DE102019214611A1 - Wellendichtelement - Google Patents

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DE102019214611A1 DE102019214611.2A DE102019214611A DE102019214611A1 DE 102019214611 A1 DE102019214611 A1 DE 102019214611A1 DE 102019214611 A DE102019214611 A DE 102019214611A DE 102019214611 A1 DE102019214611 A1 DE 102019214611A1
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/10Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with arrangements for protection from ingress, e.g. water or fingers
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    • H02K5/12Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Wellendichtelement (30), welches in einem ein- oder mehrteiligen Gehäuse (64) einer elektrischen Maschine (10) und eines Getriebes (22, 24) angeordnet ist, auf einer Rotorwelle (12) läuft und eine Getriebeseite (18) von einer E-Maschinenseite (16) trennt. Das Wellendichtelement (30) weist ein Reservoir (42) auf, welches bei Rotation der Rotorwelle (12) in eine entgegengesetzt zu einer Vorzugsdrehrichtung (56) gerichteten Drehrichtung (58) Schmiermedium auffängt.Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung des Wellendichtelements in einem ein- oder mehrteiligen Gehäuse einer elektrischen Maschine und eines Getriebes.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Wellendichtelement, welches in einem ein- oder mehrteiligen Gehäuse einer elektrischen Maschine und eines Getriebes angeordnet ist und auf einer Rotorwelle läuft. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung des Wellendichtelements innerhalb eines ein- oder mehrteiligen Gehäuses einer elektrischen Maschine und eines Getriebes.
  • Stand der Technik
  • DE 10 2017 006 528 A1 bezieht sich auf einen Dichtring. Dieser umfasst zumindest eine Dichtlippe mit einem Rückförderdrall. Aufgrund einer verhältnismäßig geringen Dralltiefe des Rückförderdralls kann der Dichtring für beide Drehrichtungen einer abzudichtenden Welle eingesetzt werden. Aufgrund der geringen Dralltiefe ist die Förderung auch bei Drängung in eine entgegengesetzte Richtung minimal, so dass, zumindest kurzzeitig, keine nennenswerte Leckage auftritt.
  • DE 10 2013 210 691 B3 bezieht sich auf eine Medientrennung in einer geregelten Kühlmittelpumpe. Es wird ein Förderaggregat, insbesondere eine Pumpe, offenbart, die eine Pumpenwelle mit mehreren Dichtungen enthält. Die Dichtungen begrenzen ein Reservoir, welches zwischen einem Ölraum und einem Kühlmittelraum verläuft. Die Dichtungen sind insbesondere als Radialwellendichtringe ausgeführt. Das Reservoir dient insbesondere dazu, austretendes Öl oder austretendes Kühlmittel aufzunehmen, und somit eine Kontamination weiterer Medien zu verhindern.
  • DE 20 2018 107 062 U1 hat eine Radialwellendichtungsvorrichtung zum Gegenstand. Die Radialwellendichtungsvorrichtung dient der Abdichtung eines Maschinengehäuses an einer austretenden Welle. Die Dichtungsvorrichtung weist eine Dichtlippe auf, die mit einer Oberfläche der austretenden Welle zusammenwirkt. Die Oberfläche der Welle ist mit einer Drallstruktur versehen. Diese Drallstruktur dient dazu, austretendes Öl zurückzufördern. Unter anderem ist vorgesehen, die Drallstruktur als Kreuzdrall auszubilden. Damit ist eine hydrodynamische Förderung von Öl in beiden Drehrichtungen möglich. Alternativ zur Anordnung der Drallstruktur auf der Oberfläche der Welle kann die Drallstruktur auch in der Dichtlippe vorgesehen sein.
  • DE 10 2014 219 989 B4 hat eine Wellenanordnung zum Betrieb in einer Medienumgebung sowie die Verwendung dieser Wellenanordnung zum Gegenstand. Eine Wellenanordnung umfasst eine Welle, die in einem Wellenraum eines Gehäuses angeordnet ist. Es sind mehrere Dichtungsabschnitte vorgesehen. Mittels der Dichtungsabschnitte soll insbesondere verhindert werden, dass ein im Wellenraum befindlicher flüssiger Schmierstoff in die Umgebung austritt. Die Dichtungsabschnitte weisen insbesondere Lippendichtungen mit einer dynamischen Förderwirkung für den flüssigen Schmierstoff auf. Die dynamische Förderwirkung für den flüssigen Schmierstoff ist dabei als Einfachdrall ausgeführt. Der Einfachdrall bewirkt eine drehrichtungsabhängige Förderwirkung. Die Dichtungsabschnitte sind beispielsweise als Radialwellendichtringe ausgeführt.
  • Eine elektrische Maschine bzw. ein E-Achsen-Modul stellt einen elektromechanischen Wandler mit einem angetriebenen Läufer dar, der durch Dauermagneten und/oder Elektromagnete (stromdurchflossene Leiterspulen) Anziehungs- und Abstoßungskräfte in eine Drehbewegung umwandelt oder eine Drehbewegung in Strom umwandelt. Bei einem E-Achsen-Modul besteht der Zusammenbau weiterhin aus integrierten und modularen Baugruppen, wie die des Pulswechselrichters und des Getriebes. Bei einer trocken laufenden elektrischen Maschine ist sicherzustellen, dass keine Medien in den E-Maschinen-Innenraum gelangen können. Im speziellen Fall eines E-Achsen-Moduls ist direkt an die E-Maschine das Getriebe angeflanscht. Hier ist sicherzustellen, dass kein Getriebeöl in die elektrische Maschine fließen kann. Dies wird im Kontakt zur rotierenden Rotorwelle in der Regel durch den Einsatz eines Radialwellendichtrings sichergestellt.
  • Der radiale Wellendichtring soll über die gesamte Lebensdauer des E-Achsen-Moduls die Dichtheit gewährleisten. Ein Funktionsverlust kann zum Ausfall der kompletten Achse führen. Aufgrund der hohen Anforderungen an den Radialwellendichtring durch die hohen Drehzahlen, die die elektrische Maschine darstellt, wird der Radialwellendichtring in der Regel mit einer Rückförderstruktur bzw. einer Drallstruktur im Anschluss an eine Dichtlippe auf der Seite der elektrischen Maschine ausgeführt. Aufgrund der hohen Drehzahl ist sicherzustellen, dass die Dichtlippe ausreichend durch Schmiermedium geschmiert ist und nicht zu heiß wird. Um dies zu gewährleisten, ist die Anpresskraft des Radialwellendichtrings an die Welle so klein wie möglich gewählt. Es ist sicherzustellen, dass die Dichtlippe über die gesamte Kontaktbreite mit Schmiermedium benetzt wird. Dies führt zwingend dazu, dass geringe Ölmengen bis auf die Seite der elektrischen Maschine gelangen. Hier greift die Rückförderstruktur bzw. die Drallstruktur dahingehend ein, dass diese das Schmiermedium, das bereits auf die elektrische Maschinenseite gelangt ist, wieder zurück unter die Dichtlippe fördert. Neben der Verhinderung von Leckage vom Getriebe in die elektrische Maschine ist ein weiterer Vorteil, dass hierdurch die Schmierung unterhalb der Dichtlippe zusätzlich verbessert wird.
  • Jedoch ist eine effektiv wirkende Drallstruktur stets auf eine Drehrichtung ausgelegt, was bedeutet, dass sie nur in eine Drehrichtung Schmiermedium zurück zur Dichtlippe fördert, in der Regel während der Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs. Dies hat zur Folge, dass sich bei Aktivierung der entgegengesetzten Drehrichtung, Rückwärtsfahrt, der Fördereffekt umgekehrt, und somit Schmiermedium verstärkt durch den Radialwellendichtring zur elektrischen Maschine gefördert wird, wodurch die Leckage beschleunigt wird.
  • Darstellung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß wird ein Wellendichtelement vorgeschlagen, welches in einem ein- oder mehrteiligen Gehäuse einer elektrischen Maschine und eines Getriebes angeordnet ist, auf einer Rotorwelle läuft und eine Getriebeseite von einer E-Maschinen-Seite trennt. Das Wellendichtelement weist ein Reservoir auf, welches bei Rotation der Rotorwelle in eine entgegengesetzt zu einer Vorzugsdrehrichtung gerichteten Drehrichtung Schmiermedium auffängt.
  • Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung kann insbesondere erreicht werden, zum Beispiel, dass insbesondere bei einer Bewegung, beispielsweise eines Fahrzeugs in die entgegengesetzt zu einer Vorzugsdrehrichtung gerichtete Drehrichtung, beispielsweise bei Rückwärtsfahrt, eine Leckage, d. h. ein Übertreten von Schmiermedium in den inneren Raum der elektrischen Maschine, ausgeschlossen werden kann.
  • In Weiterbildung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung ist das Wellendichtelement so ausgestattet, dass das Reservoir eine wannenförmige Vertiefung umfasst. Dadurch kann, unter Ausnutzung der Fliehkraft, das Schmiermedium im Reservoir zurückgehalten werden.
  • In Weiterbildung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Wellendichtelements ist dieses so ausgestaltet, dass sich die wannenförmige Vertiefung entweder über einen Umfangsteilbereich oder den gesamten Umfang des Wellendichtringes erstreckt.
  • Bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Wellendichtelement fasst das Reservoir einen Talpunkt, der eine tiefste Stelle des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Wellendichtelements markiert.
  • Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung ist das Wellendichtelement so ausgestaltet, dass dem Reservoir am Innenumfang des Wellendichtelements eine Drallstruktur zugeordnet ist. Diese kann sich über den gesamten Innenumfang des Wellendichtelements erstrecken.
  • Im erfindungsgemäß vorgeschlagenen Wellendichtelement ist die Drallstruktur so ausgestaltet, dass am Innenumfang des Wellendichtelements erhaben vorstehende Rippen oder Vertiefungen ausgebildet sind, die beispielsweise in Pfeilform oder auch spiralförmig verlaufend angeordnet sind.
  • Beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Wellendichtelement läuft die Pfeilform der erhaben ausgeführten Rippen bzw. der Vertiefungen innerhalb der Drallstruktur schräg.
  • In Weiterbildung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Wellendichtelements verbleibt bei Rotation der Rotorwelle in die Vorzugsdrehrichtung Schmiermedium auf der Getriebeseite.
  • Beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Wellendichtelement folgt bei Rotation der Rotorwelle zur Vorzugsdrehrichtung entgegengesetzt der Drehrichtung eine Ansammlung von Schmiermedium in dem als wannenförmige Vertiefung ausgebildeten Reservoir.
  • Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung ist das Reservoir als in Umfangsrichtung an einer Stirnseite des Wellendichtringes verlaufende Lippe ausgeführt. Diese kann sich über den gesamten Umfang des Wellendichtrings an dessen Stirnseite erstrecken oder nur innerhalb eines Teilbereiches des Umfangs.
  • Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Wellendichtelement ist insbesondere als Radialwellendichtring ausgeführt.
  • Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf die Verwendung des Wellendichtelements in einem ein- oder mehrteiligen Gehäuse einer elektrischen Maschine und eines Getriebes zur Vermeidung des Überströmens des Schmiermediums von einer Getriebeseite zu einer E-Maschinenseite.
  • Vorteile der Erfindung
  • Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung kann die Leckage von Schmiermedium bei Betrieb der elektrischen Maschine, insbesondere in die zur Vorzugsdrehrichtung entgegengesetzte Drehrichtung, verzögert werden. Des Weiteren kann in Zusammenspiel mit einer Software-seitigen Begrenzung der maximalen Geschwindigkeit, insbesondere der Rückwärtsfahrtgeschwindigkeit eines Fahrzeugs, d. h. in die der Vorzugsdrehrichtung entgegengesetzte Drehrichtung, eine Leckage vollständig verhindert werden.
  • Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung ist der Radialwellendichtring ausgebildet. Aufgrund der hohen Drehzahl, die elektrische Maschinen erreichen, werden die Radialwellendichtringe mit einer Drallstruktur ausgestattet, die auf die Vorzugsdrehrichtung, d. h. insbesondere auf die Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs, ausgerichtet ist. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung kann während der Bewegung des Fahrzeugs in die zur Vorzugsdrehrichtung entgegengesetzte Richtung, d. h. während der Rückwärtsfahrt, die Leckage verzögert werden. Die Verzögerungskapazität kann je nach Wechselintervall zur Vorwärtsfahrt bei einer kurzen Mindestdauer auf den Ausgangswert gesetzt werden, was bedeutet, dass die Funktionalität der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung über die Lebensdauer unverändert erhalten bleibt.
  • Die Bewegung des Fahrzeugs in die zur Vorzugsdrehrichtung entgegengesetzte Drehrichtung, d. h. die Rückwärtsfahrt, wird stets nur über einen begrenzten Zeitraum durchgeführt, so dass das Reservoir des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Wellendichtelements in der Lage ist, das sich während dieser kurzen Zeitspanne ansammelnde Schmiermedium im Reservoir zu speichern und bei Betätigung des Vorzugsdrehrichtung, d. h. bei einer Umkehr der Drehrichtung in die Vorzugsdrehrichtung, den im Reservoir vorhandenen Schmierstoffvorrat zurück in das Getriebe bzw. in den Getriebeölsumpf des Getriebes, welches ebenfalls im ein- oder mehrteiligen Gehäuse ausgebildet ist, zurückzupumpen.
  • In vorteilhafter Weise kann die Drallstruktur für die bevorzugte Drehrichtung, die Vorwärtsfahrt, optimiert werden, derart, dass die Dichtheit verbessert, der Reibwert minimiert und die Lebensdauer verlängert werden kann. Eine dahingehende Optimierung für die bevorzugte Drehrichtung, d. h. die Vorwärtsfahrt, führt zwar zu einer höheren Leckage bei entgegengesetzter Drehrichtung, also Rückwärtsfahrt, jedoch werden deren Auswirkungen durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung erheblich reduziert oder wenn nicht gar vollständig vermieden.
  • Figurenliste
  • Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • Es zeigen:
    • 1 einen Ausschnitt eines ein- oder mehrteiligen Gehäuses, in dem eine elektrische Maschine und ein Getriebe angeordnet sind,
    • 2 einen Teilschnitt durch einen Radialwellendichtring,
    • 3 einen Teilschnitt durch ein erfindungsgemäß vorgeschlagenes Wellendichtelement,
    • 4 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäß vorgeschlagenen Dichtelementes ausgestaltet als Radialwellendichtri ng,
    • 5 eine Draufsicht auf das erfindungsgemäß vorgeschlagene Wellendichtelement mit sich teilweise in Umfangsrichtung erstreckendem Reservoir und
  • 1 zeigt ein ein- oder mehrteiliges Gehäuse 64 als Ausschnitt, in dem eine elektrische Maschine 10 einerseits sowie ein Getriebe andererseits angeordnet sind. Vom Getriebe sind in dem Ausschnitt gemäß 1 lediglich ein Ritzel 22, welches auf eine Eingangswelle 20 aufgenommen ist, sowie ein mit dem Ritzel 22 kämmendes Zahnrad 24 dargestellt. Wie aus 1 ersichtlich, umfasst das ein- oder mehrteilige Gehäuse 64 eine E-Maschinenseite 16, die auch als Luftseite bezeichnet wird, sowie eine Getriebeseite 18, die auch als Ölseite bezeichnet wird. Die Eingangswelle 20 und die Rotorwelle 12 sind über eine Steckverzahnung 48 verbunden. Die Rotorwelle 12 ist von einem Stator 14 umschlossen und weist eine Bohrung 50 zur Aufnahme der Steckverzahnung 48 der Eingangswelle 20 auf. Der Verbund aus Rotorwelle 12 und Eingangswelle 20 ist in einem ersten Lager 26 bzw. einem zweiten Lager 28 im ein- oder mehrteiligen Gehäuse 64 gelagert.
  • Wie aus 1 hervorgeht, ist im ein- oder mehrteiligen Gehäuse 64 ein Wellendichtelement 30 vorgesehen, welches im ein- oder mehrteiligen Gehäuse 64 mit seiner Mantelfläche 36 gelagert ist und unter geringem Anpressdruck auf der Mantelfläche 36 der Rotorwelle 12 läuft. Das Wellendichtelement 30 trennt die E-Maschinenseite 16 von der Getriebeseite 18 und dem dort vorhandenen Schmiermedium.
  • 2 zeigt in teilweise geschnittener Darstellung ein Wellendichtelement 30, welches, in Umfangsrichtung 34 gesehen, eine Mantelfläche 36 aufweist. Am Innenumfang 31 des Wellendichtelements 30 ist eine Drallstruktur 32 ausgebildet, die hier eine Pfeilform 46 aufweist und die in einer Breite 44 ausgebildet ist. Anstelle einer Pfeilform 46, wie hier dargestellt, könnte auch eine spiralförmig verlaufende Kontur als Drallstruktur 32 ausgeführt sein. Des Weiteren zeigt das Wellendichtelement 30 gemäß dem Teilschnitt in 2 eine Vertiefung, deren tiefster Punkt als Talpunkt 38 bezeichnet ist.
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.
  • 3 zeigt einen Teilschnitt durch ein erfindungsgemäß vorgeschlagenes Wellendichtelement 30. Gemäß dem Teilschnitt in 3 ist das Wellendichtelement 30, welches eine E-Maschinenseite 16 gegen eine Getriebeseite 18 abdichtet, als Radialwellendichtring beschaffen. Aus dem Teilschnitt gemäß 3 geht hervor, dass am erfindungsgemäß vorgeschlagenen Wellendichtelement 30 ein Reservoir 42 ausgeführt ist. Oberhalb des Reservoirs 42 befindet sich eine am Innenumfang 31 zwischen in Umfangsrichtung 34 kontinuierlich erstreckende Drallstruktur 32. Diese ist in einer Breite 44 ausgeführt und weist kontinuierlich am Innenumfang 31 des Wellendichtelements 30 ausgebildete, sich beispielsweise in Pfeilform 46 erstreckende erhabene Rippen oder Vertiefungen auf, welche zum Transport des die Drallstruktur 32 erreichendem Schmiermediums dienen. Aufgrund der Pfeilform 46 der Komponenten der Drallstruktur 32, entweder Rippen oder Vertiefungen in Form von Kanälen, wird das Schmiermedium aufgrund der Rotation der Rotorwelle 12 auf die Getriebeseite 18 transportiert.
  • Wie 3 des Weiteren zeigt, umfasst das Reservoir 42 die wannenförmige Vertiefung 40, deren Talpunkt mit Bezugszeichen 38 bezeichnet ist. Das Reservoir 42 gemäß der Darstellung in 3 kann sich entweder über einen Teilbereich des Umfangs oder, wie in 3 dargestellt, im Bodenbereich, d. h. wannenförmige Vertiefung 40, erstrecken oder auch um den gesamten Innenumfang 31 des Wellendichtelements 30 verlaufen.
  • 4 zeigt eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Wellendichtelements 30. Aus 4 geht hervor, das an der Stirnseite 66 des Wellendichtelements 30 innerhalb eines Umfangsteilbereiches 52 eine Lippe 60 ausgeführt ist. Die Lippe 60 steht erhaben über die Stirnseite 66 des Wellendichtelements 30 gemäß der perspektivischen Wiedergabe in 4 hervor. Mit seiner Mantelfläche 36 ist das in 4 dargestellte Wellendichtelement 30 im ein- oder mehrteiligen Gehäuse 64 gemäß 1 gelagert, trifft sich mit seinem Innenumfang 31 auf dem Mantel der Rotorwelle 12, wie in Zusammenhang mit 1 bereits beschrieben.
  • Alternativ zu der in 4 dargestellten Erstreckung der Lippe 60 entlang eines Umfangsteilbereiches 52, kann die Lippe 60 auch derart ausgebildet sein, dass sie sich über den gesamten Umfang, insbesondere den gesamten Innenumfang 31, des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Wellendichtelements 30 gemäß 4 erstreckt. Die am Innenumfang 31 des Wellendichtelements 30 ausgebildete Drallstruktur 32 streckt sich, in idealer Weise, im Bereich des Reservoirs 42 bis mindestens zum Talpunkt 38, welches den niedrigsten Punkt des Reservoirs 42 darstellt.
  • Abhängig vom Schmiermedium und den Abmessungen von Rotorwelle 12, Wellendichtelement 30 und Reservoir 42 kann es aber auch ausreichend sein, die Drallstruktur 32 so auszubilden, dass diese bereits etwas vor dem Talpunkt 38 endet, um den gewünschten Effekt zu erzielen. Als Abstandsmaß ist ein Bereich zwischen 0,5 und 3 mm, insbesondere 1 mm, ausreichend.
  • Der Darstellung gemäß 5 ist eine Draufsicht auf ein teilweise dargestelltes erfindungsgemäßes Wellendichtelement 30 zu entnehmen.
  • Aus der Draufsicht gemäß 5, die von der Luftseite aus dargestellt ist, d. h., von der E-Maschinenseite 16 aus, geht hervor, dass sich die Lippe 60 innerhalb eines Umfangswinkels 62, der dem Umfangsteilbereich 52 entspricht, erstreckt. Am Innenumfang 31 des Wellendichtelements 30 erstreckt sich die Drallstruktur 32, mit ihren in diesem Ausführungsbeispiel in Pfeilform 46 ausgebildeten, erhaben hervorstehenden Rippen bzw. kanalförmigen Vertiefungen zum Transport des Schmiermediums.
  • Aus der Draufsicht gemäß 5 geht des Weiteren hervor, dass sich die Mantelfläche 36 in Umfangsrichtung 34 erstreckt und an der Stirnseite 66 des Wellendichtelements 30 die Lippe 60 ausgeführt ist.
  • Das Wellendichtelement 30 wird bevorzugt als Radialwellendichtring ausgeführt und ist gehäusefest im ein- oder mehrteiligen Gehäuse 64 für die elektrische Maschine 10 und das Getriebe, von dem hier das Ritzel 22 und das Zahnrad 24 dargestellt sind, verbaut. Das Wellendichtelement 30 stützt sich auf der in 1 dargestellten Rotorwelle 12 ab, mit minimalem Anpressdruck, der gerade so bemessen ist, das zwischen der E-Maschinenseite 16 und der Getriebeseite 18 keine Leckage, d. h. kein Übertritt von Schmiermedium entsteht.
  • Während der Rückwärtsfahrt, d. h. der Bewegung der elektrischen Maschine 10 in die der Vorzugsdrehrichtung 56 entgegengesetzte Drehrichtung 58 wird das Schmiermedium, welches aufgrund der Drallstruktur 32 durch das Wellendichtelement 30 gefördert ist, vom Reservoir 42 aufgefangen. Bei sich daran anschließender Vorwärtsfahrt, d. h. einer Bewegung der elektrischen Maschine 10 in die Vorzugsdrehrichtung 56, wird das im Reservoir 42 enthaltene Schmiermedium durch die Drallstruktur 32 in Verbindung mit dem auftretenden Kapillareffekt zurück durch die Dichtlippe auf die Getriebeseite 18, d. h. die Ölseite, gefördert. Die Größe des Reservoirs 42 ist entsprechend den Anforderungen an die Bewegung eines Fahrzeugs in die der Vorzugsdrehrichtung 56 entgegengesetzte Drehrichtung 58 ausgelegt. Hier werden die maximale Geschwindigkeit sowie die maximale Dauer einer kontinuierlichen Bewegung des Fahrzeugs in die der Vorzugsdrehrichtung 56 entgegengesetzte Drehrichtung 58, d. h. Rückwärtsfahrt, berücksichtigt. Die dabei zu erwartende Leckage-Menge ist im Reservoir 42 des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Wellendichtelements 30 aufzunehmen, d. h. dieses ist entsprechend auszulegen.
  • Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102017006528 A1 [0002]
    • DE 102013210691 B3 [0003]
    • DE 202018107062 U1 [0004]
    • DE 102014219989 B4 [0005]

Claims (13)

  1. Wellendichtelement (30), welches in einem ein- oder mehrteiligen Gehäuse (64) einer elektrischen Maschine (10) und eines Getriebes (22, 24) angeordnet ist, auf einer Rotorwelle (12) läuft und eine Getriebeseite (18) von einer E-Maschinenseite (16) trennt, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellendichtelement (30) ein Reservoir (42) aufweist, welches bei Rotation der Rotorwelle (12) in ein entgegengesetzt zu einer Vorzugsdrehrichtung (56) gerichteten Drehrichtung (58) Schmiermedium auffängt.
  2. Wellendichtelement (30) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Reservoir (42) eine wannenförmige Vertiefung (40) umfasst.
  3. Wellendichtelement (30) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die wannenförmige Vertiefung (40) entweder über einen Umfangsteilbereich (52) oder den gesamten Umfang des Wellendichtelements (30) erstreckt.
  4. Wellendichtelement (30) gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Reservoir (42) einen Talpunkt (38) umfasst.
  5. Wellendichtelement (30) gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Reservoir (42) am Innenumfang (31) des Wellendichtelements (30) eine Drallstruktur (32) zugeordnet ist.
  6. Wellendichtelement (30) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Drallstruktur (32) Rippen oder Vertiefungen, deren Verlauf in Pfeilform (46) gerichtet ist, aufweist.
  7. Wellendichtelement (30) gemäß den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Pfeilform (46) der Rippen oder Vertiefungen in der Drallstruktur (32) in dieser schräg verläuft.
  8. Wellendichtelement (30) gemäß den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei Rotation der Rotorwelle (12) in die Vorzugsdrehrichtung (56) Schmiermedium auf Getriebeseite (18) verbleibt.
  9. Wellendichtelement (30) gemäß den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei Rotation der Rotorwelle (12) in die zur Vorzugsdrehrichtung (56) entgegengesetzte Drehrichtung (58) Schmiermedium sich in dem als wannenförmige Vertiefung (40) ausgebildeten Reservoir (42) sammelt.
  10. Wellendichtelement (30) gemäß den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Reservoir (42) als sich in Umfangsrichtung (34) an einer Stirnseite (66) des Wellendichtelements (30) verlaufende Lippe (60) ausgeführt ist.
  11. Wellendichtelement (30) gemäß den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Talpunkt (38) des Reservoirs (42) in einem Abstand (54) zum Rand der Drallstruktur (32) liegt.
  12. Wellendichtelement (30) gemäß den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als Radialwellendichtring ausgeführt ist.
  13. In Verwendung des Wellendichtelements (30) gemäß den vorstehenden Ansprüchen in einem ein- oder mehrteiligen Gehäuse (64) einer elektrischen Maschine (10) und eines Getriebes (22, 24) zur Vermeidung des Überströmens von Schmiermedium von einer Getriebeseite (18) zu einer E-Maschinenseite (16).
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