用于使變速器排氣的設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于使變速器（2）排氣的設備（1）。設備（1）包括第一（11）和第二（12）部件，這兩個部件借助于鉸鏈（13）彼此相連接并可以相互運動，其中第一部件（11）設置用于固定地布置在變速器（2）上，該設備還包括沿著兩個部件（11，12）延伸的管道（3），其中，在管道（3）的布置在第一部件（11）上的第一端部（31）與管道（3）的布置在第二部件上的第二端部（32）之間的空氣交換可以通過管道（3）實現(xiàn)。在此，第二部件（12）的重心（4）與管道（3）的第二端部（32）關(guān)于鉸鏈（13）和第二部件（12）的連接位置（5）相對設置。
【專利說明】用于使變速器排氣的設備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于使變速器排氣的設備以及一種具有這種設備的變速器。
【背景技術(shù)】
[0002]變速器的損耗熱會導致變速器殼體內(nèi)的溫度振蕩。變速器殼體內(nèi)的內(nèi)壓則取決于溫度振蕩而發(fā)生改變。殼體內(nèi)腔與殼體周圍環(huán)境之間的壓力差被補償。
[0003]在這樣的變速器中，在其運轉(zhuǎn)時潤滑劑水平的方向相對變速器軸保持不變，對于這種變速器而言，排氣可以以簡單的方式和方法通過排氣閥實現(xiàn)，該排氣閥布置在變速器殼體上的位于潤滑劑水平之上的位置上。相反地，在變速器發(fā)生擺動甚至旋轉(zhuǎn)了 360度時，便不能使用這種閥，這是因為基于變速器的位置變化，使得閥可能達到潤滑劑水平之下，并且潤滑劑可能因此從變速器殼體中漏出。
[0004]在專利申請文件DD254235A1中，描述了一種用于使變速器排氣和進氣的設備，該設備經(jīng)受大規(guī)模的轉(zhuǎn)動或擺動旋轉(zhuǎn)的位置變化，該位置變化例如出現(xiàn)在工業(yè)機器人的活節(jié)驅(qū)動器中或越野車輛中。所述設備的特征在于，在變速器軸上設置有狹窄的軸向排氣口，該排氣口位于變速器中央的出口中設計帶有自身已知的、阻止飛濺油霧和油霧的排氣器。這種排氣方法的缺點在于，它對變速器軸的機械加工有要求。這是耗費成本的并會限制軸容許的扭矩載荷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]因而本發(fā)明的目在于，提供一種用于旋轉(zhuǎn)的變速器的更好的排氣方法。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，前述目的由一種具有權(quán)利要求1所述特征的設備實現(xiàn)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的設備用于使變速器排氣。該設備包括第一和第二部件。這兩個部件通過鉸鏈彼此相連接并可以相互運動。第一部件設置用于固定地布置在變速器上。第二部件設置用于能運動地布置在變速器殼體的外側(cè)面上。該設備還包括沿著這兩個部件延伸的管道。在管道的布置在第一部件上的第一端部與管道的布置第二部件上的第二端部之間的空氣交換可以通過管道實現(xiàn)。第二部件的重心與管道的第二端部關(guān)于鉸鏈和第二部件的連接位置相對設置。
[0008]概念“管道”既包括柔性軟管、例如塑料或橡膠軟管，也包括剛性管、例如金屬或塑料管。
[0009]本發(fā)明以下面的知識為依據(jù)，即可以利用重力，使排氣管道的用于排氣的端部始終垂直地定位在潤滑劑水平的上方。對此要求，該設備的、具有排氣口的管道端部布置在其中的部件能與變速器無關(guān)地運動，并且該部件的重心與具有排氣口的管道端部關(guān)于部件轉(zhuǎn)動點或旋轉(zhuǎn)點相對設置。排氣設備部件的在變速器殼體外側(cè)面上的由此調(diào)整的獨立取向使得:具有排氣口的部件端部始終定位在當前油位之上，沒有油從變速器中漏出，并且在變速器內(nèi)不會形成過壓。
[0010]基于低成本的機械解決方案，本發(fā)明用于安全并且簡單地執(zhí)行擺動范圍很大的變速器或自身一起轉(zhuǎn)動的變速器的排氣，這種變速器例如用在絞線機中。本發(fā)明拓展了變速器電動機的應用領(lǐng)域，例如在操作領(lǐng)域中、設備制造中、交通業(yè)務(Fahrgeschaeften)中等。
[0011]將第二部件相對變速器能運動地、尤其是能旋轉(zhuǎn)地布置在變速器殼體外側(cè)面上，由此確保了該第二部件具有高運動自由度。由于將第二部件布置在變速器外部，才無需在變速器內(nèi)部設置用于使第二部件運動的空間；變速器因此可以被緊湊地構(gòu)造。由于第二部件和將第一和第二部件彼此相連接的鉸鏈都布置在變速器的外部，因此排除了通過潤滑劑產(chǎn)生的不良影響，例如潤滑劑意外地粘到第二部件或鉸鏈的外側(cè)上。
[0012]因此，排氣設備能運動的部段布置在變速器殼體的外部；該優(yōu)點為，使得排氣設備能運動部分的轉(zhuǎn)動不被油阻礙。
[0013]本發(fā)明的有利的設計和改進方案在從屬權(quán)利要求中給出。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的設計，管道延伸穿過設備的兩個部件和/或鉸鏈。有利之處在于，管道在所述設備的內(nèi)部受保護地延伸。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的設計，設備包括補償容器、尤其是壓力補償容器，在變速器內(nèi)部存在過壓的情況下，油可以從變速器內(nèi)部進入到該補償容器內(nèi)。如此，可以相對于周圍環(huán)境壓力補償變速器內(nèi)部的壓力。尤其優(yōu)選的是，第二部件包括這種補償容器，該補償容器例如集成在第二部件內(nèi)。有利之處在于，油可以首先從變速器內(nèi)部漏出，不會立刻流失到變速器的周圍環(huán)境中。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的設計，第二排氣部件為了確定重心而包括用于重物的夾緊裝置。該夾緊裝置可以是螺栓，重物被旋擰在該螺栓上。有利之處在于，可以根據(jù)變速器的擺動范圍和擺動頻率通過適當選擇重物來實現(xiàn)對重心位置和重力的優(yōu)化調(diào)整。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的設計，應這樣大得選擇第二部件的軸向長度，使得背離變速器的管道管口在變速器的每個可能的位置上都伸出超過變速器中的油水平。因此，排氣器的能轉(zhuǎn)動的部段有利地長到使得排氣管道的用于排氣的端部始終垂直地位于油水平的上方。變速器殼體的外部空間大于變速器內(nèi)部的空間；通過將第二部件布置在變速器外部，可以這樣長地選擇排氣器的能運動部分，使得在變速器進行復雜轉(zhuǎn)動時，上面的排氣口也始終位于油位的上方。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的設計，設備包括緊固裝置，該緊固裝置用于把第一部件裝配到變速器殼體的外側(cè)面上。例如，能將第一部件擰緊到變速器殼體的法蘭上。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的設計，鉸鏈設計為球形鉸鏈或轉(zhuǎn)動鉸鏈、尤其是軸向轉(zhuǎn)
動套管。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的設計，在管道的第二端部上布置常規(guī)排氣器，其例如具有罩蓋。該排氣器具有用于使空氣在兩個方向上穿流的排氣口，因此空氣可以從變速器的內(nèi)部流出并且流入變速器內(nèi)部。通過罩蓋或開口的非垂直取向，可以在最大程度上防止不期望的物質(zhì)進入管道內(nèi)，這些物質(zhì)、例如灰塵或雨水，可能會污染變速器的內(nèi)部。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的設計，在管道內(nèi)插入有止回閥。該止回閥適于密封管道防止?jié)櫥瑒?、例如變速器油在朝向管道第二端部的方向穿過。為此，該止回閥可以設計為止回閥瓣或球閥，基于從變速器內(nèi)部在朝向管道的第二端部的方向上流動的潤滑劑流，這種止回閥將管道關(guān)閉。由此可以阻止?jié)櫥瑒┐┻^至管道的第二端部和排氣口。由此，止回閥起到了安全閥的作用，雖然該安全閥可以通過管道實現(xiàn)在變速器內(nèi)部與周圍環(huán)境之間的壓力補償，但卻阻止了潤滑劑從變速器流出到周圍環(huán)境中。
[0022]借助于止回閥可以阻止管道內(nèi)的潤滑劑水平不期望地上升至排氣口，就像當變速器發(fā)生不當?shù)男D(zhuǎn)時所發(fā)生的情況一樣，其中僅僅滯后地在重力的作用下實現(xiàn)第二部件的垂直取向，止回閥的止回作用至少可以持續(xù)至第二部件重新達到垂直取向。當變速器不期望地高旋轉(zhuǎn)速度時，其中重心上的離心力大于重力并且進而第二部件不呈垂直取向，在此情況下也可以借助于止回閥阻止管道內(nèi)的潤滑劑水平不期望地上升至排氣口。
[0023]借助于止回閥還可以實現(xiàn)的是，當想要確保在變速器的每個位置中，布置在管道的第二端部上的排氣口都垂直地定位在潤滑劑水平的上方時，則可以把設備的第二部件設置得比實際要求的短一些。在第二部件被縮短的情況下止回閥也確保的是，即使將布置在管道的第二端部上的排氣口垂直地定位在潤滑劑水平的下方，也不會不可避免地導致潤滑劑從排氣口中流出，這是因為止回閥恰好可以將管道封閉防止?jié)櫥瑒┐┻^。如果這樣設計排氣設備，即僅僅暫時性并短暫地(例如在I秒的范圍內(nèi))出現(xiàn)將布置在管道的第二端部的排氣口這樣“臨界”地垂直定位在潤滑劑水平的下方，則這可以說明一種可接受并足夠安全的解決辦法。這例如在變速器轉(zhuǎn)動了 360度時可以顯著縮短設備的第二部件。
[0024]本發(fā)明的另一種優(yōu)選的設計是一種具有上述設備的變速器，其中，第一排氣部件與變速器固定連接，并且第二排氣部件在變速器殼體的外側(cè)面上在鉸鏈的作用下能相對變速器轉(zhuǎn)動，并且其中，管道的第一端部通過變速器殼體中的開口與變速器的內(nèi)腔相連接，并且管道的第二端部與變速器的周圍環(huán)境相連接，從而能實現(xiàn)在變速器內(nèi)腔與周圍環(huán)境之間的空氣交換。變速器可以是一種工業(yè)變速器或任何類型的應用變速器，例如行星齒輪變速器、圓柱齒輪傳動裝置或蝸形傳動裝置。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的設計，管道的第二端部與變速器的位置無關(guān)地垂直地位于變速器內(nèi)腔中的潤滑劑水平之上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]下面根據(jù)多個實施例并借助附圖對本發(fā)明進行闡述。附圖示意性且未按真實比例地分別示出:
[0027]圖1是所述設備的第一實施例的半剖圖；
[0028]圖2是所述設備的第二實施例，其中變速器位于水平位置；
[0029]圖3是圖2中的設備，其中變速器位于垂直位置；
[0030]圖4是所述設備的第三實施例，其中變速器位于水平位置；
[0031]圖5是圖4中的設備，其中變速器位于垂直位置；
[0032]圖6和7是布置在變速器殼體上的設備的兩個不同視圖；
[0033]圖8是所述排氣設備在繞線系統(tǒng)中的應用；
[0034]圖9是所述設備的管道內(nèi)的止回閥；
[0035]圖10是根據(jù)圖9的止回閥的另一種實施方案；以及
[0036]圖11是布置在變速器上的、具有測壓儀的裝置。
【具體實施方式】
[0037]圖1示出了一個用于使利用浸油潤滑運行的變速器2排氣的設備I。設備I包括管狀的第一部件11和管狀的第二部件12，該第二部件基本上長于第一部件11。第二部件12包括細長形的薄壁管，該薄壁管被用作補償容器6。在第二部件12的一個端部上承載有厚鋼盤8，其利用螺栓裝置7與補償容器6牢固連接。
[0038]第一部件11在其變速器側(cè)的端部上具有內(nèi)螺紋9，該內(nèi)螺紋被牢固地擰在螺栓法蘭20的外螺紋上，該螺栓法蘭布置在變速器2的外側(cè)面22上。兩個部件11和12借助于鉸鏈13彼此相連接并可以相互運動。鉸鏈13設計為軸向轉(zhuǎn)動套管，例如球軸承支撐的直轉(zhuǎn)動套管，也就是說，第二部件12可以繞著旋轉(zhuǎn)軸19，相對于第一部件11并且因此也相對于變速器2在變速器殼體21的外側(cè)面22上旋轉(zhuǎn)，其中該旋轉(zhuǎn)軸與第一部件的長軸重合。
[0039]設備I包括沿著兩個部件11，12延伸并且具有第一端部31和第二端部32的管道
3。管道3由兩個管狀部件11，12的管道內(nèi)腔構(gòu)成。第一端部31位于第一部件11的在變速器側(cè)的端部上。第二端部32位于第二部件12的遠離變速器的端部上，該第二端部被常規(guī)的排氣口蓋15遮蓋。管道3也穿過鉸鏈13。在從第一部件11到第二部件12的過渡處，具體地講:鉸鏈13與第二部件12的連接位置5處，管道具有90度的方向改變。通過管道3可以實現(xiàn)在管道3的第一端部31與管道3的第二端部32之間的空氣交換。
[0040]通過開口 23，管道3的第二端部32與變速器2的內(nèi)腔24相連接，所述開口在變速器2變速器殼體21上設計在潤滑劑水平14之上。以這種方式，在變速器2的內(nèi)腔24與變速器2的周圍環(huán)境10之間的空氣交換可以持續(xù)存在。
[0041]基于重物8，第二部件12的重心4與第二端部32關(guān)于鉸鏈13和第二部件12的連接位置5相對設置。當變速器2繞旋轉(zhuǎn)軸19旋轉(zhuǎn)時，作用在重物8上的重力會使得第二管道端部32保持垂直向上，該重物布置在第二部件12的與第二管道端部32相對設置端部上。第二部件12由于其在擺動時具有慣性而在變速器2首先運動后才隨之運動。重心4的位置及重物8的足夠大的重力則確保了，容器6在變速器2的每個位置中都可以被引入垂直的位置。
[0042]基于第二部件12的長度和軸向地在第二部件12中延伸的管道3，不會有油到達排氣口 15，這與變速器2的當前位置無關(guān)。第二部件12的獨立取向性使得:排氣器15始終定位在當前油位14的上方，沒有油漏出，并且在變速器2的內(nèi)腔24中不會形成過壓。始終與變速器2的位置無關(guān)地保持獲得第二部件12的垂直取向，該取向確保雖然不會有潤滑劑從變速器2中漏出，但在變速器2的內(nèi)腔24與變速器2的周圍環(huán)境10之間仍存在可靠的空氣交換。
[0043]圖2示出了排氣設備I的第二部件12的垂直位置，此時變速器2的從動軸或主動軸16的軸線A水平地取向。第二部件12的這種垂直取向是由于其重心位于鉸鏈13的垂直下方造成的，第二部件可以繞該鉸鏈旋轉(zhuǎn)。這種位置相對較低的重心通過在第二部件12的一個端部上的重物8而形成，該重物與安置在第二部件12的反向的另一個端部上布置的排氣口 15相對設置。第二部件12的內(nèi)腔起到補償容器的作用，該補償容器可以與變速器2的內(nèi)腔流體交換，變速器油在該補償容器內(nèi)具有與變速器2內(nèi)腔中變速器油相同的水平。
[0044]圖3同樣示出了圖2中所示的設備1，其中，與圖2的區(qū)別在于變速器2的從動軸或主動軸16的軸線A垂直地取向。而相對于第一部件11和變速器2可旋轉(zhuǎn)的第二部件12又如圖2中一樣垂直地取向。
[0045]圖4和5中示出的實施例大范圍地與圖2和3中的實施例相對應，僅僅區(qū)別在于，另外為了使法蘭軸套17排氣而安裝了具有軸向管轉(zhuǎn)動鉸鏈的軟管18。軟管18可以實現(xiàn)法蘭軸套17與第二部件12之間的空氣和流體交換。
[0046]為了增大油流回變速器2內(nèi)的難度，可以給法蘭軸套17的軸承另外配置尼羅斯密封環(huán)(NIL0S環(huán))。尼羅斯密封環(huán)例如由鍍鋅鋼構(gòu)成，其可以用在由油脂潤滑的滾動軸承中，以阻止?jié)櫥瑒┑男孤┘盎覊m的侵入。尼羅斯密封環(huán)可以從例如德國希爾登(40721)的公司Ziller GmbH&C0.KG獲得。另外，中間軸的軸承仍可能附加地被包封，由此始終會提供足夠的余油。由于在這種變體中沒有過壓形成，因而無需耐壓的軸密封圈。
[0047]圖6和7示出了位于變速器殼體21上的排氣設備I的側(cè)視圖和等距視圖。
[0048]圖8說明了此類變速器2在繞線系統(tǒng)中可能的應用。在直徑約為6米的環(huán)形軌道40上，以中軸線A為中心，以90°的偏移布置了四個線圈架。變速器2定位在各一個線圈架上。線圈架以每分鐘5.5轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速繞中軸線A旋轉(zhuǎn)。在此過程中變速器2分別旋轉(zhuǎn)了360。。
[0049]圖9和10分別示出了具有排氣口 15的管道3的第二端部的剖面。在管道3的內(nèi)腔中插入有止回閥51，該止回閥適用于密封管道3防止流動的液態(tài)潤滑劑、例如變速器油在朝向排氣口 15的流動方向52上穿過。在圖9所示的實施例中，止回閥51設計為一種能繞鉸鏈53轉(zhuǎn)動支撐的閥瓣54，該閥瓣在流體52的作用下將穿流口 57關(guān)閉。在圖10所示的實施例中，止回閥51設計為其中引導球體55的籠形保持架56，該球體在流體52的作用下被壓向穿流口 57并因而將其關(guān)閉。
[0050]圖11示出了安裝在變速器2上的排氣設備I的側(cè)視圖。管道3導向穿過固定地安裝在變速器上的第一部件11和能繞鉸鏈13轉(zhuǎn)動的第二部件12。在第二部件12的在管道3上與鉸鏈13相對置的位置上，布置有測壓儀50，其用于測量管道3內(nèi)腔中的壓力。測壓儀50作為壓力監(jiān)察器用于監(jiān)控排氣設備I的按規(guī)定的功能。如此可以識別出管道3內(nèi)腔中不允許的過壓，例如在排氣口 15堵塞情況下。
[0051]雖然本發(fā)明通過所述的優(yōu)化實施例被進一步詳細說明和描述，但本發(fā)明不受具體的實施例的限定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于使變速器(2)排氣的設備(1)，所述設備包括: -第一部件(11)和第二部件(12 )，所述第一部件和所述第二部件通過鉸鏈(13 )彼此相連接并能夠相互運動，其中所述第一部件(11)設置用于固定地布置在所述變速器(2)上，并且所述第二部件(12)設置用于能運動地布置在所述變速器(2)的變速器殼體(21)的外側(cè)面(22)上，和 -沿著兩個所述部件(11，12 )延伸的管道(3 )，其中，所述管道(3 )的布置在所述第一部件(11)上的第一端部(31)與所述管道(3)的布置在所述第二部件上的第二端部(32)之間的空氣交換能通過所述管道(3)實現(xiàn)， 其中，所述第二部件(12 )的重心(4)與所述管道(3 )的所述第二端部(32 )關(guān)于所述鉸鏈(13)和所述第二部件(12)的連接位置(5)相對設置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設備(1)，其中，所述管道(3)延伸穿過兩個所述部件(11，12)和/或所述鉸鏈(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設備(I)，其中，所述設備(I )、尤其是所述設備的所述第二部件(12)包括補償容器(6)。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設備(1)，其中，所述第二部件(12)為了確定所述重心(4)而具有用于重物(8)的夾緊裝置(7)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設備(1)，其中，所述設備(I)包括緊固裝置(9)，所述緊固裝置用于將所述第一部件(11)安裝到所述變速器殼體(21)的外側(cè)面(22)上。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設備(I)，其中，所述鉸鏈(13)設計為球形鉸鏈或轉(zhuǎn)動鉸鏈、尤其是軸向轉(zhuǎn)動套管。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設備(1)，其中，在所述管道(3)的所述第二端部(32)上布置有排氣器蓋(15)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設備(1)，其中，在所述管道(3)中插入有止回閥(51)，所述止回閥適用于密封所述管道(3)防止?jié)櫥瑒┰趶乃龅谝徊考?11)到所述第二部件(12)的方向上穿過。
9.一種具有根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設備(I)的變速器(2)， -其中，所述第一部件(11)與所述變速器(2)固定連接，并且所述第二部件(12)在所述變速器(2)的變速器殼體(21)的外側(cè)面(22)上在所述鉸鏈(13)的作用下能相對于所述變速器(2)運動， -其中，所述管道(3 )的所述第一端部(31)通過所述變速器(2 )的所述變速器殼體(22 )中的開口(23)與所述變速器(2)的內(nèi)腔(24)相連接，并且所述管道(3)的所述第二端部(32)與所述變速器(2)的周圍環(huán)境(10)相連接，從而能實現(xiàn)在所述變速器內(nèi)腔(24)與所述周圍環(huán)境(10)之間的空氣交換。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的變速器(2)，其中，所述管道(3)的所述第二端部(32)與所述變速器(2)的位置無關(guān)地垂直地位于所述變速器(2)的所述內(nèi)腔(24)中的潤滑劑水平(14)之上。
【文檔編號】F16H57/04GK104033574SQ201410066982
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月4日
【發(fā)明者】斯特凡·海涅, 烏韋·克雷默, 托馬斯·施托伊貝勒 申請人:西門子公司