DE60107599T2 - Einfassung für ölgeschmierte drehglieder - Google Patents
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Description
- Technisches Gebiet
- Die Erfindung betrifft eine Einfassung für flüssigkeitsgeschmierte Drehelemente wie sie durch die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 definiert ist und aus der US-A-5 323 610 oder der US-A-4 586 337 bekannt ist.
- Hintergrund der Erfindung
- Turboeinheiten werden oft zur Gewinnung von Energie aus Motorabgasen verwendet, wobei die Turboeinheit eine abgasgetriebene Turbine umfasst, die einen Kompressor zur Komprimierung der dem Motor zugeführten Ansaugluft antreibt, was Aufladung genannt wird. Eine Turbo-Compound-Einheit ist manchmal nach der Turboeinheit angeordnet, um etwas der verbleibenden Energie aus den Abgasen zu gewinnen. Ein Beispiel für so eine Turbo-Compound-Einheit ist eine zweite abgasgetriebene Turbine die z. B. Energie mechanisch auf die Antriebswelle des Motors oder dgl. überträgt.
- Die Turbo-Compound-Einheit umfasst normalerweise eine Welle in einem Lager mit einem fest angebrachten Turbinenrad, das mit hoher Drehzahl durch die Abgase angetrieben werden kann, z. B. bis zu ungefähr 80.000 U/min. Diese Drehzahl wird mittels eines Getriebezuges und möglicher anderer Verfahren nach unten auf eine beträchtlich geringere Drehzahl reduziert und auf die Motorwelle über eine Strömungskupplung übertragen, wodurch verhindert wird, dass an der Motorwelle auftretende Torsionsvibrationen auf die Turbinenwelle übertragen werden. Normalerweise ist eine sehr wirksame Schmierung des Turbinenwellenlagers erforderlich, um den hohen auftretenden Drehzahlen Stand zu halten. Hierzu kann Schmieröl mit einem Überdruck von ungefähr 1–5 bar dem Turbinenlager zugeführt werden.
- Es passiert, dass das das Turbinenlager verlassende Öl, das nach unten in das Kurbelgehäuse abfließen soll, auf die sich mit hoher Drehzahl drehende Strömungskupplung als auch auf andere Drehteile treffen kann. Dies hat die Bildung eines turbulenten Sprühnebels aus Tropfen zur Folge, die sich in radialer Richtung nach außen bewegen, bis sie auf die umgebenden Flächen treffen. Es zeigt sich nun, dass die Ölströmung die Drehung der Strömungskupplung behindert, was einen negativen Einfluss auf die Wirksamkeit hat.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Ein Ziel der Erfindung besteht darin, eine Einfassung des flüssigkeitsgeschmierten Drehelements zu schaffen, die die oben beschriebenen Probleme vermeidet.
- Hierzu ist die erfindungsgemäße Einfassung durch eine Trennwand gekennzeichnet, die zwischen der Ablassstelle und dem zweiten Element so angeordnet ist, dass ein Wandern von Schmierflüssigkeit von der Ablassstelle zu dem zweiten Element im Wesentlichen verhindert wird.
- Trennwände in Getrieben und im Gehäuse sind an sich aus der US-A-4 231 266 bekannt.
- Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den nachfolgenden abhängigen Ansprüchen gezeigt.
- Kurzbeschreibung der Zeichnungen
- Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen in nicht beschränkender Weise beschrieben, wobei die Zeichnung ein Vertikalschnitt durch eine Turbo-Compound-Einheit ist, die erfindungsgemäß konstruiert ist.
- Detaillierte Beschreibung der Erfindung
- Die in der Figur gezeigte Turbo-Compound-Einheit dient zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor, der vorzugsweise in dem Antrieb eines Lastkraftwagens oder eines Busses enthalten ist.
- Die Turbo-Compound-Einheit umfasst eine Leistungsturbine
11 , die in einem Auslasskanal10 angeordnet ist, wobei die Turbine an einer Turbinenwelle12 angebracht ist. Die Welle ist mittels eines vorderen Radiallagers13 , eines hinteren Radiallagers14 und eines Drucklagers15 angebracht. Diesen Lagern wird Schmieröl über nicht gezeigte Kanäle mit einem Überdruck in dem Bereich von ungefähr 1–5 bar zugeführt. Das Öl wird aus diesen Lagern auf bekannte Weise über nicht gezeigte Ablassstellen abgelassen. - Ein Zahnrad
16 ist mit der Welle12 fest verbunden und kämmt mit einem größeren Zahnrad17 , das zu der Primärseite einer Strömungskupplung18 gehört, die an der vorderen Stirnwand19 des Turbo-Compound-Gehäuses in einem kombinierten Radial- und Axiallager20 gelagert ist. Somit wird Drehenergie von der Turbinenwelle über die Strömungskupplung auf ihre Sekundärseite übertragen. - Das durch die Lager
13 –15 geströmte und vor dem Zahnrad17 vorhandene Schmieröl soll nach unten entlang der Innenseite der vorderen Stirnwand19 des Turbo-Compound-Gehäuses strömen. Eine Trennwand21 ist in dem Raum zwischen der Stirnwand19 und dem Zahnrad17 beispielsweise mittels einer Schraube22 so befestigt, dass ein Spalt23 zwischen der Trennwand und der Innenseite der Stirnwand19 vorhanden ist. Die Trennwand21 ist aus einem Stück Metallblech gebildet, das mit einer Öffnung21a für das Strömungskupplungslager20 versehen ist und ansonsten im Wesentlichen den Seiten des Turbo-Compound-Gehäuses mit seinen Kanten folgt. - Aufgrund der Anordnung der Trennwand
21 in dem Raum zwischen dem Zahnrad17 und der Stirnwand19 kann das Öl in den Spaltraum23 abfließen, ohne dass es durch die Turbulenz beeinflusst wird, die durch die Drehung des Zahnrades17 erzeugt wird. Die vergleichsweise geringe Menge an Öl, die auf das Zahnrad17 treffen kann und durch das Rad radial nach außen geworfen werden kann, wird unter anderem die Seite der Trennwand treffen, die in Richtung des Zahnrades gewandt ist und kann entlang dieser Fläche fließen. - Um zu verhindern, dass Öl von dem hinteren Radiallager
14 und dem Axiallager15 auf das Zahnrad17 oder die Kupplung18 oder andere bewegende Teile trifft, ist eine Umfangsabschirmung24 um die Strömungskupplung18 so angeordnet, dass das Öl nicht in die Strömungskupplung gedrängt werden kann und sich anstatt dessen entlang der Außenseite der Abschirmung24 nach unten in den Ablassraum bewegen muss. Diese Abschirmung kann gleichzeitig als Prallschutz für drehende Teile, z. B. die Kupplung dienen. - Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind verschiedene Modifikationen innerhalb des Schutzbereichs der folgenden Ansprüche möglich.
Claims (3)
- Einfassung für flüssigkeitsgeschmierte Drehelemente (
12 ,16 ,17 ), mit einer Turbo-Compound-Einheit und einem Getriebezug, die zur Übertragung einer Drehung von einer Welle (2 ) auf ein Zahnrad (17 ) angeordnet sind, wobei die Welle (12 ) mittels Lagern in der Einfassung angebracht und mit mindestens einer Lagerschmierfluidablassstelle für Schmierfluid versehen ist und das Zahnrad (17 ) nichtdrehbar mit der Primärseite einer in der Turbo-Compound-Einheit enthaltenen Strömungskupplung (18 ) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trennwand (21) so zwischen der Ablassstelle und dem Zahnrad (17 ) angebracht ist, dass ein Wandern von Schmierfluid von der Ablassstelle zum Zahnrad im Wesentlichen verhindert wird. - Einfassung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (
21 ) eine Abschirmplatte umfasst. - Einfassung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskupplung von einer Prallschutzplatte (
24 ) umgeben ist, die zum Leiten von Schmieröl an der Strömungskupplung (18 ) vorbei ausgeführt ist.
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