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Patent Searching and Data


Title:
GREASE-LUBRICATED SLIDING PLANET BEARING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/120867
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an arrangement comprising a planet gear (103), at least one sliding bearing (107, 109a, 109b) and a planet shaft (105); wherein said planet gear (103) is mounted rotationally on the planet shaft (105) by means of the sliding bearing (107, 109a, 109b); and the planet shaft (105) forms at least one cavity (113). This cavity (113) is connected to the sliding bearing (107, 109a, 109b) only, such that lubricant can be conducted.

Inventors:
GOOVAERTS MICHEL (BE)
KRIECKEMANS KOEN (BE)
BOGAERT ROGER (BE)
Application Number:
PCT/EP2018/082286
Publication Date:
June 27, 2019
Filing Date:
November 22, 2018
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
ZF WIND POWER ANTWERPEN NV (BE)
International Classes:
F16H57/04
Foreign References:
DE102014115227A12015-05-28
EP2383480A12011-11-02
US20130237370A12013-09-12
DE102015223232A12017-05-24
EP1488139B12006-08-16
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Claims:
Patentansprüche

1. Anordnung mit einem Planetenrad (103), mindestens einem Gleitlager (107, 109a, 109b) und einem Planetenbolzen (105); wobei

das Planetenrad (103) mittels des Gleitlagers (107, 109a, 109b) drehbar auf dem Planetenbolzen (105) gelagert ist; und wobei

der Planetenbolzen (105) mindestens einen Hohlraum (113) bildet; dadurch gekenn- zeichnet, dass

der Hohlraum (113) ausschließlich mit dem Gleitlager (107, 109a, 109b) schmierstoff- leitend verbunden ist.

2. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, dass

das Gleitlager (107, 109a, 109b) mit Fett geschmiert ist.

3. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, dass

der Hohlraum (113) mindestens teilweise mit Fett gefüllt ist.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, dass

der Planetenbolzen (105) mindestens eine Bohrung (115) aufweist, die den Hohl- raum (113) schmierstoffleitend mit dem Gleitlager (107, 109a, 109b) verbindet.

5. Anordnung nach dem vorhergehenden Anspruch; dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (115) axial verläuft.

6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, dass

der Planetenbolzen (105) mindestens eine Platte (111 ) aufweist, die eine Öffnung des Hohlraums (113) verschließt.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5; gekennzeichnet durch einen Planetenträger (101 ); wobei

der Planetenbolzen (105) in dem Planetenträger (101 ) fixiert ist; und wobei der Planetenträger (101 ) eine Öffnung des Planetenbolzens (105) verschließt.

8. Anordnung nach den vorhergehenden zwei Ansprüchen; dadurch gekennzeichnet, dass

der Planetenbolzen (105) rohrförmig ausgestaltet ist.

9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, dass

das Gleitlager (107, 109a, 109b) gekapselt ist.

10. Getriebe mit einem Getriebegehäuse; gekennzeichnet durch

eine Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche; wobei

die Anordnung innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet ist; wobei

das Getriebegehäuse mindestens teilweise mit Öl befüllt ist.

Description:
Fettqeschmiertes Planetenqleitlaqer

Die Erfindung betrifft eine Anordnung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Die Druckschrift EP 1 488 139 B1 offenbart eine Planetenstufe mit zwangsge- schmierten Planetenlagern. In die Planetenbolzen sind Schmierstoffleitungen einge- bracht, über welche die Planetenlager mit Öl versorgt werden.

Die Bedingungen zum Aufbau eines tragfähigen hydrodynamischen Schmierstofffilms sind bei Planetengleitlagern in einem Windkraftgetriebe suboptimal. Die Lager sind hoch belastet, aber drehen sich nicht hinreichend schnell. Zudem wird in Windkraft- getrieben häufig Öl der Viskositätsklassen ISO VG 320 oder ISO VG 460 verwendet, dessen Viskosität zu gering ist. Infolgedessen kommt es in den Lagern zu Mischrei- bung. Dies erhöht den Verschleiß und führt zu vorzeitigem Versagen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die den aus dem Stand der Technik be- kannten Lösungen innewohnenden Nachteile zu vermeiden. Insbesondere soll die Haltbarkeit langsam drehender Planetengleitlager verbessert werden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Anordnung nach Anspruch 1. Bevorzugte Wei- terbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die Anordnung umfasst ein Planetenrad, mindestens ein Gleitlager und einen Plane- tenbolzen. Mittels des Gleitlagers ist das Planetenrad drehbar auf dem Planetenbol- zen gelagert.

Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, die Haltbarkeit des Gleitlagers durch eine Fettschmierung zu verbessern. Bei einem mit Fett geschmierten Gleitlager bildet sich bereits bei geringen Drehzahlen ein belastbarer Schmierstofffilm. Allerdings ist bei einem gewöhnlichen Gleitlager der zur Verfügung stehende Fettvorrat begrenzt. Es besteht daher die Gefahr, dass das Lager mittel- oder langfristig trockenläuft. Die Erfindung beugt dem Trockenlaufen des Gleitlagers durch einen Hohlraum vor, der als Fettvorrat dient. Der Hohlraum wird von dem Planetenbolzen gebildet.

Um das Gleitlager mit Fett aus dem Hohlraum zu versorgen, ist mindestens eine schmierstoffleitende Verbindung zwischen dem Hohlraum und dem Gleitlager vorge- sehen. Diese verbindet den Hohlraum und einen Lagerspalt des Gleitlagers schmier- stoffleitend miteinander.

Der Hohlraum ist erfindungsgemäß ausschließlich mit dem Gleitlager schmierstofflei- tend verbunden. Es gibt also keine schmierstoffleitende Verbindung, die den Hohl- raum mit einer Komponente verbindet, die sich von dem Gleitlager unterscheidet So verbindet jede schmierstoffleitende Verbindung des Hohlraums diesen mit dem Gleit- lager.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist das Gleitlager mit Fett geschmiert. Dies impli- ziert, dass sich Fett in dem Lagerspalt des Gleitlagers befindet. Insbesondere kann es sich um ein Fett der NLGI-Klassen gemäß DIN 51818000 bis 6 handeln.

In einer darüber hinaus bevorzugte Weiterbildung ist der Hohlraum mindestens teil- weise mit Fett befüllt. Das Fett in dem Hohlraum dient als Schmierstoffvorrat für das Gleitlager.

Als schmierstoffleitende Verbindung zwischen dem Hohlraum und dem Gleitlager dient in einer bevorzugten Weiterbildung mindestens eine Bohrung in dem Planeten- bolzen. Die Bohrung mündet zur einen Seite hin in den Hohlraum und zur anderen Seite in das Gleitlager bzw. in den Lagerspalt des Gleitlagers.

Die Bohrung verläuft in einer bevorzugten Weiterbildung axial, d.h. orthogonal zu ei- ner Drehachse des Planetenrads.

Um Fett in den Hohlraum einzufüllen, kann der Hohlraum eine Öffnung aufweisen. Zum Verschließen der Öffnung ist in einer bevorzugten Weiterbildung mindestens eine Platte vorgesehen. Auch kann die Öffnung durch einen Planetenträger ver- schlossen werden, in dem der Planetenbolzen fixiert ist.

Der Planetenbolzen ist bevorzugt rohrförmig ausgebildet. Ein derartiger Planetenbol- zen lässt sich besonders einfach fertigen. Ein rohrförmiger Planetenbolzen hat die Grundform eines Hohlzylinders. Die Grundform bezeichnet die Form eines ursprüng- lichen Körpers, aus dem der erst genannte Körper durch Eliminieren einzelner Berei- che, etwa durch Einfügen von Aussparungen entsteht. Der Planetenbolzen entsteht aus einer hohlzylindrischen Grundform, etwa durch Einbringen von schmierstofflei- tenden Verbindungen.

Ein rohrförmiger Planetenbolzen weist zwei Öffnungen auf. Eine der Öffnungen ist bevorzugt mit einer Platte verschlossen, während die andere Öffnung von einem Planetenträger verschlossen wird.

In einer darüber hinaus bevorzugten Weiterbildung ist das Gleitlager gekapselt. Das bedeutet, dass der Lagerspalt des Gleitlagers gegenüber dem Austritt von Schmier- stoff abgedichtet ist. Zu diesem Zweck ist das Gleitlager bevorzugt mit mindestens zwei Dichtungen versehen.

Die Kapslung des Gleitlagers ermöglicht es, ein fettgeschmiertes Planetenlager in einem herkömmlichen Getriebe mit Ölschmierung zu verwenden. Entsprechend ist die Anordnung vorzugsweise Teil eines Getriebes. Dieses weist ein Getriebegehäuse auf, das unter anderem die Anordnung umschließt.

Das Getriebegehäuse ist mindestens teilweise mit Öl befüllt. Das Öl dient dazu, eine oder mehrere von dem Gleitlager verschiedenen Schmierstellen zu schmieren. Be- vorzugt weist das Getriebe zu diesem Zweck eine Ölpumpe auf, die schmierstofflei- tend mit den Schmierstellen verbunden ist.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt. Im Ein- zelnen zeigt: Fig. 1 einen Ausschnitt eines Planetenstufe.

In Fig. 1 sind ein Planetenträger 101 , ein Planetenrad 103 und ein Planetenbolzen 105 dargestellt. Der Planetenbolzen 105 ist in dem Planetenträger 101 fixiert. Diese Fixierung kommt etwa durch Aufschrumpfen des Planetenträgers 101 oder Eindeh- nen des Planetenbolzens 105 zustande. Zwischen dem Planetenträger 101 und dem Planetenbolzen 105 besteht eine starre Verbindung, d.h. eine Verbindung, die kei nerlei Relativbewegungen zulässt.

Das Planetenrad 103 ist drehbar auf dem Planetenbolzen 105 gelagert. Zur radialen Abstützung des Planetenrads 103 gegen den Planetenbolzen 105 dient eine Hül se 107. Die Hülse 107 ist radial zwischen dem Planetenrad 103 und dem Planeten- bolzen 105 angeordnet und sowohl gegenüber dem Planetenrad 103 als auch ge- genüber dem Planetenbolzen 105 frei drehbar.

In axialer Richtung ist das Planetenrad 103 mittels einer ersten Anlaufscheibe 109a und einer zweiten Anlaufscheibe 109b fixiert. Die Anlaufscheiben 109a, 109b befin- den sich jeweils zwischen dem Planetenrad 103 und dem Planetenträger 101. Über die Anlaufscheiben 109a, 109b stützt sich das Planetenrad 103 axial gegen den Pla- netenträger 101 ab.

Der Planetenbolzen 105 ist rohrförmig ausgestaltet und weist entsprechend zwei Mündungen auf. Eine erste Mündung ist durch eine Platte 111 verschlossen, die mit dem Planetenbolzen 105 verschraubt ist. Eine zweite, der ersten Mündung gegen- überliegende Mündung verschließt der Planetenträger 101. In dem Planetenbolzen 105 entsteht dadurch ein abgeschlossener Flohlraum 113.

Über Bohrungen 115 in dem Planetenbolzen 105 ist der Flohlraum 113 mit einem durch die Hülse 107 und die Anlaufscheiben 109a, 109b gebildet im Gleitlager schmierstoffleitend verbunden. Wird der Flohlraum 113 mit Fett befüllt, gelangt das Fett durch die Bohrungen 115 in das Gleitlager. Die Anlaufscheiben 109a, 109b weisen Dichtungen 1 15 auf. Diese kapseln das Gleit lager gegenüber dem Getriebeinneren. So lässt sich das in Fig. 1 dargestellte, fett- geschmierte Gleitlager in einem herkömmlichen Getriebe mit Ölschmierung verwen- den.

Bezuaszeichen Planetenträger

Planetenrad

Planetenbolzen

Hülse

a Anlaufscheibe

b Anlaufscheibe

Platte

Hohlraum

Bohrung

Dichtung