DE102015220679A1

DE102015220679A1 - Hydraulikantrieb

Info

Publication number: DE102015220679A1
Application number: DE102015220679.3A
Authority: DE
Inventors: Armando Coelho; Alfred Elsässer; Edwin Hartmann; Volker Kirschner; René Maguin; Thomas Riemay; Stefan Ruppel; Michael Trebbe
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2015-10-22
Filing date: 2015-10-22
Publication date: 2017-04-27

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hydraulikantrieb, insbesondere zum Antreiben einer Pumpvorrichtung (24) einer Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung (10), mit einem Gehäuse (27), das einen Antriebsraum (38) umschließt, mit einem Turbinenrad (36), das um eine Drehachse (39) drehbar in dem Antriebsraum (38) des Gehäuse (27) gelagert ist, mit mindestens einer, einen Freistrahl (34) einer Hydraulikflüssigkeit (32) auf das Turbinenrad (36) leitenden Düse (30). Um den Wirkungsgrad zu verbessern wird vorgeschlagen, dass der Hydraulikantrieb (28) eine Flüssigkeitsableiteinrichtung (44) aufweist, die an einer den Antriebsraum (38) begrenzenden Antriebsraumbegrenzungswand (40) angeordnet ist und die Hydraulikflüssigkeit (32), welche auf die Flüssigkeitsableiteinrichtung (44) fällt, zumindest teilweise aufnimmt und ableitet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hydraulikantrieb, insbesondere zum Antreiben einer Pumpvorrichtung einer Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Flüssigkeitsnebelabscheideeinrichtung mit einer Pumpvorrichtung, die durch einen solchen Hydraulikantrieb angetrieben ist.
Die meisten Kraftfahrzeuge sind mit einer Brennkraftmaschine ausgestattet, die in der Regel für den Antrieb des Fahrzeugs sorgt. Eine derartige Brennkraftmaschine, vorzugsweise wenn sie als Kolbenmotor ausgestaltet ist, weist ein Kurbelgehäuse auf. Im Kurbelgehäuse befindet sich eine Kurbelwelle, die über Pleuel mit Kolben der einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine verbunden ist. Leckagen zwischen den Kolben und den zugehörigen Zylinderwänden führen zu einem Blow-by-Gas-Strom, durch den Blow-by-Gas von den Brennräumen in das Kurbelgehäuse gelangt. Zur Vermeidung eines unzulässigen Überdrucks im Kurbelgehäuse sind moderne Brennkraftmaschinen mit einer Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung ausgestattet, um die Blow-by-Gase aus dem Kurbelgehäuse abzuführen.
Zur Reduzierung von Schadstoffemissionen wird mit Hilfe der Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung das Blow-by-Gas nicht einer Umgebung, sondern üblicherweise einer Frischluftanlage der Brennkraftmaschine zugeführt, welche die Brennräume der Brennkraftmaschine mit Frischluft versorgt.
Im Kurbelgehäuse herrscht ein Ölnebel, so dass das Blow-by-Gas Öl mit sich führt. Dieses Öl kann als Öltröpfchen Elemente in dem Ansaugtrakt, wie beispielsweise einen Turbolader, beschädigen. Um diese Elemente zu schützen und zur Reduzierung des Ölverbrauchs, besitzt die Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung üblicherweise eine Ölabscheideeinrichtung und vorzugsweise einen Ölrücklauf, der das abgeschiedene Öl zum Kurbelgehäuse zurückführt.
Bei Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtungen lassen sich grundsätzlich passive Systeme von aktiven Systemen unterscheiden. Passive Systeme nutzen zum Antreiben des Blow-by-Gases die Druckdifferenz zwischen dem Kurbelgehäuse und dem Unterdruck der Frischluftanlage. Aktive Systeme erzeugen eine zusätzliche Druckdifferenz, die zur Absaugung des Blow-by-Gases aus dem Kurbelgehäuse genutzt wird. Zur Erzeugung der Druckdifferenz werden Pumpvorrichtungen eingesetzt, die beispielsweise durch einen Hydraulikantrieb angetrieben werden.
Bei sogenannten Freistrahlhydraulikantrieben, bei welchen ein Turbinenrad durch einen Freistrahl aus Hydraulikflüssigkeit angetrieben ist, wird die Hydraulikflüssigkeit an dem Turbinenrad teilweise auf die Gehäusewand zurückgeworfen. Von der Gehäusewand kann die Hydraulikflüssigkeit unter Umständen wieder in Richtung des Turbinenrades zurückgeworfen werden. Dies hat eine Verschlechterung des Wirkungsgrades zur Folge. Des Weiteren kann es vorkommen, dass die Hydraulikflüssigkeit durch den Aufprall aufgeschäumt wird. Dadurch wird das Ablaufen der Hydraulikflüssigkeit behindert. Im schlimmsten Fall läuft das Turbinenrad im Schaum der Hydraulikflüssigkeit und wird dadurch stark gebremst.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform eines Hydraulikantriebes, einer Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung oder einer Brennkraftmaschine bereitzustellen, die sich insbesondere durch einen verbesserten Ölablauf und geringerer Neigung zur Schaumbildung auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine den Antriebsraum begrenzende Antriebsraumbegrenzungswand des Gehäuses derart auszukleiden, dass die Hydraulikflüssigkeit besser an der Antriebsraumbegrenzungswand anhaften und ablaufen kann. Erfindungsgemäß wird dazu vorgeschlagen, dass der Hydraulikantrieb eine Flüssigkeitsableiteinrichtung aufweist, die an einer den Antriebsraum begrenzenden Antriebsraumbegrenzungswand angeordnet ist und die Hydraulikflüssigkeit, welche auf die Flüssigkeitsableiteinrichtung fällt, zumindest teilweise aufnimmt und ableitet. Somit wird die Menge an Hydraulikflüssigkeit, die von der Antriebsraumbegrenzungswand des Gehäuses in den Antriebsraum zurückgeworfen wird reduziert. Dadurch verringert sich auch die Neigung Schaum zu bilden.
In der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen wird unter einem Freistrahl der Hydraulikflüssigkeit ein Strahl der Hydraulikflüssigkeit verstanden, der, vorzugsweise durch eine Düse gebildet, in einen Raum einströmt, der mit einem anderen Fluid, vorzugsweise einem Gas oder Gasgemisch, gefüllt ist, und dabei zumindest abschnittsweise nicht in Kontakt zu einer Wand steht. In der vorliegenden Erfindung wird der Freistrahl auf ein Turbinenrad gerichtet, um beim Auftreffen auf das Turbinenrad Impuls und Energie auf das Turbinenrad zu übertragen und dieses dadurch anzutreiben.
Eine günstige Möglichkeit sieht vor, dass die Flüssigkeitsableiteinrichtung eine Struktur aufweist, die eine Oberfläche aufweist, welche größer ist als eine Oberfläche einer ebenen massiven Wand, vorzugsweise größer als das Zweifache, besonders bevorzugt größer als das Dreifache und noch bevorzugter größer als das Fünffache, der Oberfläche der ebenen massiven Wand. Durch die vergrößerte Oberfläche ist die Aufnahme der Hydraulikflüssigkeit verbessert.
Eine weitere günstige Möglichkeit sieht vor, dass die Oberfläche der Struktur der Flüssigkeitsableiteinrichtung zumindest abschnittsweise relativ zur Antriebsraumbegrenzungswand geneigt verläuft. Dadurch wird die Hydraulikflüssigkeit nicht direkt zum Turbinenrad zurückgeworfen, sondern abgelenkt.
Eine besonders günstige Möglichkeit sieht vor, dass die Flüssigkeitsableiteinrichtung Rippen aufweist, die an der Antriebsraumbegrenzungswand angeordnet sind. Durch die Rippen wird zum einen die Oberfläche der Struktur vergrößert, so dass die Aufnahme der Hydraulikflüssigkeit durch die Struktur vergrößert wird. Zum anderen weisen die Rippen eine Oberfläche auf, die geneigt zu der Antriebsraumbegrenzungswand verlaufen.
Eine vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Rippen an einem der Antriebsraumbegrenzungswand abgewandten Ende sich verjüngen, insbesondere abgerundet sind oder spitz zulaufen. Dadurch reduziert sich die Fläche der Oberfläche, welche sich der vom Turbinenrad kommenden Hydraulikflüssigkeit senkrecht entgegenstellt. Folglich kann somit die Rückwurfrate an den Rippen weiter reduziert werden.
Eine weitere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Rippen Keilförmig mit einem dickeren Ende und einem dünneren Ende ausgebildet sind, wobei das dickere Ende an der Antriebsraumbegrenzungswand angeordnet ist, und das dünnere Ende nach innen, insbesondere in Richtung des Turbinenrades gerichtet ist. Dadurch sind Öffnungen zu Zwischenräumen zwischen den Rippen vergrößert, so dass die Hydraulikflüssigkeit leichter in die Zwischenräume eindringen kann, wo die Hydraulikflüssigkeit besonders günstig aufgenommen werden kann.
Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Rippen integral mit der Antriebsraumbegrenzungswand ausgebildet sind. Dadurch kann eine besonders stabile Konstruktion gebildet werden. Darüber hinaus kann somit die Antriebsraumbegrenzungswand zusammen mit der Struktur der Flüssigkeitsablaufeinrichtung in einem Arbeitsgang hergestellt werden, beispielsweise durch Kunststoffspritzguss.
Eine günstige Variante sieht vor, dass die Rippen sich im Wesentlichen in Schwerkraftrichtung erstrecken, so dass die Hydraulikflüssigkeit zwischen den Rippen durch die Schwerkraft angetrieben ablaufen kann. Dadurch kann auf eine aktive Fördereinrichtung für die Hydraulikflüssigkeit verzichtet werden.
Eine weitere günstige Variante sieht vor, dass die Düse einen Düseninnendurchmesser aufweist, dass die Rippen in einem Abstand zueinander angeordnet sind, dass ein Verhältnis des Düseninnendurchmessers geteilt durch den Abstand zwischen den Rippen in einem Bereich von 1:0,5 bis 1:10 liegt, vorzugsweise in einem Bereich von 1:2 bis 1:6, besonders bevorzugt bei ungefähr 1:4. Liegt das Verhältnis zwischen dem Düseninnendurchmesser und dem Abstand zwischen den Rippen in diesem Bereich, kann die Hydraulikflüssigkeit besonders effektiv zwischen den Rippen eingefangen werden und Ablaufen. Bei einem beispielhaft angenommenen Düseninnendurchmesser von 5 mm liegt der Abstand zwischen den Rippen also vorzugsweise zwischen 2, 5 und 50 mm, besonders bevorzugt zwischen 10 und 50 mm und insbesondere bei ungefähr 20 mm. Falls mehrere Düsen vorgesehen sind, sollte bei der Bestimmung des Abstandes der Rippen der Düseninnendurchmesser mit der Anzahl der Düsen multipliziert werden.
Ferner ist es günstig, wenn der Abstand zwischen den Rippen variiert, vorzugsweise nimmt der Abstand mit zunehmendem Abstand zum Turbinenrad zu. Somit vergrößert sich der Abstand zwischen den Rippen mit zunehmender Entfernung zu der Aufprallstelle der Hydraulikflüssigkeit. Dadurch kann ein Stauen der Hydraulikflüssigkeit zwischen den Rippen verhindert werden, so dass die Hydraulikflüssigkeit gut abfließen kann. Der Abstand zwischen den Rippen kann beispielsweise dadurch variieren, dass eine Wandstärke der Rippen variiert, oder dadurch, dass ein Umfang des Gehäuses variiert.
Des Weiteren ist es günstig, wenn sich das Gehäuse zu einem Flüssigkeitsablauf hin erweitert. Somit steht für die Ableitung der Hydraulikflüssigkeit mehr Bauraum zur Verfügung.
Eine besonders günstige Variante sieht vor, dass sich die Rippen von der Antriebsraumbegrenzungswand über eine Höhe nach innen erstrecken und dass ein Verhältnis des Düseninnendurchmessers geteilt durch die Höhe der Rippen in einem Bereich von 1:1 bis 1:7 liegt, vorzugsweise in einem Bereich von 1:2 bis 1:5, insbesondere bei ungefähr 1:4. Eine solche Höhe der Rippen ermöglicht ebenfalls einen besonders effektiven Einfang der Hydraulikflüssigkeit. Bei einem beispielhaft angenommenen Düseninnendurchmesser von 5 mm liegt die Höhe der Rippen zwischen 5 und 35 mm, vorzugsweise zwischen 10 und 25 mm, insbesondere bei ungefähr 20 mm. Falls mehrere Düsen vorgesehen sind, sollte bei der Bestimmung der Höhe der Rippen der Düseninnendurchmesser mit der Anzahl der Düsen multipliziert werden.
Vorteilhaft ist es, wenn die Höhe der Rippen variiert. Insbesondere kann die Höhe der Rippen mit zunehmendem Abstand zu den Turbinenrad abnehmen. Somit ist die Höhe der Rippen an der Aufprallstelle der Hydraulikflüssigkeit am größten. Ferner kann die Höhe der Rippen derart abnehmen, dass die Höhe der Rippen verschwindet. Die Rippen erstrecken sich dann also nicht im gesamten Antriebsraum.
Eine vorteilhafte Möglichkeit sieht vor, dass die Flüssigkeitsableiteinrichtung poröses Material aufweist, das an der Antriebsraumbegrenzungswand angeordnet ist. Poröses Material kann die Hydraulikflüssigkeit in Poren aufnehmen. Dadurch kann die Hydraulikflüssigkeit sehr gut eingefangen werden.
Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit sieht vor, dass das poröse Material Fasermaterial, Vlies, Gewebe und/oder geschäumtes Material umfasst. Solche porösen Materialien sind besonders gut geeignet, um Flüssigkeit aufzunehmen. Dadurch kann die Flüssigkeitsablaufeinrichtung besonders effektiv arbeiten.
Ferner wird die oben genannte Aufgabe durch eine Flüssigkeitsnebelabscheideeinrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeit aus einem Gasstrom mit einer Pumpvorrichtung zum Antreiben des Gasstroms und mit einem Flüssigkeitsnebelabscheider gelöst, wobei die Pumpvorrichtung durch einen Hydraulikantrieb gemäß der vorstehenden Beschreibung gelöst.
Eine besonders vorteilhafte Möglichkeit sieht vor, dass der Flüssigkeitsnebelabscheider stromab der Pumpvorrichtung angeordnet ist. Dadurch kann der von der Pumpvorrichtung erzeugte Druck nahezu vollständig zur Abscheidung von Flüssigkeit aus dem Gasstrom genutzt werden.
Eine günstige Lösung sieht vor, dass der Flüssigkeitsnebelabscheider als Impaktor ausgebildet ist. Ein Impaktor ist ein trägheitsbasierter Flüssigkeitsabscheider, der besonders von dem höheren Druck profitiert, Somit kann eine ausgezeichnete Flüssigkeitsabscheidung erzielt werden.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch
1 eine Prinzipskizze einer Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung,
2 eine Schnittdarstellung durch ein Gehäuse einer Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung,
3 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Bereichs A aus 1 entlang der Schnittebene BB aus 1, wobei eine Struktur einer Flüssigkeitsableiteinrichtung erkennbar ist, und
4 eine der 3 entsprechende Schnittdarstellung eine zweiten Variante der Flüssigkeitsableiteinrichtung.
Eine in den 1 bis 4 dargestellte Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung 10 wird zur Entlüftung von Kurbelgehäusen 12 von Brennkraftmaschinen 14 verwendet, insbesondere von aufgeladenen Brennkraftmaschinen 14, beispielsweise mit einem Turbolader 16. Die Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung 10 weist eine Saugleitung 18 auf, welche von dem Kurbelgehäuse 12 bis zu einem Ansaugtrakt 20 der Brennkraftmaschine 14 verläuft. Ein Flüssigkeitsnebelabscheider 22, der vorzugsweise als Impaktor ausgebildet ist, und eine Pumpvorrichtung 24, die vorzugsweise als Seitenkanalverdichter ausgebildet ist, sind in der Saugleitung 18 angeordnet. Durch die Pumpvorrichtung 24 kann das aus dem Kurbelgehäuse 12 entlüftete Blow-by-Gas angetrieben werden, so dass an dem Flüssigkeitsnebelabscheider 22 eine höhere Druckdifferenz für die Flüssigkeitsnebelabscheidung bereitsteht, wodurch diese verbessert ist.
Ein Antrieb 26 der Pumpvorrichtung 24 ist vorzugsweise als Hydraulikantrieb 28, besonders bevorzugt als Freistrahlantrieb ausgebildet. Die Verwendung eines Hydraulikantriebs 28 ist vorteilhaft, da in der Peripherie der meisten Brennkraftmaschinen 14 bereits ein Hydrauliksystem vorhanden ist.
Der Hydraulikantrieb 28 ist in einem Gehäuse 27 angeordnet, vorzugsweise liegt das Gehäuse 27 des Hydraulikantriebs 28 an einem Gehäuse 29 der Pumpvorrichtung 24 an. Besonders bevorzugt teilen sich das Gehäuse 27 des Hydraulikantriebs 28 und das Gehäuse 29 der Pumpvorrichtung 24 zumindest ein gemeinsames Gehäuseteil 31. Das Gehäuse 27 umschließt einen Antriebsraum 38, der durch eine Antriebsraumbegrenzungswand 40 des Gehäuses 27 begrenzt ist.
Der Hydraulikantrieb 28 weist mindestens eine Düse 30 auf, durch welche Hydraulikflüssigkeit 32 geleitet wird, um einen Freistrahl 34 der Hydraulikflüssigkeit 32 zu bilden. Die Düse 30 weist einen Düsenkanal mit einem Düseninnendurchmesser auf, der einen Strömungsquerschnitt des Düsenkanals definiert. Der Düseninnendurchmesser liegt vorzugsweise in einem Bereich von 2 mm bis 10 mm. Die Hydraulikflüssigkeit 32, die durch den Düsenkanal strömt bildet beim Austreten aus dem Düsenkanal in den Antriebsraum 38 hinein den Freistrahl 34.
Ferner weist der Hydraulikantrieb 28 ein Turbinenrad 36 auf, das um eine Drehachse 39 drehbar gelagert ist und welches durch den Freistrahl 34 angetrieben wird. Der Hydraulikantrieb 28 kann mehr als eine Düse 30 aufweisen, die in Umfangsrichtung vorzugsweise gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Der Einfachheit halber ist in dieser Anmeldung nur eine Düse 30 beschrieben und in den Figuren dargestellt. Die mindestens eine Düse 30 und das Turbinenrad 36 sind in dem Antriebsraum 38 angeordnet.
Das Turbinenrad 36 ist derart ausgebildet, dass es die Hydraulikflüssigkeit 32 in Form des Freistrahls 34 umlenkt und somit Bewegungsenergie der Hydraulikflüssigkeit 32 aufnehmen kann und in Rotationsenergie des Turbinenrads 36 umwandeln kann. Dabei kann es vorkommen, dass die Bewegungsenergie der Hydraulikflüssigkeit 32 nicht vollständig in Rotationsenergie des Turbinenrades 36 umgewandelt wird. Dadurch kann die Hydraulikflüssigkeit von dem Turbinenrad 36 zurückgeworfen werden. Die Hydraulikflüssigkeit 32 trifft dann auf die Antriebsraumbegrenzungswand 40. Für einen optimalen Betrieb sollte die Hydraulikflüssigkeit an der Antriebsraumbegrenzungswand 40 bis zu einem Flüssigkeitsablauf 42 ablaufen. Es kann allerdings vorkommen, dass die Hydraulikflüssigkeit 32 von der Antriebsraumbegrenzungswand 40 abprallt und erneut in den Antriebsraum 38 zurückgeworfen wird. Die derart zurückgeworfene Hydraulikflüssigkeit 32 behindert das Turbinenrad 36 und den Freistrahl 34 der Hydraulikflüssigkeit. Zusätzlich kann es dadurch auch zu einer Schaumbildung kommen, die weitere Wirkungsgradverluste bewirken kann.
Um das Abprallen der Hydraulikflüssigkeit 32 an der Antriebsraumbegrenzungswand 40 zu reduzieren, ist vorgesehen, dass der Hydraulikantrieb 28 eine Flüssigkeitsableiteinrichtung 44 aufweist, die an der Antriebsraumbegrenzungswand 40 angeordnet ist und die Hydraulikflüssigkeit 32, welche auf die Flüssigkeitsableiteinrichtung 44 fällt, zumindest teilweise aufnimmt und ableitet. Die Flüssigkeitsableiteinrichtung 44 ist derart an der Antriebsraumbegrenzungswand 40 angeordnet, dass ein Großteil der vom Turbinenrad 36 zurückgeworfenen Hydraulikflüssigkeit 32 auf die Flüssigkeitsableiteinrichtung 44 fällt. Vorzugsweise weist die Flüssigkeitsableiteinrichtung 44 eine Struktur 46 auf, die an einer den Antriebsraum 38 zugewandten Seite der Antriebsraumbegrenzungswand 40 angeordnet ist. Beispielsweise bedeckt die Struktur 46 der Flüssigkeitsableiteinrichtung 44 die dem Antriebsraum 38 zugewandte Seite der Flüssigkeitsableiteinrichtung 44.
Vorzugsweise umgibt die Struktur 46 das Turbinenrad 36 zumindest teilweise. Die vom Turbinenrad 36 zurückgeworfene Hydraulikflüssigkeit 32 weist in der Regel eine Tangentialgeschwindigkeit auf, so dass Hydraulikflüssigkeit 32 auf die Struktur 46 der Flüssigkeitsableiteinrichtung 44 treffen kann. Da die Hydraulikflüssigkeit 32 durch die Schwerkraft abgelenkt wird, kann vorgesehen sein, dass sich die Struktur 46 der Flüssigkeitsableiteinrichtung 44 auch unterhalb der Turbinenrades 36 erstreckt und die Antriebsraumbegrenzungswand 40 abdeckt.
Die Struktur 46 der Flüssigkeitsableiteinrichtung 44 weist eine Oberfläche aufweist, welche größer ist als eine Oberfläche einer ebenen massiven Wand, vorzugsweise größer als das Zweifache, besonders bevorzugt größer als das Dreifache und noch bevorzugter größer als das Fünffache, der Oberfläche der ebenen massiven Wand. Durch die vergrößerte Oberfläche kann mehr Hydraulikflüssigkeit 32 an der Struktur 46 anhaften und ablaufen.
Ferner weist die Struktur 46 Oberflächenabschnitte auf, die gegenüber der Antriebsraumbegrenzungswand 40 geneigt verlaufen. Dadurch trifft die Hydraulikflüssigkeit 32 in einem flacheren Winkel auf die Struktur 46 als die Hydraulikflüssigkeit 32, die direkt auf die Antriebsraumbegrenzungswand 40 treffen würden, wenn keine Struktur 46 vorhanden wäre. Falls die Hydraulikflüssigkeit 32 nicht an der Struktur 46 anhaftet, wird die Hydraulikflüssigkeit 32 abgelenkt statt zu dem Turbinenrads 36 zurückgeworden.
Wie beispielsweise in den 3 und 4 dargestellt ist, kann die Struktur 46 der Flüssigkeitsablaufeinrichtung 44 Rippen 48 aufweisen. Die Rippen 48 sind an der Antriebsraumbegrenzungswand 40 angeordnet und somit dem Antriebsraum 38 ausgesetzt. Die Rippen 48 sind nebeneinander in einem Abstand 50 zueinander aufgereiht angeordnet, so dass zwischen den Rippen 48 jeweils Zwischenräume 52 gebildet sind, die zu dem Antriebsraum 38 hin offen sind. Hydraulikflüssigkeit 32, die auf die Rippen 48 trifft, gelangt somit in die Zwischenräume 52 zwischen den Rippen 48. In den Zwischenräumen 52 kann die Hydraulikflüssigkeit 32 sehr effektiv abgebremst werden, so dass die Hydraulikflüssigkeit 32 weniger wahrscheinlich zurückgeworfen wird. Um das Eindringen der Hydraulikflüssigkeit 32 in die Zwischenräume 52 zu verbessern kann vorgesehen sein, dass die Rippen 48 an einem der Antriebsraumbegrenzungswand 40 abgewandten Ende 54 sich verjüngen. Beispielsweise können die Rippen 48 abgerundet sind, wie in 3 dargestellt ist oder spitz zulaufen, wie in 4 dargestellt ist.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Rippen 48 keilförmig ausgebildet sind. Die Rippen 48 weisen dann ein dickeres Ende 56 und einem dünneres Ende 58 auf. Das dickere Ende 56 ist an der Antriebsraumbegrenzungswand 40 angeordnet, und das dünnere Ende 58 ist nach innen, insbesondere in Richtung des Turbinenrades 36 gerichtet ist. Dadurch ist eine Öffnung zwischen den Rippen 48 zu den Zwischenräumen 52 vergrößert, so dass die Hydraulikflüssigkeit 32 noch besser in die Zwischenräume 52 eindringen kann. Die Hydraulikflüssigkeit 32 kann innerhalb der Zwischenräume 52 ablaufen. Dadurch können die Rippen die Hydraulikflüssigkeit 32 zu dem Flüssigkeitsablauf 42 leiten. Um die Schwerkraft als Antrieb für den Ablauf der Hydraulikflüssigkeit 32 zu nutzen ist vorgesehen, dass sich die Rippen 48 zumindest teilweise sich im Wesentlichen in Schwerkraftrichtung erstrecken. Die Schwerkraftrichtung bezieht sich auf die spätere Einbaulage des Hydraulikantriebs 28. Im Wesentlichen in Schwerkraftrichtung heißt, dass eine Abweichung von weniger als 20°, vorzugsweise weniger als 10° zu der Schwerkraftrichtung erlaubt ist.
Der Abstand 50 zwischen den Rippen 48, also eine mittlere Breite der Zwischenräume 52 beträgt vorzugsweise das 0,5- bis 10-fache des Düseninnendurchmessers, besonders bevorzugt das 2- bis 6-fache, insbesondere ungefähr das 4-fache. Dadurch kann die Hydraulikflüssigkeit 32 gleichzeitig gut abgebremst und aufgenommen werden. Bei einem beispielhaft angenommenen Düseninnendurchmesser von 5 mm liegt der Abstand 50 zwischen den Rippen 48 also vorzugsweise zwischen 2, 5 und 50 mm, besonders bevorzugt zwischen 10 und 50 mm und insbesondere bei ungefähr 20 mm. Falls mehrere Düsen 30 vorgesehen sind, sollte bei der Bestimmung des Abstandes 50 der Rippen 48 der Düseninnendurchmesser mit der Anzahl der Düsen 30 multipliziert werden.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass der Abstand 50 zwischen den Rippen 48 variiert, vorzugsweise nimmt der Abstand 50 mit zunehmendem Abstand zum Turbinenrad 36 zu. Somit vergrößert sich der Abstand 50 zwischen den Rippen 48 mit zunehmender Entfernung zu der Aufprallstelle der Hydraulikflüssigkeit 32. Vorzugsweise nimmt der Abstand 50 der Rippen 48 in Schwerkraftrichtung zu, um die in Schwerkraftrichtung zunehmende Menge an Hydraulikflüssigkeit 32 aufnehmen zu können. Dadurch kann ein Anstauen der Hydraulikflüssigkeit 32 zwischen den Rippen 48 verhindert werden, so dass die Hydraulikflüssigkeit 32 gut abfließen kann. Der Abstand 50 zwischen den Rippen 48 kann beispielsweise dadurch variieren, dass eine Wandstärke der Rippen 48 variiert, oder dadurch, dass ein Umfang des Gehäuses 27 variiert.
Die Rippen 48 erstrecken sich von der Antriebsraumbegrenzungswand 40 aus über eine Höhe 60 nach innen. Die Höhe 60 beträgt vorzugsweise zwischen dem 1-fachen bis 7-facfhen des Düseninnendurchmessers, vorzugsweise zwischen dem 2-fachen bis 5-fachen, insbesondere das 4-fache. Eine solche Höhe 60 der Rippen 48 ermöglicht ebenfalls einen besonders effektiven Einfang der Hydraulikflüssigkeit 32. Bei einem beispielhaft angenommenen Düseninnendurchmesser von 5 mm liegt die Höhe 60 der Rippen zwischen 5 und 35 mm, vorzugsweise zwischen 10 und 25 mm, insbesondere bei ungefähr 20 mm. Falls mehrere Düsen 30 vorgesehen sind, sollte bei der Bestimmung der Höhe 60 der Rippen 48 der Düseninnendurchmesser mit der Anzahl der Düsen 30 multipliziert werden.
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die Höhe 60 der Rippen 48 variiert. Insbesondere kann die Höhe 60 der Rippen 48 mit zunehmendem Abstand zu den Turbinenrad 36 abnehmen. Somit ist die Höhe 60 der Rippen 48 an der Aufprallstelle der Hydraulikflüssigkeit 32 am größten. Ferner kann die Höhe 60 der Rippen 48 derart abnehmen, dass die Höhe 60 der Rippen 48 verschwindet. Die Rippen 48 erstrecken sich dann also nicht im gesamten Antriebsraum 38.
Vorzugsweise sind die Rippen 48 integral mit der Antriebsraumbegrenzungswand 40 ausgebildet. Beispielsweise sind die Rippen 48 zusammen mit der Antriebsraumbegrenzungswand 40 in einem Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt. Alternativ können die Rippen 48 mittels Stoffschluss an der Antriebsraumbegrenzungswand 40 gehalten sein.
Eine nicht dargestellte zweite Ausführungsform des Hydraulikantriebes 28 unterscheidet sich von der in den 2 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsform des Hydraulikantriebes 28 dadurch, dass die Struktur 46 der Flüssigkeitsableiteinrichtung 44 poröses Material aufweist, um die Oberfläche zu vergrößern. Die Poren des porösen Materials wirken entsprechend der Zwischenräume 52 zwischen den Rippen 48. Das poröse Material kann beispielsweise Vlies, Gewebe und/oder geschäumtes Material umfassen. Die Hydraulikflüssigkeit 32 kann innerhalb des porösen Materials zu dem Flüssigkeitsablauf 42 geleitet werden. Insbesondere kann sich die Hydraulikflüssigkeit in den Poren des porösen Materials ausbreiten.
Auch bei der zweiten Ausführungsform kann die Struktur 46 Rippen 48 aufweise, die beispielsweise zusätzlich poröses Material aufweisen. Durch diese Kombination von Rippen 48 und porösem Material kann die Wirkung der Flüssigkeitsablaufeinrichtung noch weiter verbessert werden. Im Übrigen stimmt die zweite Ausführungsform des Hydraulikantriebes 28 hinsichtlich Ausbau und Funktion mit der in den 2 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsform überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.

Claims

Hydraulikantrieb, insbesondere zum Antreiben einer Pumpvorrichtung (24) einer Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung (10), – mit einem Gehäuse (27), das einen Antriebsraum (38) umschließt, – mit einem Turbinenrad (36), das um eine Drehachse (39) drehbar in dem Antriebsraum (38) des Gehäuse (27) gelagert ist, – mit mindestens einer Düse (30), die einen Freistrahl (34) der Hydraulikflüssigkeit (32) erzeugt, wenn die Hydraulikflüssigkeit (32) durch die Düse (30) geleitet ist, wobei der Freistrahl (34) gegen das Turbinenrad (36) gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikantrieb (28) eine Flüssigkeitsableiteinrichtung (44) aufweist, die an einer den Antriebsraum (38) begrenzenden Antriebsraumbegrenzungswand (40) angeordnet ist und die Hydraulikflüssigkeit (32), welche auf die Flüssigkeitsableiteinrichtung (44) fällt, zumindest teilweise aufnimmt und ableitet.
Hydraulikantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsableiteinrichtung (44) eine Struktur (46) aufweist, die eine Oberfläche aufweist, welche größer ist als eine Oberfläche einer ebenen massiven Wand, vorzugsweise größer als das Zweifache, besonders bevorzugt größer als das Dreifache und noch bevorzugter größer als das Fünffache, der Oberfläche der ebenen massiven Wand.
Hydraulikantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsableiteinrichtung (44) Rippen (48) aufweist, die an der Antriebsraumbegrenzungswand (40) angeordnet sind.
Hydraulikantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (48) integral mit der Antriebsraumbegrenzungswand (40) ausgebildet sind.
Hydraulikantrieb nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (48) sich im Wesentlichen in Schwerkraftrichtung erstrecken, so dass die Hydraulikflüssigkeit (32) zwischen den Rippen (48) durch die Schwerkraft angetrieben ablaufen kann.
Hydraulikantrieb nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, – dass die Düse (30) einen Düseninnendurchmesser aufweist, – dass die Rippen (48) in einem Abstand (50) zueinander angeordnet sind, und – dass ein Verhältnis des Düseninnendurchmessers geteilt durch den Abstand (50) zwischen den Rippen (48) in einem Bereich von 1:0,5 bis 1:10 liegt, vorzugsweise in einem Bereich von 1:2 bis 1:6, besonders bevorzugt bei ungefähr 1:4.
Hydraulikantrieb nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, – dass die Düse (30) einen Düseninnendurchmesser aufweist, – dass sich die Rippen (48) von der Antriebsraumbegrenzungswand (40) über eine Höhe (60) nach innen erstrecken und – dass ein Verhältnis des Düseninnendurchmessers geteilt durch die Höhe (60) der Rippen (48) in einem Bereich von 1:1 bis 1:7 liegt, vorzugsweise in einem Bereich von 1:2 bis 1:5, insbesondere bei ungefähr 1:4.
Hydraulikantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsableiteinrichtung (44) poröses Material aufweist, das an der Antriebsraumbegrenzungswand (40) angeordnet ist.
Hydraulikantrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das poröse Material Fasermaterial, Vlies, Gewebe und/oder geschäumtes Material umfasst.
Flüssigkeitsnebelabscheideeinrichtung zum Abscheiden von Flüssigkeit aus einem Gasstrom mit einer Pumpvorrichtung (24) zu Antreiben des Gasstroms und mit einem Flüssigkeitsnebelabscheider (22), wobei die Pumpvorrichtung (24) durch einen Hydraulikantrieb (28) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 angetrieben ist.
Flüssigkeitsnebelabscheideeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsnebelabscheider (22) stromab der Pumpvorrichtung (24) angeordnet ist.