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Dokumentenidentifikation DE102004018226A1 08.12.2005
Titel Einrichtung zur Ölversorgung von Wellen, welche eine axial verlaufende Bohrung bzw. Öldurchführung ausweisen
Anmelder ZF FRIEDRICHSHAFEN AG, 88046 Friedrichshafen, DE
Erfinder Drabek, Michael, Dipl.-Ing., 14778 Schenkenberg, DE
DE-Anmeldedatum 15.04.2004
DE-Aktenzeichen 102004018226
Offenlegungstag 08.12.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.12.2005
IPC-Hauptklasse F16N 21/00
IPC-Nebenklasse F16H 57/04   
Zusammenfassung Es wird eine Einrichtung zur Ölversorgung von Wellen, insbesondere Getriebewellen, welche eine axial verlaufende Bohrung bzw. Öldurchführung aufweisen, vorgeschlagen, welche mindestens eine in der mit der axial verlaufenden Bohrung bzw. Öldurchführung (3) versehenen Welle (5) vorgesehene Ölbohrung (1), die von der Oberfläche der Welle (5) in die axial verlaufende Bohrung bzw. Öldurchführung (3) führt, und mindestens eine außerhalb der Welle (5) angeordnete Düse (2), über die Öl in die mindestens eine Ölbohrung (1) eingespritzt wird, aufweist, wobei die Einspritzgeschwindigkeit des Öles derart bestimmt ist, dass der Strahl mindestens bis in die Öldurchführung (3) in der Welle (5) gelangt, wo er zerfällt und in der Welle verteilt wird.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Versorgung von Wellen, welche eine axial verlaufende Bohrung bzw. Öldurchführung aufweisen, mit Öl, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf derartige Wellen eines Getriebes.

In Getrieben werden oft Wellen mit einer axial verlaufenden Bohrung bzw. Öldurchführung eingesetzt, um die Schmierölversorgung von Bauteilen zu gewährleisten, welche mit anderen Methoden schlecht zu versorgen sind. Beispielsweise kann es sich hierbei um die Schmierölversorgung von Lagern handeln, über die relativ zueinander drehbare Wellen abgestützt werden.

Aus der DE 32 38 780 C1 ist ein Ölschmiersystem für ein Getriebe bekannt, bei dem eine Fliehkraftpumpe eingesetzt wird, welche das Öl radial nach außen durch Durchbrüche in radial gerichtete Umlenkkanäle leitet. Anschließend kann das Öl über eine Ringnut in das Innere einer hohlgebohrten Getriebewelle gelangen. Obwohl dieses System eine effektive Schmierölversorgung gewährleistet, weist es den Nachteil auf, dass die benötigte Fliehkraftpumpe einen nicht immer zur Verfügung stehenden Bauraum sowie einen hohen Abdichtungsaufwand erfordert.

Des weiteren ist aus der DE 195 01 799 C2 der Anmelderin ein Ölschmiersystem für Getriebe bekannt, umfassend eine ringförmige Kammer, der Schmier- und Kühlöl zugeführt wird, eine rotierende Getriebewelle und ein Förderelement für das Schmier- und Kühlöl, wobei in der rotierenden Getriebewelle mindestens eine achsversetzt angeordnete Schmierölbohrung vorgesehen ist, und wobei das Förderelement aus einem Fang- und Leitblech gebildet ist, das mit dem Getriebegehäuse fest verbunden ist, die Querschnittsfläche der Kammer im Wesentlichen einnimmt und derart geformt ist, dass sich an dem Fang- und Leitblech das von der rotierenden Getriebewelle geförderte Öl unter Druckbildung staut, durch den das Schmier- und Kühlöl in die achsversetzt angeordnete Schmierölbohrung gedrückt wird. Auch diese Lösung erfordert in nachteiliger Weise einen relativ hohen Abdichtungsaufwand, insbesondere zwischen der Getriebewelle und dem Innenraum des Getriebegehäuses.

Aus der DE 39 27 775 C2 der Anmelderin ist eine weitere Ölzuführeinrichtung zum Zuführen von Schmier- und Kühlöl von einem Gehäuse auf eine sich drehende Welle bekannt, bei der auf der Welle zwei Dichtringe benötigt werden, die in axialem Abstand voneinander angeordnet sind, wobei zwischen den Dichtringen und zwei im Gehäuse im Wesentlichen radial in axialem Abstand voneinander angeordneten Dichtflächen Dichtstellen gebildet sind. Hierbei liegen die Dichtringe unter der Vorspannung des zwischen den Dichtringen anstehenden Öldruckes an den Dichtflächen an. Zudem ist zwischen den Dichtstellen im Gehäuse ein Ölzuführanschluss vorgesehen, über den Öl in eine in der Welle zwischen den Dichtstellen vorgesehene Ölaufnahmebohrung gelangt. Bei dieser Konstruktion ist der Abdichtungsaufwand sehr hoch, was in hohen Herstellungs- und Montagekosten resultiert.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Drehdurchführungen zur Versorgung von Wellen, welche eine axial verlaufende Bohrung bzw. Öldurchführung aufweisen, erweisen sich insgesamt als bauraum- und kostenintensiv, wobei Ölverluste nicht vollständig vermieden werden können.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Ölversorgung von Wellen, welche eine axial verlaufende Bohrung bzw. Öldurchführung aufweisen, anzugeben, welche die Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Insbesondere soll die erfindungsgemäße Einrichtung eine effektive Ölversorgung bei geringen Bauraum- und Abdichtungsanforderungen gewährleisten.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Demnach wird eine Einrichtung zur Ölversorgung vorgeschlagen, umfassend mindestens eine in der mit der axial verlaufenden Bohrung bzw. Öldurchführung versehenen Welle vorgesehene Ölbohrung, die von der Oberfläche der Welle in die axial verlaufende Öldurchführung führt, und mindestens eine außerhalb der Welle angeordnete Düse, über die das Öl in die mindestens eine Ölbohrung eingespritzt wird, wobei die Einspritzgeschwindigkeit des Öles derart bestimmt ist, dass der Strahl mindestens bis in die Öldurchführung in der Welle gelangt, wo er zerfällt und in der Welle verteilt wird.

Vorzugsweise erfolgt das Einspritzen des Öles durch die Düsen kontinuierlich, wobei das Öl, was die axial verlaufende Bohrung bzw. Öldurchführung in der Welle nicht erreicht, wieder im Getriebe verteilt wird. Eine Taktung des Einspritzens des Öles durch die Düsen in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit der Welle ist auch denkbar, wobei dies mit höherem konstruktiven Aufwand verbunden ist.

Hierbei ist die mindestens eine Düse derart angeordnet, dass der aus der Düse kommende Strahl zu einem Zeitpunkt während einer 360° Drehung der Welle koaxial zu zumindest einer Ölbohrung verläuft.

Die Ölbohrungen sind radial oder mit einem Versatz zur Mitte der Welle eingebracht; ferner können die Ölbohrungen mit dem Lot auf die Mantelfläche der Welle einen Winkel einschließen, der ungleich Null ist.

Im Rahmen einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die mindestens eine Düse als Rundstrahldüse ausgebildet. Zudem kann eine Mehrzahl von Ölbohrungen und Düsen vorgesehen sein.

Durch die erfindungsgemäße Konzeption wird eine bauraum- und kostenintensive Drehdurchführung vermieden und eine ausreichende Ölversorgung gewährleistet.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figur beispielhaft näher erläutert, wobei auf für die erfindungsgemäße Einrichtung relevante Bauteile Bezug genommen wird.

In der Figur ist eine Schnittansicht auf einen Teil eines Getriebes mit einer Getriebewelle 5, welche eine axial verlaufende Bohrung bzw. Öldurchführung 3 aufweist, dargestellt. Auf der Welle 5 können Zahnräder angeordnet sein, wie beispielsweise das Zahnrad 4. Gemäß der Erfindung ist in der Welle 5 eine mit der axial verlaufenden Öldurchführung 3 verbundene Ölbohrung 1 vorgesehen, die von der Oberfläche der Welle 5 in die axial verlaufende Öldurchführung 3 führt. Des weiteren ist eine außerhalb der Welle 5 angeordnete Rundstrahldüse 2 vorgesehen, über die Öl in die Ölbohrung 1 eingespritzt wird. Die Einspritzgeschwindigkeit des Öles ist derart bestimmt, dass der Strahl mindestens bis in die Öldurchführung 3 in der Welle 5 gelangt.

Die Rundstrahldüse 2 ist derart angeordnet, dass der Ölstrahl zu einem Zeitpunkt während einer 360° Drehung der Welle koaxial zur Ölbohrung verläuft, um auf diese Weise das Öl in die Ölbohrung 1 direkt einzuspritzen; die in der Figur gezeigte Konfiguration entspricht diesem Zeitpunkt.

Selbstverständlich können weitere Düsen und Bohrungen vorgesehen sein, die sowohl axial entlang der Welle als auch radial bei einer bestimmten Höhe angeordnet sein können.

1Ölbohrung 2Düse 3Öldurchführung 4Zahnrad 5Welle

Anspruch[de]
  1. Einrichtung zur Ölversorgung von Wellen, welche eine axial verlaufende Bohrung bzw. Öldurchführung aufweisen, insbesondere von Getriebewellen, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine in der mit der axial verlaufenden Bohrung bzw. Öldurchführung (3) versehenen Welle (5) vorgesehene Ölbohrung (1), die von der Oberfläche der Welle (5) in die axial verlaufende Bohrung bzw. Öldurchführung (3) führt, und mindestens eine außerhalb der Welle (5) angeordnete Düse (2), über die Öl in die mindestens eine Ölbohrung (1) eingespritzt wird, aufweist, wobei die Einspritzgeschwindigkeit des Öles derart bestimmt ist, dass der Strahl mindestens bis in die Öldurchführung (3) in der Welle (5) gelangt, wo er zerfällt und in der Welle verteilt wird.
  2. Einrichtung zur Ölversorgung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Düse (2) derart angeordnet ist, dass der aus der Düse (2) kommende Strahl zu einem Zeitpunkt während einer 360° Drehung der Welle (5) koaxial zu zumindest einer Ölbohrung (1) verläuft.
  3. Einrichtung zur Ölversorgung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Ölbohrung (1) radial oder mit einem Versatz zur Mitte der Welle (5) eingebracht ist.
  4. Einrichtung zur Ölversorgung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Ölbohrung (1) mit dem Lot auf die Mantelfläche der Welle (5) einen Winkel einschließt, der ungleich Null ist.
  5. Einrichtung zur Ölversorgung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Düse (2) als Rundstrahldüse (2) ausgebildet ist.
  6. Einrichtung zur Ölversorgung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einspritzen des Öles durch die mindestens eine Düse (2) kontinuierlich erfolgt, wobei das Öl, das die Bohrung bzw. Öldurchführung (3) nicht erreicht, im Getriebe verteilt wird.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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