DE4321655A1 - Einrichtung zur Schmierung von schnellaufenden Zahnradgetrieben durch einen Öltransport, bewirkt durch die rotierenden Zahnräder selbst - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Zahnradgetriebe, die mit so hohen Umfangsgeschwindigkeiten betrieben werden, daß das an den Zähnen haftende Öl durch die Zentri­ fugalkraft abgeschleudert wird, eine Tauchschmie­ rung deshalb nicht mehr angewandt werden kann und so eine Zwangszufuhr von Öl an die Kontaktstelle der beiden Zahnräder erforderlich wird.

Es ist bekannt, daß bei derartigen schnellaufenden Getrieben dann beispielsweise eine Druckumlauf­ schmierung zur Einspritzung des Schmieröls in den Zahneingriff eingesetzt wird. Zur Verwirklichung der Druckumlaufschmierung sind dann Elemente, wie Pumpen, Filter, Rohrleitungen, Düsen, Drucküberwa­ chungseinrichtungen und Verschmutzungsanzeiger er­ forderlich.

Die erfindungsgemäße Art der Schmierung soll nun überall dort Verwendung finden, wo die Umfangsge­ schwindigkeit der Zahnräder so groß ist, daß das Öl durch die Zentrifugalkraft abgeschleudert werden würde.

Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, gegen­ über der bekannten Schmierungsart mit Druckumlauf­ schmierung auf einfache Weise Öl in den Eingriff der beiden eine Getriebestufe bildenden Zahnräder zum Zweck der Schmierung zu bringen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs aufge­ führten Merkmale bei einem Getriebe der eingangs genannten Art vor, eines der beiden Zahnräder mit einem Mantel zu umgeben, der seinerseits soweit möglich vom Schmieröl umgeben ist und andererseits eine Zulauföffnung für das Öl zu dem vom Mantel ge­ bildeten Raum, in dem sich das Zahnrad befindet, besitzt. Dieser Mantel umhüllt dieses eine der bei­ den Zahnräder bis auf den unmittelbaren Bereich des Eingriffs mit dem Gegenrad.

Der Mantel besitzt erfindungsgemäß nun an einer ge­ eigneten Stelle eine Zulauföffnung, durch die das Schmieröl aus dem Ölsumpf ohne eine druckerhöhende Maßnahme und nur durch die geodätische Höhe zwi­ schen Ölspiegel und Zulauföffnung bestimmt in den Raum mit dem rotierenden Zahnrad zufließt.

Das in den Mantel zufließende Öl sammelt sich auf Grund der Schwerkraft im unteren Bereich des Man­ tels und wird vom Zahnrad oder von dem vom Zahnrad erzeugten Luftstrom als Öltröpfchen und an der Man­ telwand fließend in Umfangsrichtung in den Eingriff mit dem Gegenrad bzw. auf das Gegenrad hin mitge­ nommen. Der Ort für die Zulauföffnung wird zweckmä­ ßigerweise so gewählt, daß eine möglichst große geodätische Höhe zwischen dem Ölspiegel und der Zu­ lauföffnung entsteht.

Die Dimensionierung des durch Zahnrad und Mantel gebildeten Kanals ist von untergeordneter Bedeu­ tung, da vom Zahnrad auf jeden Fall ein Luftstrom zum Transport von Öltröpfchen erzeugt wird.

Der Kanal wird jedoch in radialer Richtung um so höher ausgeführt werden, je höher die Umfangsge­ schindigkeit des Zahnrades ist, um damit die Venti­ lationsverluste so gering wie möglich zu halten. Auf jeden Fall wird der Kanal im Bereich des Ein­ griffs so ausgebildet, daß einerseits die im Luft­ strom befindlichen Öltröpfchen und anderereseits das an der Mantelwand fließende Öl weitestgehend in den Bereich des Eingriffs mit dem Gegenrad und auf das Gegenrad hin geführt werden.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Schmier­ einrichtung ergibt sich daraus, daß der Schmieröl­ zulauf zum Zahnrad solange erhalten bleibt, bis der Ölspiegel soweit abgesunken ist, daß die geodäti­ sche Höhe nicht mehr ausreicht, einen Ölzufluß zu erzeugen. Auf diese Weise hat man darüberhinaus eine Getriebeschmierung geschaffen, die äußerst un­ empfindlich gegen Ölverluste ist.

Desweiteren ist offensichtlich, daß bei symmetri­ scher Ausbildung des Mantels bzw. des Kanals die Funktion der Einrichtung drehrichtungsunabhängig ist. Auch ist die Umfangsgeschwindigkeit des Zahn­ rads kein Kriterium für die Funktionsfähigkeit der Einrichtung.

Im Stillstand des Getriebes läuft der Innenraum des Mantels, d. h. der Raum für das Zahnrad mit Schmieröl voll, weil die Zulauföffnung durch kei­ nerlei Vorkehrung bei Abstellen geschlossen wird. Dies ist ohne Belang, denn beim Wiederanlauf schau­ felt sich das Zahnrad sofort frei und dieses Öl gelangt damit vom Innenraum in den den Mantel umgebenden Ölsumpf, wobei damit das Ölniveau etwas ansteigt.

Man erhält somit ein schnellaufendes Getriebe bei dem der sonst übliche hohe Investitionsaufwand für Pumpe, Filter, Rohrleitungen, Düsen und Drucküber­ wachungseinrichtungen und Verschmutzungsanzeiger entfällt und das desweiteren einen geringeren War­ tungsaufwand benötigt.

An Stelle des Zuflusses durch eine irgendwie ge­ staltete Zulauföffnung kann erfindungsgemäß das Öl auch durch einen entsprechend bemessenen Spalt fließen, der von einem Gehäuseteil und vom Mantel, gebildet wird.

Bei der erfindungsgemäß ausgeführten Art des Schmieröltransports soll desweiteren der o.g. Man­ tel konzentrisch um das Zahnrad angeordnet werden. Es entsteht damit ein weitgehend konstanter Luft­ strom zum Transport des Öls.

Bei der erfindungsgemäß ausgeführten Art des Schmieröltransports genügt es bei Getrieben mit nur einer Drehrichtung den Mantel nur in Drehrichtung bis nahe an das Gegenrad hin auszuführen. Die an­ dere Seite kann entsprechend des Gegebenheiten aus­ gebildet sein.

Bei der erfindungsgemäß ausgeführten Art des Schmieröltransports ist es von Vorteil, die Räder übereinander angeordnet auszuführen, weil damit die maximal mögliche geodätische Höhe zwischen Ölspie­ gel und Zulauföffnung erzielt wird. Schräg überein­ ander oder waagrecht angeordnete Zahnräder sind ebenfalls möglich, solange eine ausreichende Höhen­ differenz zwischen Ölspiegel und Zulauföffnung be­ stehen bleibt.

Anhand der beiliegenden Figuren soll an Ausfüh­ rungsbeispielen die Erfindung näher erläutert wer­ den. Es zeigen:

Fig. 1 Ein einstufiges Getriebe eines Getriebemo­ tors im Längsschnitt mit einer erfindungsgemäßen Schmiereinrichtung und einer Zulauföffnung am tief­ sten Punkt des Mantels. Die Zulauföffnung als Spalt zwischen Gehäuse und Mantel ist als Teilschnitt dargestellt.

Fig. 2 Das einstufige Getriebe der Fig. 1 im Quer­ schnitt mit der erfindungsgemäßen Schmiereinrich­ tung und übereinander angeordneten Zahnrädern in der Ausführung für beide Drehrichtungen.

Fig. 3 Das einstufige Getriebe der Fig. 1 im Quer­ schnitt mit der erfindungsgemäßen Schmiereinrich­ tung und einer waagrechten Anordnung der Zahnräder mit nur einer Drehrichtung.

Bei der Fig. 1 befindet sich der das eine Zahnrad der Stufe umhüllende Mantel (1) um das Eingangs­ zahnrad (2), d. h. das unten liegende Zahnrad, das auf der Elektromotorwelle sitzt. Das Zahnrad wird durch diesen Mantel vom Ölsumpf (5) getrennt. Die Zulauföffnung (4) ist am tiefsten Punkt des Mantels angeordnet. Das Öl ist im Stillstand bis zur Mitte des Ölschauglases (7) aufgefüllt. Die Zulauföffnung in Form eines Spaltes (8) zwischen einem Gehäuse­ teil (6) und dem Mantel (1) ist im Teilschnitt dar­ gestellt.

In der Fig. 2 ist das Getriebe nach Fig. 1 im Quer­ schnitt dargestellt. Der Mantel (1) ist konzen­ trisch um das größere, unten liegende Eingangszahn­ rad (2) angeordnet und verläuft von beiden beiden Seiten kommend bis nahe an das Gegenrad (3).

In der Fig. 3 ist ein Getriebe ähnlich der Fig. 1 jedoch mit nebeneinander liegenden Achsen im Quer­ schnitt dargestellt. Hier ist gezeigt, daß der Man­ tel (1) bei nur einer Drehrichtung des Getriebes nur in der Drehrichtung bis nahe an das Gegenrad verläuft.

Claims (5)

1. Einrichtung zur Schmierung des Zahneingriffs von Zahnradgetriebestufen oder einstufigen Zahnrad­ getrieben, dadurch gekennzeichnet, daß eines der beiden Zahnräder (2) von einem, bis auf den Bereich des Gegenrades (3) geschlossenen Mantel (1) umgeben ist, der seinerseits soweit möglich von Öl umgeben ist und eine geeignete Zulauföffnung (4) für das Öl zu dem vom Mantel gebildeten Raum, in dem das Zahn­ rad angeordnet ist, besitzt.

2. Einrichtung zur Schmierung des Zahneingriffs von Zahnradgetriebestufen oder einstufigen Zahnrad­ getrieben, dadurch gekennzeichnet, daß die Zulauf­ öffnung durch einen Spalt (8) zwischen dem Mantel (1) und einem anschließenden Gehäuseteil (6) gebil­ det wird.

3. Einrichtung zur Schmierung des Zahneingriffs von Zahnradgetriebestufen oder einstufigen Zahnrad­ getrieben, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (1) konzentrisch um das hierfür vorgesehene Zahnrad (2) angeordnet ist.

4. Einrichtung zur Schmierung des Zahneingriffs von Zahnradgetriebestufen oder einstufigen Zahnrad­ getrieben, dadurch gekennzeichnet, daß bei nur ei­ ner Drehrichtung der Mantel nur in der vorgesehenen Drehrichtung bis nahe an das Gegenrad reicht.

5. Einrichtung zur Schmierung des Zahneingriffs von Zahnradgetriebestufen oder einstufigen Zahnrad­ getrieben, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnrä­ der vorwiegend mit unterschiedlichen Achshöhen, auf jeden Fall aber so angeordnet sind, daß zwischen dem Ölspiegel und der Zulauföffnung eine, einen Öl­ fluß erzeugende Höhendifferenz vorhanden ist.