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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kühlen des Getriebeöls eines Getriebes, bei welchem von einem von einer die Schmierstellen des Getriebes versorgenden Ölpumpe geförderten Gesamtstrom ein Teilstrom abgezweigt, über einen Ölkühler geleitet und wieder in den Ölkreislauf zurückgeführt wird. Außerdem betrifft die Erfindung eine Einrichtung zum Kühlen des Getriebeöls eines Getriebes, umfassend eine die Schmierstellen des Getriebes versorgende, mit dem Getriebe gekoppelte Ölpumpe, von deren Druckseite eine zu einem Ölkühler und von diesem zum Ölkreislauf zurückführende Zweigleitung abzweigt.
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In manchen Anwendungsfällen ist es, beispielsweise bedingt durch den jeweiligen Einbauort oder Einbauraum des Getriebes oder durch den speziellen Einsatz des mit dem Getriebe ausgestatteten Fahrzeuges erforderlich, für das Getriebe eine Zwangskühlung vorzusehen. Dies erfolgt im Allgemeinen durch eine Kühlung des Getriebeöls mittels eines gesonderten, außerhalb des Getriebes angeordneten Ölkühlers, der seinerseits mit einem geeigneten Kühlmittel rückgekühlt wird.
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Aus der
DE 10 91 588 A ist eine Vorrichtung zur Kühlung von der Schmierung dienenden Getriebeöls bekannt, bei der während des Betriebes ständig mittels einer Ölpumpe Öl aus dem Getriebe entnommen und über einen Ölkühler dem Getriebe wieder zugeführt wird. Um die Temperatur des Getriebeöls auch bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen einigermaßen konstant zu halten, kann die Kühlleistung des Ölkühlers in aufwendiger Weise geregelt wenden. Dies erfolgt bei der bekannten Einrichtung durch die Regelung eines Kühlluftstroms, wobei entweder die Drehzahl eines mittels des zu kühlenden Öls angetriebenen Ventilators oder der Durchtrittsquerschnitt der Kühlluft in Abhängigkeit von der Öltemperatur beeinflusst wird. Diese Einrichtung mit der gesonderten Ölpumpe, dem mit dem zu kühlenden Öl betriebenen Antriebsmotor für den Ventilator, dem Ölkühler mit seiner regelbaren Jalousie usw. ist baulich sehr aufwendig und erfordert einen erheblichen Einbauraum.
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Aus der
DE 10 2007 024 751 A1 ist bereits ein Fahrzeug mit einem Getriebe und einer Ölversorgungseinrichtung zur Versorgung des Getriebes mit Getriebeöl bekannt, bei der eine die Schmierstellen des Getriebes versorgende, mit dem Antriebsstrang gekoppelte Ölpumpe gleichzeitig ständig einen Teilstrom des von ihr geförderten Gesamtstromes einem Ölkühler zuführt. Die mit dem Antriebsstrang gekoppelte Ölpumpe ist für einen Betrieb mit Normaldrehzahlen ausgelegt. Um auch in einem unteren Drehzahlbereich eine Schmierölversorgung sicherzustellen, ist zusätzlich ein Druckölspeicher vorgesehen, welcher im Normalbetrieb mit Drucköl aufgeladen wird und bei Bedarf Drucköl an die Schmierstellen liefert. Der Öldruck im Ablauf der Ölpumpe wird außerdem durch ein Regelventil geregelt, welches schließt, wenn der Druck in dem den Druckölspeicher und die Schmierstellen versorgenden Ablauf zu groß wird. Auch diese Einrichtung ist insbesondere wegen des Druckölspeichers und dessen Peripherie baulich sehr aufwendig und teuer.
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Es sind auch schon Lösungen vorgeschlagen worden, bei denen aus dem Ölsumpf über die vorhandene Ölablassbohrung Öl entnommen und über einen Kühler dann wieder in die Öleinfülloffnung zurückgeführt wird. Das Öl wird über eine gesonderte Pumpe gefordert Nachteilig ist dabei, dass die Öleinfüllöffnung für eine Messung des Ölstandes und die Ölablassbohrung zum Ablassen des Öls dann nicht mehr ohne weiteres zugänglich sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff des des Anspruchs 1 sowie eine Einrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 3 genannten. Art zu schaffen, die konstruktiv einfach zu verwirklichen sind, und die dennoch über den gesamten Betriebsbereich eine ausreichende Schmierung der Schmierstellen und Kühlung des Öls sicherstellen.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Ölpumpe jedenfalls dann allein die Schmiermittelversorgung in allen Betriebsbereichen übernehmen kann, wenn sie auch bei niedrigeren Drehzahlen eine ausreichende Pumpleistung hat, wobei sie im höheren Drehzahlbereich dann zusätzlich die für einen Kühlkreislauf erforderliche Pumpleistung aufbringen kann.
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Die Erfindung geht daher einerseits von einem Verfahren zum Kühlen des Getriebeöls eines Getriebes aus, bei welchem von einem von einer die Schmierstellen des Getriebes versorgenden Ölpumpe geförderten Gesamtstrom ein Teilstrom abgezweigt, über einen Ölkühler geleitet und dann wieder in den Ölkreislauf zurückgeführt wird. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Teilstrom bei Überschreiten eines vorgegebenen, die Schmierung der Schmierstellen gewährleistenden Öldruckes im Gesamtstrom durch Öffnen eines Druckbegrenzungsventils 26 zum Ölkühler 28 hin freigegeben wird.
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Bei einem solchen Verfahren kann die Ölpumpe so ausgelegt werden, dass sie schon bei geringeren Drehzahlen, beispielsweise beim Start des Antriebsmotors oder bei langsamer Fahrt, die Ölversorgung der Schmierstellen sicherstellt. Der bei höheren Drehzahlen sich einstellende Drucküberschuss führt dazu, dass das Druckbegrenzungsventil den Weg für den über den Ölkühler zu leitenden Teilstrom freigibt. Die Rückführung des gekühlten Öls in den Ansaugbereich der Ölpumpe hat den Vorteil, dass die Ableitung und die Zuleitung des zu kühlenden Öls beide im Bereich der Ölpumpe untergebracht werden können, wie anhand eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert wird. Im Ansaugbereich der Ölpumpe mischt sich das vom Ölkühler kommende gekühlte Öl mit aus dem Ölsumpf angesaugtem Öl.
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Die Erfindung geht andererseits aus von einer Einrichtung zum Kühlen des Getriebeöls eines Getriebes, umfassend eine die Schmierstellen des Getriebes versorgende, mit dem Getriebegekoppelte Ölpumpe, von deren Druckseite eine zu einem Ölkühler und von diesem zum Ölkreislauf zurückführende Zweigleitung abzweigt. Dabei ist in Entsprechung zu dem oben beschriebenen Verfahren vorgesehen, dass in der Zweigleitung ein auf einen vorgegebenen, die Schmierung der Schmierstellen gewährleistenden Öldruck eingestelltes Druckbegrenzungsventil angeordnet ist.
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Wie bereits weiter oben beschrieben, ist die Ölpumpe so ausgelegt, dass sie bereits bei geringeren Drehzahlbereichen eine Schmierung der Schmierstellen sicherstellt. Der bei höheren Drehzahlen, bei denen auch eine höhere Öltemperatur vorliegt, sich einstellende Drucküberschuss wird genutzt, indem ein Teilstrom des von der Ölpumpe geförderten Gesamtstromes abgezweigt, über einen Ölkühler geleitet, dort gekühlt und anschließend dem Ölkreislauf wieder zugeführt wird. Die Zuleitung des gekühlten Öls direkt zur Saugseite der Ölpumpe ermöglicht es, Ablauf und Zulauf direkt am Pumpengehäuse bzw. am Pumpengehäusedeckel anzuordnen.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in einer zu den Schmierstellen führenden Hauptleitung ein beispielsweise als Blende ausgebildetes Drosselventil vorgesehen ist. Über das Drosselventil wird ein Öldruck in der Leitung aufgebaut und auf diese Weise mit einem kontrollierten Druck an die Schmierstellen geleitet.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist in einem im druckseitigen Bereich eines Pumpengehäuses ausgebildeten Druckraum eine Auslassöffnung vorgesehen, an welcher der zum Ölkühler führende Abschnitt der Zweigleitung angeschlossen ist. In entsprechender Weise ist in einem im saugseitigen Bereich des Pumpengehäuses ausgebildeten Saugraum eine Einlassöffnung vorgesehen, an welcher der vom Ölkühler kommende Abschnitt der Zweigleitung angeschlossen ist.
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Die Ölpumpe ist gemäß der Erfindung in an sich bekannter Weise saugseitig mit einem Ölsumpf oder dergleichen verbunden, wobei das über die Hauptleitung den Schmierstellen zugeführte Öl in diesen Ölsumpf zurückgeleitet wird.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einer Ausführungsform näher erläutert. Darin zeigt
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1 schematisch eine Einrichtung zum Kühlen des Getriebeöls eines Getriebes, und
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2 in einer perspektivische Ansicht ein Getriebe mit einer Getriebeölpumpe mit jeweils einer am Pumpengehäuse angeordneten Auslass- und Einlassöffnung.
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Die in 1 dargestellte Schemazeichnung zeigt eine mit der Getriebewelle 2 eines Getriebes 4, beispielsweise eines Kraftfahrzeug-Getriebes gekoppelte, als Ganzes mit 6 bezeichnete Ölpumpe zur Versorgung der nicht im Einzelnen dargestellten Schmierstellen des Getriebes 4.
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Die Ölpumpe 6 umfasst ein Pumpengehäuse 8, in welchem die Pumpelemente 10 der Ölpumpe 6 angeordnet sind.
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Die Ölpumpe 6 umfasst einen in 1 schematisch als Saugleitung 12 dargestellten Saugraum. Diese Saugleitung 12 ist an einen Ölsumpf 14 angeschlossen. In der Saugleitung 12 ist in der üblichen Weise ein Filter 16 angeordnet.
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Die Ölpumpe 6 umfasst weiter einen in der 1 schematisch als Druckleitung 18 dargestellten Druckraum. Diese Druckleitung 18 verzweigt sich in eine zu den Schmierstellen führende Hauptleitung 20, in der ein Drosselventil 22 angeordnet ist, sowie eine Zweigleitung 24, die über ein Druckbegrenzungsventil 26 und einen Ölkühler 28 wieder zu der den Saugraum der Ölpumpe 6 bildenden Saugleitung 12 zurückgeführt ist. Der Ölkühler 28 ist vorzugsweise ein an sich bekannter, von einem Kühlmittel durchströmter Wärmetauscher, wie nicht im Einzelnen beschrieben werden muss. In der Zweigleitung 24 ist hinter dem Ölkühler 28 ein Rückschlagventil 30 angeordnet, welches sicherstellt, dass Öl nur in der durch den Pfeil 32 angegebenen Richtung fließen kann.
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Die Funktion der in 1 dargestellten Einrichtung ist wie folgt:
Wenn das Getriebe 4 durch einen nicht dargestellten Antriebsmotor in Drehung versetzt wird, läuft auch die mit der Getriebewelle 2 gekoppelte Ölpumpe 6 an und fördert Öl aus dem Ölsumpf 14 in die Druckleitung 18. Über das beispielsweise als Blende ausgebildete Drosselventil 22 wird Öldruck aufgebaut und kontrolliert zu den Schmierstellen des Getriebes 4 geleitet. Bei Erreichen bzw. Überschreiten eines vorgegebenen Öldruckes, welcher eine Schmierung der Schmierstellen gewährleistet, öffnet das Druckbegrenzungsventil 26, so dass das für die Schmierung der Schmierstellen nicht gebrauchte überschüssige Öl in den Kühlkreislauf, also zu dem Ölkühler 28 geleitet, dort gekühlt und wieder in den Saugbereich der Ölpumpe 6 zurückgeführt wird.
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Wie in 1 ebenfalls schematisch zeigt, ist am Pumpengehäuse 8 eine Auslassöffnung 34 vorgesehen, an die der zum Ölkühler 28 führende Abschnitt 24a der Zweigleitung 24 angeschlossen ist. In entsprechender Weise weist das Pumpengehäuse 8 eine Einlassöffnung 36 auf, an die der vom Ölkühler 28 kommende Abschnitt 24b der Zweigleitung 24 angeschlossen ist.
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2 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine Ölpumpe 6 mit einer Einlassöffnung 36 und einer Auslassöffnung 34, die jeweils in der Form von Anschlussstutzen oder Einschraublöcher oder Gewinde-Anschlüsse ausgebildet sind. Wie 2 erkennen lässt, sind die Einlassöffnung 36 und die Auslassöffnung 34 jeweils am Pumpengehäuse 8, hier insbesondere an einem Gehäusedeckel 38 ausgebildet.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Getriebewelle
- 4
- Getriebe
- 6
- Ölpumpe
- 8
- Pumpengehäuse
- 10
- Pumpelement
- 12
- Saugleitung (Saugraum)
- 14
- Ölsumpf
- 16
- Filter
- 18
- Druckleitung (Druckraum)
- 20
- Hauptleitung
- 22
- Drosselventil
- 24
- Zweigleitung
- 24
- Abschnitt 24
- 24b
- Abschnitt 24
- 26
- Druckbegrenzungsventil
- 28
- Ölkühler
- 30
- Rückschlagventil
- 32
- Pfeil
- 34
- Auslassventil
- 36
- Einlassöffnung
- 38
- Deckel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 1091588 A [0003]
- DE 102007024751 A1 [0004]
