-
Die
Erfindung betrifft ein Getriebe, im Einzelnen gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1; ferner einen Antriebsstrang gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 13.
-
Es
ist allgemein bekannt, in Getriebebaueinheiten einen Wärmetauscher
anzubauen zum Zwecke der Kühlung
des zum Betrieb des Getriebes erforderlichen Betriebsmittels, insbesondere
des Steuermittels zur Betätigung
von Schaltelementen und/oder des Schmiermittels. Probleme bereiten
jedoch stets die großen
Kühlmittelleitungen.
Diese müssen
beim Einsatz von derartigen Getrieben in LKWs, insbesondere in Omnibussen
entsprechend an die objektiven Gegebenheiten angepasst werden, da
die Getrieberäume
unterschiedlich gestaltet sind. Durch die erforderliche große durchfließende Menge nehmen
die Leitungen und die Anschlüsse
unerwünscht
viel Platz in Anspruch. Ferner können
bei unsachgemäßen Anbau
Leckagen nicht ausgeschlossen werden. Ferner sind komplizierte Leitungsführungen
bei der Auslegung des Antriebsstranges immer mit zu berücksichtigen.
-
Der
Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit der Anbindung eines
Wärmetauschers
an ein Getriebe derart zu gestalten, dass die genannten Nachteile
vermieden werden. Insbesondere ist auf eine Anbindung abzustellen,
die weitestgehendst unabhängig
von den Einbaugegebenheiten ist. Ferner soll die erfindungsgemäße Lösung bezüglich der
Leckageverluste bei unsachgemäßen Anbau auf
möglichst
geringe Verluste ausgelegt sein.
-
Die
erfindungsgemäße Lösung ist
durch die Merkmale des Anspruchs 1 charakterisiert. Die Integration
in einer Antriebsanlage ist im Anspruch 13 beschrieben. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind jeweils in den Unteransprüchen wiedergegeben.
-
Ein
erfindungsgemäß gestaltetes
Getriebe mit wenigstens einen Eingang und wenigstens einen Ausgang
umfasst ein Gehäuse.
Am Gehäuse
ist ausgangsseitig wenigstens ein Anschluss zur wenigstens mittelbaren
Kopplung mit einem Wärmetauscher vorgesehen.
Ferner sind Leitungen oder Kanäle
zur Führung
von zum Betrieb des Getriebes erforderlichen Medien und/oder Fremdmedien,
die an wenigstens einen jeweils dafür vorgesehenen Anschluss zur Kopplung
mit einem Wärmetauscher
am Gehäuse münden, vorgesehen.
-
Bei
dieser Lösung
erhalten die Kühlmittelleitungen
sozusagen motorseitig am Getriebe einen Standardanschluss. Die weiterführenden
Kühlmittel- und Ölkanäle werden
in das Gehäuse,
insbesondere die Gehäusewand
integriert, so dass störende
außen liegende
Leitungen vermieden werden. Ferner ist diese Lösung nahezu leckagefrei. Unter
zum Betrieb des Getriebes erforderlichen Medien wird dabei in der
Regel Öl
verstanden, welches im Getriebegehäuse im Getriebesumpf vorhanden
ist. Unter Fremdmedien wird in der Regel ein Kühlmittel verstanden, wobei
es sich bei diesem Kühlmittel
um eine Flüssigkeit oder
ein Flüssigkeits-Gasgemisch handeln
kann.
-
Durch
die Integration der ansonsten entlang oder außerhalb des Getriebes geführten Leitungen benötigt die
erfindungsgemäße Lösung kaum
zusätzlichen
Bauraum. Die Montage beziehungsweise Integration dieser Leitungen
in einen entsprechenden Kreislauf kann sehr einfach erfolgen. Des
Weiteren wird damit eine kostengünstige
Möglichkeit
geschaffen, eine Kühlung
vorzunehmen, da weniger Einzelteile erforderlich sind. Bei dem Fremdmedium
in Form eines Kühlmediums
handelt es sich in der Regel entweder speziell um ein Kühlmittel
aus einem separaten Kühlsystem
oder aber beispielsweise auch um das Kühlmittel, welches in einem,
einer Antriebsmaschine zugeordneten Kreislauf geführt wird. Die
Leitungen zur Führung
von Betriebsmittel und/oder dem Fremdmedium sind dabei in der Gehäusewand
integriert. In der Regel sind jeweils wenigstens zwei derartige
Kanäle
vorgesehen, um zumindest einen Hin- und Rücklauf zu einem mit dem Getriebe
koppelbaren Wärmetauscher
zu ermöglichen.
Dieser Wärmetauscher
kann
- a) am Getriebeausgang am Abtriebsdeckel
angeflanscht werden oder
- b) bildet den Abtriebsdeckel.
-
Die
letzt genannte Möglichkeit
bietet den Vorteil einer sehr hohen Bauteilintegration und Funktionalität.
-
Die
Kanäle
zur Führung
von zum Betrieb des Getriebes erforderlichen Medien, insbesondere
dem Getriebeöl
erstrecken sich dabei innerhalb der axialen Erstreckung des Gehäuses von
einer Stelle an der Gehäuseinnenwand
durch diese bis zum Anschluss auf der bei Leistungsübertragung
vom Eingang zum Ausgang betrachteten Abtriebsseite des Getriebes.
Die Führung
der Fremdmedien erfolgt über
die gesamte axiale Erstreckung des Gehäuses hinweg.
-
Bei
den Fremdmedien kann es sich dabei um ein Kühlmedium handeln, welches
- a) einem separatem Kreislauf zugeordnet ist
oder aber
- b) dem Kühlmittelkreislauf
der mit dem Getriebe wenigstens mittelbar gekoppelten Antriebsmaschine
entspricht.
-
Die
letzt genannte Möglichkeit
bietet den Vorteil, dass insbesondere bei räumlich sehr naher Anordnung
von Motor und Getriebe hier eine sehr große Kompaktheit erzielt wird,
da die außerhalb
dieser Komponenten geführten
Leitungen auf ein Minimum begrenzt werden. Ferner bietet die Führung über das
Gehäuse
bei gleichzeitig integrierten Kanälen für das zum Betrieb des Getriebes
erforderlichen Betriebsmittel die Möglichkeit, bereits bei Führung im Gehäuse einen
entsprechenden Kühleffekt
auf das zum Betrieb des Getriebes erforderliche Betriebsmittel zu
erzielen. Zu diesem Zweck werden vorzugsweise die Kanäle zur Führung der
Fremdmedien und des zum Betrieb des Getriebes erforderlichen Medien
parallel geführt,
wobei vorzugsweise die Wand zwischen diesen hinsichtlich ihrer Dicke
minimiert wird.
-
Die
erfindungsgemäße Lösung wird
nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen
folgendes dargestellt:
-
1a und 1b verdeutlichen in schematisch vereinfachter
Darstellung anhand zweier Ansichten eine vorteilhafte Ausgestaltung
eines erfindungsgemäßen Getriebes;
-
2 verdeutlicht eine Integration
eines erfindungsgemäß gestalteten
Getriebes in ein Antriebssystem unter Ausnutzung des Kühlsystems
der Antriebsmaschine;
-
3 verdeutlicht anhand einer
Ausführung gemäß 1a ein Getriebe mit Winkelabtrieb.
-
Die 1a und 1b verdeutlichen in schematisch stark
vereinfachter Darstellung anhand verschiedener Ansichten eines Getriebes 1 eine
besonders vorteilhafte Ausgestaltung die erfindungsgemäßen Lösung. Das
Getriebe 1 weist mindestens einen Eingang E und wenigstens
einen Ausgang A auf. Die zwischen diesen angeordneten Drehmoment übertragenden
Bauteile sind von einem Gehäuse 2 umschlossen.
Am Gehäuse
ist ausgangsseitig, d.h. im Bereich der zum Ausgang A gewandten
Stirnseite 3 mindestens ein Anschluss 4 zur Kopplung
mit flüssigkeitsführenden
Leitungen oder Kanälen
oder eines Wärmetauschers
vorgesehen. Erfindungsgemäß sind im
Getriebe Leitungen oder Kanäle 5 zur
Führung
von zum Betrieb des Getriebes erforderlichen Medien und/oder Fremdmedien
vorgesehen, die an wenigstens einen jeweils dafür vorgesehenen Anschluss zur
Kopplung mit einem Wärmetauscher oder
flüssigkeitsführenden
Leitungen am Gehäuse 2 münden. Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind entsprechend einer Ansicht
A gemäß 1a und 1b anhand einer Schnittdarstellung wiedergegeben
die Leitung beziehungsweise der Kanal oder die Leitungen beziehungsweise
Kanäle 5 in der
Gehäusewand 6 des
Gehäuses 2 integriert.
Unter den zum Betrieb des Getriebes erforderlichen Medien werden
beispielsweise das im Getriebesumpf vorhandene Öl verstanden, ferner Druck
und Steuermittel zur Beaufschlagung von Stellgliedern etc.. Unter Fremdmedien
werden dabei Flüssigkeiten
oder Flüssigkeits-Gasgemische
verstanden, die entweder nur eine Kühlfunktion übernehmen, oder auch zur Funktion
anderer Aggregate erforderlich sind, beispielsweise das Kühlmedium
eines der Antriebsmaschine zugeordneten Kühlmittelkreislaufes. In der 1b wird dabei beispielhaft
gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausgestaltung sowohl Kanäle 7 für ein Fremdmedium
in Form eines Kühlmittels
als auch Kanäle 8 zur
Führung
von zum Betrieb des Getriebes erforderlichen Betriebsmittel vorgesehen.
Die Anordnung erfolgt dabei jeweils in der Gehäusewand 6 des Gehäuses 2.
Die Kanäle 7.1 und 7.2 erstrecken
sich dabei von der Eingangsseite, d.h. von jeweils einem Anschluss 9 und 10 am
Gehäuse 2 im
Bereich der zum Eingang E gewandten Stirnseite 11 durch
die Gehäusewand 6 bis
zu den Anschlüssen 4.1 und 4.2 für die Kopplung
mit weiterführenden
Kanälen
für das Kühlmedium.
Erstrecken sich dabei die Kanäle 7.1 und 7.2 in
axialer Richtung betrachtet über
die gesamte Erstreckung des Gehäuses 2 durch
dieses, können
die Kanäle 8.1 und 8.2 an
beliebiger Stelle am Innenumfang 12 der Gehäusewand 6 münden. Diese
erstrecken sich dann in axialer Richtung betrachtet ebenfalls durch
das Gehäuse 2,
insbesondere die Gehäusewand 6 in
Richtung zum Ausgang A hin betrachtet und münden in dafür vorgesehene Anschlüsse 4.3 und 4.4,
die mit weiterführenden
Kanälen,
Leitungen direkt oder indirekt mit einem Wärmetauscher koppelbar sind.
Die Kanäle 7.1 und 8.1 fungieren
beispielsweise als Hinleitungen, die Kanäle 7.2, 8.2 als
Rückleitungen.
-
Bei
der in der 1b dargestellten
Ausführung
handelt es sich um eine besonders kompakte Ausführung. Dabei erfolgt die Anordnung
in den material intensiven Gehäusebereichen,
d.h. vorzugsweise unterhalb einer Ebene, die durch die Verlängerung der
Rotationsachse der Getriebeeingangswelle und einer Senkrechten dazu
beziehungsweise der Getriebeausgangswelle und einer Senkrechten
dazu aufgespannt wird. Die Anordnung erfolgt ferner vorzugsweise
symmetrisch, d.h. beidseits der Drehmoment übertragende Bauteile in der
Gehäusewand 6.
Die in der 1 dargestellte
Lösung
bietet den Vorteil eines geringen Platzbedarfes, da keine zusätzlichen
Leitungen, die mit dem Wärmetauscher
gekoppelt werden, außerhalb
des Getriebes zu führen
sind und bei der Auslegung des Antriebsstranges zu berücksichtigen
sind. Ferner kann eine sehr schnelle und einfache Montage der Anschlussleitungen
beziehungsweise der Kopplung mit dem Wärmetauscher erfolgen. Die Integration
der Leitungen in Form von Kanälen
in der Gehäusewand
führt zu
einer wesentlich kostengünstigeren
Lösung,
da weniger Einzelteile benötigt
werden.
-
Die 2 verdeutlicht anhand einer
Ansicht auf einen Ausschnitt aus einem Antriebsstrang 13 den
Einsatz der erfindungsgemäßen Lösung in
Form des Getriebes 1 zur Führung von Fremdmedien in Form
von Kühlmittel
aus einem Kühlmittelkreislauf 14,
welcher beispielsweise einer mit dem Getriebe 1 wenigstens
mittelbar gekoppelten Antriebsmaschine 15 zugeordnet ist.
Daraus wird ersichtlich, dass die Kühlmittelleitungen eingangsseitig,
d.h. im Bereich des Einganges E in das Getriebegehäuse 2,
insbesondere die Gehäusewand 6 münden. Diese
Leitungen werden durch das gesamte Gehäuse geführt und münden entweder über eine
separate, hier mit unterbrochener Linie dargestellte Leitung in
einen, am Getriebe 1 im Bereich des Ausganges A angebauten Wärmetauscher 16.1 wobei
die Kopplung über
Leitungen, vorzugsweise in Form von Rohrleitungen 17 erfolgt
oder aber direkt in den Wärmetauscher 16.2. Diese
ist im letzt genannten Fall direkt am Gehäuse 2 im Bereich der
Stirnseite 3 angeflanscht. Die Führung des Kühlmittels durch das Gehäuse 6 bietet
insbesondere ferner den Vorteil, dass bei entsprechender Zuordnung
zu den ölführenden
Leitungen beziehungsweise Kanälen 8 im
Gehäuse
bereits auch hier eine mehr oder weniger indirekte Kühlung und
ein Wärmeaustausch
zwischen dem Kühlmittel
im Kanal 7, insbesondere 7.1 und dem zur Funktion
des Getriebes erforderlichen Betriebsmittel im Kanal 8.1 erfolgen
kann. Beide können
dabei mit geringerer Temperaturdifferenz zueinander dem Wärmetauscher 16.1 beziehungsweise
in anderer Ausführung 16.2 zugeführt werden.
-
Der
Wärmetauscher
ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass nicht nur eine Luftkühlung gewährleistet
wird sondern auch aktiv über
zusätzliches Kühlmittel
eine Kühlung
und damit auch ein Wärmeaustausch
zwischen dem Kühlmittel
des Kühlmittelkreislaufes 14 und/oder
dem zur Funktion des Getriebes erforderlichen Betriebsmittel möglich wird.
-
Die
in der 2 dargestellte
Ausführung stellt
eine besonders vorteilhafte Möglichkeit
der Führung
von Fremdmedien dar. Denkbar sind jedoch auch andere Lösungen,
insbesondere kann auch die Führung
anderer dem Wärmetauscher
zu zuführender
Fremdmedien über
das Getriebe 1 erfolgen.
-
Bezüglich der
Zuordnung als Zulaufleitung zum Wärmetauscher und Ablaufleitung
vom Wärmetauscher
beziehungsweise zur Kopplung mit dem Wärmetauscher bestehen unterschiedliche
Möglichkeiten.
Diese richten sich je nach gewünschter
Anzahl der erforderlichen Fremdmedien und/oder betriebsmittelführenden
Kanäle
im Gehäuse
und ferner den erforderlichen Einsatzbedingungen.
-
Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann der Wärmetauscher 16.2 gleichzeitig derart
ausgestaltet sein, dass dieser den Gehäusedeckel 18 bildet.
-
Die 1 und 2 verdeutlichen Ausführungen von Getrieben 1,
bei denen Eingang und Ausgang koaxial oder parallel zueinander angeordnet
sind. Denkbar ist diese erfindungsgemäße Lösung auch bei Ausführungen
mit einem Winkeltrieb 19, wie in der 3 schematisch vereinfacht anhand einer
Ansicht gemäß 1a verdeutlicht, wobei in
diesem Fall die Leitungsverbindungen durch den den Winkeltrieb 19 umschließenden Gehäuseteil 20 geführt werden.
-
- 1
- Getriebe
- 2
- Gehäuse
- 3
- Stirnseite
- 4,
4.1, 4.2, 4.3, 4.4
- Anschluss
- 5
- Leitung/Kanal
- 6
- Gehäusewand
- 7,
7.1, 7.2
- Kanal
- 8.1,
8.2
- Kanal
- 9
- Anschluss
- 10
- Anschluss
- 11
- Stirnseite
- 12
- Innenumfang
des Gehäuses
- 13
- Antriebsstrang
- 14
- Kühlmittelkreislauf
- 15
- Antriebsmaschine
- 16.1,
16.2
- Wärmetauscher
- 17
- Leitung
- 18
- Gehäusedeckel
- 19
- Winkeltrieb
- 20
- Gehäuseteil