getriebegehaeuse angeordneten pumpenkapselwaenden zur erzeugung eines foerderstromes an der stelle eines zahneingriffes - Google Patents
Schmiermittel-foerdervorrichtung eines stirnraedergetriebes mit im getriebegehaeuse angeordneten pumpenkapselwaenden zur erzeugung eines foerderstromes an der stelle eines zahneingriffesInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmiermittel-Förder
vorrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Derartige Fördervorrichtungen benötigen keine besondere
Förderpumpe, sondern nutzen die Verdrängungswirkung des
Zahneingriffes zweier Stirnräder zur pumpenartigen Bildung
eines Förderstromes aus.
Bei einer bekannten Schmiermittel-Fördervorrichtung der
eingangs genannten Art (US-PS 22 92 086) ist nur das Aus
gangsrad zur Förderung von Schmiermittel aus der Vorrats
kammer zur Stelle des Zahneingriffes mit dem im Durchmesser
kleineren und mit seiner Drehachse so hoch über dem Gehäuse
boden angeordneten Zwischenrades verwendet, daß die tiefste
Stelle des Zahnkranzes des letzteren oberhalb der Drehachse
des Ausgangsrades und auch noch oberhalb der Drehachse des
den Antrieb bildenden und durch die Vorrichtung zu schmieren
den Eingangsrades liegt. Das Ausgangsrad ist von einer zylin
drischen Kapselwand umschlossen, welche - unmittelbar vom
Gehäuseboden ausgehend - sich in beiden Umfangsrichtungen er
streckt und jeweils mit beträchtlichem Bogenabstand von etwa
dem Dreifachen einer Zahnteilung an zwei Stellen vor und nach
dem Zahneingriff mit dem Zwischenrad endet. An dem im Vorwärts
drehsinne vor dem Zahneingriff liegenden Ende der zylind
rischen Pumpenkapselwand geht eine Ablaufrinne für aus
den Zahnlücken austretendes Schmiermittel vorbei, die
zu einer tiefer liegenden Eintrittsöffnung einer das Ein
gangsrad umhüllenden Schmierkapsel führt. Diese Ablauf
rinne ist nach oben bis zur höchsten Stelle des Zahnkranzes
des Ausgangsrades verlängert und sammelt auch seitlich aus
dem Zahneingriff mit dem Zwischenrad verdrängtes Schmiermittel
auf, welches unter Umständen noch nach dem Austritt der
Zähne aus der zylindrischen Kapselwand an den Zahnflanken
haftet. Diese bekannte Fördervorrichtung arbeitet im Prinzip
nur nach Art eines Schöpfwerkes, wobei auch besondere Maß
nahmen zur seitlichen Kapselung der Zahnkränze nicht getroffen
sind.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im wesentli
chen darin, bei einer Schmiermittel-Fördervorrichtung der ein
gangs genannten Art unter Verbesserung der Pumpwirkung des
Zahneingriffes ein schnelles Absenken des Schmiermittel-Standes
in der Räderkammer beim Anfahren zu erzielen. Die erläuterte
Aufgabe ist in vorteilhafter Weise mit den kennzeichnenden
Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.
Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen der
Fördervorrichtung nach der Erfindung zum Gegenstand.
Bei der Fördervorrichtung nach der Erfindung ist es möglich,
das Drucköl zu Lager und Kupplungen zu führen, die in Ge
bieten liegen, in denen Spritzölschmierung nicht möglich
ist.
Bei der Fördervorrichtung nach der Erfindung ist es ver
hindert, daß tiefliegende Zahnräder Plantschverluste ver
ursachen.
Bei der Fördervorrichtung nach der Erfindung ist ein
Transport von Schmiermittel durch ein Getriebeteil - ins
besondere ein Kühlrohr - ermöglicht, das die Wärme an die
Luft abgeben kann.
Bei der Fördervorrichtung nach der Erfindung ist eine ge
zielte Ölführung im Getriebe zur Verhinderung von Plantsch
verlusten erreicht.
Bei der Fördervorrichtung nach der Erfindung erfolgt die
Ölrückströmung derart gezielt, daß nur soviel Öl gefördert
wird, wie zur Kühlung und Schmierung benötigt wird.
Bei der Fördervorrichtung nach der Erfindung werden die
beiden untersten Zahnräder ungefähr von der tiefsten Stelle
im Getriebe bis zum Wälzpunkt beider Räder ineinander im
Verzahnungsbereich so abgedeckt, daß sie als Pumpe wirken
können.
Im Bereich des Wälzpunktes ist ein Sammelraum vorgesehen,
von dem eine Ölleitung abgehen kann.
Die Zuströmung zu den Zahnrädern erfolgt gedrosselt. Die
Zuströmung erfolgt allein durch Schwerkraft, wodurch die
Verzahnung nicht soviel fördert, wie anhand der Geometrie
und der Drehzahl möglich wäre.
Bei der Fördervorrichtung nach der Erfindung wird der Ab
weiseffekt der Zahnräder bei größerer Drehzahl ausgenutzt,
um die Fördermenge zu begrenzen.
Bei der Fördervorrichtung nach der Erfindung wird das
Sauggebiet der Zahnradpumpe, d.h. das Gebiet, in dem die
Zahnräder auseinander laufen, so vom zurückströmenden Öl
abgedeckt, daß kein Öl angesaugt werden kann, wodurch die
Verluste reduziert sind.
Bei der Fördervorrichtung nach der Erfindung sind Ölführungen
so angebracht, daß das rückfließende Öl nicht auf rotierende
Teile, vor allem Zahnräder, spritzen kann.
Bei der Fördervorrichtung nach der Erfindung sind Ölrück
führkanäle so ausgebildet, daß die Verweildauer des Öles
im Getriebe außerhalb des Saugbereiches der Zahnradpumpe
so groß ist, daß sich kleine Ölumlaufgeschwindigkeiten er
geben.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung
schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles für ein Ver
teilergetriebe eines Kraftfahrzeuges näher beschrieben. In
der Zeichnung bedeuten
Fig. 1 einen Teil eines Längsschnittes durch den unteren
Getriebeteil eines Verteilergetriebes mit einer
Schmiermittel-Fördervorrichtung nach der Erfindung
nach Linie I-I von Fig. 2,
Fig. 2 einen Teil eines Querschnittes durch das Verteiler
getriebe von Fig. 1 nach Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 einen Teil eines Querschnittes durch das Verteiler
getriebe von Fig. 1 nach Linie III-III in Fig. 1,
Fig. 4 einen Teil eines zweiten Längsschnittes durch das
Verteilergetriebe von Fig. 1 nach Linie IV-IV von
Fig. 2,
Fig. 5 einen Teil eines dritten Längsschnittes durch das
Verteilergetriebe von Fig. 1 nach Linie V-V von
Fig. 2, und
Fig. 6 einen Teil eines vierten Längsschnittes durch das
Verteilergetriebe von Fig. 1 nach Linie VI-VI von
Fig. 3.
In einem Getriebegehäuse 14 mit einem Gehäuseboden 12 a, b sind
ein Eingangsrad 10, ein Ausgangsrad 7 und ein Zwischenrad 8
mit ihren Drehachsen 48, 15 und 22 parallel zueinander so an
geordnet, daß von diesen drei Stirnzahnrädern die Drehachse 15
des Ausgangsrades 7 den kleinsten Abstand und die Drehachse 48
des Eingangsrades 10 den größten Abstand jeweils zum Gehäuse
boden 12 a, b aufweisen - jedoch die tiefste Stelle 25 des
Zahnkranzes 20 des mit Ein- und Ausgangsrad 10 und 7 kämmenden
Zwischenrades 8 einen kleineren Abstand als die Drehachse 15
des Ausgangsrades 7 zum Gehäuseboden 12 a, b aufweist. Auch
die tiefste Stelle 17 des Zahnkranzes 18 des Ausgangsrades 7
weist einen relativ kleinen Abstand zum Gehäuseboden 12 a, b
auf wie der Zahnkranz 20 des Zwischenrades 8.
Das Getriebegehäuse 14 ist in einer zu den Drehachsen 15, 22,
48 senkrechten Trennebene 45-45 in eine vordere Gehäusehälfte 46
und eine hintere Gehäusehälfte 47 unterteilt.
Das Getriebegehäuse 14 ist weiterhin durch eine Trennwand 9
- die in beiden Gehäusehälften 46 und 47 ausgebildet ist -
in eine durch den Gehäuseboden 12 a, b nach unten abge
schlossene Schmiermittel-Vorratskammer 13 und eine die
Stirnräder 7, 8 und 10 aufnehmende Räderkammer 11 a in der
Gehäusehälfte 47 bzw. 11 b in der Gehäusehälfte 46 unter
teilt.
Vom jeweiligen Gehäuseboden 12 a bzw. 12 b der beiden Ge
häusehälften gehen rechte und linke Gehäuseseitenwände 36 a, b
und 37 a, b nach oben ab, in welche die sich in ihrem Ver
lauf den Außenkonturen der Zahnräder 7 und 10 anpassenden und
mit ihrem Querschnitt parallel zu den Drehachsen 15, 22 und
48 liegende Trennwand 9 übergeht.
Die Trennebene 45-45 fällt annähernd mit den seitlichen Stirn
flächen 49 und 50 des Ausgangsrades und des Zwischenrades 8
zusammen, welche den zugehörigen Zahnkranz 18 bzw. 20 in der
einen Richtung ihrer Drehachse 15 bzw. 22 begrenzen.
Der in der hinteren Gehäusehälfte 47 liegende Teil der Trenn
wand 9 ist jeweils im Bereich der tiefsten Stelle 17 bzw. 25
der Zahnkränze 18 und 20 mit einer Eintrittsöffnung 19 bzw. 26
versehen. Weiterhin ist die Trennwand 9 durch Verstärkung
ihres Querschnittes zu einer zylindrischen Pumpenkapselwand 16
ausgebildet, die sich von der Eintrittsöffnung 19 aus im Vor
wärtsdrehsinne 31 des Ausgangsrades 7 - also in Richtung auf
die Stelle 21 des Zahneingriffes zwischen den Rädern 7 und 8
hin - erstreckt und sich dichtend an den Kopfkreis des Aus
gangsrades 7 anschmiegt. Die Trennwand 9 ist mit einer wei
teren zylindrischen Pumpenkapselwand 24 einteilig ausgebildet,
welche von der anderen Eintrittsöffnung 26 ausgeht und sich
im Vorwärtsdrehsinne 32 des Zwischenrades 8 auf den Zahnein
griff 21 hin erstreckt sowie sich dichtend an den Kopfkreis
dieses Zahnrades anschmiegt. Die beiden zylindrischen Pumpen
kapselwände gehen an einer Stelle 51 mit halbkreisförmigem
Übergang einteilig ineinander über, die vor dem Zahneingriff 21
liegt und Bestandteil einer Sammelvorrichtung 23 für durch
den Zahneingriff 21 verdrängtes Schmiermittel ist.
Die Zahnkränze 18 und 20 sind sowohl an ihren Stirnflächen 49
und 50 als auch an den zugehörigen entgegengesetzten Stirn
flächen 52 und 53 durch seitliche Pumpenkapselwände 27 und 28
bzw. 29 und 30 dichtend abgeschlossen, welche radial von
der Trennwand 9 abgehen und an einer Stelle radial inner
halb des jeweiligen Zahnkranzes axial weg in Richtung auf
die Gehäusestirnwand 40 bzw. 41 ihrer zugehörigen Gehäuse
hälfte 46 bzw. 47 verlaufen und in diese Stirnwand ein
teilig übergehen.
In den Umfangsrichtungen erstrecken sich die seitlichen
Pumpenkapselwände 28 und 30 der Gehäusehälfte 47 wiederum
- ausgehend von der jeweiligen Eintrittsöffnung 19 bzw. 26 -
im Vorwärtsdrehsinne 31 bzw. 32 bis zu einer in Nähe des
Zahneingriffes 21 liegenden Stelle 54, an der sie einteilig
ineinander übergehen.
Die seitlichen Pumpenkapselwände 27 und 29 der anderen Ge
häusehälfte 46 sind annähernd spiegelbildlich zu den vor
stehend beschriebenen Wänden 28 und 30 ausgebildet und wei
sen mithin ebenfalls einen in Nähe des Zahneingriffes 21
liegenden einteiligen Übergang 55 auf.
In den zueinander einteiligen seitlichen Pumpenkapselwänden
27, 29 ist eine ausschließlich zu den Zahnkränzen 18, 20
hin offene taschenförmige Ausnehmung 33 vorgesehen, die sich
zwischen den Übergängen 51 und 55 erstreckt.
In den zueinander einteiligen seitlichen Pumpenkapselwänden
28 und 30 der Gehäusehälfte 47 ist ebenfalls eine taschen
förmige Ausnehmung 34 vorgesehen, die sowohl mit der Aus
nehmung 33 im Bereich des Überganges 51 in Verbindung steht
- also ebenfalls zu den Zahnkränzen 18, 20 offen ist - als
auch durch einen Gehäusekanal 56 mit einem Schmiermittel-Aus
gang 35 in der Gehäusehälfte 47 in offener Verbindung steht.
Schließlich ist die Trennwand 9 noch mit einer in beiden
Gehäusehälften 46 und 47 ausgebildeten Rücklauföffnung 38
versehen, in deren unterhalb der Zahnräder 8, 10 liegenden
mittleren Bereich eine Trennkapsel 39 so feststehend ein
gesetzt ist, daß das in Nähe dieser Rücklauföffnung 38
liegende Zwischenrad 8 - vor allem dessen Zahnkranz 20 - ge
genüber einem Schmiermittel-Eingang 42 in der Gehäusehälfte 46
und gegenüber Schmiermittel-Eingängen 43 und 44 in der anderen
Gehäusehälfte 47, die jeweils mit der Rücklauföffnung 38
kommunizieren, abgeschirmt ist.
Eine im Gehäuseboden 12 a der Gehäusekammer 47 vorgesehene
Ablaßöffnung 57 ist im Betrieb verschlossen.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ergibt sich aus Vorstehendem
ohne weiteres. Das über die Eintrittsöffnungen 19 und 26 zu
den Zahnkränzen 18 und 20 gelangende Schmieröl wird in den
Zahnlücken gekapselt und durch den Zahneingriff 21 seitlich
in die Ausnehmungen 33 und 34 verdrängt. Das Schmiermittel
fließt von hier über den Gehäusekanal 56 zum Schmiermittel-
Ausgang 35. An letzteren ist eine Schmierölleitung anschließ
bar, die zu den höher gelegenen Schmierstellen führt. Das
von den Schmierstellen innerhalb des Getriebegehäuses 14
zurückfließende Schmieröl kann beispielsweise über die ge
häuseinneren Eingänge 42 und 43 in die untere Vorratskammer 13
zurückströmen, ohne mit drehenden Getriebeteilen in Be
rührung zu kommen.
Vom Förderstrom kann ein Teilstrom zu einem Ölkühler ab
gezweigt sein, dessen Rücklauf mit dem Schmiermittel-Ein
gang 44 verbunden werden kann.
Das Ausgangsrad 7 kann über eine Nebenantriebswelle mit
dem Achsantrieb einer Vorderachse eines Kraftfahrzeuges in
Antriebsverbindung gebracht werden.
Das Eingangsrad 10 kann über eine schaltbare Kupplung mit
einem der drei Getriebeglieder eines zentralen Planeten
räder-Ausgleichsgetriebes kuppelbar sein, von dem eines der
beiden anderen Getriebeglieder mit der Ausgangswelle eines
einem Antriebsmotor im Kraftfluß nachgeschalteten Wechsel
getriebes und das dritte Getriebeglied mit einem zum Achs
antrieb der Hinterachse des Kraftfahrzeuges führenden An
triebsstrang verbunden sein können.
Die erfindungsgemäße Fördervorrichtung kann zur Schmierung
der Kupplung des Eingangsrades und/oder benachbarter Getriebe
teile verwendet sein.
Claims (5)
1. Schmiermittel-Fördervorrichtung eines Stirnräderge
triebes mit einem Ausgangsrad, einem Zwischenrad und mit
einem durch eine Trennwand in eine die Stirnräder auf
nehmende Räderkammer und in eine von einem horizontalen
Gehäuseboden nach unten abgeschlossene Schmiermittel-Vor
ratskammer unterteilten Getriebegehäuse, und mit einer das
mit seiner Drehachse einen kleineren Abstand zum Gehäuse
boden aufweisende Ausgangsrad in Umfangsrichtung umschlie
ßenden zylindrischen Pumpenkapselwand und einer im Bereich
der tiefsten Stelle des Zahnkranzes des Ausgangsrades lie
genden Eintrittsöffnung in der Trennwand sowie mit einer
seitlich neben den Zahnkränzen im Bereich des Zahneingriffes
zwischen Ausgangsrad und dem mit seiner Drehachse einen
größeren Abstand zum Gehäuseboden aufweisenden Zwischenrad
liegenden Sammelvorrichtung für durch den Zahneingriff aus
den Zahnlücken seitlich verdrängtes Schmiermittel,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zahnkranz (20) des Zwischenrades (8) sowohl einen
kleineren Abstand zum Gehäuseboden (12 a, b) aufweist als
die Drehachse (15) des Ausgangsrades (7) als auch von einer
zylindrischen Pumpenkapselwand (24) umschlossen ist und
die Trennwand (9) im Bereich der tiefsten Stelle (25) des
Zahnkranzes (20) des Zwischenrades (8) eine weitere Ein
trittsöffnung (26) aufweist, und daß die Zahnkränze (18, 20)
des Ausgangsrades (7) und des Zwischenrades (8) beiderseits
durch die Verzahnungen unmittelbar abdichtende seitliche
Pumpenkapselwände (27 bis 30) abgeschlossen sind sowie
die beiden zylindrischen Pumpenkapselwände (16 und 24) im
Bereich der Sammelvorrichtung (23) dichtend aneinander
stoßen und sich alle seitlichen Pumpenkapselwände (27 bis 30)
in Umfangsrichtung ausschließlich zwischen der zugehörigen
Eintrittsöffnung (19 bzw. 26) der Trennwand (9) und dem
Zahneingriff (21) im jeweiligen Vorwärtsdrehsinne (31, 32)
erstrecken.
2. Fördervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eine seitliche Pumpenkapselwand (27 bzw. 28
bzw. 29 bzw. 30) eine taschenförmige Ausnehmung (33 bzw. 34)
aufweist, die im Bereich des Zahneingriffes (21) liegt
und an einen Schmiermittelausgang (35) des Getriebegehäuses (14)
angeschlossen ist.
3. Fördervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trennwand (9) parallel zu den Drehachsen (15, 22)
liegt und zumindest mit den zylindrischen Pumpenkapsel
wänden (16, 24) einteilig ausgebildet ist.
4. Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trennwand (9) sich zwischen zwei vom Gehäuseboden (12 a, b)
nach oben abgehenden Gehäuseseitenwänden (36, 37) erstreckt
und mit Ausnahme der Eintrittsöffnungen (19, 26) und einer
weiteren, als Rücklauföffnung (38) verwendeten Öffnung in sich
geschlossen ist,und daß im Bereich der Rücklauföffnung (38)
eine Trennkapsel (39) im Getriebegehäuse (14) feststehend ge
haltert ist, welche etwa U-förmig ausgebildet ist und den
Zahnkranz (20) des Zwischenrades (8) gegenüber wenigstens
einem in wenigstens einer der beiden vom Gehäuseboden (12)
nach oben abgehenden Gehäusestirnwänden (40 bzw. 41) vorge
sehenen Schmiermittel-Eingang (42 bzw. 43 bzw. 44) ab
schirmt, welcher mit der Rücklauföffnung (38) kommuniziert.
5. Fördervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Getriebegehäuse (14) durch eine zu den Drehachsen
(15, 22) senkrechte Trennebene (45-45) in zwei Gehäuse
hälften (46, 47) unterteilt ist und die die Zahnkränze (18,
20) jeweils in der einen Richtung der Drehachsen (15, 22)
abschließenden Stirnflächen (49, 50) von Ausgangsrad (7)
und Zwischenrad (8) wenigstens annähernd in der Trennebene
(45-45) liegen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863600871 DE3600871A1 (de) | 1986-01-15 | 1986-01-15 | Schmiermittel-foerdervorrichtung eines stirnraedergetriebes mit im getriebegehaeuse angeordneten pumpenkapselwaenden zur erzeugung eines foerderstromes an der stelle eines zahneingriffes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19863600871 DE3600871A1 (de) | 1986-01-15 | 1986-01-15 | Schmiermittel-foerdervorrichtung eines stirnraedergetriebes mit im getriebegehaeuse angeordneten pumpenkapselwaenden zur erzeugung eines foerderstromes an der stelle eines zahneingriffes |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3600871A1 true DE3600871A1 (de) | 1987-07-23 |
DE3600871C2 DE3600871C2 (de) | 1989-05-03 |
Family
ID=6291822
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19863600871 Granted DE3600871A1 (de) | 1986-01-15 | 1986-01-15 | Schmiermittel-foerdervorrichtung eines stirnraedergetriebes mit im getriebegehaeuse angeordneten pumpenkapselwaenden zur erzeugung eines foerderstromes an der stelle eines zahneingriffes |
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