Verfahren zum Herstellen eines Getriebes mit Schmierstoff und Getriebesystem
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Getriebes mit Schmierstoff und Getriebesystem.
Es ist allgemein bekannt, dass ein Schmierstoff bei Getrieben zur Reduzierung der Reibungsverluste und Verminderung von Verschleiß verwendet wird.
Aus der US 2012 / 0 170 883 A1 ist als nächstliegender Stand der Technik ein Verfahren zur gesteuerten Ablassung eines Schmierstoffadditivs in einem Lager bekannt.
Aus der AT 009 168 U1 ist ein betriebsbereites Getriebe bekannt.
Aus der US 2004 / 0 157 751 A1 ist ein gesteuertes Abgeben von Antischaumbildendem Additiv aus einem zusammengesetzten Gummi bekannt.
Aus der US 2004 / 0 159 304 A1 ist eine additiv-enthaltende unlösliche Beschichtung bekannt.
Aus der US 2007 / 0 049 505 A1 ist eine gesteuerte Abgabe von additiven Gels an funktionale Flüssigkeiten bekannt.
Aus der DE 102008051 264 A1 ist ein Korrosionsschutzmittel bekannt.
Aus der EP 0 715 097 A2 ist ein Getriebe bekannt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum einfachen Herstellen eines Getriebes weiterzubilden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei dem Verfahren nach den in Anspruch 1 und bei dem Getriebesystem nach den in Anspruch 11 angegebenen Merkmalen gelöst.
Wichtige Merkmale der Erfindung bei dem Verfahren zum Herstellen eines Getriebes mit Schmierstoff sind, dass das Getriebe Verzahnungsteile aufweist, insbesondere miteinander im Eingriff sich befindende Verzahnungsteile aufweist, wobei in einem ersten Verfahrensschritt erste Feststoffe ins Getriebe eingebracht werden, in einem zweiten Verfahrensschritt das Getriebe zumindest teilweise mit einer Flüssigkeit befüllt wird, in einem dritten Verfahrensschritt das Getriebe betrieben wird, insbesondere wobei die Verzahnungsteile in Drehbewegung versetzt werden, wobei die ersten Feststoffe in der Flüssigkeit aufgelöst werden oder zumindest mit der Flüssigkeit eine Suspension bilden.
Zu den ersten Feststoffen werden hier vorzugsweise auch hochviskose Flüssigkeiten subsummiert. Unter hochviskos wird dabei eine Viskosität verstanden, welche die Viskosität der Flüssigkeit um mehr als das Milliardenfache übersteigt. Somit sind als erste Feststoffe auch glasartige Flüssigkeiten verwendbar, deren Viskosität der Viskosität von Glas gleicht, wenn es unterhalb seiner Verarbeitungstemperatur abgekühlt ist.
Von Vorteil ist dabei, dass ein Getriebe mit Schmierstoff einfach, also ohne großen Aufwand, herstellbar ist. Denn die Herstellung des Schmierstoffes geschieht während des Betriebs des Getriebes. Ganz am Anfang des Betriebs weist das Getriebe nur die Flüssigkeit als Schmierungsmittel auf. Diese Flüssigkeit ist aber noch kein vorgesehenes Schmiermittel für das Getriebe. Erst durch die Vermischung der ersten Feststoffe mit der Flüssigkeit wird aus der Flüssigkeit der vorgesehene Schmierstoff. Dieser Schmierstoff weist dann eine geringere Schaumbildung auf, vermindert die Reibung und die Korrosion im Getriebe und verlangsamt die Alterung des Schmierstoffs. Die ersten Feststoffe sind somit Additive, welche zur Flüssigkeit hinzukommen, um somit den Schmierstoff zu bilden. Auch wenn der Schmierstoff nicht sofort bei Aufnahme des Betriebs des Getriebes vollständig zur Verfügung steht, ist schon nach kurzer Zeit eine immer weiter zunehmende Wirkung von Schmierstoff feststellbar.
Weiterer Vorteil ist, dass die Flüssigkeit als Reinstoff keiner aufwendigen Kennzeichnung bedarf. Denn die Kennzeichnungspflichten des Reinstoffs sind bekannt. Wenn beispielsweise als Flüssigkeit ein handelsüblicher Ester verwendet wird, ist dessen Kennzeichnung einfach
und klar ausführbar, so dass auch ein Transport von einem ersten geographischen Ort zu einem zweiten geographischen Ort einfach und ohne Aufwand ermöglicht ist. Außerdem ist keine aufwendige Herstellung der Flüssigkeit notwendig, da eine handelsübliche Flüssigkeit verwendbar ist. Die Additive würden dann, wenn sie in der Flüssigkeit aufgelöst sind, zwar die Kennzeichnung schwieriger machen, jedoch sind diese ersten Feststoffe innerhalb des Getriebes als Tablette oder Beschichtung in einfacher Weise im Getriebe anordenbar und somit mit dem Getriebe transportierbar.
Eine weitere wichtige Einsparung bewirkt die Erfindung dadurch, dass der Schmierstoff durch Auflösen der ersten Feststoffe in der Flüssigkeit im Betrieb des Getriebes hergestellt wird und keine vorgelagerte Herstellung in einem Mischwerk notwendig ist. Das Einfüllen der Flüssigkeit in das Mischwerk und die Entnahme aus dem Mischwerk entfallen. Denn das Mischen wird vom Getriebe, das den Schmierstoff dann später verwendet, bei Inbetriebnahme selbst begonnen.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist während des ersten und zweiten Verfahrensschritts das Getriebe im Stillstand, insbesondere also die Verzahnungsteile relativ zum Getriebegehäuse im Stillstand sind, insbesondere nicht drehen. Von Vorteil ist dabei, dass das Getriebe ohne Flüssigkeit an einen Kunden auslieferbar ist und erst bei Inbetriebnahme die Flüssigkeit ins Getriebe eingefüllt wird.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung werden im ersten Verfahrensschritt die ersten Feststoffe in Form einer Tablette, insbesondere einer im Innenraum des Getriebes lose angeordneten Tablette oder einer an der Verzahnung eines Verzahnungsteils des Getriebes angeklebten Tablette, und/oder einer Beschichtung mit mehrkomponentigem Feststoff ins Getriebe eingebracht. Von Vorteil ist dabei, dass eine besonders einfache Befüllung des Getriebes mit den ersten Feststoffen, insbesondere Additiven, ausführbar ist. Bei Aufkleben der Tablette auf die Laufverzahnung eines Verzahnungsteils wird die Tablette nach Inbetriebnahme zermahlen und somit besondere schnell aufgelöst.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Beschichtung auf der Innenseite des Gehäuses, insbesondere eines PVD-beschichteten Gehäuses, des Getriebes aufgebracht, wobei die Beschichtung auf zumindest einem der Verzahnungsteile, insbesondere auf zumindest einem PVD-beschichteten Verzahnungsteil, aufgebracht ist,
die Beschichtung auf zumindest einer der Wellen des Getriebes, insbesondere auf zumindest einer PVD-beschichteten Welle des Getriebes, aufgebracht ist, und/oder die Beschichtung auf oder an einem Lager des Getriebes, insbesondere auf oder an einem PVD-beschichteten Lager des Getriebes, aufgebracht ist. Von Vorteil ist dabei, dass die ersten Feststoffe großflächig verteilt sind und somit sehr schnell in der Flüssigkeit auflösbar sind. Außerdem ist eine PVD-Beschichtung zum Schutz der Teile des Getriebes vorhanden, so dass die anfänglich noch nicht vorhandene antikorrosive Wirkung des Schmierstoffs kompensiert ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Flüssigkeit bei Normaltemperatur flüssig und/oder die ersten Feststoffe sind bei Normaltemperatur fest. Von Vorteil ist dabei, dass eine einfache Handhabung ermöglicht ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Flüssigkeit ein Reinstoff, insbesondere ein reiner Stoff. Von Vorteil ist dabei, dass die Kennzeichnungspflicht einfach auszuführen ist, da der Reinstoff vorzugsweise handelsüblich ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Flüssigkeit Glyzerin oder ein bei Normaltemperatur flüssiger Ester oder ein Öl. Glyzerin hat eine beispielhafte Viskosität von 1480 mPa s. Feststoffe, die eine zu Glas, das unter seine Verarbeitungstemperatur abgekühlt ist, vergleichbare Viskosität aufweisen, weisen eine Viskosität von mehr als 10L12 mPa s auf. Von Vorteil ist dabei, dass eine kostengünstige Handelsware verwendbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen die ersten Feststoffe Antioxidantien auf. Von Vorteil ist dabei, dass eine Alterung des Schmierstoffs verringert oder verhindert wird und/oder die Korrosion der Teile des Getriebes verlangsamt oder verhindert wird.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen die ersten Feststoffe ein Phosphat auf oder zumindest eine Phosphorverbindung. Von Vorteil ist dabei, dass ein Fressen der Reibpartner verhinderbar ist und/oder ein Verschleißschutz bewirkbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen die ersten Feststoffe einen Stoff zum Entschäumen auf, insbesondere wobei der Stoff zum Entschäumen einer Schaumbildung der
Flüssigkeit oder des Schmierstoffs entgegenwirkt. Von Vorteil ist dabei, dass die Schaumbildung verringert ist.
Wichtige Merkmale bei dem Getriebesystem sind, dass das Getriebesystem ein Getriebe und eine Flüssigkeit aufweist, insbesondere zur Durchführung eines vorgenannten Verfahrens, wobei das Getriebe Verzahnungsteile aufweist, insbesondere miteinander im Eingriff sich befindende Verzahnungsteile aufweist, wobei das Getriebe zumindest teilweise mit der Flüssigkeit befüllt ist, wobei erste Feststoffe als Tablette und/oder Beschichtung im Getriebe angeordnet sind, wobei die ersten Feststoffe in der Flüssigkeit lösbar sind, insbesondere zumindest als Suspension, insbesondere wobei durch Auflösung der ersten Feststoffe in der Flüssigkeit ein Schmierstoff für die im Eingriff sich befindenden Verzahnungsteile entsteht. Von Vorteil ist dabei, dass das Getriebe den für die Schmierung des Getriebes vorgesehenen Schmierstoff selbst als Mischwerk erzeugbar macht.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Flüssigkeit ein Reinstoff. Von Vorteil ist dabei, dass eine Kennzeichnung einfach ausführbar ist, insbesondere wenn der Reinstoff übliche Handelsware ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die Flüssigkeit Glyzerin oder ein bei Normaltemperatur flüssiger Ester oder ein Öl. Von Vorteil ist dabei, dass eine kostengünstige Flüssigkeit verwendbar ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen die ersten Feststoffe Antioxidantien auf und/oder die ersten Feststoffe weisen ein Phosphat oder zumindest eine Phosphorverbindung, wie beispielsweise ein Phosphit, auf. Von Vorteil ist dabei, dass die Ölalterung verlangsamt ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weisen die ersten Feststoffe einen Stoff zum Entschäumen auf, insbesondere wobei der Stoff zum Entschäumen einer Schaumbildung der Flüssigkeit oder des Schmierstoffs entgegenwirkt. Von Vorteil ist dabei, dass die Schaumbildung verringert ist.
Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe.
Die Erfindung wird nun anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert:
In der Figur 1 ist ein erfindungsgemäßes Getriebe im Auslieferzustand schematisch skizziert.
Wie in der Figur 1 erkennbar, weist das Getriebe Wellen (2, 5) auf, mit denen jeweils zumindest ein jeweiliges Verzahnungsteil 3 drehfest verbunden ist.
Die Wellen (2, 5) sind über jeweilige im Gehäuse aufgenommene Lager, insbesondere Wälzlager, drehbar gelagert.
Wie in Figur 1 gezeigt, stehen zumindest zwei der Verzahnungsteile 3 miteinander im Eingriff.
Das Getriebe wird bei der Auslieferung ohne einen flüssigen Stoff, wie Schmieröl, Glyzerin oder dergleichen, bereitgestellt.
Im Innenraumbereich des Getriebes wird jedoch eine Tablette 1 angeordnet, die erste Feststoffe aufweist, insbesondere die aus einem oder mehreren Feststoffen besteht.
Vor Inbetriebnahme des in eine Anlage oder Maschine eingebauten Getriebes wird das Getriebe mit einer, insbesondere bei Normaltemperatur, Flüssigkeit befüllt, insbesondere mit einem bei 20°C flüssigen Ester, mit einem Glyzerin oder mit einem anderen Stoff, der als Grundlage zur Bildung von Schmierstoff für das Getriebe geeignet ist.
Die Tablette 1 besteht vorzugsweise aus gepressten Partikeln des oder der ersten Feststoffe.
Die Tablette 1 ist vorzugsweise lose im Innenraumbereich des Getriebes angeordnet.
Bei Betrieb des Getriebes wird die Flüssigkeit von den sich drehenden Verzahnungsteilen in Bewegung versetzt. Die an der Tablette 1 vorbei strömende Flüssigkeit bewirkt ein schnelleres Auflösen der Tablette 1, insbesondere der ersten Feststoffe, in der Flüssigkeit. Es ist sogar ermöglicht, dass die Tablette 1 von der strömenden Flüssigkeit mitgerissen wird und zwischen die miteinander im Eingriff stehenden Verzahnungsteile 3 gerät, wodurch sie zermahlen wird und somit noch schneller in der Flüssigkeit aufgelöst wird.
Die bewegten Verzahnungsteile 3 fungieren also als Rührwerk zur Auflösung der ersten Feststoffe in der Flüssigkeit.
Die ersten Feststoffe sind Additive, welche zur Verlangsamung oder Verhinderung von Alterung zumindest der Flüssigkeit, zur Reduzierung der Reibung und/oder zur Reduzierung der Schaumbildung bei Betrieb des Getriebes dienen.
Beispielhaft sind als erste Feststoffe ein Phosphat und/oder Antioxidantien verwendbar.
Nach Auflösen der ersten Feststoffe in der Flüssigkeit ist ein effizienter Schmierstoff für das Getriebe entstanden, der aus mehreren Komponenten zusammengesetzt ist.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass keine besondere Kennzeichnungspflicht für den Schmierstoff notwendig ist, da keine Lieferung des Schmierstoffes von einem ersten zu einem zweiten geographischen Ort ausgeführt wird. Zwar wird eine Lieferung der Flüssigkeit von einem ersten geographischen Ort zu einem zweiten geographischen Ort, also dem Ort, an welchem das Getriebe in Betrieb genommen wird, ausgeführt, jedoch ist eine besondere und aufwendige Kennzeichnungspflicht für die Flüssigkeit nicht notwendig, da sie nur als handelsüblicher, insbesondere einkomponentiger, Stoff ausgeführt ist.
Das Getriebe fungiert im Betrieb als Mischvorrichtung für die Durchmischung der Flüssigkeit mit den ersten Feststoffen.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen wird statt der Tablette oder zusätzlich zur Tablette 1 die Innenwandung des Gehäuses des Getriebes bei der Herstellung des Getriebes, also vor Befüllung mit der Flüssigkeit, lackiert, so dass eine Beschichtung von zumindest Teilbereichen der Innenoberfläche des Gehäuses vorgesehen ist, welche die ersten Feststoffe aufweist. Nach Einfüllen der Flüssigkeit und Inbetriebnahme des Getriebes löst sich die Beschichtung in der Flüssigkeit auf. Somit ist auch auf diese Weise eine Erzeugung des Schmierstoffs aus der Flüssigkeit und den ersten Feststoffen während des Betriebs ermöglicht. Durch die Beschichtung ist eine große Oberfläche bereitstellbar, so dass die in der Beschichtung enthaltenen Komponenten innerhalb kurzer Zeit in der Flüssigkeit aufgelöst werden.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen werden alternativ oder zusätzlich Teile des Getriebes mit einer PVD-Beschichtung versehen. Somit sind diese Teile des Getriebes geschützt gegen eine anfängliche korrosive Wirkung der Flüssigkeit. Wenn nach Auflösen der ersten Feststoffe in der Flüssigkeit somit ein flüssiger Schmierstoff hergestellt ist, ist diese korrosive Wirkung verhindert. Denn die ersten Feststoffe weisen zumindest einen Stoff auf, der die Korrosion verhindert oder zumindest sehr stark verringert. Vorzugsweise wird dies auch durch Antioxidantien bewirkt, welche den ersten Feststoffen beigemengt sind.
Bezugszeichenliste
1 Tablette 2 abtreibende Welle
3 Verzahnungsteile
4 mit Öl zumindest teilweise befüllter Innenraum des Getriebes
5 an- oder eintreibende Welle