DE69409129T2

DE69409129T2 - Schmiersystem für ein planetengetriebe

Info

Publication number: DE69409129T2
Application number: DE69409129T
Authority: DE
Inventors: Albert Mckibbin
Original assignee: United Technologies Corp
Current assignee: RTX Corp
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1994-12-20
Publication date: 1998-11-19
Anticipated expiration: 2014-12-21
Also published as: US5472383A; EP0737281A1; EP0737281B1; JPH09507284A; JP3649444B2; WO1995018319A1; DE69409129D1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Planetengetriebezüge und insbesondere auf ein verbessertes Schmiersystem, das durch eine schnelle, wirksame Wiedergewinnung von gebrauchtem Schmiermittel gekennzeichnet ist. Die Erfindung ist insbesondere bei Luftfahrzeugmotoren brauchbar, wo eine hohe Kraftübertragungseffizienz wichtig ist.
Planetengetriebeluge werden mit einem geeigneten Schmiermittel versorgt, z. B. Öl, um Reibung zu reduzieren und Verschleißschutz für Zahhradzähne, Lagerflächen und andere sich berührende Flächen in Relativbewegung zu ergeben. Das Schmiermittel ist ebenfalls ein Medium zum Abführen von Abwärme aus dem Getriebezug.
Wenn einmal bei typischen Getriebezügen nach dem Stand der Technik das Öl gebraucht ist, d.h., wenn einmal das Öl geschmiert und den Getriebezug gekühlt hat, verursacht die Schwerkraft, daß das Öl in einen Sumpf unterhalb der Unterseite des Getriebezugs abläuft. Öl, das sich in dem Sumpf ansammelt, wird durch die Schmiersysteinkühler, Filter und Entlüfter gepumpt, damit es für kontinuierliche Verwendung wieder aufbereitet wird.
Eine derartige passive Sammlung des gebrauchten Öls eignet sich nicht für eine rasche Entfernung des Öls aus dem Getriebezug. Gebrauchtes Öl, das in dem Getriebesystem verbleibt, erhöht die Fluidbremsung oder den Fluidwiderstand gegen die bewegten Flächen und tritt ebenfalls wieder in die Zahneingriffe ein, wo es durch die Zahnradzähne bewegt wird. Dies führt zu hohen parasitären Leistungsverlusten und zu höherer Öltemperatur als diese auftreten würde, wenn das gebrauchte Öl schnell entfernt würde. Darüber hinaus verursacht, weil gebrauchtes Öl nicht gekühlt wird, bis es aus dem Getriebezug entfernt und für die Schmier systemwärmeaustauscher verfügbar gemacht wird, die Zurückhaltung von gebrauchtem Öl in dem Getriebesystem eine unwirksame Wärmeübertragung aus dem Öl heraus.
Ein Beispiel für einen Planetengetriebezug nach dem Stand der Technik ist in der für Lindgren und Peterson erteilten US-A-3 352 178 beschrieben und veranschaulicht, wobei aus diesem Dokument die im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale bekannt sind. Das Lindgren-Patent zeigt einen Getriebezug, bei welchem sich das Sonnenrad und der Planetenradträger axial verschieben können, um thermische Ausdehnung ohne unangemessene Belastung der Zahnradzähne aufzunehmen. Obwohl Mittel zum Zuführen von Schmieröl kurz erwähnt sind, ist Lindgren hinsichtlich der Erwünschtheit des schnellen Entfernens des gebrauchten Öls und hinsichtlich der Mittel zum schnellen Entfernen des gebrauchten Öls schweigsam.
Wegen der Ansammlung von Öl in dem Getriebezug enthält das Schmiersystem ein größeres Volumen an Öl als es der Fall sein würde, wenn das Öl schnell entfernt und durch das System zurückgeführt würde. Dies ist ein Nachteil bei Anwendungen, beispielsweise bei einem Flugzeug, wo Gewicht und Kompaktheit wichtig sind.
Es ist daher festgestellt worden, daß die herkömmliche passive Lösung des Entfernens des gebrauchten Öls durch dessen Ablaufen in einen Sumpf zu parasitären Leistungsverlusten beiträgt, zu Unwirksamkeiten bei der Wärmeübertragung führt und zu unerwünschtem Gewicht und Volumen bei dem Schmiersystem beiträgt. Im Hinblick auf diese Mängel wird nach einem Ölwiedergewinnungssystem gesucht, welches parasitäre Leistungsverluste reduziert und Wärmeübertragung durch schnelles Entfernen des gebrauchten Öls verbessert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Schmiersystem gegenüber demjenigen der US-A-3 352 178 dadurch gekennzeichnet, daß es Ölsammelkanäle aufweist, welche einer jeden Hohlradstirnseite benachbart und axial außerhalb jeder Hohlradstirnseite sind und in Bezug auf die Zentralachse stationär sind, um gebrauchtes Öl aufzunehmen, und daß sich von jedem der Kanäle mindestens eine Auslaßpassage erstreckt, die einen Einlaß zum Einlassen gebrauchten Öls in die Auslaßpassage aufweist.
Ölzuführleitungen führen frisches Öl zu dem Planetengetriebezug mit Pfeilzahnradzähnen. Gebrauchtes Öl, das die Zahnradzähne gekühlt und geschmiert hat, wird aus dem Getriebezug durch die Auswertung der axialen Pumpwirkung der Pfeilzahnräder rasch entfernt, um das gebrauchte Öl axial nach auswärts zu drängen, damit es in die Ölsammelkanäle abgegeben wird, von denen jeder eine Auslaßpassage zum Abführen des gebrauchten Öls aus dem Getriebezug aufweist.
Zumindest bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Ölzuführleitungen bezogen auf den Umfang zwischen jedem Paar der Planetenräder positioniert. Jede Leitung richtet einen frischen Ölsprühstrahl auf das Sonnenrad und auf eines der Planetenräder Etwas von dem Ol wird von den Zahnrädem zurückgeworfen, jedoch das meiste Öl wird sowohl in den Eingriff zwischen dem Sonnenrad und dem umfangsmäßig benachbarten Planetenrad als auch in den Eingriff zwischen dem Planetenrad und dem Hohlrad getragen. Nach dem Schmieren und Kühlen der Zahnradzähne durch das Öl wird es aus jedem der Zahnradeingriffe mit einer im wesentlichen tangentialen Geschwindigkeit herausgetrieben.
Die Erfindung verwendet Pfeilzahnräder, welche zum Teil wegen ihrer wohlbekannten Gleichmäßigkeit des Betriebs attraktiv sind. Pfeilzahnräder pumpen ferner das Öl innerhalb eines Zahnradeingriffs axial nach auswärts in Richtung zu den Endseiten der Zahnräder oder axial nach einwärts in Richtung zu der Mittelebene des Getriebezuges in Abhängigkeit von der Richtung der Zahnraddrehung. Die bevorzugte Ausführungsform macht von dem einzigartigen Vorteil dieser Pumpcharakteristik dadurch Gebrauch, daß sie Zahnraddrehrichtungen verwendet, welche das Öl axial nach auswärts pumpen. Daher hat das Öl, das aus den Zahnradeingriffen herausgetrieben wird, eine axial nach auswärts gerichtete Geschwindigkeitskomponente zusätzlich zu einer tangentialen Geschwindigkeitskomponente. Die axial nach auswärts gerichtete Geschwindigkeitskomponente lenkt das Öl in Richtung zu sich umfangsmäßig erstreckenden Ölsammelkanälen, welche axial auswärts der Endseiten des Hohirades positioniert sind. Wenigstens ein Teil des gebrauchten Öls geht weiter in die Ölsammelkanäle hinein, von denen jeder mindestens eine Auslaßpassage aufweist, um das Öl zu den Schmiersystemfiltern, Wärmeaustauschern und Entlüftern zu führen.
Es können Ablenkelemente zwischen jedem Paar von Planetenrädem positioniert sein, um das Öl, das aus jedem Planetenrad/Sonnenrad- Eingriff herausgetrieben wird, daran zu hindern, auf das benachbarte Planetenrad aufzutreffen und durch dieses benachbarte Planetenrad bewegt zu werden, wodurch parasitäre Leistungsverluste zunehmen. Jedes Ablenkelement weist eine sich axial erstreckende Sammelrinne auf, welche das aufgefangene Öl axial nach auswärts zur Abgabe in die Ölsammelkanäle führt. Die Ölzuführleitungen können aus Gründen der Kompaktheit in die radial inneren Enden der Ablenkelemente integriert sein.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung sind die Zahhräder doppelt schrägverzahnt und drehen sich so, daß Öl innerhalb der Zahnradeingriffe axial nach einwärts in Richtung zu einem Spalt zwischen den linksseitigen und den rechtsseitigen Zahnradzähnen gepumpt wird, bevor es aus den Zahnradeingriffen herausgetrieben wird.
Weil das Öl axial weg von den Ölsammelkanälen gepumpt wird, zieht diese Anordnung aus den zwischen den Planetenrädem angeordneten Ablenkelementen und Rinnen mehr Nutzen als die Ausführungsform, bei der axial nach auswärts gepumpt wird. Wie bei der bevorzugten Ausführungsform lenken die Rinnen das Öl axial nach auswärts zurück, während die Ablenkelemente jedes Planetenrad gegenüber Öl abschirmen, das durch sein benachbartes Planetenrad herausgetrieben wird.
Die vorangehenden Konstruktionen, die Arbeitsweise und die Vorteile der Erfindung werden im Lichte der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung der besten Art und Weise zum Ausführen der Erfindung und der beigefügten Zeichnungen offensichtlicher.
Fig. 1 ist eine stimseite Schnittansicht eines Planetengetriebezuges, welcher das Schmiersystem gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist.
Fig. 2 ist eine Seitenansicht des Planetengetriebezugs, wobei diese Seitenansicht größtenteils im Schnitt gezeigt ist, der entlang der unregelmäßigen Schnittlinle 2-2 der Fig. 1 genommen ist, wobei bruchstückhafte Bereiche des Sonnenrades und des Planetenrades außerhalb der Ebene der Schnittlinie ungeschnitten gezeigt sind, um die Zahnradzähne zu veranschaulichen.
Fig. 3 ist eine vereinfachte perspektivische Ansicht des Sonnenrads und ausgewählter Planetenräder eines Planetengetriebezugs zur Veranschaulichung des Strömungsmusters des Öls, das aus einem Sonnen/Planeten-Eingriff gemäß der vorliegenden Erfindung herausgetrieben wird.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 wird erläutert, daß ein Planetengetriebezug 6, welcher für Planetengetriebezüge nach dem Stand der Technik lediglich hinsichtlich der Art und Weise typisch ist, in welcher die Zahnräder mechanische Kraft übertragen, ein zentrales Sonnenrad 8 aufweist, das sich um eine in Längsrichtung verlaufende Zentralachse 12 dreht. Das Sonnenrad ist mit einer Mehrzahl von Planetenrädem in Eingriff, z.B. dem Planetenrad 10a, wobei jedes der Planetenräder in einem Planetenradträger 14 durch einen Lagerzapfen 16 drehbar angebracht ist. Ein Hohlrad 18 ist ebenfalls mit den Planetenrädem in Eingriff. Das Hohlrad ist beispielsweise durch Verzahnungen 20 an einem sich nicht drehenden Hohlradgehäuse 22 mechanisch festgelegt, so daß das Hohlrad in Bezug auf die Zentralachse stationär ist. In typischer Weise ist oder sind eines oder mehrere von folgenden, nämlich dem Hohlrad, dem Sonnenrad und dem Planetenradträger, in zwei Teile entlang einer Ebene rechtwinklig zu der Achse geteilt, um Montage und Demontage des Getriebezugs zu erleichtern.
Eine Eingangswelle 23 ist mit dem Sonnenrad durch Verzahnungen 24 oder andere geeignete Verbindungsmittel verbunden. Die Welle wird durch eine (nicht gezeigte) Drehbewegungsquelle angetrieben, z.B. eine Gasturbinenmaschine, um das Sonnenrad zu drehen. Die Sonnenraddrehung verursacht, daß sich die Planetenräder an ihren Lagerzapfen drehen. Weil das Hohlrad stationär ist, laufen die Planetenräder um das Sonnenrad herum, wobei sie verursachen, daß sich (wie bei 25 gezeigt) der Planetenradträger um die Zentralachse dreht. Die Planetenrad trägerbewegung ist die Ausgangsbewegung des Getriebezugs und wird aus dem Getriebezug heraus mit einer Welle oder einer anderen geeigneten mechanischen Anordnung übertragen, welche durch die vorliegende Erfindung nicht umfaßt und daher nicht gezeigt ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung führen Ölzuführleitungen Öl von einer (nicht gezeigten) Quelle zu den Getriebesystemkomponenten. Passagen 30 speisen Öl in sich axial erstreckende Ölzuführleitungen ein, z.B. Sprühstäbe 32 (teilweise weggebrochen gezeigt), wobei diese Ölzuführleitungen auf den Umfang bezogen zwischen jedem Paar von Planetenrädem und nächst zu dem Sonnenrad positioniert sind, um Ölsprühstrahlen 34, 36 auf die Sonnenrad- und Planetenradzähne zu richten. Die Sprühstäbe sind in Bezug auf den Träger stationär. Andere Passagen 38 liefern Öl zu dem Inneren der Lagerzapfen. Passagen 40, 42 innerhalb eines jeden Zapfens führen das Öl zu dem Außenumfang des Zapfens, um die Zapfenaußenseite 44 und das Loch 46 in dem entsprechenden Planetenrad zu schmieren.
Sich bezogen auf den Umfang erstreckende Ölsammelkanäle 56 sind benachbart zu jeder Sonnenradendseite und axial auswärts von jeder Sonnenradendseite positioniert. Die Kanäle sind in Bezug auf die Zentralachse stationär und jeder Kanal weist eine radial nach einwärts weisende Ölsammelfläche 58, eine innere Seitenwand 59 und eine ußere Seitenwand 60 auf. Mindestens eine Auslaßpassage 62 erstreckt sich von jedem Kanal zum Führen des gesammelten Öls zu den Ölsystemkühlern, Filtern und Entlüftern. An dem Ende jeder Auslaßpassage befindet sich ein Einlaß 64, wobei diese Einlässe 64 Öl, welches aus den Zahmadeingriffen mit einer im wesentlichen tangentialen Geschwindigkeitskomponente herausgetrieben wird, in die Auslaßpassagen einlassen. Es kann vorteilhaft sein, die Seitenwände 60 radial nach einwärts zu erstrecken, wie durch die in gestrichelten Linien dargestellte Erstreckung 61 in Fig. 2 gezeigt, so daß die Seitenwände 59, 60, die Sammelfläche 58 und der Planetenradträger 14 eine halb umschlossene, ringförmige Kammer definieren, um das gesammelte Öl besser einzuschließen. Alternativ hierzu kann eine Öleinschließung mittels einer Abdeckung 66 verbessert werden, die ebenfalls in Fig. 2 in gestrichelten Linien gezeigt ist und die sich axial von einer jeden Seitenwand 60 erstreckt.
Die Erfindung kann ferner Ablenkelemente 80 aufweisen, die zwischen jedem Paar der Planetenräder zum Abschirmen eines jeden Planetenrads gegenüber Öl, das durch den benachbarten Sonnenrad/Planetenrad- Eingriff herausgetrieben wird (oder von dem Sonnenrad zurückgeworfen wird), und zum Leiten jenes Öles radial nach auswärts positioniert sind. Die Ablenkelemente sind in Bezug auf den Träger stationär und erstrecken sich axial zwischen den Innenseiten 68 des Trägers. Eine Ölsammelrinne 82 an dem radial äußeren Ende jedes Ablenkelements sammelt das gebrauchte Öl. Die Rinne durchdringt die Trägerwände, so daß je ein Auslaß 84 an beiden Enden jeder Rinne Öl in die Sammelkanäle abgibt. Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Fläche 94 der Rinne vorzugsweise über zumindest einen Bereich ihrer Axiallänge so geneigt, daß der radiale Abstand von der Zentralachse 12 zu der Rinne zummmt, wenn der axiale Abstand von der Mittelebene 90 zunimmt. Diese Geometrie unterstützt das Öl in der Rinne, zu den Auslässen 84 zu strömen, wo es in die Sammelkanäle mit einer hohen tangentialen Geschwindigkeit aufgrund der Trägerdrehung herausgetrieben wird.
Vorzugsweise ist das radial innere Ende jedes Ablenkelements von dem benachbarten Sprühstab in der Richtung der Trägerdrehung auf den Umfang bezogen beabstandet, so daß das von dem Sonnenrad zurückgeworfene Öl ausreichend Zeit hat, um radial nach auswärts zu laufen und durch das Ablenkelement aufgefangen zu werden, anstatt radial einwärts des Ablenkelements und in den Eingriff des Sonnenrads und des benachbarten Planetenrads zu laufen.
Die Zahnräder 8, 10, 18 gemäß der Erfindung sind kontinuierliche oder diskontinuierliche Pfeilzahnräder. Pfeilzahnräder sind ein Paar von entgegengesetzt gerichtet schrägverzahnten Rädem, die nebeneinander auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind. Bei einem kontinuierlichen Pfeilzahnrad kommen die entgegengesetzt gerichteten Zähne, die zu der Zahnradachse schräg sind, zusammen, um einen Scheitel an der Mittelebene des Zahnrads zu bilden. Diskontinuierliche Pfeilzahnräder, die allgemeiner als doppelt schrägverzahnte Räder bekannt sind, weisen entgegengesetzt gerichtete Zähne auf, die kurz vor der Mittelebene enden, wobei sie einen Spalt, z.B. den Spalt 86, zwischen entsprechenden linksseitigen und rechtsseitigen Zähnen lassen. Dementsprechend bilden doppelt schrägverzahnte Räder einen imaginären Scheitel, z.B. den Scheitel 88 (Fig. 1), anstatt eines tatsächlichen Scheitels.
Es ist bekannt, daß die Linie der Berührung zwischen zwei in Eingriff befindlichen Pfeilzahnradzähnen sich entlang der Zahnflanken so fortpflanzt, daß viel Öl innerhalb des Eingriffs axial in der Richtung der Fortpflanzung der Linie der Berührung gedrängt oder gepumpt wird. Wenn sich ein Pfeilzahnrad so dreht, daß jeder Zahnscheitel dem Rest des Zahnes in der Richtung der Zahnraddrehung vorangeht, wird Öl innerhalb des Zahnradeingriffs axial nach auswärts gepumpt. Umgekehrt wird, wenn sich das Zahnrad so dreht, daß jeder Zahuscheitel dem Rest des Zahnes in der Richtung der Zahnraddrehung nachläuft, Öl innerhalb des Zahnradeingriffs axial nach einwärts gepumpt. Die Erfindung ver wendet Pfeilzahnräder so, daß diese Pumpcharakteristik ausgenutzt werden kann, um eine rasche Ölentfernung zu gewährleisten. Bei den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung drehen sich die Zahnräder so, daß Öl axial nach auswärts unter Verwendung entweder kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Pfeilzahnräder gepumpt wird.
Entweder das Sonnenrad oder das Hohlrad ist in zwei Teile entlang einer Mittelebene 90 rechtwinklig zu der Längsachse so geteilt, daß sie mit den Planetenrädem und dem Planetenradträger zusammengefügt werden können, um einen vollständigen Getriebezug zu bilden. Die Wahl, welches Rad zu teilen ist, ist zumindest teilweise durch die Richtung der Axialpumpwirkung bestimmt, wobei diese Richtung den Zahnrädem eine axiale Reaktionskraft auferlegt. Bei der Konfiguration der bevorzugten Ausführungsform, bei der axial nach auswärts gepumpt wird, wirkt die Reaktionskraft axial nach auswärts an dem Hohlrad, wobei sie dazu neigt, dessen linke Seite und dessen rechte Seite zu trennen, und axial nach einwärts an dem Sonnenrad, wobei sie dazu neigt, dessen linke Seite und dessen rechte Seite zusammenzuklemmen. Daher ist das Hohlrad ein Teil, um ihm maximalen Widerstand gegenüber der Trenkkraft zu verleihen, während das Sonnenrad in zwei Teile 8a, 8b geteilt ist, weil die Klemmkraft die zwei Teile zusammensetzt.
Der Betrieb des Ölwiedergewinnungssystems kann durch Überprüfen des Stroms des Öls 34, 36 erkannt werden, das durch die Sprühstange eingeleitet wird, die zwischen den Planetenrädem 10a und 10b (Fig. 1) angeordnet ist. Etwas von dem Öl 34, das auf die Sonnenradzähne gesprüht wird, wird von den Zähnen zurückgeworfen und von dem Ablenkelement 80 aufgefangen, welches ein Verringern des parasitären Leistungsverlusts dadurch unterstützt, daß das zurückgeworfene Öl daran gehindert wird, auf das benachbarte Planetenrad 10b aufzutreffen und von diesem benachbarten Planetenrad 10b bewegt zu werden. Der Rest des Öls 34 wird in den Eingriff des Sonnenrads und des Planetenrads 10b getragen, wo es axial nach auswärts durch die Zahnradzähne gepumpt wird. Somit geht, wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist, wenn die Zähne außer Eingriff kommen, das aus dem Eingriff herausgetriebene gebrauchte Öl 34' sowohl mit tangentialer Geschwindigkeit (relativ zu dem Sonnenrad und den Planetenrädern) in der Richtung der Trägerdrehung 25 aufgrund der Zahnrad- und Trägerdrehung als auch mit axialer Geschwindigkeit aufgrund des axialen Pumpens der in Eingriff befindlichen Zahnradzähne heraus. Weil die Pumpwirkung viel Öl axial nach auswärts drängt, wird das herausgetriebene Öl nicht gleichmäßig über die axiale Länge der Zahnräder verteilt, so daß eine größere Menge des herausgetriebenen Öls nahe bei den Zahnradendseiten und eine geringere Menge nahe bei der Mittelebene 90 vorhanden sind. Dementsprechend geht ein beträchtlicher Teil des herausgetriebenen Öls in einen Raum 92 zwischen dem Träger und den Planetenrädem und sodann in die Sammelkanäle 56 hinein, während der Rest des herausgetriebenen Öls durch das Ablenkelement aufgefangen wird. Das Ablenkelement verhindert, daß sowohl das herausgetriebene Öl als auch von dem Sonnenrad zurückgeworfenes Öl auf die Zähne des Planetenrads lob auftrifft und durch diese Zähne des Planetenrads lob bewegt wird. Obwohl das herausgetriebene Öl eine hohe tangentiale Geschwindigkeit in Bezug auf die Planetenräder aufweist, weist es eine radiale Geschwindigkeitskomponente in dem Bezugssystem des rotierenden Trägers und des Ablenkelements auf. Daher strömt das Öl radial nach auswärts entlang des Ablenkelements zu der Sammelrinne 82.
Öl 36, das auf das Planetenrad 10a gesprüht wird, wird durch das Planetenrad in seinen Eingriff mit dem Hohlrad getragen. Öl, das herausgetrieben wird, nachdem die Planetenradzähne und die Hohlradzähne außer Eingriff kommen, geht aus dem Eingriff mit axialer Geschwindigkeit aufgrund der axialen Pumpwirkung der in Eingriff befindlichen Zahn radzähne und mit tangentialer Geschwindigkeit in der Richtung der Trägerdrehung aufgrund der Trägerdrehung heraus. Infolgedessen wird das Öl axial nach auswärts in Richtung zu den Sammelkanälen 56 und tangential in Richtung zu den Einlaßöffnungen 64 der Auslaßpassagen 62 herausgetrieben.
Öl wird ferner den Flächen 44 und 46 an der Öffnung eines jeden Planetenrades und dem Außenumfang eines jeden Lagerzapfens zugeführt. Weil dieses Öl unter Druck abgegeben wird, strömt es axial nach auswärts durch den ringförmigen Raum zwischen den Flächen 44 und 46 ungeachtet der Richtung der Zahnraddrehung. Das Öl wird an den Endseiten eines jeden Planetenrades abgegeben und geht, ähnlich zu dem Öl, das aus dem Sonnenrad/Planetenrad-Eingriff herausgetrieben wird, radial nach auswärts relativ zu dem Träger in die Ölsammelkanäle weiter.
Bei einer alternativen Ausführungsform ist die Richtung der Zahnraddrehung zu der soeben beschriebenen entgegengesetzt, so daß Öl innerhalb der Zahnradeingriffe radial nach einwärts gepumpt wird. Die Zahnräder sind doppelt schrägverzahnt und das nach einwärts gepumpte Öl strömt in den Spalt 86 zwischen den Zähnen. Wie bei der bevorzugten Ausführungsform wird das Öl aus den Zahnradeingriffen sowohl mit tangentialen als auch axialen Geschwindigkeitskomponenten herausgetrieben; jedoch ist die axiale Geschwindigkeitskomponente nach einwärts in Richtung zu der Mittelebene gerichtet. Infolgedessen wird die Ausführungsform mit dem Nacheinwärtspumpen, um wirksam zu arbeiten, wahrscheinlicher die zwischen den Planetenrädem angeordneten Ablenkelemente und Rinnen erfordern, um das Öl axial nach auswärts in Richtung zu den Sammelkanälen umzulenken und um jedes Planetenrad gegenüber Öl abzuschirmen, das durch seinen vorangehenden Nachbar herausgetrieben wird. Zusätzlich wirken die aus der axialen Pumpwirkung der Zahnräder resultierenden Reaktionskräfte axial nach auswärts an dem Sonnenrad und axial nach einwärts an dem Hohlrad, so daß es wünschenswert sein kann, ein aus einem einzigen Teil bestehendes Sonnenrad und ein geteiltes Hohlrad zu verwenden.
Die Anordnung mit dem Nacheinwärtspumpen kann den parasitären Leistungsverlust nicht so viel wie die Anordnung mit dem Nachauswärtspumpen reduzieren, weil gebrauchtes Öl sich an dem Spalt 86 ansammeln und ein Entnehmen des gebrauchten Öls aus dem Eingriff stören könnte. Darüberhinaus sind die zwischen den Planetenrädern angeordneten Ablenkelemente und Rinnen, die wahrscheinlicher bei der Anordnung mit dem Nacheinwärtspumpen notwendig sind, ein möglicher Nachteil bei Anwendungen, bei denen Gewicht, Kosten und Kompliziertheit bedeutende Faktoren darstellen.
Obwohl die Erfindung im Zusammenhang mit einem Planetenradgetriebezug mit einem Eingangs-Sonnenrad, einem Ausgangs-Planetenradträger und einem sich nicht drehenden Hohlrad beschrieben worden ist, wird die Erfindung selbstverständlich bei Getriebezügen funktionieren, deren Eingangsgetriebebestandteil ein anderer als das Sonnenrad und deren Ausgangsgetriebebestandteil ein anderer als der Planetenradträger sind.
Die Ölzuführleitungen können mit dem Ablenkelement einstückig ausgebildet sein, wobei sowohl die Sprühstäbe als auch die Ablenkelemente so funktionieren, wie bereits beschrieben. Die einstückige Ablenkelement- /Rinnen-Konfiguration kann attraktiv sein, wenn der Raum zwischen den Planetenrädem beschränkt ist, jedoch wird diese Konfiguration nicht das von dem Sonnenrad zurückgeworfene Öl auffangen.

Claims

1. Ein Schmiersystem in einem Planetengetriebezug (6) mit einem Sonnenrad (8), einer Mehrzahl von Planetenrädem (10), die an einem Träger (14) drehbar angebracht sind und mit dem Sonnenrad in Eingriff sind, und einem Hohlrad (18), das mit den Planetenrädem in Eingriff ist, wobei das Sonnenrad, die Planetenräder und das Hohlrad Pfeilzahnräder sind, wobei zumindest zwei von folgenden, nämlich Sonnenrad, Planetenradträger und Hohlrad, um eine Zentralachse (12) drehbar sind und wobei das Schmiersystem Ölzuführleitungen (32) aufweist, welche in bezug auf den Träger stationär sind und sich bezogen auf den Umfang zwischen jedem Paar der Planetenräder befinden, um Frischöl dem Getriebezug zuzuführen, gekennzeichnet durch:

Ölsammelkanäle (56), welche einer jeden Hohlradstirnseite benachbart und axial außerhalb jeder Hohlradstirnseite sind und in bezug auf die Zentralachse stationär sind, um gebrauchtes Öl aufzunehmen; und

von jedem der Kanäle erstreckt sich mindestens eine Auslaßpassage (62), die einen Einlaß (64) zum Einlassen gebrauchten Öls in die Auslaßpassage aufweist.

2. Das Schmiersystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Ablenkelemente (80), welche in bezug auf den Träger (14) stationär sind und sich bezogen auf den Umfang zwischen jedem Paar der Planetenräder (10) befinden und sich axial zwischen den Innenseiten des Trägers erstrecken, wobei das radial äußere Ende jedes Ablenkelements eine sich axial erstreckende Rinne (82) definiert, welche den Träger durchdringt, um gebrauchtes Öl radial und axial nach auswärts zur Abgabe in die Ölsammelkanäle (56) zu lenken.

3. Das Schmiersystem nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Ölzuführleitungen Sprühstäbe (32) sind.

4. Das Schmiersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem jeder Scheitel, der durch die Zähne der sich drehenden Zahnräder gebildet ist, dem Rest des betreffenden Zahnes in der Richtung der Zahnraddrehung vorangeht, so daß Öl innerhalb jedes Zahnradeingriffs axial nach auswärts gepumpt wird.

5. Das Schmiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem jeder Scheitel, der durch die Zähne der sich drehenden Zahnräder (8, 10, 18) gebildet ist, dem Rest des betreffenden Zahnes in der Richtung der Zahnraddrehung nachläuft, so daß Öl innerhalb jedes Zahnradeingriffs axial nach einwärts gepumpt wird.

6. Das Schmiersystem nach Anspruch 4, bei welchem das Sonnenrad (8), die Planetenräder (10) und das Hohlrad (18) kontinuierliche Pfeilzahnräder sind.

7. Das Schmiersystem nach Anspruch 5, bei welchem das Sonnenrad (8), die Planetenräder (10) und das Hohlrad (18) diskontinuierliche Pfeilzahnräder sind.

8. Das Schmiersystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch:

die Ölzuführleitungen (32) sind Sprühstäbe;

Ablenkelemente (80), die sich bezogen auf den Umfang zwischen jedem Paar der Planetenräder (10) befinden und stationär in bezug auf den Träger (14) sind, wobei das radial innere Ende jedes Ablenkelements bezogen auf den Umfang von dem jeweilig benachbarten der Sprühstäbe beabstandet ist, wobei sich die Ablenkelemente axial zwischen der Innenseite des Trägers erstrecken, wobei das radial äußere Ende jedes Ablenkelements eine sich axial erstreckende Rinne (82) definiert, welche den Träger (14) durchdringt, um gebrauchtes Öl radial und axial nach auswärts zur Abgabe in die Ölsammelkanäle (56) zu lenken; und wobei sich die Pfeilzahnräder so drehen, daß jeder Scheitel, der durch die Zähne der drehbaren Zahnräder gebildet ist, dem Rest des betreffenden Zahnes in der Richtung der Zahnraddrehung vorangeht, so daß Ol innerhalb jedes Zahnradeingriffs axial nach auswärts gepumpt wird.