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Die Erfindung betrifft eine Saugkanalführung für zwei Hydraulikpumpen sowie ein Ansaug- und Verteilerstück für zwei Hydraulikpumpen.
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Es ist bekannt, dass in heutigen Automat- oder Doppelkupplungsgetrieben für Kraftfahrzeuge zwei Hydraulik- oder Ölpumpen verwendet werden, welche für unterschiedliche Aufgaben genutzt werden und unterschiedliche Drücke liefern. Beispielsweise wird die erste Pumpe zur Betätigung von Schaltelementen benötigt, während die zweite Pumpe Aufgaben der Schmierung und Kühlung übernimmt. Die erste Pumpe wird vorzugsweise über den Verbrennungsmotor angetrieben, während die zweite Pumpe entweder elektrisch oder über die Getriebeabtriebswelle angetrieben werden kann. Für den Fall, dass beide Hydraulikpumpen mit demselben Öl betrieben werden, saugen die Pumpen das Öl über eigene Ansaugkanäle aus einer Ölwanne an. In der Regel ist über der Ölwanne ein hydraulisches Steuergerät angeordnet, während sich die Hydraulikpumpen oberhalb des hydraulischen Steuergeräts befinden. Es können sich daher Bauraumprobleme für die Verlegung der Saugleitungen für beide Hydraulikpumpen ergeben.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine zweckmäßige Anordnung der Saugkanäle für beide Hydraulikpumpen vorzuschlagen.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1 und 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Nach einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Saugkanalführung vorgeschlagen, welche einen gemeinsamen Ansaugkanalabschnitt und zwei separate Zulaufkanalabschnitte aufweist, welche den Saugstutzen der beiden Hydraulikpumpen zugeordnet sind. Damit wird der Vorteil erreicht, dass auf einen zusätzlichen Ansaugkanalabschnitt verzichtet werden kann. Vielmehr werden beide Hydraulikpumpen durch den gemeinsamen Ansaugkanalabschnitt mit Öl versorgt. Der dafür benötigte Bauraum ist entsprechend geringer, sodass der Ansaugkanal durch das hydraulische Steuergerät hindurchgeführt werden kann. Darüber hinaus reduzieren sich die Ansaugverluste. Ein der Saugkanalführung zugeordneter Saugfilter ist dementsprechend mit einer Ansaugstelle ausgestattet, welche an den gemeinsamen Ansaugkanalabschnitt angeschlossen wird. Der Saugfilter kann zwischen einem hydraulischen Steuergerät und der Ölwanne eines Getriebes angeordnet sein.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform weisen der Ansaugkanalabschnitt einen ersten Strömungsquerschnitt, auch Ansaugquerschnitt genannt, und die Zulaufkanalabschnitte zweite und dritte Strömungsquerschnitte, auch Zulaufquerschnitte genannt, auf, wobei die Summe beider Zulaufquerschnitte den Ansaugquerschnitt ergibt. Es erfolgt somit eine Strömungsverzweigung.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Zulaufkanalabschnitte durch einen Strömungsteiler voneinander getrennt. Damit wird eine verlustarme Aufteilung des gemeinsamen Ansaugstromes in zwei Teil- oder Zulaufströme erreicht, wobei die Aufteilung in einen ersten und einen zweiten Teilstrom symmetrisch oder asymmetrisch erfolgen kann, je nach Bedarf und Leistung der jeweiligen Hydraulikpumpe. Ist kein Strömungsteiler vorhanden werden die Pumpen so nach außen hin abgedichtet, dass auf diese Weise ein Ansaugen von Luft in den gemeinsamen Ansaugkanalquerschnitt vermieden wird.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Strömungsteiler als Trennwand ausgebildet, welche entgegen der Ansaugrichtung in den Ansaugquerschnitt hineinragt und die Zulaufquerschnitte voneinander trennt. Bevorzugt kann der Ansaugquerschnitt kreisförmig ausgebildet sein, sodass sich bei einer geraden Trennwand kreisabschnittsförmige gleiche oder ungleiche Zulaufquerschnitte ergeben. Mit der Trennwand wird ferner der Vorteil erreicht, dass eine Rückströmung von einem Saugstutzen zum anderen Saugstutzen vermieden wird. Dies kann insbesondere dann auftreten, wenn eine Pumpe nicht angetrieben wird und nur die andere Pumpe ansaugt. Durch die Trennwand bildet sich vor dem Saugstutzen der stehenden Pumpe ein Totwassergebiet aus, weshalb keine Rückströmung erfolgt.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Zulaufkanalabschnitte jeweils einen Eintritts- und einen Austrittsbereich auf, wobei die Austrittsbereiche an die Saugstutzen der beiden Hydraulikpumpen anschließbar sind. Bevorzugt erfolgt zwischen dem Eintritts- und Austrittsbereich eine Strömungsumlenkung nach außen, d. h. die Axialströmung wird in eine Querströmung umgelenkt, wobei sich der Winkel für die Strömungsumlenkung nach den Einbaubedingungen für die Saugstutzen der beiden Hydraulikpumpen ergibt, er kann also auch spitz oder stumpf sein.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Austrittsbereiche in entgegengesetzte Richtungen. Damit ergeben sich günstige Bauraumbedingungen für den Anschluss der beiden Hydraulikpumpen, deren Saugstutzen sich gegenüber liegen.
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Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Austrittsbereiche gegeneinander höhenversetzt. Damit ist es möglich, die höhenversetzt zueinander angeordneten Saugstutzen der Hydraulikpumpen raumsparend anzuschließen.
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Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung sind bei einem Ansaug- und Verteilerstück für zwei Hydraulikpumpen ein gemeinsamer Ansaugstutzen und zwei Zulaufstutzen vorgesehen, welche an die Saugstutzen der Hydraulikpumpen anschließbar sind. Durch den gemeinsamen Ansaugstutzen erhält man für beide Hydraulikpumpen ein Bauraum sparendes Ansaugkanalsystem. Der gemeinsame Ansaugstutzen, der bevorzugt einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, kann relativ problemlos von der Ölentnahmestelle durch das hydraulische Steuergerät hindurchgeführt werden. Dabei ergeben sich nur ein Durchbruch im Gehäuse des hydraulischen Steuergeräts und damit auch nur eine Abdichtstelle.
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Nach weiteren bevorzugten Ausführungsformen ist – analog zu den vorhergehenden Ansprüchen – zwischen den Zulaufstutzen eine Trennwand vorgesehen. Ferner erfolgt eine Strömungsumlenkung, vorzugsweise um 90 Grad nach außen und bevorzugt in entgegensetzte Richtungen. Darüber hinaus sind die Zulaufstutzen bevorzugt – angepasst an die Einbaulage der Saugstutzen der Hydraulikpumpen – höhenversetzt zueinander angeordnet. Daraus ergeben sich die oben erwähnten Vorteile. Vorteilhaft ist auch, dass das Ansaug- und Verteilerstück einstückig hergestellt werden kann, beispielsweise als Gussteil oder Spritzgussteil. Damit können weitere Hydraulikleitungen eingespart und die Herstellkosten reduziert werden. Dabei kann das Ansaug- und Verteilerstück als Teil eines angrenzenden Bauteils, z.B. des Getriebegehäuses, ausgestaltet sein. Dadurch kann das Ansaug- und Verteilerstück über die bzw. in der Gussstruktur des Getriebegehäuses realisiert werden, womit zusätzlich Bauteile eingespart werden können.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben, wobei sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können. Es zeigen
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1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Ansaug- und Verteilerstück mit angeschlossenen Hydraulikpumpen,
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2 eine perspektivische Darstellung der Anordnung gemäß 1,
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3 einen Schnitt durch das Ansaug- und Verteilerstück (ohne Hydraulikpumpen),
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4 einen Schnitt in der Ebene IV-IV,
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5 einen Schnitt in der Ebene V-V und
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6 einen Halbschnitt in perspektivischer Darstellung.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Saugkanalführung für zwei Hydraulikpumpen 1, 2, im Folgenden auch erste Pumpe 1 und zweite Pumpe 2 genannt. Beide Hydraulikpumpen 1, 2 dienen der Ölversorgung eines Automat- oder Doppelkupplungsgetriebes für ein Kraftfahrzeug und werden jeweils mit demselben Öl betrieben. Die Pumpen 1, 2 weisen jeweils einen eigenen Antrieb über Pumpenwellen 1a, 2a auf. Alternativ können die Pumpen auch einen gemeinsamen Antrieb besitzen. Bspw. kann eine gemeinsame Pumpenwelle vorgesehen werden, die durch den gemeinsamen Ansaugkanalquerschnitt hindurch geführt werden kann.
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Das Kernstück der Saugkanalführung ist ein Ansaug- und Verteilerstück 3, welches einen gemeinsamen Ansaugkanalabschnitt 4, ausgebildet als gemeinsamer Ansaugstutzen 4, sowie zwei Zulaufkanalabschnitte 5, 6, ausgebildet als erster Zulaufstutzen 5 und zweiter Zulaufstutzen 6, umfasst. Die Zulaufstutzen 5 und 6 und damit die Saugstutzen 7 und 8 können auch in einem beliebigen Winkel um die Vertikalachse des gemeinsamen Ansaugkanalquerschnitts angeordnet sein. Die Zulaufstutzen 5 und 6 und die Saugstutzen 7 und 8 können auch radial an einer oder beiden Pumpen angeschlossen sein.
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Die erste Pumpe 1 weist einen Saugstutzen 7 und die zweite Pumpe 2 einen Saugstutzen 8 auf, welche jeweils mit dem ersten Zulaufstutzen 5 bzw. dem zweiten Zulaufstutzen 6 in Strömungsverbindung stehen. Zwischen dem ersten Zulaufstutzen 5 und dem zweiten Zulaufstutzen 6 ist eine als Strömungsteiler ausgebildete Trennwand 9 angeordnet. Der gemeinsame Ansaugstutzen 4 ist über einen Saugkanalabschnitt 10 mit einer Ölentnahmestelle 11a eines Ölfilters 11 verbunden. Der Ölfilter 11 ist im Bereich einer nicht dargestellten Ölwanne des Getriebes angeordnet. In Einbaulage oberhalb der Ölentnahmestelle 11a ist ein nicht dargestelltes hydraulisches Steuergerät angeordnet, welches von dem Saugkanalabschnitt 10 durchsetzt wird. Der Saugkanalabschnitt 10, der gegenüber einem nicht dargestellten Durchbruch im hydraulischen Steuergerät abgedichtet ist, kann einstückig mit dem gemeinsamen Ansaugstutzen 4 – und mit den beiden Zulaufstutzen 5, 6 – ausgebildet sein. Die Zulaufstutzen 5, 6 und die Saugstutzen 7, 8 weisen Längsachsen a, b auf, welche in der Zeichnung und auch in der Einbaulage höhenversetzt zueinander angeordnet sind. Die Längsachse des Ansaugstutzens 4 und des Saugkanalabschnittes 10 ist mit c bezeichnet. Wie aus der Zeichnung ohne Weiteres erkennbar, saugen beide Pumpen 1, 2 Öl über den gemeinsamen Ansaugstutzen 4 aus dem Ölfilter 11 an, wobei durch die Trennwand 9 ein erster Teilstrom in den Zulaufstutzen 5 und ein zweiter Teilstrom in den Zulaufstutzen 6 abgeteilt wird.
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Alternativ kann der Saugkanalabschnitt 10 auch über den Durchbruch im hydraulischen Steuergerät dargestellt werden. Das Ansaug- und Verteilerstück 3 sowie der gemeinsame Ansaugstutzen 4 können auch in einem der oben an das hydraulische Steuergerät angrenzenden Bauteile, z.B. dem Getriebegehäuse, integriert sein.
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Über den gemeinsamen Ansaugkanalabschnitt 10 kann Öl in den gemeinsamen Saugkanal zurückgeführt werden, um so eine Saugaufladung für eine oder beide Pumpen zu erhalten.
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2 zeigt eine perspektivische Darstellung der Anordnung gemäß 1, d. h. die beiden Pumpen 1, 2 zwischen denen das Ansaug- und Verteilerstück 3 angeordnet ist.
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3 zeigt das Ansaug- und Verteilerstück 3 als Einzelteil in vergrößerter Darstellung, wobei für gleiche oder analoge Teile gleiche Bezugszahlen wie in 1 verwendet werden. Der Querschnitt des gemeinsamen Ansaugstutzens 4 ist in 4 als Schnitt in der Ebene IV-IV dargestellt und zeigt einen kreisförmigen Strömungsquerschnitt A1, auch Ansaugquerschnitt A1 genannt. Durch den Ansaugquerschnitt A1 strömt der gemeinsame Ansaugstrom V1. Die Querschnittsverhältnisse im Bereich der Trennwand 9 sind als Schnitt in der Ebene V-V in 5 dargestellt. Aufgrund der nicht mittigen, sondern asymmetrischen Anordnung der Trennwand 9 ergeben sich ungleiche Strömungsquerschnitte A2, A3 in Form von Kreisabschnitten, welche von den Teilströmen V2, V3 durchströmt werden. Durch die Trennwand 9 wird eine Rückströmung zwischen den Zulaufstutzen 5, 6 vermieden, z. B., wenn die erste Pumpe 1 läuft und die zweite Pumpe 2 steht. In diesem Falle leitet die weit genug in den gemeinsamen Ansaugstutzen 4 hineinreichende Trennwand 9 die Strömung in den Zulaufstutzen 5 (hier als Zulauföffnung 5 dargestellt) ab; daher ist die Strömungsgeschwindigkeit im Zulaufstutzen 6 (vor der stehenden zweiten Pumpe 2) gleich Null, und es tritt kein Unterdruck auf, welcher eine Rückströmung bewirken könnte. Das Verhältnis der Zulaufquerschnitte A2, A3 ist an die jeweiligen Förderleistungen der Pumpen 1, 2 angepasst. Wie aus der Zeichnung, insbesondere aus der Lage der Längsachsen a, b, c erkennbar, werden die beiden Zulaufströme V2, V3 jeweils nach außen um 90 Grad in entgegengesetzte Richtungen umgelenkt, um in die jeweiligen Zulaufstutzen 5, 6 zu gelangen. Abweichend von der zeichnerischen Darstellung, können die Zulaufstutzen bzw. Zulauföffnungen 5, 6 eine andere Lage und Anordnung einnehmen, wenn dies die spezielle Einbaulage der mit Öl zu versorgenden Hydraulikpumpen erfordert.
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6 zeigt einen Halbschnitt des Ansaug- und Verteilerstückes 3 in einer perspektivischen Darstellung, wobei der Außenumfang – abweichend von der zeichnerischen Darstellung, insbesondere auch in 4 und 5 – bevorzugt kreisförmig ausgebildet ist, insbesondere um die Abdichtverhältnisse zu vereinfachen, z. B. durch Verwendung einer O-Ring-Dichtung.
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Das Ansaug- und Verteilerstück 3, insbesondere der gemeinsame Ansaugstutzen 4 kann auch durch weitere Getriebeteile, z. B. eine Kupplungsglocke hindurchgeführt werden, um die Pumpen 1, 2 mit Öl zu versorgen. Des Weiteren kann das Ansaug- und Verteilerstück 3 auch in das Getriebegehäuse oder das hydraulische Steuergerät oder sonstige angrenzende Bauteile ganz oder teilweise integriert sein.
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Die Pumpen können von verschiedener Bauart sein, z. B. können die erste Pumpe 1 als geregelte Flügelzellenpumpe und die zweite Pumpe 2 als Gerotorpumpe für die Schmierung und Kühlung des Getriebes, jeweils mit unterschiedlicher maximaler Förderleistung, ausgebildet sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- erste Pumpe
- 2
- zweite Pumpe
- 3
- Ansaug- und Verteilerstück
- 4
- Ansaugstutzen (Ansaugkanalabschnitt)
- 5
- Zulaufstutzen (Zulaufkanalabschnitt)
- 6
- Zulaufstutzen (Zulaufkanalabschnitt)
- 7
- Saugstutzen
- 8
- Saugstutzen
- 9
- Trennwand
- 10
- Saugkanalabschnitt
- 11
- Ölfilter
- 11a
- Ölentnahmestelle
- a
- Längsachse
- b
- Längsachse
- c
- Längsachse
- A1
- Ansaugquerschnitt
- A2
- Zulaufquerschnitt
- A3
- Zulaufquerschnitt
- V1
- Ansaugstrom
- V2
- Zulaufstrom
- V3
- Zulaufstrom
