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DE10303419A1 - Structure unit e.g. transmission, has flow-path connected between gap part and low pressure area in casing and guided through shaft flange to rotate with shaft which passes through termination part of flow path - Google Patents

Structure unit e.g. transmission, has flow-path connected between gap part and low pressure area in casing and guided through shaft flange to rotate with shaft which passes through termination part of flow path Download PDF

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Abstract

The unit has a casing (1) having an interior space partially filled with high pressure lubricant, and a shaft (2) arranged in the casing. A gap part (4) is formed between the casing and shaft. A flow-path (5) is connected between the gap part and a low pressure area in casing. The shaft passes through the termination part of flow-path. The flow path is guided through a shaft flange (2.3) to rotate with the shaft.

Description

Die Erfindung betrifft eine Baueinheit mit einem Gehäuse, das einen Flüssigkeit gefüllten Innenraum aufweist, ferner eine Welle, die im Gehäuse gelagert und aus diesem heraus geführt ist.The invention relates to a structural unit with a housing, the one liquid filled Has interior, also a shaft, which is mounted in the housing and led out of this is.

Bei solchen Baueinheiten handelt es sich z. B. um Getriebe. Sie umfassen einen Innenraum, der wenigstens teilweise mit Öl oder einem anderen Schmiermittel gefüllt ist, das unter relativ hohem Druck steht. Zwischen einer Gehäusewand, beispielsweise der Gehäuse-Außenwand und der Welle befindet sich ein Spalt, der abgedichtet werden muß, damit kein Öl aus dem unter Druck stehenden Innenraum nach außen austreten kann.Acting in such units z. B. gear. They include an interior that at least partly with oil or another lubricant that is filled under relative high pressure. Between a housing wall, for example the Housing outer wall and there is a gap in the shaft that must be sealed so that no oil can escape to the outside from the pressurized interior.

Das Problem der Abdichtung eines umlaufenden gegen ein feststehendes Bauteil ist bekannt. Zur Abdichtung werden meist Radial-Wellendichtringe verwendet. Diese haben jedoch den Nachteil, dass sie nur relativ geringen Drücken des Schmiermittels standhalten können. Deswegen verwendet man zusätzlich Dichtringe von rechteckigem Querschnitt. Diese sollen den Druck des Hochdruckbereiches auf ein niedrigeres Niveau absenken. Sie führen zwar zu einer Druckverminderung vom Hochdruckbereich zum Radial-Wellendichtring. Jedoch dichten sie nicht völlig ab, sondern es fließt ein gewisser Leckagestrom. Es gibt zahlreiche Anwendungsfälle, bei welchen ein Leckagestrom nicht akzeptabel ist, auch nicht bei kleinen Mengen.The problem of sealing one rotating against a fixed component is known. For sealing radial shaft seals are mostly used. However, these have the disadvantage that they can only withstand relatively low pressures of the lubricant can. That's why you use it additionally Sealing rings of rectangular cross-section. These are supposed to be the pressure lower the high pressure area to a lower level. she lead though to reduce the pressure from the high pressure area to the radial shaft seal. However, they do not fully seal but it flows a certain leakage flow. There are numerous use cases in which a leakage flow is not acceptable, even with small quantities.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Baueinheit der eingangs genannten Art, vor allem ein Getriebe, derart zu gestalten, dass das genannte Problem des Leckagestromes beseitigt wird. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.The invention is based on the object Basically, a unit of the type mentioned, especially one Gearbox to be designed in such a way that the problem of leakage current is eliminated. This task is characterized by the features of claim 1 solved.

Demgemäß schlägt der Erfinder folgendes vor: Die Abdichtung wird derart gestaltet, dass zwar noch ein Leckagestrom anfällt oder anfallen kann. Jedoch wird dieser aufgrund eines besonders gestalteten Kanales an einen Ort geleitet, an dem er keinen Schaden anrichten kann.Accordingly, the inventor proposes the following: The seal is designed in such a way that there is still a leakage flow accrues or may be incurred. However, this is due to a special designed channel directed to a place where it did no harm can wreak havoc.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin sind drei Ausführungsformen schematisch dargestellt.The invention is based on the drawing explained in more detail. In this three embodiments are schematic shown.

In 1 erkennt man folgendes:
Eine Baueinheit, beispielsweise ein Getriebe, umfaßt ein Gehäuse 1 mit einer Gehäusewand 1.1. Durch diese Gehäusewand 1.1 ist eine Welle 2 hindurch geführt. Die Welle umfaßt eine Hohlwelle 2.1 sowie eine mit dieser drehfest verbundene massive Welle 2.2. Mit der massiven Welle 2.2 ist ein Wellenflansch 2.3 drehfest verbunden.In 1 you can see the following:
An assembly, for example a transmission, comprises a housing 1 with a housing wall 1.1 , Through this housing wall 1.1 is a wave 2 passed through. The shaft comprises a hollow shaft 2.1 as well as a solid shaft connected to this in a rotationally fixed manner 2.2 , With the massive wave 2.2 is a shaft flange 2.3 non-rotatably connected.

Die Gehäusewand 1.1 weist eine Bohrung 1.1.1 auf. Diese hat gegenüber dem Außendurchmesser der Hohlwelle 2.1 Übermaß, um eine Dichteinheit 3 einbauen zu können. Die Dichteinheit 3 ist in besonderer Weise gestaltet, wie man sieht. Sie umfaßt einen Radial-Wellendichtring 3.1, ferner einen weiteren Dichtring 3.2, der einen Rechteckring 3.2.1 trägt.The housing wall 1.1 has a hole 1.1.1 on. This has compared to the outer diameter of the hollow shaft 2.1 Excess to a sealing unit 3 to be able to install. The sealing unit 3 is designed in a special way, as you can see. It includes a radial shaft seal 3.1 , also another sealing ring 3.2 that has a rectangular ring 3.2.1 wearing.

Zwischen der Bohrung 1.1.1 der Gehäusewand 1.1 und dem Außenmantel der Hohlwelle 2.1 herrscht ein Spaltraum 4.Between the hole 1.1.1 the housing wall 1.1 and the outer shell of the hollow shaft 2.1 there is a gap 4 ,

Man erkennt einen Kanal 5. Dieser umfaßt einen ersten, radial verlaufenden Abschnitt 5.1, sodann einen zweiten, horizontal verlaufenden Abschnitt 5.2, und einen dritten, wiederum radial verlaufenden Abschnitt 5.3.You can see a channel 5 , This comprises a first, radially extending section 5.1 , then a second, horizontal section 5.2 , and a third, again radially extending section 5.3 ,

Der horizontale Abschnitt 5.2 verläuft im vorliegenden Ausführungsbeispiel koaxial zur Achse der Welle 2. Er könnte auch exzentrisch hierzu verlaufen. Er könnte beispielsweise nur durch die Hohlwelle 2.1 verlaufen sowie durch den Wellenflansch 2.3.The horizontal section 5.2 runs coaxial to the axis of the shaft in the present exemplary embodiment 2 , It could also be eccentric. For example, it could only be through the hollow shaft 2.1 run as well as through the shaft flange 2.3 ,

Wichtig ist, dass die Mündung 5.4 des Kanales 5 radial außerhalb der Einlaßöffnung 5.5 des Kanales 5 liegt.It is important that the mouth 5.4 of the channel 5 radially outside the inlet opening 5.5 of the channel 5 lies.

Der Grund ist folgender: Durch die genannte Anordnung findet eine Pumpwirkung statt. Es wird somit ein Leckagestrom, sofern er noch nach der Dichteinheit 3 vorliegt, aus dem dort befindlichen Teil des Spaltraumes 4 abgesaugt. Die Mündung 5.4 befindet sich in jedem Falle an einem Ort, an welchem ein Leckagestrom keinen Schaden anrichten kann. Im vorliegenden Falle liegt sie in einem Niederdruckbereich. Dieser befindet sich in der Zeichnung links von einer Zwischenwand 1.2 des Gehäuses 1. Der Raum zwischen der Gehäusewand 1.1 und der Gehäusewand 1.2 ist ein Hochdruckraum, der im vorliegenden Falle mit Öl ausgefüllt ist.The reason is as follows: The arrangement mentioned causes a pumping action. There will thus be a leakage flow if it is still after the sealing unit 3 is present, from the part of the gap space located there 4 aspirated. The mouth 5.4 is in any case in a place where a leakage current cannot cause any damage. In the present case it is in a low pressure range. This is located on the left of a partition in the drawing 1.2 of the housing 1 , The space between the housing wall 1.1 and the housing wall 1.2 is a high-pressure room, which in the present case is filled with oil.

Die Ausführungsform gemäß 2 unterscheidet sich von jener gemäß 1 im folgenden:
Man erkennt wiederuam eine Gehäusewand 1.1, eine Zwischenwand 1.2 und eine weitere Gehäusewand 1.3. Der Raum zwischen den Gehäusewänden 1.1 und 1.2 ist der Hochdruckbereich, und der Raum zwischen den Gehäusewänden 1.2 und 1.3 ist der Niederdruckbereich.The embodiment according to 2 differs from that according to 1 hereinafter:
Again you can see a housing wall 1.1 , a partition 1.2 and another housing wall 1.3 , The space between the housing walls 1.1 and 1.2 is the high pressure area, and the space between the case walls 1.2 and 1.3 is the low pressure area.

Die Zwischenwand 1.2 ist gegen die Hohlwelle 2.1 durch einen Rechteckring 3.2.1 abgedichtet, so wie auch bei der Ausführungsform gemäß 1.The partition 1.2 is against the hollow shaft 2.1 through a rectangular ring 3.2.1 sealed, as in the embodiment according to 1 ,

Eine weitere Besondeheit der Ausführungsform gemäß 2 besteht in der Gestaltung des Kanales 5. Dieser verzweigt sich an seinem Ende, so dass zwei radiale Abschnitte 5.3.1 und 5.3.2 vorliegen. Es könnte auch eine Mehrzahl solcher Kanalabschnitte geben. Entscheidend ist, dass diese radialen Kanalabschnitte mit Schaufeln 5.6 versehen sind, die die Förderwirkung steigern.Another particularity of the embodiment according to 2 consists in the design of the channel 5 , This branches at its end, making two radial sections 5.3.1 and 5.3.2 available. There could also be a plurality of such channel sections. It is crucial that these radial channel sections with blades 5.6 are provided, which increase the promotional effect.

Bei der Ausführungsform gemäß 3 ist nur eine Gehäusewand 1.1 dargestellt. Die Dichtung zwischen dieser Gehäusewand und der Welle 2 ist nur ein Rechteckring 3.2.1. Der Radial-Wellendichtring ist hierbei somit völlig entfallen.In the embodiment according to 3 is just a housing wall 1.1 shown. The seal between this housing wall and the shaft 2 is just a rectangular ring 3.2.1 , The radial shaft tring is therefore completely eliminated.

Es ist auch denkbar, die Abdichtung zwischen der Gehäusewand 1.1 und der Welle 2 durch andere Maßnahmen sicherzustellen. So kann beispielsweise der Spaltraum 4 sehr eng bemessen werden. Auch eine Labyrinthdichtung kommt in Betracht.It is also conceivable for the seal between the housing wall 1.1 and the wave 2 ensure through other measures. For example, the gap space 4 be very narrow. A labyrinth seal can also be used.

Claims (5)

Baueinheit; 1.1 mit einem Gehäuse (1); 1.2 mit einem Innenraum, der wenigstens teilweise mit einem Schmiermittel angefüllt ist, das unter relativ hohem Druck steht; 1.3 mit einer Welle (2), die im Gehäuse (1) gelagert ist; 1.4 mit einem Spaltraum 4 zwischen einem Gehäuseteil (1.1) und der Welle (2); gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale: 1.5 es ist ein Kanal (5) vorgesehen, der eine leitende Verbindung zwischen dem Spaltraum (4) und einem Niederdruckbereich herstellt; 1.6 der Kanal (5) ist wenigstens auf dem Endabschnitt seiner Länge durch die Welle (2) oder durch ein mit dieser umlaufendes Teil (2.3) hindurch geführt und mündet an einer Stelle, die radial außerhalb der Einlaßöffnung (5.5) des Kanales liegt.assembly; 1.1 with a housing ( 1 ); 1.2 with an interior that is at least partially filled with a lubricant that is under relatively high pressure; 1.3 with a wave ( 2 ) in the housing ( 1 ) is stored; 1.4 with a gap 4 between a housing part ( 1.1 ) and the wave ( 2 ); characterized by the following features: 1.5 it is a channel ( 5 ) provided that a conductive connection between the gap space ( 4 ) and a low pressure area; 1.6 the channel ( 5 ) is at least on the end portion of its length through the shaft ( 2 ) or by a part running around it ( 2.3 ) passed through and opens at a point radially outside the inlet opening ( 5.5 ) of the channel. Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (5) auf dem größten Teil seiner Länge durch die Welle (2) hindurchgeführt ist.Assembly according to claim 1, characterized in that the channel ( 5 ) along most of its length by the shaft ( 2 ) is passed through. Baueinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das umlaufende Teil (2.3) ein Wellenflansch ist.Assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the peripheral part ( 2.3 ) is a shaft flange. Baueinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem Spaltraum (4) ein Radial-Wellendichtring (3.1) zugeordnet ist, und dass der Einlaß (5.5) des Kanales (5) dem Radial-Wellendichtring (3.1) nachgeschaltet ist.Assembly according to one of claims 1 to 3, characterized in that the gap space ( 4 ) a radial shaft seal ( 3.1 ) and that the inlet ( 5.5 ) of the channel ( 5 ) the radial shaft seal ( 3.1 ) is connected downstream. Baueinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (2) oder das umlaufende Teil (2.3) im radialen Endabschnitt (5.3) des Kanales (5) Schaufeln (5.6) aufweist.Assembly according to one of claims 1 to 4, characterized in that the shaft ( 2 ) or the rotating part ( 2.3 ) in the radial end section ( 5.3 ) of the channel ( 5 ) Shovels ( 5.6 ) having.
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