DE4220754A1 - Getriebe für Antriebe von Schienentriebfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Getriebe für Antriebe von Schienentriebfahrzeugen mit den Merkmalen des Ober­ begriffs des Hauptanspruchs.

Schienentriebfahrzeuge werden mit Antrieben ausgestattet, die den hohen Anforderungen des modernen Verkehrs hin­ sichtlich Kraftübertragung in einem großen Geschwindig­ keitsbereich, hoher Beschleunigungen und großer Bremsver­ zögerungen genügen. Bei bestimmten Antriebsanordnungen von elektrischen Schienentriebfahrzeugen (z. B. Tatzlager­ antrieb, Hohlwellenantrieb ist es üblich, den Fahrmotor achsparallel zum anzutreibenden Radsatz anzuordnen, wobei die Drehmomentenübertragung vom Fahrmotor über eine Antriebswelle zumeist über ein Ritzel auf ein Großrad und von dort z. B. über eine Abtriebswelle und deren elastische Verbindung mit dem Laufrad erfolgt. Ritzel und Großzahnrad sind von einem Gehäuse umgeben, das ein flüssiges Schmier­ mittel mit definierter Viskosität enthält. Derartige Getriebe und ihre Bauteile sind z. B. beschrieben in Sachs, K.: Elektrische Triebfahrzeuge Bd. 1, Springer-Verlag Wien-New York 1973, Abschnitt 3.52.

Hohe Umfangsgeschwindigkeiten der An- und Abtriebswellen, die aus der Antriebskonzeption resultierenden Platz- und Spielverhältnisse für das Getriebe sowie die im Fahrbetrieb zu ertragenden Erschütterungen machen es bei modernen Schienentriebfahrzeugen erforderlich, die Dichtungen zwi­ schen den Wänden des Gehäuses des Getriebes und den sie durchstoßenden Wellen als berührungslose Dichtungen auszu­ führen.

Neben der Realisierung der Energiewandlung erweist es sich bei derartigen Getrieben als besonderes Problem, die berüh­ rungslose Dichtung zwischen Welle und Gehäuse des Getriebes auf der Abtriebsseite, die anderen Getriebebauteile und ihr Zusammenwirken so zu gestalten, daß ein Verlust an Schmier­ mittel sowie das Eindringen von Fremdstoffen ins Getriebe­ innere unter allen Betriebsverhältnissen maximal ein­ geschränkt, eine lange wartungsfreie Laufdauer erreicht und eine Verschmutzung der Umwelt vermieden wird.

Für die Gestaltung eines Getriebes für Schienenfahrzeuge mit einer berührungslosen Dichtung für eine Wellendurchfüh­ rung sind eine Reihe von technischen Detaillösungen be­ kannt.

Aus der DE-AS 11 54 140 ist bekannt, die Ölabdichtung eines Getriebes gegenüber einem fettgefüllten Wälzlager seiner Antriebsseite (nicht gegenüber der Außenluft auf seiner Abtriebsseite) zu bewirken durch die Anordnung von in einer Abschleuderkammer radial übereinander angeordneten Spritz­ ringen sowie von Bohrungen im Großrad, die radial und schräg nach außen gerichtet sind und Schmiermittel, das die äußere Abdichtung des Getriebes überwunden hat, zurück­ schleudern.

Aus der DD-PS 2 81 156 ist bekannt, eine berührungslose Dichtung aus einem inneren und einem äußeren Labyrinthring zu bilden, wobei der innere Labyrinthring über mindestens drei axial nebeneinanderliegende Spritznasen verfügt, von denen die beiden äußeren Spritznasen von im äußeren Laby­ rinthring angeordneten Ölnuten umgriffen werden, während die Ölnuten von einer Ölrinne umgeben sind, in deren unte­ rer Hälfte von den Ölnuten ausgehende Ölrücklaufbohrungen einmünden, die von den Ölnuten aufgefangenes Schmiermittel über die Ölrinne in das Innere des Getriebegehäuses zurück­ leiten.

In Sachs, K. Elektrische Triebfahrzeuge Bd. 1, Springer- Verlag Wien-New York 1973 -, Abb. 3.222, der JP-AS 63- 269769, der US-PS 4 347 759 und der US-PS 4 470 324 sind an der Innenwand der Getriebegehäuse unterschiedliche For­ men von abschirmenden Ölfangringen angeordnet, die herab­ laufendes und verwirbeltes Schmiermittel am Eintritt in die Dichtung zwischen Getriebegehäuse und Welle hindern sollen.

In Sachs, K.: Elektrische Triebfahrzeuge Bd. 1, Springer- Verlag Wien-New York 1973, Abb. 3.221 ist vorgesehen, durch eine besondere, oberhalb des Ölsumpfes und des Groß­ rades dem Zahnradumfang folgende Zwischenwand innerhalb des Getriebegehäuses den Transport des Schmiermittels aus dem Ölsumpf im unteren Teil des Getriebegehäuses, in den das Großrad eintaucht, in den unmittelbaren Zahneingriff zwi­ schen Ritzel und Großrad zu unterstützen.

In Sachs, K.: Elektrische Triebfahrzeuge Bd. 1, Springer- Verlag Wien-New York 1973, Abb. 3.222 ist außerdem ein Entlüftungsrohr aus dem Getriebegehäuse oberhalb des Zahn­ eingriffs zwischen Ritzel und Großrad vorgesehen, das dazu dienen soll, solche atmosphärischen Druckverhältnisse im Getriebe herzustellen, daß die Wellenabdichtung nicht druckbelastet wird.

Der in den Patentansprüchen angegebenen Erfindung liegen die folgenden Probleme zugrunde:

Bei Traktionsgeschwindigkeiten der Schienentriebfahrzeuge über 120 km/h können bisher bewährte Getriebekonstruktionen mit berührungslosen Dichtungen, wie z. B. nach der DD-PS 2 81 156, die Dichtheit nicht unter allen Betriebsbedingun­ gen gewährleisten; die einfache Übernahme bekannter, oben beschriebener technischer Mittel zur Erhöhung der Dichtheit versagt. Getriebe mit berührungslosen Wellendichtungen, bei denen die Passungen der Dichtungspartner enger toleriert sind oder die Zahl der Umlenkstellen für austretendes Schmiermittel vervielfacht wurde (z. B. durch vielstufige Labyrinthdichtungen nach DD-PS 2 81 156 oder durch vielstu­ fige Treppenlabyrinthe), erfordern nicht nur erhöhten tech­ nologischen Aufwand und höhere Kosten, sondern sind häufig aufgrund der konstruktions- und betriebsbedingten Platz- und Spielerfordernisse nicht anwendbar.

Ein weiteres Problem besteht darin, daß die bekannten Ge­ triebe für Schienentriebfahrzeuge hinsichtlich Leistungs­ vermögen, Geschwindigkeit und Dichtheit meist in allen Bauteilen speziell angepaßte Konstruktionen für den jewei­ ligen Fahrzeugtyp sind; eine Fahrzeugneuentwicklung oder eine im Interesse der Erhöhung der Traktionsgeschwindigkei­ ten beabsichtigte Änderung der Getriebeübersetzung an im Betriebseinsatz befindlichen Schienentriebfahrzeugen z. B. erfordert nicht nur den Austausch der kraftübertragenden Zahnräder, sondern den Einsatz eines kompletten neuen Ge­ triebes, so daß hohe Aufwände und Kosten für die Neuent­ wicklung und Erprobung, die Beschaffung, den Umbau und die Lagerhaltung entstehen.

Die Erfindung stellt sich dem Problem, den bekannten Lösun­ gen für ein Getriebe für Schienentriebfahrzeuge mit einer berührungslosen Dichtung zwischen einer Welle und dem Ge­ häuse des Getriebes insbesondere auf der Abtriebsseite mehrere solcher Lösungen hinzuzufügen, die auf engem Raum und mit vertretbarem technologischen Aufwand realisierbar sind, deren Dichtheit unter allen Betriebsverhältnissen auch bei höheren Geschwindigkeiten gewährleistet ist und die es gleichzeitig gestatten, unterschiedliche Getriebe­ übersetzungen in einem weitestgehend einheitlichen Getrie­ begehäuse zu realisieren.

Erfindungsgemäß wird dieses Problem mit den kennzeichnenden Merkmalen der Patentansprüche gelöst.

Funktion und vorteilhafte Wirkungen der Erfindung werden mit Hilfe der folgenden Ausführungsbeispiele beschrieben.

In den Zeichnungen sind dargestellt:

Fig. 1 eine Ausführung eines erfindungsgemäßen Ge­ triebes;

Fig. 2 ein Querschnitt durch das Getriebe nach Fig. 1;

Fig. 3 Quer- und Längsschnitte durch den äußeren Laby­ rinthring der berührungslosen Dichtung des Getriebes nach Fig. 1;

Fig. 4 ein Querschnitt durch eine andere Ausführung eines erfindungsgemäßen Getriebes.

Nach Fig. 1 enthält das Gehäuse 1 eines Getriebes für Schienentriebfahrzeuge, das in bekannter Weise aus einem Ober- und einem Unterkastenteil in einer Ebene, in der die Achsen von Großrad 2 und Ritzel 3 liegen, dichtend zusam­ mengesetzt sein kann, in der von der Welle 4 der Abtriebs- Seite durchsetzten Seitenwand eine berührungslose Dichtung, deren Aufbau in Fig. 2 gezeigt wird: Ein innerer Labyrinth­ ring 5, der fest mit der rotierenden Welle 4 gekoppelt ist (im Ausführungsbeispiel durch feste Verbindung am Großrad 2), mit hier nicht mehr als drei axial nebeneinanderliegen­ den trapezförmigen Spritzringen wird von einem äußeren Labyrinthring 6 umgeben, der starr und in üblicher Weise abgedichtet mit dem Gehäuse 1 verbunden ist. Drei Ölnuten 7 umgreifen die Spritzringe des inneren Labyrinthringes 5.

Bei der in Fig. 2 dargestellten radialen Erstreckung der Spritzringe des inneren Labyrinthringes 5 und der Ölnuten 7 des äußeren Labyrinthringes 6 muß der äußere Labyrinthring 6 wie das Gehäuse geteilt sein und aus zwei dichtend zusam­ menzusetzenden Halbringen bestehen, um über dem inneren Labyrinthring 5 montiert werden zu können. Diese Ausführung ist herstellungstechnologisch aufwendig, da eine exakte Trennfuge zwischen den beiden Halbringen, eine genaue Kon­ tur der (in den Zeichnungen nicht dargestellten) Dichtung zwischen ihnen und ein Zusammenfügen der beiden Halbringe mit dem Gehäuse 1 paßgenau und ohne in die Ölnuten 7 hineinragende Grate erfolgen muß, erzielt aber auf Grund der engen Spalte im Labyrinth gute Dichtwirkung und leichte Zugänglichkeit bei Demontage des Laufradsatzes des Schie­ nentriebfahrzeugs.

Die Ölnuten 7 werden zumindest in einem Teil ihres Umfanges von einem Ölsammelraum 13 umgeben, der nach dem ersten Ausführungsbeispiel umlaufend in den äußeren Labyrinthring eingearbeitet sein kann (Fig. 2). In den Ölnuten 7 aufge­ fangenes, von den Spritzringen des inneren Labyrinthringes 5 abgeschleudertes Öl wird durch unterschiedliche Ölablauf­ kanäle 8, 9 und 10 in den Ölsammelraum 13 abgeleitet.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind im dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel die Ölablaufkanäle A im Grund der ersten Ölnut 7 in bekannter Weise radial zur Achse der Welle 4 als Bohrungen und Langlöcher eingebracht (Schnittbild C-C). Zumindest ein Teil der Ölablaufkanäle B und C der zweiten und dritten Ölnut 7 jedoch sind erfindungsgemäß so angeord­ net, daß ihre Achse in einer von der Senkrechten zur Ober­ fläche des Grundes der Ölnut um den Winkel β abweichenden, vorzugsweise der jeweiligen schwerkraftbedingten Haupt­ fließrichtung b des Öls in der Ölnut nahekommenden Richtung verläuft (Schnittbilder D-D und E-E).

Diese Gestaltung folgt der überraschenden Erkenntnis, daß bei den zwischen den Labyrinthringen 5 und 6 bei hohen Fahrgeschwindigkeiten auftretenden hohen Relativgeschwin­ digkeiten bereits kleinste Stufen und Grate (z. B. auch ein rechtwinkliger Übergang vom Nutgrund in einen Ablaufkanal) aufgrund der Oberflächenspannung des Öls zur Ansammlung geringer Ölmengen führen, die durch die von den rotierenden Teilen ausgehenden Luftwirbel wieder mitgerissen werden und zur Undichtigkeit führen, ein von der jeweiligen, durch die Schwerkraft und auch die Drehrichtung des Getriebes beein­ flußten Hauptfließrichtung des Schmiermittels gesehen all­ mählicher, vorzugsweise stetig ausgeformter Übergang zwi­ schen Nutgrund und Ölablaufkanal aber für eine sichere Ableitung des Öls sorgt.

Um das durch die Oberflächenspannung des Schmiermittels bewirkte Vorbeikriechen des Öls an den Ablaufkanälen zu verhindern, sind in einer Fortbildung der Erfindung die Ablaufkanäle 8, 9 und 10 so dimensioniert, daß ihre Er­ streckung quer zur jeweiligen Ölnut 7 mindestens der Breite a der Ölnut 7 entspricht, so daß der Nutgrund vollständig unterbrochen wird und kein Öl in einer noch so schmalen verbleibenden Kehle zwischen dem Grund und den Seitenwänden der Ölnuten 7 an den Ölablaufkanälen 8, 9 und 10 vorbei­ kriechen kann.

Es ist denkbar, die erfindungsgemäße Ausführung der Ölab­ laufkanäle auch bei anderer Form- und Raumgestaltung einer Labyrinthdichtung (z. B. radial übereinander liegende Spritzringe und diese umgreifende Ölnuten; z. B. die Verbin­ dung der äußeren Ölnut mit dem Außenbereich zum Abschleu­ dern eingedrungenen Wassers) zu verwenden. So zeigt Fig. 4 eine Ausführungsform der Erfindung, bei der der innere La­ byrinthring 5 mit seinen Spritzringen nicht als separates Bauteil ausgeführt, sondern in das Großrad 2 eingearbeitet ist. Unterhalb der den Spritzringen gegenüberstehenden Ölnuten 7 ist der Ölsammelraum 13 umlaufend zum Teil im fest mit dem Gehäuse verbundenen äußeren Labyrinthring 6, zum Teil im rotierenden Großrad 2 angeordnet. Erfindungs­ gemäß gestaltete Ölablaufkanäle 10 verbinden in oben be­ schriebener Weise zumindest einen Teil der Ölnuten 7 mit dem Ölsammelraum 13, von dessen Grund mehrere, gleichmäßig über den Umfang des Großrades 2 verteilte, annähernd radial verlaufende Bohrungen als Ölablauf 14 ausgehen, durch die mittels Zentrifugalkraft im Ölsammelraum 13 aufgenommenes Öl in das Innere des Gehäuses zurückgeschleudert wird.

Mit dieser Ausführungsform wird auch gezeigt, wie in der räumlichen und maßlichen Gestaltung des Labyrinths der äußere, mit dem Gehäuse 1 dichtend zu verbindende Laby­ rinthring 6 als einstückiger, ungeteilter Ring ausgeführt werden kann, der in der Herstellung wesentlich vereinfacht ist und die gleiche Zugänglichkeit bei Demontage des Lauf­ radsatzes des Schienentriebfahrzeugs gewährleistet.

Aus umfangreichen Versuchen wurde erkannt, daß eine sichere Funktion der erfindungsgemäßen berührungslosen Dichtung unterstützt werden kann, wenn der Ölsammelraum 13 weitge­ hend vom Inneren des Gehäuses 1 abgeschirmt wird, so daß in einer weiteren Ausgestaltung dieser Erfindung der Ölsammel­ raum. 13 gegenüber dem Inneren des Gehäuses 1 von einem Ölfangring 11 verschlossen und damit als beruhigter Raum ausgebildet ist, der nur auf einem eng begrenzten Teil seines Umfanges (zweckmäßig am tiefstgelegenen Punkt des Ölsammelraums 13) einen Ölauslauf 14 aufweist. Diese Öff­ nung wird gegen das Innere des Gehäuses 1 zusätzlich durch eine an sich bekannte Ölfanglippe 12 abgeschirmt, die die gesamte Dichtung umgibt, sich im wesentlichen radial und schräg zur Labyrinthachse im Inneren des Gehäuses er­ streckt, im Ausführungsbeispiel Teil des Ölfangringes 11 ist und die Labyrinth-Dichtung in an sich bekannter Weise vor herablaufendem oder abgeschleudertem Öl abschirmt.

Die Belastung der berührungslosen Dichtung mit ablaufendem oder abgeschleudertem Schmiermittel und damit der Grad ihrer Dichtheit hängt nicht nur von der Ausbildung der Dichtung selbst ab: Sie wird stark von der Menge des "freien" Ölvolumens, das sich in bekannter Weise im Ölsumpf A 17, der sich unterhalb des Großrades 2 im unteren Teil des Gehäuses 1 sammelt und durch die Rotation der Getriebe­ bauteile in den Eingriff zwischen Großrad 2 und Ritzel 3 transportiert wird, von dem geometrischen Abstand des Ruhe­ spiegels 19 des Ölsumpfes A 17 zur berührungslosen Dichtung sowie von den aus der Rotationsbewegung und der abgeschleu­ derten Schmiermittelmenge resultierenden Druckverhältnissen im Inneren des Gehäuses ab. Um das "freie" Volumen im Ölsumpf A 17 klein, den Abstand zwischen dessen Ruhespiegel 19 und der berührungslosen Dichtung groß sowie die Druckbe­ lastung durch abgeschleudertes Schmiermittel niedrig zu halten, ohne aber die für effektive Schmierung und Wärme­ transport sowie lange wartungsfreie Betriebsdauer erforder­ liche Gesamtmenge an Schmiermittel zu unterschreiten, sind erfindungsgemäß am Gehäuse 1 vier Lösungen gemeinsam oder alternativ realisierbar:

• - Um stets eine ausreichende Menge an Schmiermittel in den Eingriff zwischen Großrad 2 und Ritzel 3 zu bringen, wird im Bereich des Ritzels 3 ein zweiter Ölsumpf B 18 angeord­ net, der besonders bei Anfahrt oder Langsamfahrt des Trieb­ fahrzeuges die Schmiermittelversorgung des Zahneingriffs gewährleistet und durch die Rotation des Großrades 2 (oder mit anderen Mitteln) aufgefüllt wird. Gleichzeitig wird damit die benötigte Gesamtmenge an Schmiermittel unter­ teilt, die Ölbadbewegung und Ölverwirbelung gedämpft und die berührungslose Dichtung entlastet.
• - Um ein wirksames Auffüllen des Ölsumpfes B 18 bei beiden Drehrichtungen des Getriebes zu erreichen, sind im Gehäuse 1 eine obere Leiteinrichtung 15 sowie eine untere Leitein­ richtung 16 angeordnet, die in ihrer Form den Konturen des Großrades 2 entlang eines Teils seines Umfanges und unter Bildung eines Spaltes zur Verzahnung folgen und - je nach Drehrichtung unterschiedlich wirksam - umlaufend mitge­ schleudertes Schmiermittel auffangen und in den Ölsumpf B 18 leiten. Während in dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungs­ beispiel mit der unteren Leiteinrichtung 16 gleichzeitig die Höhe des Ölsumpfs B 18 begrenzt wird, bewirkt die Ausbildung der oberen Leiteinrichtung 15, daß Schmiermittel direkt in den Zahneingriff tropft.
• - Nachdem Versuche mit einem an sich bekannten Entlüfter zum Druckausgleich innerhalb des Gehäuses und Druckentla­ stung der berührungslosen Dichtung deren Dichtheit nicht unter allen Betriebsbedingungen nachweisen konnten, wurde überraschend eine wirksame Lösung gefunden, indem eine Ent­ lüfteranordnung im oberen Teil des Gehäuses (im Ausfüh­ rungsbeispiel bestehend aus zwei gleichen Entlüftern 23 in Drehrichtung vor und hinter dem höchsten Punkt des Ge­ häuses) und eine zweite Lüfteranordnung im unteren Teil des Gehäuses (im Ausführungsbeispiel ein gleichartiger Entlüf­ ter 23 auf dem zusätzlichen Vorratsbehälter 21 knapp ober­ halb des Ruhespiegels 19 des Ölsumpfes A 17) angeordnet wurde.
• - Durch einen zusätzlichen Vorratsbehälter 21, der durch eine Schwallwand 22 mit wenigen Durchbrüchen mit dem Inne­ ren des Gehäuses 1 verbunden ist, wird das Volumen des Ölsumpfs A 17 ausreichend groß gestaltet, die beiden Teil­ volumina aber in ihrer Bewegung voneinander entkoppelt. Das ermöglicht, einen niedrigen Ruhespiegel 19 des Ölsumpfs A 17 einzustellen.

Um sowohl die Intensität des Abschleuderns des Schmiermit­ tels innerhalb eines Getriebes mit einem Gehäuse mit den vorstehend genannten Merkmalen zu begrenzen als auch den Einsatz unterschiedlicher Zahnraddurchmesser zu reali­ sieren, ohne den Ruhespiegel 19 des Ölsumpfs A 17 mit negativen Auswirkungen für den Dichtungsgrad der berüh­ rungslosen Dichtung ändern oder ein anderes Getriebegehäuse einsetzen zu müssen, wurden zwei weitere erfindungsgemäße Lösungen gefunden:

• - Als zusätzliches Mittel für die Beförderung von Schmier­ mittel wurde ein- oder beidseitig des Großrades 2 jeweils eine Schleuderscheibe 20 angeordnet, deren Durchmesser und Form so ausgebildet ist, daß sie in den Ölsumpf A 17 ein­ taucht, den Zahneingriff zum benachbarten Ritzel 3 über­ deckt, den Zahneingriff zwischen Großrad 2 und Ritzel 3 sowie den zweiten Ölsumpf B 18 ausreichend mit Öl versorgt, aus dem Zahneingriff herausgequetschtes und abgeschleuder­ tes Öl zurückhält und die berührungslose Dichtung zwischen Abtriebswelle 4 und Gehäuse 1 des Getriebes abschirmt.
• - Auf Grund der Anordnung und oben beschriebenen Wirkung von ein oder zwei Schleuderscheiben ist es nicht mehr erforderlich, daß das Großrad mit seinen Zahnköpfen in den Ölsumpf A 17 eintaucht, ohne daß die Schmierung und Kühlung des Getriebes eingeschränkt wird. Mit einer derartigen Anordnung wird nicht nur das Verwirbeln von Schmiermittel reduziert, sondern gleichzeitig die Voraus­ setzung geschaffen, unterschiedliche Zahnradgrößen und Getriebeübersetzungen in ein und demselben Gehäuse unter­ zubringen und mit geringstem Aufwand Getriebe für unter­ schiedliche Anforderungen bereitzustellen.

Bei den Untersuchungen wurde festgestellt, daß die oben genannten, die berührungslose Dichtung zwischen Welle und Gehäuse, das Gehäuse sowie den Zahnradsatz eines Getriebe für ein Schienentriebfahrzeug für höhere Geschwindigkeiten betreffenden erfindungsgemäßen Lösungen sowohl einzeln als auch miteinander kombiniert gegenüber dem bisherigen Stand die Dichtheit unter allen Betriebsbereichen wesentlich ver­ bessern, mit vertretbarem technologischen Aufwand zu errei­ chen sind und den Neubau oder die Umrüstung von Getrieben für höhere Geschwindigkeiten technisch wesentlich einfacher und kostengünstiger gestalten.

Die alternative oder gemeinsame Verwendung der erfindungs­ gemäßen Mittel und Wirkungen auf einem anderen als dem hier beschriebenen Gebiet erscheint möglich.

Liste der Bezugszeichen

 1 Gehäuse
 2 Großrad
 3 Ritzel
 4 Welle
 5 Innerer Labyrinthring
 6 Äußerer Labyrinthring
 7 Ölnut
 8 Ölablaufkanal A
 9 Ölablaufkanal B
10 Ölablaufkanal C
11 Ölfangring
12 Ölfanglippe
13 Ölsammelraum
14 Ölauslauf
15 Obere Leiteinrichtung
16 Untere Leiteinrichtung
17 Ölsumpf A
18 Ölsumpf B
19 Ruhespiegel des Ölsumpfs A
20 Schleuderscheibe
21 Vorratsbehälter
22 Schwallblech
23 Entlüfter
a Breite der Ölnut 7
b Hauptfließrichtung des Öls
β Neigungswinkel der Ölablaufkanäle B 9 und C 10

Claims (7)

1. Getriebe für Antriebe von Schienentriebfahrzeugen mit den Merkmalen:

• - das Getriebe ist in einem Gehäuse (1) eingeschlossen,
• - zur Energiewandlung sind mindestens ein Großrad (2) und ein Ritzel (3) innerhalb des Gehäuses (1) angeordnet,
• - das Gehäuse (1) des Getriebes wird von mindestens einer Welle (4) durchgriffen,
• - die Dichtung zwischen der rotierenden Welle (4) und dem Gehäuse (1) ist als berührungslose Dichtung ausgebildet,
• - die berührungslose Dichtung wird durch ein Labyrinth gebildet,
• - ein innerer, Spritzringe tragender Labyrinthring (5) ist mitlaufend mit der Welle (4) verbunden,
• - ein äußerer Labyrinthring (6) ist abgedichtet mit dem Gehäuse (1) verbunden und weist die Spritzringe des inneren Labyrinthringes (5) umgreifende Ölnuten (7) auf,
• - von einer oder mehreren Ölnuten (7) aus erstrecken sich zumindest im unteren Teil des äußeren Labyrinthringes (6) Ölablaufkanäle (8, 9, 10),
• - die Ölablautkanäle (8, 9, 10) münden außerhalb des Laby­ rinths in einem letzteres zumindest teilweise umgebenden Ölsammelraum (13),
• - am Grund des Gehäuses (1) befindet sich ein Ölsumpf A (17),
  gekennzeichnet durch die Merkmale:
• - zumindest bei einem Teil der Ölablaufkanäle (8, 9, 10) verlaufen die Achsen annähernd in der Ebene des Labyrinths, jedoch in einer von der Senkrechten zur Oberfläche des Grundes der Ölnuten (7) um den Winkel β abweichenden, vorzugsweise der jeweiligen schwerkraftbedingten Haupt­ fließrichtung (b) des Öls in den Ölnuten (7) nahekommenden Richtung, wobei der Übergang von der Oberfläche der Ölnuten (7) zur Oberfläche der Ölablaufkanäle (8, 9, 10) vorzugs­ weise stetig ausgeformt ist,
• - der das abfließende Öl aufnehmende Ölsammelraum (13) ist gegenüber dem Innenraum des Gehäuses (1) weitgehend ver­ schlossen und weist nur auf einem geringen Teil seines Umfanges, vorzugsweise an seinem tiefstgelegenen Punkt, einen begrenzten Ölauslauf (14) auf.

2. Getriebe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Merkmale:

• - die von der Senkrechten zur Oberfläche des Grundes der Ölnuten (7) abweichenden Ölablaufkanäle (8, 9, 10) sind als Bohrungen eingebracht,
• - der Durchmesser der Bohrungen entspricht mindestens der Breite (a) der jeweiligen Ölnut (7).

3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Merkmale:

• - der das Labyrinth umgebende Ölsammelraum (13) ist durch einen vorzugsweise umlaufenden Ölfangring (11) verschlos­ sen,
• - der Ölfangring (11) weist eine an sich bekannte, sich im wesentlichen radial und schräg zur Labyrinthachse ins In­ nere des Gehäuses (1) erstreckende und die berührungslose Dichtung vor herablaufendem und abgeschleudertem Öl bewah­ rende, zusätzlich aber den Ölauslauf (14) des Ölsammel­ raums (13) abschirmende Ölfanglippe (12) auf.

4. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Merkmale:

• - der Spritzringe tragende innere Labyrinthring (5) ist unter Verzicht auf ein separates Bauteil in das Großrad (2) eingearbeitet,
• - der die Ölnuten (7) umgebende, das aus ihnen durch die Ölablaufkanäle (10) abfließende Öl aufnehmende und gegen­ über dem Innenraum des Gehäuses (1) weitgehend verschlos­ sene Ölsammelraum (13) ist zumindest teilweise in das Groß­ rad (2) eingearbeitet,
• - zur Ableitung des Öls aus dem Ölsammelraum (13) mittels Zentrifugalkräften erstrecken sich vom Grund des Ölsammelraums (13) auf den Umfang des Großrads (2) gleichmäßig verteilt mehrere, vorzugsweise als Bohrungen ausgebildete, im wesentlichen in radialer Richtung durch das Großrad (2) verlaufende und ins Innere des Gehäuses (1) einmündende Öl­ abläufe (14).

5. Getriebe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des An­ spruchs 1, gekennzeichnet durch eines oder mehrere der Merkmale:

• - im unteren Teil des Gehäuses ist ein im Betrieb ständig aus dem ersten Ölsumpf A (17) aufgefüllter, dem Ritzel (3) zugeordneter zweiter Ölsumpf B (18) angeordnet,
• - im oberen und im unteren Teil des Gehäuses (1) sind unter Spaltbildung gegenüber dem für den Einbau der Zahnräder vorgesehenen Volumen eine obere und eine untere, das um­ laufend mitgeschleuderte Öl in den Zahneingriff zwischen Großrad (2) und Ritzel (3) und in den Ölsumpf B (18) ein­ leitende Leiteinrichtung (15, 16) angeordnet,
• - am Gehäuse (1) sind an sich bekannte Entlüfter (13) in mindestens zwei Ebenen angeordnet, wobei zweckmäßigerweise eine Entlüfteranordnung im Bereich des höchsten Punktes des Gehäuses und eine zweite annähernd in Höhe des Spiegels des tiefstgelegenen Ölsumpfes angebracht ist,
• - am Grund des Gehäuses (1) ist ein zusätzlicher, das zur Schmierung verfügbare Ölvolumen bei vorzugsweise verringer­ tem Ruhespiegel (19) des Ölsumpfes A (17) vergrößernde und mit Mitteln (22) zur Dämpfung der Ölsumpfbewegung ausge­ stattete Vorratsbehälter (21) angeordnet.

6. Getriebe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des An­ spruchs 1, gekennzeichnet durch das erste oder beide der Merkmale:

• - ein- oder beidseitig von vorzugsweise dem Großrad (2) ist jeweils eine mitlaufende, in den Ölsumpf A (17) eintauchen­ de, den Zahneingriff zum benachbarten Zahnrad überdeckende, Zahneingriff und zweiten Ölsumpf B (18) ausreichend mit Öl versorgende, aus dem Zahneingriff herausgequetschtes und abgeschleudertes Öl zurückhaltende und die berührungslose Dichtung zwischen Welle (4) und Gehäuse (1) des Getriebes abschirmende Schleuderscheibe (20) angeordnet,
• - vorzugsweise das Großrad (2) des Getriebes erreicht mit seinen Zahnköpfen nicht den darunter liegenden Ölsumpf A (17).

7. Getriebe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des An­ spruchs 1, gekennzeichnet durch die Kombination der kenn­ zeichnenden Merkmale von einem der Ansprüche 1 bis 4 und/oder des Anspruchs 5 und/oder des Anspruchs 6.