EP0308441A1 - Fahrzeuggetriebe, insbesondere für schwer- und spezialfahrzeuge - Google Patents

Description

F A H R Z E U G G E T R I E B E , I N S B E S O N D E R E F U E R S C H W E R - U N D S P E Z I A L F A H R Z E U G E

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schmierung von Fahrzeuggetrieben gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und ein Fahrzeuggetriebe gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 5.

Herkömmliche Schalt-, Uebertragungs-, Verteiler- oder Achsgetriebe bestehen gewöhnlich aus einem Gussgehäuse, welches Lagerungen, Ueber tragungswellen, Kupplungen und Zahnräder enthält. Zur Schmierung der Zahnräder und Lagerungen wird üblicherweise ein Oelbad vorgesehen, in welches die Zahnräder eintauchen und das sie herumwirbeln. Dieses System ist für normale Anwendungen und Fahrzeuge tauglich. Für grosse, moderne Spezialfahrzeuge, bei denen heutzutage immer höhere Motorleistungen gefordert werden, ist diese Getriebetechnik nicht mehr ausreichend. Sehr hohe Motorleistungen würden erheblich grösserd imensionierte Getriebe erforderlich machen und so neben dem Nachteil des bedeutend grösseren Platzbedarfes auch zu einem wesentlichen Mehrgewicht führen. Dabei ist insbesondere der erhöhte Platzbedarf nicht akzeptierbar, da die Ladefläche dann höher liegen müsste, was wiederum erhebliche Nachteile, wie beispielsweise unstabiles Fahrverhalten, mit sich bringen würde. Das herkömmliche Verfahren zur Getriebeschmierung und die herkömmliche Konstruktionsweise erlauben auch bei der Verwendung moderner Werkstoffe, die höhere Belastungen der Wellen, Zahnräder und Lagerungen ermöglichen, keine Reduktion der Getriebedimensionen. Der Grund dafür liegt darin, dass beim Auftreten der höheren Belastungen und Drücke in den Lagerungen und an den Zahnflanken eine wesentlich höhere Wärmeentwicklung erfolgt, da sowohl an den Lagerungen als auch an den Zahnradübertragungen Verluste auftreten. Hinzu kommen Schleppverluste an Lamellenkupplungen und Synchronringen. Nach wie vor ist auch ein bedeutender Raum für den sogenannten Oelsumpf, in welchem 30 bis 60 und mehr Liter Oel vorhanden sind, erforderlich. Insgesamt betragen die Leistungs-Verluste, die alle in Wärme umgewandelt werden, bei Schaltgetrieben 10 bis 15% und bei Uebertragungs- und Achsgtrieben 5 bis 10% der Motorenleistung. Bei Motorenleistungen von beispielsweise 500 kW beträgt die unerwünschte Wärmeleistung ca. 50 bis 80 kW. Bei einer solchen Wärmeabgabe sind 80 Liter Oel in kürze auf 150° C erhitzt und damit ein kritischer Punkt erreicht, bei dem Schäden am Getriebe entstehen. Das Fahrzeug muss angehalten und vor der Weiterfahrt unter grossem Zeitaufwand abgekühlt werden und bildet während dieser Zeit ein Verkehrshindernis. Bei hohen Drücken reicht die Kühlung bzw. Schmierfähigkeit, selbst durch das Eintauchen mehrerer Zahnräder in das Schmieröl, nicht mehr aus. Ein höheres Auffüllen des Getriebegehäuses mit Oel bringt auch deshalb keine Abhilfe, weil die Zahnräder dann das Oel zu stark umwälzen, was zusätzliche Kraftverluste und eine zusätzliche Wärmeproduktion mit sich bringt, so dass sich das Getriebe noch schneller erhitzen würde. Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Schmierung von Fahrzeuggetrieben zu schaffen, das bei relativ kleinen Oelmengen und ohne Oelsumpf auch bei hohen Leistungen ein Getriebe zuverlässig zu schmieren und zu kühlen vermag und auch bei der Verwendung von Getrieben mit relativ kleinen Dimensionen einen Dauerbetrieb erlaubt.

Es ist des weiteren Aufgabe der Erfindung, ein zuverlässiges, leichte und einen geringen Verschleiss aufweisendes Fahrzeuggetriebe zu schaffen, das bei relativ kleinem Getriebegehäuse eine hohe Leistung übertragen kann, ohne dass unzulässig viel Wärme produziert wird und ύnakzeptable Kraftverluste die Leistung des Fahrzeuges beeinträchtigen und unwirtschaftlich machen.

Diese Aufgaben werden durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 und 5 genannten Merkmale gelöst.

Mit dem erf i ndungsgemässen Verfahren zur Schmierung eines Fahrzeuggetriebes wird das Schmieröl, mittels spezifisch angeordneten Düsen, direkt in die ineinander eingreifenden Zahnflanken und in die Lager eingespritzt, so dass genügend Oel an den entsprechnenden Stellen zugeführt wird. Damit die Zahnräder nicht in das Oel eintauchen und dieses wie in einer Zentrifuge herumwirbeln, was einen zusätzlichen hohen Kraftverlust bedeuten würde, wird das Oel vorzugsweise mittels Druckluft aus dem geschlossenen Getriebegehäuse herausgepresst. Es wird in einen an einem beliebigen Ort vorsehbaren Oeltank eingeleitet. Dort wird es entschäumt und, falls nötig, rückgekühlt, um als normales, frisches Oel mittels einer Pumpe und vorzugsweise über ein in der Druckleitung vorgesehenes Filter wiederum den Düsen zugeführt zu werden. Dieses Schmiersystem ermöglicht es neu, sehr hohe Leistungen zu übertragen, ohne dass Getriebe nötig sind, die viel Platz in Anspruch nehmen und ein Uebergewicht von hunderten von Kilos aufweisen, was zwangsläufig die Nutzlast des Fahrzeuges heruntersetzen würde. Die neue Konzeption eines ausserhalb des Getriebes liegenden Qeltanks erlaubt es, einen grösseren Oelvorrat vorzusehen, ohne dass die bekannten Platzprobleme für das Getriebe auftreten, damit die Dauerhaftigkeit des Getriebes zu erhöhen und die Störanfälligkeit des Getr iebeschmier-Systems zu reduzieren.

Das Fahrzeuggetriebe gemäss der Erfindung enthält ein doppelwandig ausgestaltetes Getriebegehäuse, was eine Verwendung im Zusammenhang mit dem erfindungsgemässen Schmierverfahren ermöglicht und weitere Vorteile mit sich bringt. Herkömmliche Getriebekästen aus Grauguss wären nur in sehr schwerer Ausführung in der Lage, die hohen Belastungen der Lager- und Verwindungsdrücke auszuhalten. Sehr hohe, in die Getriebewände einzuleitende Lagerbelastungen entstehen aufgrund der hohen erforderlichen Drehmomente bei Geländefahrzeugen mit grossen Reifen, insbesondere in Steigungen oder schwierigem Gelände, wenn mit kleinen Gängen gefahren wird. Dank der neuartigen Bauweise des Getriebegehäuses aus dünnen vergüteten Blechen in einer Doppelwand-Schweisskonstruktion wird eine hohe Steifigkeit bei sehr niedrigem Gewicht und dank den kleinen Aussenabmessungen ein geringer Platzbedarf erreicht.

Die Hohlräume zwischen den Wänden des Getriebegehäuses sind vorzugsweise mit Oel gefüllt, das über Düsen an der Innenwand des Gehäuses an die zu schmierenden Stellen gespritzt wird. Der Hohlraum zwischen den Wänden dient so zugleich als zu sätzlicher Oelbehälter, das in diesem vorhandene Oel dient der Kühlung des Getriebes und zudem hat dies den Vorteil, dass der bei hohen Belastungen entstehende Lärm gedämpft wird.

Anhand der nachfolgenden Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung und das erfindungsgemässe Verfahren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein herkömmliches Verteilergetriebe, wie es beispielsweise für Allradfahrzeuge gebraucht wird.

Fig. 2 zeigt ein liegendes Vierwellen-Getriebe bei einer Neigung des Fahrzeuges auf die rechte Seite.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt eines Schaltgetriebes mit zwei Wellen, bei dem das Getriebegehäuse zur besseren Darstellung teils doppelwandig (Seitenwände), teils einwandig ausgelegt ist.

Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch ein Schaltgetriebe gemäss Figur 3.

Fig. 5 zeigt ein liegendes Dreiwellen-Getriebe gemäss der Erfindung.

Fig. 6 zeigt ein Regelventil zur Regelung des Oelstandes im Getriebegehäuse.

Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Getriebes im Querschnitt entlang einer Vertikalebene. Das Verfahren zur Schmierung von Fahrzeuggetrieben bringt vor allem im Zusammenhang mit Schwerfahrzeugen, Spezialfahrzeugen, wie beispielsweise Lastwagen, schweren Militärfahrzeugen, Autokranen etc. grosse Vorteile und bietet neue Möglichkeiten, eignet sich jedoch auch für normale Anwendungen bei kleineren Gebrauchsfahrzeugen. Das Fahrzeuggetriebe gemäss der Erfindung wird im folgenden vor allem anhand eines Schaltgetriebes beschrieben. Es ist aber festzuhalten, dass sich die erfindungsgemässen Getriebe für alle Getriebearten, die zusammen mit Fahrzeugen oder ähnlichen Maschinen zur Verwendung kommen, eignen.

Das erfindungsgemässe Verfahren zur Schmierung eines Fahrzeuggetr i ebes benutzt nicht wie bisher bekannt einen sogenannten Oelsumpf zur Schmierung des Getriebes, sondern das Schmieröl wird mittels spezifisch angeordneten Düsen 43 (Fig. 5) direkt in die ineinander eingreifenden Zahnflanken und in die Lager eingespritzt. Die Zahnräder tauchen folglich nicht in ein Oelbad ein, so dass nicht der bekannte, Energieverluste mit sich bringende Effekt auftritt, dass das Oel wie in einer Zentrifuge herumgewirbelt wird. Damit sich auch in Schräglagen des Getriebes und bei Erschütterungen des Fahrzeuges kein überflüssiges Oel im Getriebegehäuse befindet, wird vorzugsweise mittels Druckluft im Innern des Gehäuses ein Ueberdruck von 0,12-1 bar je nach Spiegelhöhe des externen Oelbehälters und den Leitungswiderständen aufgebaut, so dass das Oel aus dem geschlossenen Gehäuse an einer oder mehreren Stellen herausgepresst wird. Diese Massnahme dürfte normalerweise notwendig sein, da der Oeltank meistens nicht unmittelbar unterhalb des Getriebes plaziert werden und das Oel somit nicht selbständig abfliessen kann. Damit die nichtmetallischen Dichtungsringe am Gehäuse nicht überbelastet werden, wird vorzugsweise eine Steuerung des Druckes vorgesehen. Dabei wird nur dann Druckluft in das Getriebe eingelassen, wenn sich eine gewisse Menge Oel am Boden des Getriebegehäuses angesammelt hat. Zur Regelung werden vorzugsweise Ventile eingesetzt.

Die einfachste Lösung benutzt allerdings kein Ventil, sie wird so realisiert, in dem lediglich 2 knapp übereinanderliegende kapazitive Näherungsschalter, welche mit einer internen oder externen Verzögerung umschalten, als Füllstandssensoren verwendet werden. Die doppelte Ausführung, also zwei Sensoren statt nur einem, wird nur aus Gründen der Redundanz gewählt, damit bei einem Fehlverhalten der Steuerung nicht das Getriebe überfüllt wird. Bei einem breiten, liegenden Getriebe müssen jedoch zur Ermöglichung grosser Schräglagen beide Gehäuseenden eine Oeldrainage aufweisen. Dann ist aber auch ein gesteuertes Abflussventil erforderlich, dam i t die im Gehäuse vorhandene Treibluft nicht durch den höher liegenden, ölfreien Abfluss wegfliessen oder entweichen kann.

Ein Ventil 35 ( F i g . 5 ) , be i sp i e l swe i se e i n Magnetvent i l oder e i n über Druc k luft gesteuertes Regelventil, das im Innern des Getriebegehäuses am Boden angebracht ist, öffnet sich, sobald der Oelstand ein gewisses Mass überschreitet und das überschüssige Oel wird aus dem Gehäuse gepresst. Ueber Abführleitungen 37 (Fig. 5) wird das Oel in einen an einem beliebigen Ort vorgesehenen Oeltank 40 eingeleitet. Während die Frischöl-Zufuhr konstant erfolgt, wird demgegenüber die Oelableitung durch diesen Regelvorgang schubweise vorgenommen. Auch bei grösserem Oelbedarf ist es damit nicht notwendig, dass sich der gesamte Oelvorrat im Getriebegehäuse 1 befindet, so dass der Oeltank 40 an einer der Fahrzeugkonstruktion entsprechenden Stelle, wo genügend Platz vorhanden ist, einge baut werden kann. Dies erlaubt es, einen grösseren Oelvorrat vorzusehen und das Oel während des Betriebes ausserhalb des Getriebes aufzubereiten. Bevor das Oel wieder den Einspritzdüsen 43 zugeführt wird, wird es entschäumt und, falls nötig, abgekühlt. Mittels einer Pumpe wird das Oel aus dem Oeltank zu den Düsen gepumpt. In der Oelleitung oder in speziellen Einrichtungen wird vorzugsweise ein Filter eingebaut, welches Verunreinigungen, insbesondere den schädlichen Metallabrieb der Getriebeelemente, aus dem Oel herausfiltert. Das auf diese Weise entschäumte und gereinigte Oel kann so während dem Gebrauch des Getriebes aufbereitet werden und die Schmierfunktion damit optimal erfüllen. Da das Oel dem Getriebe fortwährend in frischem Zustand zugeführt wird, erhöht sich die Getriebelebensdauer gegenüber herkömmlichen Getriebeschmierungen. Das erfindungsgemässe Schmiersystem ermöglicht es, wegen der separaten Anordnung des Oeltanks, der schonenden Schmierung des Getriebes und der Vermeidung von Energieverlusten durch eine Oelzentrifugen-Effekt sehr hohe Leistungen zu übertragen, ohne dass Getriebe benötigt werden, welche übermässig viel Platz beanspruchen und ein untolerierbares Gewicht aufweisen.

In Figur 1 ist ein herkömmliches Getriebegehäuse 1 mit einem sogenannten Verteilergetriebe mit drei Wellen 11, 12, 13 dargestellt. Diese drei übereinander liegenden Wellen sind mit Zahnrädern 14, 15, 16 bestückt. Solche Verteilergetriebe werden insbesondere für Lastwagen, Militärfahrzeuge, Autokrane, Pneulader, Knickschlepper, Forstfahrzeuge usw. gebraucht. Nur das unterste Zahnrad 16 darf in das Oelbad 3 eintauchen. Würde man das Getriebegehäuse 1 bis zur Hälfte mit Oel füllen, was eigentlich wünschenswert wäre, um eine genügende Schmierung des obersten Zahnrades 14 und der Welle 11 zu erreichen, so entstände eine sogenannte Oel zentrifuge. Bei hoher Drehzahl würde ein so konzipiertes Getriebe über 50% Kraftverluste aufweisen, die in Wärme umgewandelt würden. Aus diesem Grunde basieren die herkömmlichen Verteilergetriebe nach wie vor auf dem dargestellten Prinzip mit einer nur geringen Eintauchtiefe eines Zahnrades, wobei man in Kauf nehmen muss, dass wegen einer ungenügenden Schmierung das Getriebe erhitzt wird und dementsprechend ein grosser Verschleiss auftritt. Die Zahnräder nutzen sich in der Folge ab, das Getriebe beginnt bei schneller Fahrt zu "heulen" und muss schliesslich ersetzt werden.

Figur 2 zeigt ein liegendes Vierwellen-Getriebe herkömmlicher Bauart. Bei einer Neigung des Fahrzeuges auf die rechte Seite kommt auch das Getriebegehäuse 1 in eine Schräglage und das Oel fliesst dementsprechend auf die rechte Seite. Offenbar tauchen die linksseitigen Zahnräder 21, 22 nicht mehr in das Oelbad 3 und werden demzufolge praktisch nicht mehr geschmiert. Dies führt innert kürzester Zeit zu Schäden und schliesslich zur Zerstörung des Getriebes. Für breite Getriebe, bei denen die Wellen 25 in einer Horizontal-Ebene angeordnet sind, ist eine solche Schmiermethode offensichtlich denkbar ungeeignet.

Figur 3 zeigt nun ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen, stehenden Schaltgetriebes im Querschnitt. Das Getriebegehäuse 1 ist im wesentlichen doppelwandig mit einer Aussenwand 9 und einer Innenwand 8 ausgestaltet. Die doppelwandige in einer Leichtbauweise ausgeführte Bauform bringt eine starke Erhöhung der Stabilität mit sich und macht das Gehäuse 1 verwindungssteif. Herkömmliche Getriebekästen aus Grauguss wären nicht in der Lage, ähnlich hohe Belastungen mit geringen Verformungen auszuhalten oder müssten für die Praxis untolerierbar grosse Dimensionen aufweisen. Die Wände 8, 9 bestehen vorzugsweise aus vergütetem Stahl- oder Leichtmetallblechen und sind mit Verbindungselementen 31, 32 verschweisst und bilden mit diesen zusammen das geschlossene Getriebegehäuse. Die gestrichelte Linie deutet schematisch einen Getriebedeckel 6 an, in welchen eine nicht näher dargestellte Schaltvorrichtung integriert sein kann. Die Hohlräume 7 zwischen der Aussenwand 9 und der Innenwand 8 werden mit Oel gefüllt. Dieses wird dann über in dieser Abbildung nicht dargestellte Düsen in das Innere des Getriebegehäuses 1 und an die ensprechenden, zu schmierenden Stellen gespritzt. Auch die Oelzu- und Abfuhr sind hier nicht dargestellt. Diese Konstruktion des Getriebegehäuses 1 ermöglicht bei relativ geringem Gewicht und Platzbedarf eine hohe Stabilität selbst für grosse Belastungen. Der Hohlraum zwischen den Wänden dient so als zusätzliches Oelreservoir, das in diesem vorhandene Oel unterstützt die Kühlung des Getriebes und hat zudem den Vorteil, dass der bei hohen Belastungen entstehende Lärm gedämpft wird. Durch diese Hohlräume 7, welche die Funktion von Zusatzreservoiren zum eigentlichen Oeltank haben, kann der Oelvorrat gesteigert werden, was zu einer selteneren Wartung und wegen der grösseren Oelmenge zu einer erhöhten Dauerhaftigkeit und einer grösseren Unempfindlichkeit des Systems führt.

Figur 4 zeigt das soeben beschriebene Getriebe in einem Längsschnitt. Das stehend einzubauende Schaltgetriebe ist von einem Getriebegehäuse 1 umschlossen, der oben mit einem Getriebedeckel 6 abgeschlossen ist. Die Vorder- und Hinterseite des Getriebegehäuses wird durch eine Doppelwand mit einer Innenwand 4 und einer Aussenwand 5 gebildet. In diese Doppelwand 4, 5 sind Lagerbüchsen 10 eingeschweisst in welchen Wellen 20 gelagert sind und die gleichzeitig eine Versteifung dieser Doppelwand 4, 5 bewirken. Sechs Getriebe-Zahnräder 19 sind schematisch dargestellt. Durch zwei Zuführöffnungen 2 wird Frischöl mittels einer Konstantpumpe aus dem Oeltank eingespeist. Dieses wird dann durch mehrere Düsen 7 direkt in den Eingriff der Zahnräder gespritzt. Diese Düsen 7 werden dabei direkt an und/oder in der Innenwand 4 vorgesehen oder sind in diese integriert. Diese robuste Anordnung der Düsen gewährleistet auf einfache Weise ein betriebssicheres Einspritzen des Oels an die notwendigen Schmierstellen. Gleichzeitig können durch die Doppel wandkonstrukt ion und die erfindungsgemäss angeordneten Düsen 7 zusätzliche Oelleitungen im Getriebegehäuse vermieden werden. Die im Hohlraum der Doppelwand 4, 5 befindlichen Oelpolster dienen gleichzeitig der Kühlung und der Lärmbekämpfung. Ueber eine Abführöffnung 23 wird das Oel über eine Leitung wieder dem Oeltank zugeführt. Sowohl der Boden 18 des Getriebegehäuses als auch der Getriebedeckel 6 können zur Stabilitätserhöhung doppelwandig ausgestaltet werden. Ueber eine Oeffnung 17 wird im Bedarfsfalle Druckluft eingespeist, die im Innern des Getriebegehäuses einen Druck aufbaut, und welche das überschüssige Oel durch die Abführöffnung 23 hinauspresst.

Die Hohlräume zwischen den verschiedenen Doppelwänden 4, 5 und 8, 9 (Fig. 3) können separate Kammern bilden oder miteinander verbunden sein, so dass das Oel frei in diesen Hohlräumen zirkulieren kann.

Figur 5 zeigt ein liegendes Dreiwellen-Getriebe, beispielsweise ein liegendes Verteilergetriebe, wie es bei Allradfahrzeugen gebraucht wird. Das Getriebegehäuse 1 ist vorzugsweise aus vergütetem Blech geschweisst. Die obere Wand 28 ist doppelwandig ausgestaltet und dient so auch als Oelbehälter, zur Kühlung und zur Schalldämpfung. Der vor- und rückseitige Getriebedeckel, welche das Getriebegehäuse abschliessen, mit den darin integrierten Wellenlagerungen sind nicht dargestellt. Sie sind vorzugsweise ebenfalls in einer Doppelwand-Konstruktion ausgeführt. Die untere Wand 29 weist zwei Vertiefungen 31 auf, die je einen Sensor 33 enthalten. Diese Sensoren 33 erzeugen beim Ansteigen des Oelstandes in diesen Vertiefungen eine Aenderung des Ausgangspotentials, welches der Steuerung eines Magnetventils 35 dient. Im Normalfall steuert der Sensor ein Druckluftmagnetventil, welches über eine Düse, bspw. von einem Durchmesser von 0,4 bis 0,5 mm, Druckluft in das Getriebe nachströmen lässt. Der erhöhte Getriebeinnendruck beschleunigt die Entleerung. Meistens wird, diese Verhältnisse vorausgesetzt, ca. 7 Sekunden nach dem Austauchen des Sensors das Druckluft-Magnetventil wieder geschlossen. Diskutiert wird hier die für sehr breite Getriebe ausgelegte Ausführungsform der Erfindung, wo bei Schräglagenfahrten die durch den tiefer liegenden Sensor geöffnete Druckluftzuführung einfach über die "trockene", gegenüber- und höherliegende Oeffnung abfliessen würde und dadurch nur das Oel verschäumt.

Das Magnetventil 35 öffnet sich hierauf und das angesammelte Oel fliesst über die Oel-Leitung 37 zum Oeltank 40 zurück. Gleichzeitig wird mittels diesem elektrischen Impuls ein Pneumatikventil 38 angesteuert, das sich öffnet, worauf die über ein Druckreduzierventil 34 geleitete Druckluft in das Innere des Getriebegehäuses 1 gelangt. Als Quelle dient ein Druckbehälter 38 dessen Innendruck beispielsweise ca. 10 bar beträgt. Dieser Druck kann durch das Druckreduzierventil 34 auf ca. 0,1 bis 1 bar verringert werden und die Druckluft gelangt schliesslich über eine Drosselorgane 39 zum Getriebegehäuse, wo sie dem Herauspressen des angesammelten Oels dient. Eine kleine direkt oder indirekt angetriebene Oelpumpe 45 oder ein leicht gestauter Rücklauf fördert das Oel ueber eine weitere Oelleitung 49 zum Getriebe. Ein Feinfilter 47 ist dieser Oelleitung 49 zwischengeschaltet und dient der Reinigung des Schmieröls.

Die obere Wand 28 des Getriebegehäuses 1 weist auf ihrer Innenseite mehrere Düsen 43 (variable Bohrungen) auf die das Schmieröl einspritzen. Auf diese Weise wird ein geschlossener Oelkreislauf gebildet bei dem das gebrauchte Oel jeweils entschäumt, rückgekühlt, gefiltert und erneut dem Getriebe dosiert zugeleitet wird.

Bei grossen Motorleistungen des Fahrzeuges, insbesondere bei langen Steigungen oder in schwierigem Gelände, besteht die Gefahr, dass sich das Getriebe zu stark erhitzt. Eine zu hohe Oeltemperatur, welche die Schmierfähigkeit des Oels erheblich vermindert und sich damit nachteilig auf die Getriebefunktion bzw. den Verschleiss auswirkt, kann durch eine effiziente Kühlung vermieden werden. Zu diesem Zweck wird vorzugsweise ein Motor 41 mit einem Ventilator vorgesehen, der im Bedarfsfalle eingeschaltet wird und den Oeltank 40 kühlt.

In Figur 6 ist ein Regelventil zur Regelung des Oelstandes im Getriebegehäuse dargestellt. Das dargestellte Regelventil 50 ist für diesen Zweck optimal geeignet und erlaubt auf einfachste Weise eine zuverlässige Regelung. Dieses Regelventil 50 wird nicht wie das obenerwähnte Magnetventil 35 (Fig. 5) durch Strom gesteuert, sondern arbeitet mit Druckluft. In einem Gehäuse 51 befindet sich eine Vertikalachse 52, die mit einem im unteren Teil des Gehäuses 51 liegenden Ventilkegel 53 fest verbunden ist. Im oberen Gehäusebereich ist ein Kolben 54 fest mit dieser Achse 52 verbunden. Der Kolben 54 enthält an seiner Peripherie einen Dichtungsring 59, der einen Kammerbereich 60 abdichtet. Oberhalb des Kolbens 54 und in diesem Kammerbereich 60 befindet sich eine Schraubenfeder 55, welche den Kolben 54 nach unten drückt und der Ventilkegel 53 somit in den Ventilsitz 61 gedrückt wird und so die Oel-Austrittsöffnung 56 für den Oelaustritt schliesst. Auf der linken Seite ist eine Oeffnung 57 vorhanden, in welche die Druckluft eintreten kann. Eine Oel-Eintrittsöffnung 58 im unteren Bereich des Gehäuses ermöglicht den Oeleintritt. Bei Verwendung eines solchen Regelventils anstelle eines Magnetventils 35 (Fig. 5) muss der Oelstand-Sensor 33 nur das Pneumatikventil 36 ansteuern. Steigt die Oelmenge im Getriebegehäuse 1 an, so wird durch den das Pneumatikventil 36 geöffnet und der Druck im Getriebegehäuse steigt auf den erforderlichen Wert an. Dieser Druck bewirkt über die Oeffnung 57 im Regelventil 50, dass der Kolben 54 und damit auch der Ventilkegel 53. angehoben wird und Oel über die Oel-Eintrittsöffnung 58 und die Oel-Austrittsöffnung 56 zum Oeltank 40 abfliessen kann. Dieser Vorgang dauert solange an, bis sich die Oelmenge in den Vertiefungen 31 genügend abgesenkt hat und die Sensoren umschalten. Es beginnt sich erneut Oel anzusammeln. Nach einigen Minuten erfolgt wiederum ein Abfliessvorgang. Der Grund dafür, dass zwei getrennte Abflusssysteme, die je einen Sensor, eine Leitung und ein Ventil aufweisen, vorhanden sind, liegt beim fahrbedingten Neigen des Getriebes. Im Gegensatz zu einem stationären Betrieb können hier Zentifugalkräfte wirken (schnelle Kurvenfahrt) und Schräglagen enstehen (insbesondere bei Geländefahrten). Das verbrauchte Oel ist dann ungleichmässig am Boden des Getriebegehäuses 1 verteilt, es soll jedoch nur der unter dem Oelspiegel liegende Abfluss geöffnet werden. Bei grösseren Getrieben ist es denkbar, dass sogar mehr als zwei Abflusssysteme vorgesehen werden müssen. Figur 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Fahrzeuggetriebes im Querschnitt. Das Getriebegehäuse 1 ist nur teilweise doppelwandig ausgestaltet. Ein an der Oberseite des Getriebes liegender Getriebedeckel 6 ist gestrichelt angedeutet. An den gegenüber Verwindung exponierten Stellen werden zur Verstärkung des Gehäuses 1 Stahlplatten oder -bleche eingeschweisst. Die dadurch entstehenden Hohlräume 65, 66 können wiederum der Aufnahme von Schmieröl dienen, wobei auch nur einzelne dieser Hohlräume 65, 66 mit Oel gefüllt sein können. Bei dem dargestellten Getriebegehäuse werden beispielsweise nur die Hohlräume 66 an den Seitenwänden mit Oel gefüllt.

Anstelle eines Drucksystems, welches das überschüssige Oel aus dem Getriebegehäuse presst, kann auch eine Absaugvorrichtung vorgesehen werden. Dabei kann permanent oder ebenfalls durch Sensoren gesteuert in regelmässigen Abständen das Oel abgesaugt werden und über einen geschlossenen Kreislauf wieder den Einspritzdüsen zugeführt werden.

Um das Getriebe gegen Ueberhitzung durch Oelmangel oder durch einen zu hohen Oelstand, bei welchem durch einen Oelzentrifugen-Effekt Wärme produziert würde, abzusichern, können zusätzliche Sensoren im Getriebe vorgesehen sein, die optische oder akustische Warnsignale im Führerstand bewirken.

Claims

P A T E N T A N S P R U E C H E

1. Verfahren zur Schmierung von Fahrzeuggetrieben, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmieröl mittels einer Mehrzahl von Einspritzelementen (43) direkt an die zu schmierenden Bereiche eingespritzt wird und das gebrauchte Oel über einen geschlossenen Kreislauf (35, 37, 40, 43, 45, 47, 49), in welchem es entschäumt und aufbereitet wird, diesen Einspritzelementen wieder zugeführt wird.

2. Verfahren zur Schmierung von Fahrzeuggetrieben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass permanent oder in zeitlichen Abständen im Innern des Getriebegehäuses 1 ein Ueberdruck erzeugt wird, der das am Boden dieses Getriebegehäuses angesammelte Oel über Abflusssysteme (31, 33, 35) aus dem Getriebegehäuse herauspresst.

3. Verfahren zur Schmierung von Fahrzeuggetrieben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühlvorrichtung (41) im Oelkreislauf vorgesehen ist und bei Bedarf die Oeltemperatur auf einen zulässigen Wert abkühlt.

4. Verfahren zur Schmierung von Fahrzeuggetrieben nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Filtervorrichtung (47) im Oelkreislauf vorgesehen ist, welche Verunreinigungen und Materialabriebe aus dem Oel herausfiltert.

5. Verfahren zur Schmierung von Fahrzeuggetrieben nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das gebrauchte Oel permanent oder in zeitlichen Abständen aus dem Getriebegehäuse abgesaugt wird und den Einspritzvorrichtungen zugeführt wird.

6. Fahrzeuggetriebe, insbesondere für Lastwagen, Schwerfahrzeuge, Spezial- und Baufahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, dass das Getr iebegehäuεe (1) mindestens teilweise doppelwandig ausgeführt ist.

7. Fahrzeuggetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite des Getriebegehäuses (1) mindestens ein Oel-Abflusssystem (31, 33, 35) vorgesehen ist, das mit einem sich ausserhalb des Getriebegehäuses befindlichen, geschlossenen Oelkreislauf (37, 40, 45, 47, 49) verbunden ist, welcher das Schmieröl zu Einspritzelementen (7, 43) zurückleitet.

8. Fahrzeuggetriebe nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Doppel wandbauweise entstehenden Hohlräume (65, 66) mindestens teilweise mit Oel gefüllt sind und an oder/und in den Wänden Einspritzelemente (7, 43) vorgesehen sind, mittels welchen dieses Oel in das Innere des Getriebegehäuses 1 eingebracht wird.

9. Fahrzeuggetriebe nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenwand (4, 8) des Getriebegehäuses (1) eine Mehrzahl von Einspritzdüsen (7, 43) vorhanden sind, welche so ausgestaltet und angeordnet sind, dass das Schmieröl direkt und dosiert in den Eingriff der Zahnräder, in die Kupplungen und Wellenlagerungen eingespritzt wird.

10. Fahr zeuggetriebe nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der geschlossene Oelkreislauf neben Leitungen (37, 49) einen Oeltank (40), eine motor getriebene Pumpe (45) und ein Feinfilter (47) zur Aufbereitung des gebrauchten Oels enthält.

11. Fahrzeuggetriebe nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung eines Ueberdruckes im Getriebe für ein Herauspressen des gebrauchten Oels ein Druckbehälter (38) und eine diesen mit dem Innern des Getriebegehäuses verbindende Druckleitung

(39) vorgesehen sind.

12. Fahrzeuggetriebe nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckluftsystem mit einem Druckbehälter (38), einem Reduzierventil (34), einem Pneumatikventil (36) und einer Druckleitung (39) zur Drucksteuerung im Innern des Getriebegehäuses (1) vorgesehen ist, welches über mindestens einen Sensor (33) im Getriebegehäuse (1) gesteuert ist.

13. Fahrzeuggetriebe nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass Vorrichtungen vorhanden sind, die das Oel aus dem Getriebegehäuse absaugen.