EP1529924A1 - Unter Druck stehendes Getriebe und Verfahren zur Steuerung des Innendrucks in dem Getriebe - Google Patents

Unter Druck stehendes Getriebe und Verfahren zur Steuerung des Innendrucks in dem Getriebe Download PDF

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EP1529924A1
EP1529924A1 EP04021724A EP04021724A EP1529924A1 EP 1529924 A1 EP1529924 A1 EP 1529924A1 EP 04021724 A EP04021724 A EP 04021724A EP 04021724 A EP04021724 A EP 04021724A EP 1529924 A1 EP1529924 A1 EP 1529924A1
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EP
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transmission
pressure
internal pressure
housing
controlled
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Maximilian Arzberger
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/13—Foundation slots or slits; Implements for making these slots or slits
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B4/00—Drives for drilling, used in the borehole
    • E21B4/003—Bearing, sealing, lubricating details

Definitions

  • the invention relates to a transmission, in particular for civil engineering equipment, with a gear housing and a pressure device to change a pressure prevailing in the transmission housing internal pressure. Furthermore, the invention relates to a method for Control of internal pressure in a transmission.
  • the invention has for its object to provide a transmission and a method for controlling the internal pressure in a transmission, which allow for a simple and robust arrangement a reliable pressure change in the transmission.
  • the task is firstly by a transmission with the features of claim 1 and on the other by a method with the features of claim 12 solved.
  • preferred Embodiments are in the respective dependent claims specified.
  • the transmission according to the invention is characterized in that an active actuating device is provided, which is for changing the internal pressure via a control device is controllable.
  • a basic idea of the invention is that of the so to speak passive pressure adjustment in the prior art, in which the Ambient pressure across a diaphragm or piston immediately changed the internal pressure, to an active, controlled pressure setting proceed.
  • About a control device is the energized actuating device activated, which accordingly the control specification changes the internal pressure in the gearbox.
  • the pressure change in different ways be generated, for example, by changing the volume of the Transmission housing through an adjustable piston.
  • a preferred Embodiment according to the invention is that the adjusting device for changing the filling of the transmission housing is trained. This can be done on relative easy way to effect a quick and targeted pressure change.
  • the adjusting device has a pump and / or a surge tank, which for feeding and / or discharging a fluid conductively connected to the transmission housing are.
  • a fluid for pressure control both for the Gear provided gear oil and air be provided which is usually also in a transmission.
  • a special Pressure fluid makes sense, which has certain physical properties in terms of compressibility and temperature behavior as well as having special anti-corrosion properties.
  • a defined pressure adjustable is, wherein the supply of fluid into the transmission housing is controllable via a control valve.
  • the expansion tank can while a defined overpressure relative to the housing interior prevail, so that at any time fluid in the desired Amount can be introduced into the gear housing.
  • For one Pressure reduction can also be done by the control device be provided controllable vent valve.
  • the adjusting device comprises a volume change device, in particular a piston, for changing an internal volume having the expansion tank.
  • the pressure setting takes place in the expansion tank, which in fluid communication with the gearbox is stationary, so the pressure within the expansion tank with the pressure in the transmission housing corresponds.
  • expansion tank at least partially is filled with gear oil, which serves as a fluid for pressure change serves.
  • a second fluid is provided, which via a separating element, such as a piston, a membrane or bladder separate from the transmission oil.
  • the second fluid which is preferably air, also serves to compensate for temperature fluctuations that occur during operation of the transmission oil.
  • an attenuator is provided by the in particular a pressure transfer to the transmission oil dampable is, wherein the attenuator, in particular a separating element with arranged spring or a proposed gas volume having.
  • a pressure sensor is provided which is in signal communication with the control device. So can be measured by an external pressure sensor, the ambient pressure and forwarded to the controller. Based of these measured values, the control device can measure the internal pressure of the Adjust housing in the desired manner, with an internal pressure sensor can serve as a feedback device. So it can not only a pure control but also a regulation of the Internal pressure.
  • Another preferred embodiment of the invention is in that an oil level measuring device for detecting a Gear oil level is provided in the expansion tank, the in particular with the control device in signal connection stands.
  • the gear oil level in the reservoir can be particularly easily detected and for reliable oil level measurement be used.
  • the measuring device can also with be coupled to a temperature sensor, so that any temperature-related Volume changes of the gear oil taken into account can be. In this way is a particularly reliable Level and leakage monitoring of the gearbox housing possible.
  • the transmission according to the invention for a variety of Applications are used in which gear under over or under pressure conditions, such as under water, be used.
  • the method according to the invention is characterized that the internal pressure is changed by means of an active actuator which is controlled by a control device becomes.
  • an external pressure on the transmission housing is measured and the internal pressure in dependence on the measured External pressure is controlled. Due to the small size and the relatively low cost of pressure sensors preferably also be provided a plurality of external pressure sensors, so that a particularly high measuring reliability is guaranteed.
  • the external pressure can be approximately at a Trench wall cutter also determined via the depth position of the device because the external pressure is proportional to the depth of the Device is within a liquid.
  • a Trench wall cutter also determined via the depth position of the device because the external pressure is proportional to the depth of the Device is within a liquid.
  • Sensors such as the winch, can control the location of the ambient pressure be determined, so even without an external pressure sensor a pressure adjustment is possible.
  • Another advantage of the invention is that the internal pressure so controlled and / or regulated in the gearbox that he is equal or about a defined pressure difference is less than or greater than the measured external pressure.
  • About the Control device can therefore always have a defined overpressure or negative pressure in the gearbox. At a given overpressure will ensure that no Liquid from the outside can penetrate into the gear housing.
  • Figure 1 is a trained according to the invention trench wall cutter 10 with two cutting wheels 12 on both sides of a Transmission shield 13 shown. Located on the transmission plate 13 There is an inventive transmission 14, which is the torque from the hydraulic drive 15 to the cutting wheels 12 transmits. The gear 14 extends to the center of the cutting wheels 12, where only a part of the gears is shown there. Due to the symmetrical construction of a trench wall cutter 10 Below is the gear assembly only with reference to the left-side arrangement of the cutting wheels 12 explained.
  • an active actuator 20 for Pressure change provided.
  • the active actuator 20 has a surge tank 22, which via a fluid line 24 to the interior the transmission housing 16 is in line connection.
  • Control means are generated a desired pressure, which over the fluid line 24 to the internal pressure of the transmission 14 transmits. That way, within the transmission 14 a desired pressure can be set, which be adapted for example to an external ambient pressure can.
  • a desired pressure can be set, which be adapted for example to an external ambient pressure can.
  • a desired pressure difference between the gearbox interior and the exterior of the gear can be avoided.
  • the pressure within the transmission housing 16 be reduced again, with the expansion tank 22 vented via a vent line 26 or can be filled, which opens into a ball valve.
  • FIG. 2a A first embodiment for generating pressure in a surge tank 22a for the invention is shown in FIG. 2a.
  • the cylindrical expansion tank 22a is partially filled with a gear oil 5, which via a fluid line 24a corresponds to the transmission oil in the transmission.
  • to Pressure adjustment can via a not shown control valve, controlled by the control device, compressed air via a Compressed air line 25a introduced into the surge tank 22a become.
  • sensors 42, 43 are arranged be, which in addition to a pressure measurement for a Oil level gauge can be used.
  • the pressure of the transmission oil 5 are also set via a piston 28b.
  • a defined amount of gas 30, which as a damping element at can serve the pressure setting.
  • the position of the piston 28b becomes by means of a hydraulically or pneumatically operated adjusting cylinder 32 causes a piston rod 34b.
  • Actuation of the terminals 36 may by the control device the position of the piston in the expansion tank 22 defined can be specified.
  • FIG 2c A hydraulic arrangement is shown in Figure 2c, wherein the Expansion tank 22c as the surge tank 22a of FIG 2a is formed.
  • the pressure line for the supply of gas is formed as a coupling line 40, which in a Hydraulic tank 38 opens, partially with hydraulic oil. 7 is filled.
  • the gas in the hydraulic tank 38 is separated from the hydraulic oil 7 via a bladder 39c.
  • Supply and discharge of hydraulic oil 7 via the hydraulic line 41c can change the size of the bubble 39c and thus over the coupling line 40, the pressure in the expansion tank 22c in be influenced in the desired manner.
  • FIG. 2d A simplified embodiment of the above-described arrangement is shown in Figure 2d.
  • the surge tank 22d is not only the transmission oil 5 but also the hydraulic oil. 7 and a defined amount of gas 30d provided, both in an elastic bladder 39d are separated from the transmission oil 5.
  • the hydraulic line 41d Via the hydraulic line 41d, the volume of the hydraulic oil 7 changed in the expansion tank 22d and thus a corresponding Pressure change of the arranged in the upper area Geretetriebsöls 5 are effected, which in turn via the fluid line 24d with the interior of the transmission housing in line connection stands.
  • the gas volume 30d in the bladder 39d serves as a gas template for damping the pressure change.
  • a similar embodiment is in the surge tank 22e given according to Figure 2e. Also here is in one Lower region of the surge tank 22 e, a hydraulic oil. 7 with a gas amount 30e, which via a piston 28e of a arranged above transmission oil 5 are separated. Through supply line of hydraulic oil 7 via the hydraulic line 41 e, the Pressure within the surge tank 22e be changed wherein the pressure of the transmission oil 5 via the fluid line 24e transmits to the transmission oil within the transmission. At the same time, the extent of the Pistons 34e determined as a measure of the gear oil level become.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Getriebe, insbesondere für Tiefbaugeräte, mit einem Getriebegehäuse (16) und einer Druckeinrichtung zur Änderung eines im Getriebegehäuse herrschenden Innendrucks. Für einen genauen Druckausgleich zum Umgebungsdruck ist vorgesehen, dass eine aktive Stelleinrichtung (20) angeordnet ist, welche zum Ändern des Innendrucks über eine Steuereinrichtung ansteuerbar ist. Die Erfindung betrifft weiter ein diesbezügliches Verfahren zum Druckausgleich. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe, insbesondere für Tiefbaugeräte, mit einem Getriebegehäuse und einer Druckeinrichtung zur Änderung eines im Getriebegehäuse herrschenden Innendrucks. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines Innendrucks in einem Getriebe.
Bei Getrieben, die unter Wasser oder einem sonstigen erhöhten Umgebungsdruck arbeiten, ist es erforderlich, einen Druckausgleich vorzunehmen, um den Öldruck im Getriebe dem äußeren Umgebungsdruck anzupassen. Ansonsten bestünde die Gefahr größerer Druckdifferenzen zwischen Gehäuseinnerem und der Umgebung. Es könnte dann Wasser von außen aufgrund der Druckdifferenz in das Getriebe eindringen. Ohne einen solchen Druckausgleich müsste ein erheblicher Aufwand zur Abdichtung des Getriebes gegen Eindringen von Flüssigkeit von außen betrieben werden.
Aus der DE 2 162 314 A ist ein solches Druckausgleichssystem an einem Getriebe bekannt. Hierzu ist am Getriebegehäuse eine Öffnung vorgesehen, welche mittels einer flexiblen Membran gegenüber der Umgebung abgedichtet ist. Bei einem größeren Umgebungsdruck kann sich die Membran nach innen wölben und so einen Druckausgleich im Getriebeinneren bewirken. Ein solches System ist jedoch bei rauhen Umgebungsbedingungen, wie sie etwa an Baustellen für Tiefbaubohrgeräte herrschen, beschädigungsanfällig.
Aus der EP 0 518 293 B1 ist eine Schlitzwandfräse bekannt, deren Lagerdichtungen mittels einer hydraulischen Druckausgleichsvorrichtung versehen sind. Hierzu ist ein verschiebbarer Kolben vorgesehen, auf dessen eines Ende der Umgebungsdruck wirken kann. Das andere Ende des verschiebbaren Kolbens wirkt auf ein Ölreservoir, welches so einen hydraulischen Gegendruck auf die Lagerdichtungen bei einem entsprechenden Druckanstieg der Umgebung erzeugen kann.
Auch wenn bei dieser bekannten Vorrichtung gegenüber einer mechanisch wenig stabilen flexiblen Membran eine erhebliche Verbesserung der Robustheit erreicht ist, besteht auch hier eine Gefahr, dass aufgrund von Verschmutzungen unter Baustellenbedingungen die Beweglichkeit des Kolbens oder die Verbindung zur Außenumgebung des Kolbens beeinträchtigt wird. Ein zuverlässiger Druckausgleich wäre dann nicht mehr gewährleistet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe und ein Verfahren zur Steuerung des Innendrucks in einem Getriebe anzugeben, welche bei einer einfachen und robusten Anordnung eine zuverlässige Druckänderung im Getriebe erlauben.
Nach der Erfindung wird die Aufgabe zum einen durch ein Getriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und zum anderen durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Getriebe ist dadurch gekennzeichnet, dass eine aktive Stelleinrichtung vorgesehen ist, welche zum Ändern des Innendrucks über eine Steuereinrichtung ansteuerbar ist. Ein Grundgedanke der Erfindung liegt darin, von der sozusagen passiven Druckanpassung im Stand der Technik, bei welcher der Umgebungsdruck über eine Membran oder einen Kolben unmittelbar den Innendruck verändert, zu einer aktiven, gesteuerten Druckeinstellung überzugehen. Über eine Steuereinrichtung wird die energiebetriebene Stelleinrichtung aktiviert, welche entsprechend der Steuervorgabe den Innendruck im Getriebegehäuse verändert.
Grundsätzlich kann die Druckveränderung auf verschiedene Weisen erzeugt werden, etwa durch Veränderung des Volumens des Getriebegehäuses durch einen verstellbaren Kolben. Eine bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung besteht darin, dass die Stelleinrichtung zur Änderung der Befüllung des Getriebegehäuses ausgebildet ist. Hierdurch lässt sich auf relativ einfache Weise eine schnelle und gezielte Druckänderung bewirken.
Vorzugsweise weist die Stelleinrichtung eine Pumpe und/oder einen Ausgleichsbehälter auf, welche zum Zuführen und/oder Abführen eines Fluides mit dem Getriebegehäuse leitungsverbunden sind. Als Fluid zur Druckbeeinflussung kann sowohl das für das Getriebe vorgesehene Getriebeöl als auch Luft vorgesehen sein, welche sich üblicherweise ebenfalls in einem Getriebe befindet. Für bestimmte Anwendungsfälle ist auch ein spezielles Druckfluid sinnvoll, welches bestimmte physikalische Eigenschaften hinsichtlich Kompressibilität und Temperaturverhalten sowie spezielle Korrosionsschutzeigenschaften haben kann.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist es von Vorteil, dass in dem Ausgleichsbehälter ein definierter Druck einstellbar ist, wobei die Zuführung von Fluid in das Getriebegehäuse über ein Stellventil steuerbar ist. Im Ausgleichsbehälter kann dabei ein definierter Überdruck gegenüber dem Gehäuseinneren herrschen, so dass zu jedem Zeitpunkt Fluid in der gewünschten Menge in das Getriebegehäuse eingeleitet werden kann. Für eine Druckabsenkung kann ein ebenfalls von der Steuereinrichtung ansteuerbares Entlüftungsventil vorgesehen sein.
Nach der Erfindung ist es für eine effiziente Druckeinstellung vorgesehen, dass die Stelleinrichtung eine Volumenänderungseinrichtung, insbesondere ein Kolben, zur Änderung eines Innenvolumens des Ausgleichsbehälters aufweist. Die Druckeinstellung erfolgt dabei im Ausgleichsbehälter, welcher in Fluidverbindung mit dem Getriebegehäuse steht, so dass der Druck innerhalb des Ausgleichsbehälters mit dem Druck im Getriebegehäuse korrespondiert.
Eine besonders praktikable und kostengünstige Ausführung besteht darin, dass der Ausgleichsbehälter zumindest teilweise mit Getriebeöl befüllt ist, welches als Fluid zur Druckänderung dient.
Zur Vermeidung von Verunreinigungen des Getriebeöls ist es erfindungsgemäß, dass im Ausgleichsbehälter ein zweites Fluid vorgesehen ist, welches über ein Trennelement, wie ein Kolben, eine Membran oder eine Blase, von dem Getriebeöl getrennt ist. Das zweite Fluid, welches vorzugsweise Luft ist, dient auch zum Ausgleich von im Betrieb auftretenden Temperaturschwankungen des Getriebeöls.
Für eine sanfte Druckänderung im Getriebegehäuse ist es erfindungsgemäß, dass ein Dämpfungsglied vorgesehen ist, durch das insbesondere eine Druckübertragung auf das Getriebeöl bedämpfbar ist, wobei das Dämpfungsglied, insbesondere ein Trennelement mit angeordneter Feder oder ein vorgesehenes Gasvolumen aufweist.
Für eine exakte Druckanpassung ist es nach der Erfindung vorteilhaft, dass zur Messung eines Drucks innerhalb und/oder außerhalb des Getriebegehäuses ein Drucksensor vorgesehen ist, der mit der Steuereinrichtung in Signalverbindung steht. So kann durch einen Außendrucksensor der Umgebungsdruck gemessen und an die Steuereinrichtung weitergeleitet werden. Anhand dieser Messwerte kann die Steuereinrichtung den Innendruck des Gehäuses in gewünschter Weise anpassen, wobei ein Innendrucksensor als ein Rückkopplungsorgan dienen kann. Es kann also nicht nur eine reine Steuerung sondern auch eine Regelung des Innendrucks erfolgen.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass eine Ölstandsmesseinrichtung zur Erfassung eines Getriebeölstandes im Ausgleichsbehälter vorgesehen ist, die insbesondere mit der Steuereinrichtung in Signalverbindung steht. Der Getriebeölstand in Ausgleichsbehälter kann dabei besonders leicht erfasst und für eine zuverlässige Ölstandsmessung eingesetzt werden. Die Messeinrichtung kann auch mit einem Temperatursensor gekoppelt sein, so dass eventuelle temperaturbedingte Volumenänderungen des Getriebeöles mit berücksichtigt werden können. Auf diese Weise ist eine besonders zuverlässige Füllstands- und Leckageüberwachung des Getriebegehäuses möglich.
Grundsätzlich kann das erfindungsgemäße Getriebe für verschiedenste Anwendungen zum Einsatz kommen, bei welchen Getriebe unter Über- oder Unterdruckbedingungen, etwa unter Wasser, eingesetzt werden.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Getriebes in einer Tiefbauvorrichtung, insbesondere in einer Schlitzwandfräse. Die erfindungsgemäße Anordnung kann ohne empfindliche, den harten äußeren Umgebungsbedingungen ausgesetzten beweglichen mechanischen Teilen auskommen, so dass gerade bei Tiefbauvorrichtungen eine zuverlässige Druckeinstellung und Druckanpassung des Getriebeinnendrucks möglich ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Innendruck mittels einer aktiven Stelleinrichtung geändert wird, welche von einer Steuereinrichtung gesteuert wird. Durch dieses erfindungsgemäße Verfahren sind die vorausgehend erläuterten Vorteile hinsichtlich einer zuverlässigen Druckeinstellung und Druckanpassung erreichbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass mittels eines Außendrucksensors ein Außendruck am Getriebegehäuse gemessen wird und der Innendruck in Abhängigkeit zum gemessenen Außendruck gesteuert wird. Aufgrund der geringen Baugröße und der relativ geringen Kosten für Drucksensoren können vorzugsweise auch mehrere Außendrucksensoren vorgesehen sein, so dass eine besonders hohe Messsicherheit gewährleistet ist.
Alternativ oder ergänzend kann der Außendruck etwa bei einer Schlitzwandfräse auch über die Tiefenposition des Gerätes ermittelt werden, da der Außendruck proportional zur Tiefe des Gerätes innerhalb einer Flüssigkeit ist. Über entsprechende Sensoren, etwa an der Winde, kann über die Lage der Umgebungsdruck bestimmt werden, so dass auch ohne einen Außendrucksensor eine Druckanpassung möglich ist.
Für eine besonders zuverlässige Druckeinstellung mittels einer Regelung ist es erfindungsgemäß, dass mittels eines Innendrucksensors eine Innendruckmessung im Getriebegehäuse durchgeführt wird und der Innendruck durch die Steuereinrichtung geregelt wird.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Innendruck im Getriebegehäuse so gesteuert und/oder geregelt wird, dass er gleich oder um eine definierte Druckdifferenz kleiner oder größer als der gemessene Außendruck ist. Über die Steuereinrichtung kann also stets ein definierter Überdruck oder Unterdruck im Getriebegehäuse eingestellt werden. Bei einem vorgegebenen Überdruck wird sichergestellt, dass keine Flüssigkeit von außen in das Getriebegehäuse eindringen kann. Bei Arbeiten in sensiblen Umgebungen, beispielsweise in einem Grundwasserschutzgebiet, kann es sinnvoll sein, im Getriebegehäuse einen leichten Unterdruck einzustellen, so dass mit besonders hoher Sicherheit eine Leckage von Getriebeöl vermieden wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert, welche schematisch in den Zeichnungen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1
eine stark schematisierte Teil-Seitenansicht einer Schlitzwandfräse mit einem erfindungsgemäßen Getriebe; und
Fig. 2a bis 2e
schematische Querschnittsansichten zu verschiedenen Ausgleichsbehältern für die Erfindung.
In Figur 1 ist eine nach der Erfindung ausgebildete Schlitzwandfräse 10 mit je zwei Fräsrädern 12 zu beiden Seiten eines Getriebeschildes 13 gezeigt. Am Getriebeschild 13 befindet sich ein erfindungsgemäßes Getriebe 14, welches das Drehmoment von dem Hydraulikantrieb 15 auf die Fräsräder 12 überträgt. Das Getriebe 14 erstreckt sich bis ins Zentrum der Fräsräder 12, wobei dort nur ein Teil der Zahnräder dargestellt ist. Aufgrund des symmetrischen Aufbaus einer Schlitzwandfräse 10 wird nachfolgend die Getriebeanordnung nur mit Bezug auf die linksseitige Anordnung der Fräsräder 12 erläutert.
Zur Änderung des Druckes innerhalb eines Getriebegehäuses 16 des Getriebes 14 ist eine aktive Stelleinrichtung 20 zur Druckveränderung vorgesehen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die aktive Stelleinrichtung 20 einen Ausgleichsbehälter 22 auf, welcher über eine Fluidleitung 24 mit dem Inneren des Getriebegehäuses 16 in Leitungsverbindung steht. In dem Ausgleichsbehälter 22 kann über eine nicht dargestellte Steuereinrichtung ein gewünschter Druck erzeugt werden, welcher sich über die Fluidleitung 24 auf den Innendruck des Getriebes 14 überträgt. Auf diese Weise kann innerhalb des Getriebes 14 ein gewünschter Druck eingestellt werden, welcher beispielsweise an einen äußeren Umgebungsdruck angepasst werden kann. Auf diese Weise kann bei einer Schlitzwandfräse 10, welche in mit Suspension gefüllten Schlitzen mit bis zu 100 m Tiefe arbeiten muss, eine Druckdifferenz zwischen dem Getriebeinneren und dem Getriebeäußeren vermieden werden. Auf diese Weise kann ohne besondere Abdichtungsmaßnahmen an den Wellen- und Gehäusedichtungen des Getriebes 14 trotz des hohen Umgebungsdruckes ein Eindringen von Flüssigkeit oder Suspension in das Getriebegehäuse 16 vermieden werden.
Beim Herausziehen der Schlitzwandfräse 10 aus dem Schlitz kann entsprechend der Tiefenänderung der Druck innerhalb des Getriebegehäuses 16 wieder reduziert werden, wobei der Ausgleichsbehälter 22 über eine Entlüftungsleitung 26 entlüftet oder befüllt werden kann, welche in ein Kugelventil mündet.
Eine erste Ausführungsform zur Druckerzeugung in einem Ausgleichsbehälter 22a für die Erfindung ist in Figur 2a dargestellt. Der zylindrische Ausgleichsbehälter 22a ist teilweise mit einem Getriebeöl 5 gefüllt, welches über eine Fluidleitung 24a mit dem Getriebeöl in dem Getriebe korrespondiert. Zur Druckeinstellung kann über ein nicht dargestelltes Stellventil, gesteuert von der Steuereinrichtung, Druckluft über eine Druckluftleitung 25a in den Ausgleichsbehälter 22a eingeleitet werden. Im Ausgleichsbehälter 22a können Sensoren 42, 43 angeordnet sein, welche neben einer Druckmessung auch für eine Ölstandsmesseinrichtung eingesetzt werden können.
Gemäß der alternativen Ausführungsform von Figur 2b kann in einem zylindrischen Ausgleichsbehälter 22b der Druck des Getriebeöls 5 auch über einen Kolben 28b eingestellt werden. Zwischen dem Kolben 28b und dem Getriebeöl 5 befindet sich ein definierte Gasmenge 30, welche als ein Dämpfungselement bei der Druckeinstellung dienen kann. Insbesondere kann die Druckanpassung in Stufen erfolgen, was durch einfache Ventilsteuerung realisiert werden kann. Die Stellung des Kolbens 28b wird mittels eines hydraulisch oder pneumatisch betriebenen Stellzylinders 32 mit einer Kolbenstange 34b bewirkt. Durch entsprechende Beaufschlagung der Anschlüsse 36 kann von der Steuereinrichtung die Stellung des Kolbens im Ausgleichsbehälter 22 definiert vorgegeben werden.
Eine hydraulische Anordnung ist in Figur 2c gezeigt, wobei der Ausgleichsbehälter 22c wie der Ausgleichsbehälter 22a von Figur 2a ausgebildet ist. Die Druckleitung zur Zuführung von Gas ist als eine Kopplungsleitung 40 ausgebildet, welche in einen Hydraulikbehälter 38 mündet, der teilweise mit Hydrauliköl 7 gefüllt ist. Das im Hydraulikbehälter 38 befindliche Gas ist über eine Blase 39c von dem Hydrauliköl 7 getrennt. Durch entsprechende Zu- und Ableitung von Hydrauliköl 7 über die Hydraulikleitung 41c kann die Größe der Blase 39c und damit über die Kopplungsleitung 40 der Druck im Ausgleichsbehälter 22c in der gewünschten Weise beeinflusst werden.
Eine vereinfachte Ausführungsform der vorbeschriebenen Anordnung ist in Figur 2d gezeigt. In dem Ausgleichsbehälter 22d ist nicht nur das Getriebeöl 5 sondern auch das Hydrauliköl 7 sowie eine definierte Gasmenge 30d vorgesehen, welche beide in einer elastischen Blase 39d vom Getriebeöl 5 getrennt sind. Über die Hydraulikleitung 41d kann das Volumen des Hydrauliköls 7 im Ausgleichsbehälter 22d verändert und damit eine entsprechende Druckänderung des im oberen Bereich angeordneten Getriebsöls 5 bewirkt werden, welches wiederum über die Fluidleitung 24d mit dem Inneren des Getriebegehäuses in Leitungsverbindung steht. Das Gasvolumen 30d in der Blase 39d dient als eine Gasvorlage zur Dämpfung der Druckänderung.
Eine ähnliche Ausführungsform ist bei dem Ausgleichsbehälter 22e gemäß Figur 2e gegeben. Auch hier befindet sich in einem unteren Bereich des Ausgleichsbehälters 22e ein Hydrauliköl 7 mit einer Gasmenge 30e, welche über einen Kolben 28e von einem darüber angeordneten Getriebeöl 5 getrennt sind. Durch Zuleitung von Hydrauliköl 7 über die Hydraulikleitung 41e kann der Druck innerhalb des Ausgleichsbehälters 22e verändert werden, wobei sich der Druck des Getriebeöls 5 über die Fluidleitung 24e auf das Getriebeöl innerhalb des Getriebes überträgt. Gleichzeitig kann über einen Sensor 46e die Erstreckung der Kolbenstangen 34e als Maß für den Getriebeölstand ermittelt werden.

Claims (16)

  1. Getriebe, insbesondere für Tiefbaugeräte, mit einem Getriebegehäuse (16) und einer Druckeinrichtung zur Änderung eines im Getriebegehäuse (16) herrschenden Innendrucks,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine aktive Stelleinrichtung (20) vorgesehen ist, welche zum Ändern des Innendrucks über eine Steuereinrichtung ansteuerbar ist.
  2. Getriebe nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung zur Änderung der Befüllung des Getriebegehäuses (16) ausgebildet ist.
  3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (20) eine Pumpe und/oder einen Ausgleichsbehälter (22) aufweist, welche zum Zuführen und/oder Abführen eines Fluides mit dem Getriebegehäuse (16) leitungsverbunden sind.
  4. Getriebe nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ausgleichsbehälter (22) ein definierter Druck einstellbar ist, wobei die Zuführung von Fluid in das Getriebegehäuse (16) über ein Stellventil steuerbar ist.
  5. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (20) eine Volumenänderungseinrichtung, insbesondere einen Kolben (28), zur Änderung eines Innenvolumens des Ausgleichsbehälters (22) aufweist.
  6. Getriebe nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichsbehälter (22) zumindest teilweise mit Getriebeöl befüllt ist, welches als Fluid zur Druckänderung dient.
  7. Getriebe nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass im Ausgleichsbehälter ein zweites Fluid vorgesehen ist, welches über ein Trennelement, wie ein Kolben, eine Membran oder eine Blase, von dem Getriebeöl getrennt ist.
  8. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein Dämpfungsglied vorgesehen ist, durch das insbesondere eine Druckübertragung auf das Getriebeöl bedämpfbar ist, wobei das Dämpfungsglied, insbesondere ein Trennelement mit angeordneter Feder oder ein vorgesehenes Gasvolumen (30) aufweist.
  9. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung eines Drucks innerhalb und/oder außerhalb des Getriebegehäuses (16) ein Drucksensor (42, 43) vorgesehen ist, der mit der Steuereinrichtung in Signalverbindung steht.
  10. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine Ölstandsmesseinrichtung zur Erfassung eines Getriebeölstandes im Ausgleichsbehälter (22) vorgesehen ist, die insbesondere mit der Steuereinrichtung in Signalverbindung steht.
  11. Tiefbauvorrichtung, insbesondere Schlitzwandfräse (10),
    dadurch gekennzeichnet, dass ein Getriebe (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 vorgesehen ist.
  12. Verfahren zur Steuerung eines Innendrucks in einem Getriebe (14), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Innendruck mittels einer aktiven Stelleinrichtung (20) geändert wird, welche von einer Steuereinrichtung gesteuert wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Außendrucksensors (43) ein Außendruck am Getriebegehäuse (16) gemessen wird und der Innendruck in Anhängigkeit vom gemessenen Außendruck gesteuert wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine Tiefenposition des Getriebegehäuses (16) bestimmt und der Innendruck in Anhängigkeit von der Tiefenposition gesteuert wird.
  15. Verfahren nach Ansprüche 12 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Innendrucksensors (42) eine Innendruckmessung im Getriebegehäuse (16) durchgeführt wird und der Innendruck durch die Steuereinrichtung geregelt wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Innendruck im Getriebegehäuse (16) so gesteuert und/oder geregelt wird, dass er gleich oder um eine definierte Druckdifferenz kleiner oder größer als der gemessene Außendruck ist.
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