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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit einem Gehäuse mit
einer Seite, an der mindestens zwei Aufstandsfüße mit Aufstandsflächen vorgesehen
sind. Die Aufstandsfüße stehen über die
die Seite bildenden Oberfläche über, so
dass zwischen der die Seite bildenden Oberfläche und der Ebene, in der die
der Oberfläche
am nächsten
kommende Aufstandsfläche
liegt, ein Freiraum besteht.
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Derartige
Gehäuse
werden häufig
bei Kupplungen und Getrieben eingesetzt. Aus der Praxis sind beispielsweise
Zahnradgetriebe der Firma A. Friedr. Flender AG aus Bocholt bekannt.
Diese Getriebe weisen ein Getriebegehäuse auf, das an seiner Unterseite
vier Aufstandsfüße mit rechteckigen
Aufstandsflächen
auf. Die Aufstandsfüße stehen über die
die Unterseite bildende Oberfläche über, sodass zwischen
der die Ober-, bzw. Unterseite bildenden Oberfläche und der Ebene, in der die
Aufstandsflächen
liegen, ein Freiraum besteht.
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Bei
derartigen Getrieben hat es sich gezeigt, dass ihre Leistungsgrenze,
also das maximal mit dem Getriebe übertragbare Drehmoment, weniger durch
die mechanische Standfestigkeit der Bauteile, beispielsweise der
Zahnräder
und Wellen begrenzt wird, als durch die sogenannte thermische Leistung, also
die Möglichkeit,
die in dem Gehäuse
durch Reibung entstehende Wärme
an die Umgebung abzuleiten.
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Vor
diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung mit einem Gehäuse
mit Aufstandsfüßen zu schaffen,
das zumindest einen Nachteil des Standes der Technik nicht aufweist
und insbesondere bessere Möglichkeiten zur
Abgabe in dem Gehäuse
entstehender Wärme
an die Umgebung des Gehäuses
aufweist.
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Die
Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, den ohnehin bestehenden
Freiraum zwischen der Ebene, in der die Aufstandsflächen liegen
und der die Seite bildende Oberfläche zu nutzen, um einen durch
ein Lüfterrad
erzeugten Luftstrom zumindest teilweise über die die Seite bildende
Oberfläche zu
führen.
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Hierzu
sieht die Erfindung vor, dass die Vorrichtung eine antreibbare Welle
aufweist, die sich durch eine Öffnung
in dem Gehäuse
von außen
in das Gehäuse
hineinerstreckt. Eine solche Welle kann dazu genutzt werden, auf
dem Teil der Welle, der sich außerhalb
des Gehäuses
befindet, ein Lüfterrad
anzuordnen, das bei einer Rotation der Welle einen Luftstrom erzeugt,
der über
die die Seite bildende Oberfläche
strömt.
Die antreibbare Welle kann eine durchgängige, einstückige Welle
sein, die sich von innerhalb des Gehäuse nach außen erstreckt. Ebenso kann
die Welle aus mehreren Bauteilen bestehen, beispielsweise eine Aufsteckwelle
sein, die auf eine antreibbare Aufnahme aufgesteckt wird, falls
die Aufnahme beispielsweise plan mit dem Gehäuse abschließt.
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Dabei
ist es erfindungsgemäß vorgesehen, eine
Abdeckung derart an den Aufstandsfüßen zu befestigen, dass dadurch
ein Freiraum gebildet wird, der von der Abdeckung und der die Seite
bildenden Oberfläche
begrenzt wird und durch den zumindest ein Teil des von dem Lüfterrad
erzeugten Luftstroms strömen
kann. Die Abdeckung bietet dabei die Möglichkeit, den Luftstrom gezielt über die
Oberfläche
zu führen.
Insbesondere kann – falls
dies bei einer bestimmten Bauform gewünscht ist – die Abdeckung dazu eingesetzt
werden, sicherzustellen, dass der Luftstrom über die gesamte die Seite bildende
Oberfläche
strömt
und erst dann von dem Gehäuse
abströmt.
Dadurch kann eine vollflächige
Kühlung
der Seite erreicht werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
weist die Abdeckung Elemente zur Beeinflussung des Luftstroms auf,
die in den von der Abdeckung und der die Seite bildenden Oberfläche begrenzten
Freiraum ragen. Derartige Elemente zur Beeinflussung des Luftstroms
können
beispielsweise Bleche sein. Diese Bleche können sich in einer bevorzugten
Ausführungsform
von der Abdeckung bis zu der die Seite bildenden Oberfläche erstrecken.
In einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Bleche in einem Winkel zur Hauptströmungsrichtung des Luftstroms
angeordnet. Ebenso können
andersartige Elemente zur Beeinflussung des Luftstroms vorgesehen
sein. Beispielsweise können
noppenartige Erhebungen an der Abdeckung vorgesehen sein, an denen
der Luftstrom verwirbelt wird.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
weist die die Seite bildende Oberfläche Elemente zur Beeinflussung
des Luftstroms auf, die in den von der Abdeckung und der die Seite
bildenden Oberfläche begrenzten
Freiraum ragen. Derartige Elemente zur Beeinflussung des Luftstroms
können
beispielsweise Bleche sein. Diese Bleche können sich in einer bevorzugten
Ausführungsform
von der Oberfläche
bis zur Abdeckung erstrecken. In einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Bleche in einem Winkel zur Hauptströmungsrichtung des Luftstroms
angeordnet. Ebenso können
andersartige Elemente zur Beeinflussung des Luftstroms vorgesehen
sein. Beispielsweise können
noppenartige Erhebungen an der Oberfläche vorgesehen sein, an denen
der Luftstrom verwirbelt wird.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
weisen sowohl die Abdeckung als auch die die Seite bildende Oberfläche Elemente
zur Beeinflussung des Luftstroms auf, die in den von der Abdeckung
und der die Seite bildenden Oberfläche begrenzten Freiraum ragen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Abdeckung im wesentlichen eben ausgebildet. Dies erlaubt
es, die Abdeckung einfach herzustellen, beispielsweise aus einem
Blech. Eventuell vorgesehene Elemente zur Beeinflussung des Luftstroms
können an
dieses Blech angebracht werden, beispielsweise geschweißt oder
geklebt werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
erstreckt sich die Abdeckung parallel zur Ebene der Aufstandsflächen. Dies
vereinfacht die Befestigung der Abdeckung an dem Gehäuse, insbesondere
weil der Gehäuseaufbau
symmetrisch gehalten werden kann. Alternativ ist es denkbar, dass
sich eine, vorzugsweise eine eben ausgebildete Abdeckung antiparallel
zur Ebene der Aufstandsfläche
erstreckt. Beispielsweise kann bei einem Gehäuse, bei dem sich die die Seite
bildende Oberfläche
parallel zur Ebene der Aufstandsflächen erstreckt, eine Abdeckung
derart angebracht werden, dass sich der durch die Abdeckung und
die die Seite bildende Oberfläche
begrenzte Freiraum von der Eintrittsseite, an der der vor dem Lüfterrad
erzeugte Luftstrom in den Freiraum einströmt, aus keilförmig verjüngt oder
keilförmig
aufweitet. Dadurch kann eine Beeinflussung der Strömungsgeschwindigkeit
des Luftstroms erreicht werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
weist die Abdeckung an mindestens einer Seite eine Abkantung auf.
Die Abkantung kann sich über
die ganze Seite der Abdeckung erstrecken. Insbesondere bevorzugt überragt
die Abdeckung mit der Abkantung die Seite und ist so ausgerichtet,
dass ein Teil des Luftstroms, nach dem er über die Seite geströmt ist, durch
die Abkantung derart umgelenkt wird, dass er über eine weitere Seite des
Gehäuses,
die an die erste Seite angrenzt, strömt. Dadurch kann das Gehäuse an mehreren
Seiten gekühlt
werden. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Abkantung
an der Seite der Abdeckung vorgesehen, die der Seite der Abdeckung
gegenüberliegend
angeordnet ist, an der der Luftstrom in den Freiraum eintritt. Alternativ
kann die Abdeckung an allen Seiten oder an allen Seiten mit Ausnahme
der Seite, an der der Luftstrom in den Freiraum eintritt, Abkantungen
aufweisen. Diese Bauform erlaubt es, den Luftstrom möglichst
lang entlang von Seiten des Gehäuses
zu führen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
weisen die Aufstandsfüße jeweils
unterhalb der Ebene der Aufstandsfläche einen Vorsprung auf. Die
Abdeckung liegt in dieser bevorzugten Bauform auf den Vorsprüngen der
Aufstandsfläche
auf. Es hat sich gezeigt, dass diese Bauform eine besonders gute
Möglichkeit
zur Anbringung der Abdeckung an dem Gehäuse bietet, insbesondere im
Bezug auf die Ausrichtung der Abdeckung relativ zu dem Gehäuse. Ferner kann
auf diese Weise vermieden werden, dass die Abdeckung über die
Ebene der Aufstandsflächen
hinausragt. Damit wird erreicht, dass die äußeren Abmessungen der Vorrichtung
unverändert
bleiben.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
wird die Abdeckung an das Gehäuse
angeklebt und/oder angeschraubt, beispielsweise mittels Blechschrauben
oder mittels Senkschrauben.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
erstreckt sich die Abdeckung über
die gesamte die Seite bildende Oberfläche. Dadurch wird erreicht,
dass der Luftstrom durch die Abdeckung über die gesamte Oberfläche der
Seite geführt
wird. In einer alternativen Ausführungsform
ist es möglich,
dass sich die Abdeckung nur über
einen Teil der die Seite bildende Oberfläche erstreckt. Es hat sich
gezeigt, dass ein über
Teile der Oberfläche
durch die Abdeckung geführter
Luftstrom auch dann noch gut über
den verbleibenden Teil der Oberfläche strömt, wenn er nur über einen
ersten Teil der Oberfläche
durch die Abdeckung geführt
wird. Es wird vermutet, dass dem Luftstrom durch die teilweise Führung durch
die Abdeckung eine Strömungsrichtung
aufgeprägt
wird, die der Luftstrom auch dann noch im wesentlichen beibehält, wenn
er nicht mehr durch die Abdeckung geführt wird. In einer bevorzugten
Ausführungsform
erstreckt sich die Abdeckung mindestens über 25%, insbesondere bevorzugt über 50%
und besonders bevorzugt über
75% der die Seite bildenden Oberfläche.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Gehäuse
im wesentlichen quaderförmig
aufgebaut und weist eine Oberseite, eine Unterseite und vier Seitenflächen auf.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
erstreckt sich die Oberfläche
der Seite, an der die Abdeckung vorgesehen ist, im wesentlichen
in einer Ebene.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
weist das Gehäuse
Ecken auf, in denen die Oberflächen mindestens
dreier Seiten aneinandergrenzen. Bei der insbesondere bevorzugten
quaderförmigen
Bauweise des Gehäuses
weist das Gehäuse
acht Ecken auf, wobei an jeder Ecke zwei Seitenflächen und
die Oberseite, bzw. die Unterseite aneinandergrenzen. In einer bevorzugten
Ausführungsform
sind an mindestens drei Ecken des Gehäuses Aufstandsfüße vorgesehen
oder zwei längliche
Aufstandsfüße, die jeweils
zwei Ecken verbinden und sich über
die Breite des Gehäuses
erstrecken.
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Insbesondere
bevorzugt sind an allen Ecken des Gehäuses Aufstandsfüße vorgesehen.
Ist an einer Ecke ein Aufstandsfuß vorgesehen, so steht dieser
Aufstandsfuß vorzugsweise über alle
an dieser Ecke aneinandergrenzenden Oberflächen über. Alternativ kann der Aufstandsfuß plan mit
einer der an die Ecken angrenzenden Oberflächen ausgebildet sein und nur
im Bezug auf eine oder die weiteren Oberflächen überstehend ausgebildet sein.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
sind die in die gleiche Richtung weisenden Aufstandsfüße derart
ausgebildet, dass ihre Aufstandsflächen in einer Ebene liegen.
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Die
Vorzüge
der Erfindung werden aber bereits erreicht, wenn zwischen der die
Seite bildenden Oberfläche
und der Ebene, in der die der Oberfläche am nächsten kommende Aufstandsfläche liegt,
ein Freiraum besteht. So ist es möglich, dass die Aufstandsfüße aus Gründen der
Einbausituation, in der die Vorrichtung eingebaut werde soll, Aufstandsflächen haben,
die in unterschiedlichen, insbesondere in unterschiedlichen, zueinander
parallelen Oberflächen
liegen. Hier könnte
eine Abdeckung beispielsweise knapp unterhalb der Ebene angeordnet
sein, in der die der Oberfläche
am nächsten
kommende Aufstandsfläche
liegt, und seitlich an den weiteren, über diesen Aufstandsfuß hinausragenden
Aufstandsfüßen befestigt
sein.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist zumindest ein Aufstandsfuß nicht
an einer Ecke des Gehäuses
angeordnet. Ein Aufstandsfuß kann
beispielsweise auf der die Seite bildenden Oberfläche, beispielsweise
im Flächenmittelpunkt
dieser Oberfläche
angeordnet sein. Ebenso kann ein Aufstandsfuß an einer Kante des Gehäuses angeordnet
sein, an der die Oberflächen
zweier Seiten des Gehäuses
aneinandergrenzen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Gehäuse
quaderförmig
ausgebildet, wobei es eine rechteckige Seite und sechs Aufstandsfüße aufweist,
wobei vier Aufstandsfüße an den
vier Ecken der rechteckigen Seite und zwei Aufstandsfüße in der Mitte
der beiden Kanten angeordnet sind, die die Längskanten der rechteckigen
Seite bilden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Aufstandsfüße einstückig mit
dem Gehäuse
ausgebildet. Alternativ können
alle oder einige der Aufstandsfüße separate
Bauteile sein, die an dem Gehäuse
angebracht werden, beispielsweise mit dem Gehäuse verschraubt werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist das Gehäuse
als Gussgehäuse
ausgebildet. Dies erlaubt eine einfache Herstellung des Gehäuses. Ferner
können
bei Gussgehäusen
Werkstoffe eingesetzt werden, die eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen, sodass die
in dem Gehäuse
erzeugte Wärme
gut durch die Gehäusewand
geleitet werden kann.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
weisen die Aufstandsfüße in Richtung
der Flächennormalen
der die Seite bildenden Oberfläche
einen im wesentlichen konstanten Querschnitt auf. Zwar ist es alternativ
möglich,
die Aufstandsfüße in Richtung
der Flächennormalen
der die Seite bildenden Oberfläche verjüngend auszubilden,
sodass sie eine geringe Aufstandsfläche aufweisen oder aber in
Richtung der Flächennormalen
der die Seite bildenden Oberfläche sich
verbreiternd auszugestalten, sodass sie eine besonders große Aufstandsfläche aufweisen.
Es ist jedoch bevorzugt, die Aufstandsfüße mit einem im wesentlichen
konstanten Querschnitt auszubilden. In einer bevorzugten Ausführungsform
weist die Summe der in einer Ebene senkrecht zur Flächennormalen liegenden
Querschnitt der Aufstandsfüße eine
Fläche
von ca. 15% der die Seite bildenden Fläche auf. In einer bevorzugten
Ausführungsform
weist die Summe der in einer Ebene senkrecht zur Flächennormalen
liegenden Querschnitt der Aufstandsfüße eine Fläche von maximal ca. 25% und
mindestens ca. 5% der die Seite bildenden Fläche auf.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der maximale Abstand zwischen der Ebene, in der die Aufstandsflächen liegen
und der die Seite bildenden Oberfläche kleiner als 20 mm, insbesondere
bevorzugt kleiner als 15 mm. In einer bevorzugten Ausführungsform
ist die die Seite bildende Oberfläche eben ausgebildet, wobei
die Abdeckung und die Oberfläche
einen konstanten Abstand zueinander aufweisen, der kleiner ist als
20 mm, insbesondere bevorzugt kleiner als 15 mm. Es hat sich gezeigt, dass
mit diesem Abstand zwischen der Oberfläche und der Abdeckung eine
gute Führung
der Luftströmung
erreicht werden kann.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist auf dem Teil der Welle, der sich in dem Gehäuse befindet, mindestens ein
Zahnrad eines Getriebes angeordnet. Ferner ist eine weitere Welle
vorgesehen, die sich durch eine weitere Öffnung in dem Gehäuse von
außen
in das Gehäuse
hinein erstreckt. Auf einem Teil dieser weiteren Welle, der sich
in dem Gehäuse
befindet, ist mindestens ein weiteres Zahnrad des Getriebes angeordnet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung
ist insbesondere bevorzugt ein Getriebe. Ebenso kann die erfindungsgemäße Vorrichtung
jedoch auch als Kupplung ausgebildet sein.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist in dem Gehäuse
ein Getriebe angeordnet, das ein Stirnradgetriebe oder ein Kegelstirnradgetriebe
ist. Es hat sich gezeigt, dass die durch das Erzeugen eines Luftstroms
und Führen
eines Luftstroms gesteigerte thermische Leistung besonders gut bei
Getrieben eingesetzt werden kann. Hier kann der von einem Lüfterrad
mit kompakter Bauform erzeugte Luftstrom in beachtlicher Weise dazu
führen,
die thermische Leistung des Getriebes zu steigern.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
weist die Vorrichtung ein das Lüfterrad
zumindest teilweise umgebendes weiteres Gehäuse auf. Dieses ist insbesondere
derart ausgebildet, dass es den von dem Lüfterrad erzeugten Luftstrom
in Richtung auf die die Seite bildende Oberfläche lenkt. Dabei ist die Gehäuseform
vorzugweise derart gewählt,
dass die Anströmung
der Oberfläche
und die dafür
ggf. notwendige Umlenkung des Luftstroms verlustarm erfolgt. Insbesondere
bevorzugt ist, dass das Lüfterrad
umgebende Gehäuse
derart ausgebildet ist, dass es das Lüfterrad derart umgibt, dass
beim Betrieb des Lüfterrads
keine Verletzungsgefahr besteht.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung näher
darstellenden Zeichnung näher
erläutert.
Darin zeigen,
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1 eine
perspektivische Darstellung eines Gehäuses einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
bei der das Gehäuse
ohne die an den Aufstandsfüßen befestigen
Abdeckung dargestellt ist und
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2 eine
perspektivische Darstellung des Gehäuses gemäß 1, bei der
das Gehäuse
mit der an den Aufstandsfüßen befestigen
Abdeckung dargestellt ist.
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In
der 1 ist ein Gehäuse 1 einer
als Kegelstirnradgetriebe ausgebildeten Vorrichtung dargestellt.
Der Grundkörper
des Gehäuses 1 ist
im wesentlichen quaderförmig
ausgebildet. Die die Oberseite des Gehäuses 1 bildende Oberfläche 2 verläuft eben,
wobei in der Mitte der Oberfläche 2 ein
aus Fertigungsgründen
vorgesehener Grat 3 und eine sog. Inspektionsöffnung 4 vorgesehen
sind. Die Oberfläche 2 ist
rechteckig ausgebildet.
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Das
Gehäuse 1 weist
ferner eine (nicht dargestellte) Unterseite und 4 Seiten auf, wobei
in der 1 die Oberflächen 5, 6 zweier
Seiten dargestellt sind. Diese Oberflächen 5, 6 verlaufen
aus Konstruktionsgründen
nicht in einer Ebene. In der Oberfläche 5 ist eine Öffnung 7 vorgesehen,
durch die eine (nicht dargestellte) antreibbare Welle sich von außen in das Gehäuse 1 hinein
erstreckt. In der Oberfläche 6 ist eine Öffnung 8 vorgesehen,
durch die sich eine weitere (nicht dargestellte) Welle von außen in das
Gehäuse 1 hinein
erstreckt. In der Oberfläche 6 sind weitere,
durch Deckel verschlossene Öffnungen
vorgesehen. Diese dienen dem Zusammenbau des Getriebes.
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Das
quaderförmige
Gehäuse 1 weist
8 Ecken 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 auf,
an denen jeweils zwei Seiten und die Oberseite, bzw. die Unterseite aneinandergrenzen.
In der dargestellten Ausführungsform
weist das Gehäuse 1 an
jeder Ecke Aufstandsfüße auf.
Die Aufstandsfüße sind
derart ausgebildet, dass sie jeweils drei Aufstandsflächen 16, 17, 18 aufweisen.
Die gleichausgerichteten Aufstandsflächen der Aufstandsfüße liegen
jeweils in einer Ebene.
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Die
der Oberseite zugeordneten Aufstandsfüße stehen über die Oberfläche 2 über. Gleichzeitig sind
diese Aufstandsfüße derart
ausgebildet, dass sie über
den Teil der Seitenflächen,
der unmittelbar an sie grenzt, überstehen.
Da die der Oberseite zugeordneten Aufstandsfüße über die Oberfläche 2 überstehen,
besteht zwischen der Oberfläche 2 und der
Ebene, in der die Aufstandsflächen 16 liegen,
ein Freiraum.
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Wird
durch ein auf dem Teil der (nicht dargestellten) Welle, der sich
außerhalb
des Gehäuses 1 befindet,
angeordnetes (nicht dargestelltes) Lüfterrad ein Luftstrom erzeugt,
so strömt
dieser zwischen den an den Ecken 11, 12 angeordneten
Aufstandsfüßen hindurch über die
Oberfläche 2.
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Wie
in 2 dargestellt, ist eine Abdeckung 19 derart
an den an den Ecken 9, 10, 11, 12 vorgesehenen
Aufstandsfüßen befestigt
ist, dass dadurch ein Freiraum gebildet wird, der von der Abdeckung 19 und
der Oberfläche 2 begrenzt
wird. Durch einen zwischen den an den Ecken 11, 12 angeordneten
Aufstandsfüßen und
der Oberfläche 2 und
der Abdeckung 19 begrenzten Spalt 20 strömt der von
dem (nicht dargestellten) Lüfterrad
erzeugte Luftstrom in diesen Freiraum. Die Abdeckung 19 ist
derart ausgebildet, dass sie sich über die gesamte Oberfläche 2 erstreckt.
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In
der 1 sind Vorsprünge 21, 22, 23, 24 zu
erkennen, die unterhalb der Ebene der Aufstandsflächen ausgebildet
sind. Die Abdeckung liegt auf diesen Vorsprüngen auf.
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Die
Abdeckung 19 weist an drei Seiten Abkantungen 25 auf,
die sich jeweils über
die ganze Seite der Abdeckung erstrecken. Die Abkantung 25 überragt
die Oberfläche 2 und
ist so ausgerichtet, dass ein Teil des Luftstroms, nach dem er über die Oberfläche 2 geströmt ist,
durch die Abkantung 25 derart umgelenkt wird, dass er über eine
Seite 6 des Gehäuses 1 strömt. Die
Abdeckung weist an allen Seiten mit Ausnahme der Seite, an der der
Spalt 20 gebildet wird, Abkantungen auf.