DE102021205526A1

DE102021205526A1 - Luftkühlanordnung

Info

Publication number: DE102021205526A1
Application number: DE102021205526.5A
Authority: DE
Inventors: Raymond DSouza
Original assignee: Dana Motion Systems Deutschland GmbH
Current assignee: Dana Motion Systems Deutschland GmbH
Priority date: 2021-05-31
Filing date: 2021-05-31
Publication date: 2022-12-01
Also published as: CN218468200U; US11835124B2; US20220381333A1

Abstract

Das vorliegende Dokument betrifft eine Luftkühlanordnung, die eine Getriebeanordnung (2), ein Kupplungsgehäuse (4), das an der Getriebeanordnung (2) montiert ist, eine Getriebeantriebswelle (5), die zumindest teilweise im Kupplungsgehäuse (4) angeordnet ist und eine axiale Richtung (12) festlegt, einen Ventilator (3), der an der Getriebeantriebswelle (5) montiert ist, und eine Ventilatorhaube (10), die zumindest teilweise das Kupplungsgehäuse (4) umschließt und sich zumindest teilweise über die Getriebeanordnung (2) in axialer Richtung (12) erstreckt, umfasst. Die Ventilatorhaube (10) ist dafür ausgelegt, einen vom Ventilator (3) erzeugten Luftstrom zu leiten, um die Getriebeanordnung (2) zu kühlen.

Description

Das vorliegende Dokument betrifft eine Luftkühlanordnung, insbesondere eine Anordnung zum Kühlen eines Getriebes. Anordnungen des hier vorgestellten Typs sind für industrielle Anwendungen wie etwa Kräne, Förderbänder, Mischer, Rührer, Extruder oder dergleichen geeignet, aber nicht darauf beschränkt.
Wenn Größe und Komplexität mechanischer Getriebe zunehmen, wird die Fähigkeit zur Ableitung von Wärme in vielen Anwendungsfällen zum limitierenden Faktor. Aus diesem Grund erfordern viele Getriebe ein zusätzliches Kühlsystem, das zum Beispiel einen Ölsumpf, einen wassergekühlten Wärmetauscher, einen elektrischen Lüfter zur Abkühlung von Oberflächen oder einen auf einer Antriebswelle montiertes Ventilator umfasst.
Zum Beispiel offenbart EP1961993B1 ein Kegelradgetriebe, insbesondere ein Kegelstirnradgetriebe mit einem oder mehreren Getriebestufen, einschließlich eines Getriebegehäuses, das die Stufen des Getriebes umschließt, und eines Motorkäfigs, der über einen Abstandsflansch mit dem Getriebegehäuse verbunden ist, und an einen Elektromotor angeschlossen ist. Die antriebsseitige Welle der Kegelradgetriebestufe ist in einer Flanschbuchse gelagert. Abstandsflansch und antriebsseitige Stirnwand des Getriebegehäuses haben eine gemeinsame Bohrung. Die gemeinsame Bohrung verläuft um die Flanschbuchse der antriebsseitigen Welle. Die Flanschbuchse hat eine zylindrische Außenfläche, die das Getriebegehäuse, den Abstandsflansch und die Flanschbuchse zentriert. Ferner sind die Flanschbuchse, der Abstandsflansch und die antriebsseitige Stirnwand durch Schrauben verbunden. In einem Inneren des Motorkäfigs ist auf einer Kegelritzelwelle ein Lüfter angeordnet. Den Lüfter umgibt eine zylindrische Haube zur Luftführung. Die Haube ist am Abstandsflansch über eine Verbindung montiert, die Gewindestangen umfasst. Öffnungen in der Außenwand des Motorkäfigs dienen zur Luftzufuhr und können für Wartungsarbeiten verwendet werden.
Jedoch besteht weiterhin Bedarf an einer Kühlanordnung, die eine effiziente Kühlung leistet und die zu bevorzugt niedrigen Kosten hergestellt und gewartet werden kann.
Eine Luftkühlanordnung, die diese Vorzüge vereint, ist in Anspruch 1 definiert. Besondere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Die hier vorgestellte Luftkühlanordnung umfasst eine Getriebeanordnung, ein Kupplungsgehäuse, das an der Getriebeanordnung montiert ist, eine Getriebeantriebswelle, die zumindest teilweise im Kupplungsgehäuse angeordnet ist und eine axiale Richtung festlegt, einen Ventilator, der an der Getriebeantriebswelle montiert ist und in der Regel im Kupplungsgehäuse angeordnet ist, und eine Ventilatorhaube, die dafür ausgelegt ist, einen vom Ventilator erzeugten Luftstrom zur Kühlung der Getriebeanordnung zu leiten. Die Ventilatorhaube umschließt zumindest teilweise das Kupplungsgehäuse und erstreckt sich entlang der axialen Richtung zumindest teilweise über die Getriebeanordnung . Auf diese Weise kann der Einbau der Ventilatorhaube am Kupplungsgehäuse vereinfacht und die Wirksamkeit der Kühlung der Anordnung gesteigert werden.
Die Getriebeanordnung kann ein Getriebegehäuse umfassen. Das Kupplungsgehäuse kann dann am Getriebegehäuse montiert oder damit verbunden oder daran befestigt sein, zum Beispiel über Verbindungsmittel wie etwa Schrauben, Bolzen, Klemmen, Befestigungselemente, eine Gewindeverbindung oder dergleichen. In einigen Ausführungsformen kann eine Adapterplatte, die mit dem Getriebegehäuse wie auch dem Kupplungsgehäuse verbunden ist, zwischen Getriebegehäuse und Kupplungsgehäuse angeordnet sein. Üblicherweise umfasst die Getriebeanordnung ferner mehrere Wellen und Zahnräder und möglicherweise mehrere Kupplungsvorrichtungen, die mehrere unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse zwischen einem Antrieb und Abtrieb des Getriebes bereitstellen.
Die Ventilatorhaube kann einen axial verlaufenden Luftkanal bilden. Der von der Ventilatorhaube gebildete Luftkanal kann in Umfangsrichtung zumindest teilweise oder vollständig einen axial verlaufenden Abschnitt des Kupplungsgehäuses umschließen. Zusätzlich oder alternativ kann der von der Ventilatorhaube gebildete Luftkanal in Umfangsrichtung zumindest teilweise oder vollständig einen axial verlaufenden Abschnitt des Getriebegehäuses umschließen. Das Getriebegehäuse kann den von der Ventilatorhaube gebildeten Luftkanal begrenzen. Oder mit anderen Worten kann der Luftkanal zwischen der Ventilatorhaube und dem Getriebegehäuse ausgebildet oder von diesen umschlossen sein.
Die Getriebeantriebswelle kann ferner eine oder mehrere laterale Richtungen senkrecht zur axialen Richtung festlegen. Ein axial verlaufender Luftspalt oder ein lateral verlaufender Luftkanal kann zwischen der Ventilatorhaube und einem lateral verlaufenden Abschnitt der Getriebeanordnung oder des Getriebegehäuses ausgebildet sein. Der axial verlaufende Luftspalt oder der lateral verlaufende Luftkanal kann dafür ausgelegt sein, einen Luftstrom, den der Ventilator erzeugt, entlang des lateral verlaufenden Abschnitts der Getriebeanordnung oder des Getriebegehäuses zu leiten.
Ein axial verlaufender Abschnitt der Ventilatorhaube kann auf die Getriebeanordnung oder das Getriebegehäuse gestützt und/oder damit verbunden sein, zum Beispiel kann ein axial verlaufender Abschnitt der Ventilatorhaube mit der Getriebeanordnung oder dem Getriebegehäuse über Verbindungsmittel wie etwa Schrauben, Bolzen, Klemmen, Befestigungselemente oder dergleichen verbunden sein. In einigen Ausführungsformen kann eine Gummitülle zwischen einem Abschnitt der Ventilatorhaube, der sich auf das Getriebegehäuse stützt, und dem Getriebegehäuse angeordnet sein.
Ein axial verlaufender Abschnitt des Kupplungsgehäuses kann eine oder mehrere Auslassöffnungen umfassen, die eine fluidmäßige Kommunikation zwischen dem Ventilator und dem von der Ventilatorhaube gebildeten Luftkanal herstellen. Zum Beispiel können die eine oder mehreren Auslassöffnungen in einem axial verlaufenden Wandabschnitt des Kupplungsgehäuses ausgebildet sein. In oder entlang der axialen Richtung können die eine oder mehreren Auslassöffnungen zumindest teilweise zwischen dem Ventilator und der Getriebeanordnung angeordnet sein oder zumindest teilweise dazwischen verlaufen. Der Ventilator kann zum Beispiel als Axialventilator oder Radialventilator ausgelegt sein.
Das Kupplungsgehäuse kann eine oder mehrere Einlassöffnungen umfassen. Zum Beispiel können die eine oder mehreren Einlassöffnungen in einem axial verlaufenden Wandabschnitt des Kupplungsgehäuses ausgebildet sein. Die eine oder mehreren Einlassöffnungen können axial mit Abstand zum durch die Ventilatorhaube gebildeten Luftkanal angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ können die eine oder mehreren Einlassöffnungen axial mit Abstand zu den Auslassöffnungen angeordnet sein. Der Ventilator kann axial zwischen zumindest einem Teil oder Abschnitt der einen oder mehreren Einlassöffnungen und zumindest einem Teil oder Abschnitt der einen oder mehreren Auslassöffnungen angeordnet sein. Zum Beispiel kann die Ventilatorhaube so ausgelegt oder ausgebildet sein, dass an einer lateralen Außenfläche des Kupplungsgehäuses, die von der Rotationsachse der Getriebeantriebswelle wegweist, die Ventilatorhaube die Einlassöffnungen von den Auslassöffnungen trennt oder sie fluidmäßig isoliert, wodurch der Aufbau eines Druckunterschieds zwischen den Einlassöffnungen und den Auslassöffnungen vereinfacht wird.
Die Ventilatorhaube kann am Kupplungsgehäuse montiert oder auf dieses gestützt sein. Insbesondere kann die Ventilatorhaube an einer lateralen Außenfläche des Kupplungsgehäuses, die von der Rotationsachse wegweist, die die Getriebeantriebswelle festlegt, montiert oder auf diese gestützt sein. Zum Beispiel kann die Ventilatorhaube mit dem Kupplungsgehäuse über eine oder mehrere Verbindungsmittel wie Schrauben, Bolzen, Klemmen, Befestigungselemente oder dergleichen verbunden sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Ventilatorhaube über einen Schnellverschluss, ein Schnappschloss oder einen Riegel mit dem Kupplungsgehäuse verbunden sein. Die Ventilatorhaube kann einteilig ausgeführt sein, oder die Ventilatorhaube kann ein modulares Design aufweisen und mehrere Teile umfassen. Im Fall, dass die Ventilatorhaube mehrteilig ausgeführt ist, können einige oder alle der Einzelteile der Ventilatorhaube mit dem Kupplungsgehäuse verbunden sein. Zusätzlich oder alternativ können einige oder alle der Einzelteile der Ventilatorhaube miteinander verbunden sein.
Die vorgestellte Kühlanordnung kann ferner eine Motoranordnung umfassen. Die Motoranordnung kann einen Elektromotor einschließlich Rotor und Stator umfassen. Jedoch versteht sich, dass in einigen Ausführungsformen die Motoranordnung einen anderen Typ Motor umfassen kann, etwa einen Hydraulikmotor oder einen Verbrennungsmotor. Die Motoranordnung kann am Kupplungsgehäuse montiert sein, zum Beispiel über ein oder mehrere Verbindungsmittel wie etwa Schrauben, Bolzen, Klemmen, Befestigungselemente oder dergleichen. In einigen Ausführungsformen können das Kupplungsgehäuse und die Motoranordnung so ausgelegt sein, dass die Motoranordnung nur durch das Kupplungsgehäuse gestützt wird oder mit diesem verbunden ist, d. h. es besteht keine Notwendigkeit, dass die Motoranordnung darüber hinaus abgestützt wird, am Boden zum Beispiel. Eine solche Anordnung macht die vorgestellte Anordnung flexibel.
Die Motoranordnung kann ferner ein Motorgehäuse umfassen. In diesem Fall kann die Motoranordnung zum Beispiel über das Motorgehäuse am Kupplungsgehäuse montiert oder damit verbunden oder befestigt sein. Die Motoranordnung umfasst in der Regel eine Motorabtriebswelle. Die Motorabtriebswelle und die Getriebeantriebswelle können koaxial aufeinander ausgerichtet sein. Die Motorabtriebswelle kann über eine Kupplungsvorrichtung mit der Getriebeantriebswelle verbunden sein. Die Kupplungsvorrichtung kann eine Muffe oder Tülle oder womöglich ein Gelenk wie ein Kardangelenk, ein Gleichlaufgelenk oder dergleichen sein, ist aber nicht darauf beschränkt.
Eine Ausführungsform der hier vorgestellten Luftkühlanordnung wird in der folgenden Beschreibung bezugnehmend auf die Begleitzeichnungen detailliert erläutert, wobei

1 schematisch einen axialen Teil einer Luftkühlanordnung des hier vorgestellten Typs nach einer ersten Ausführungsform zeigt,
2 schematisch eine perspektivische Ansicht der Luftkühlanordnung von 1 zeigt, und
3 schematisch eine perspektivische Ansicht einer Luftkühlanordnung des hier vorgestellten Typs nach einer zweiten Ausführungsform zeigt.

1 veranschaulicht schematisch einen axialen Teil einer Luftkühlanordnung 100 des hier vorgestellten Typs nach einer ersten Ausführungsform. 2 stellt schematisch eine perspektivische Ansicht der Luftkühlanordnung 100 von 1 dar. Hier und im Folgenden sind dieselben oder analoge Merkmale in verschiedenen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Die Anordnung 100 umfasst eine Getriebeanordnung 2 einschließlich Rahmen oder Gehäuse 2a, ein Kupplungsgehäuse 4, eine Getriebeantriebswelle 5, einen Ventilator 3, der an der Getriebeantriebswelle 5 montiert ist, und eine Ventilatorhaube 10, um einen durch den Ventilator 3 erzeugten Luftstrom in Richtung der Getriebeanordnung 2 zu lenken, um die Getriebeanordnung 2 zu kühlen. Die Getriebewelle 5 ist durch einen Satz Lager 2d rotierend gelagert, die am Getriebegehäuse 2a montiert sind. Die Getriebeantriebswelle ist teilweise im Getriebegehäuse 2a angeordnet oder von diesem umschlossen, und die Getriebeantriebswelle 5 ist teilweise im Kupplungsgehäuse 4 angeordnet oder von diesem umschlossen. Auch der Ventilator 3 ist im Kupplungsgehäuse 4 angeordnet.
In der hier gezeigten Ausführungsform umfasst die Anordnung 100 ferner eine Motoranordnung 1. Die Motoranordnung 1 umfasst einen Elektromotor oder ist als solcher ausgelegt. Es versteht sich, dass die Motoranordnung in alternativen Ausführungsformen einen Verbrennungsmotor, einen Hydraulikmotor, eine Turbine oder dergleichen umfassen oder als solche/r ausgelegt sein kann.
Die Motoranordnung 1 umfasst ferner ein Motorgehäuse 1a und eine Motorabtriebswelle 1b. Die Motorabtriebswelle 1b und die Getriebeantriebswelle 5 sind in Bezug auf eine gemeinsame Rotationsachse, die eine axiale Richtung 12 und laterale Richtungen 13 senkrecht zur axialen Richtung 12 festlegt, koaxial ausgerichtet. Es versteht sich, dass die Wellen 1b und 5 in anderen Ausführungsformen unter Umständen nicht koaxial ausgerichtet sind. Die Projektionsebene von 1 umfasst die Rotationsachse. Die Motoranordnung 1 ist mit der Getriebeantriebswelle 5 über die Motorabtriebswelle 1b und eine Kupplungsvorrichtung 6 gekoppelt. In der hier abgebildeten Ausführungsform umfasst die Kupplungsvorrichtung 6 ein oder mehrere muffenartige Elemente, die die Motorabtriebswelle 1b und die Getriebeantriebswelle 5 rotierend aneinander verriegeln. Es versteht sich, dass in alternativen Ausführungsformen die Kupplungsvorrichtung 6 ein Gelenk wie etwa ein Kardangelenk, ein Gleichlaufgelenk oder dergleichen umfassen kann.
Das Kupplungsgehäuse 4 oder ein Abschnitt davon kann eine polyedrische oder zylindrische Form haben, die einen oder mehrere axial verlaufende Wandabschnitte 4a umfasst. Hier verlaufen die Wandabschnitte 4a parallel oder zumindest teilweise parallel zur axialen Richtung 12. Es versteht sich, dass das Kupplungsgehäuse 4 in alternativen Ausführungsformen andere Formen haben kann. Zum Beispiel können die Wandabschnitte 4a stufenförmig sein oder in Bezug auf die axiale Richtung 12 schräg oder zumindest teilweise schräg verlaufen. Das Kupplungsgehäuse 4 ist mit dem Getriebegehäuse 2a verbunden oder daran befestigt, zum Beispiel über Verbindungsmittel wie etwa Schrauben, Bolzen, Klemmen, Befestigungselemente oder dergleichen. In einigen Ausführungsformen kann das Kupplungsgehäuse 4 mit der Getriebeanordnung 2 über eine Adapterplatte verbunden oder daran befestigt sein, die sich zwischen dem Kupplungsgehäuse 4 und der Getriebeanordnung 2 befindet, etwa zwischen dem Kupplungsgehäuse 4 und dem Getriebegehäuse 2a.
In der in den Figuren gezeigten Ausführungsform umfasst das Kupplungsgehäuse 4 einen lateral verlaufenden ersten axialen Endabschnitt 4b, der zur Getriebeanordnung 2 weist, und das Getriebegehäuse 2a umfasst einen lateral verlaufenden axialen Endabschnitt 2c, der zum Kupplungsgehäuse 4 weist. Hier ist der lateral verlaufende erste axiale Endabschnitt 4b des Kupplungsgehäuses 4 mit dem lateral verlaufenden axialen Endabschnitt 2c des Getriebegehäuses 2a verbunden oder daran befestigt. Das Getriebegehäuse 2a und das Kupplungsgehäuse 4 können in Bezug auf die Rotationsachse, die die axiale Richtung 12 festlegt, aufeinander ausgerichtet oder im Wesentlichen aufeinander ausgerichtet sein. Ferner kann ein maximaler lateraler Verlauf des Kupplungsgehäuses 4 kleiner sein als ein maximaler lateraler Verlauf des Getriebegehäuses 2a. Es versteht sich jedoch, dass in anderen Ausführungsformen das Getriebegehäuse 2a und das Kupplungsgehäuse 4 anders angeordnet sein und andere räumliche Maße aufweisen können.
Die Motoranordnung 1 oder, konkreter, das Motorgehäuse 1a ist am Kupplungsgehäuse 4 montiert oder damit verbunden, zum Beispiel über Verbindungsmittel wie etwa Schrauben, Bolzen, Klemmen, Befestigungselemente oder dergleichen. In der in den Figuren gezeigten Ausführungsform umfasst das Kupplungsgehäuse 4 einen lateral verlaufenden zweiten axialen Endabschnitt 4c, der zur Motoranordnung 1 weist, und das Motorgehäuse 1a umfasst einen lateral verlaufenden axialen Endabschnitt 1c, der zum Kupplungsgehäuse 4 weist. Der lateral verlaufende axiale Endabschnitt 1c des Motorgehäuses 1a ist mit dem lateral verlaufenden zweiten axialen Endabschnitt 4c des Kupplungsgehäuses 4 verbunden oder daran befestigt. Zum Beispiel können das Kupplungsgehäuse 4, die Motoranordnung 1 und die Verbindung zwischen dem Kupplungsgehäuse 4 und der Motoranordnung 1 so ausgelegt sein, dass die Motoranordnung 1 ausschließlich am Kupplungsgehäuse 4 montiert oder damit verbunden ist oder sein kann, sodass keine Notwendigkeit dafür besteht, dass die Motoranordnung 1 durch eine zusätzliche Stützstruktur, etwa den Boden, gestützt wird oder darauf ruht. Dadurch wird die Anordnung 100 besonders flexibel.
Der Ventilator 3 ist über eine Ventilatornabe 7 an der Getriebeantriebswelle 5 montiert. In der Ausführungsform, die in den Figuren abgebildet ist, ist der Ventilator 3 ein Axialventilator oder umfasst einen solchen, der dafür ausgelegt ist, einen Hauptluftstrom in oder entlang der axialen Richtung 12 zu erzeugen. Es versteht sich jedoch, dass der Ventilator in alternativen Ausführungsformen ein Radialventilator sein oder einen solchen umfassen kann, der dafür ausgelegt ist, einen Hauptluftstrom in der lateralen Richtung 13, senkrecht zur axialen Richtung 12, zu erzeugen.
Das Kupplungsgehäuse 4 umfasst mehrere Einlassöffnungen 8 und mehrere Auslassöffnungen 9. Noch konkreter sind die Einlassöffnungen 8 und Auslassöffnungen 9 in den axial verlaufenden Wandabschnitten 4a des Kupplungsgehäuses 4 ausgebildet. Die Einlassöffnungen 8 sind axial von den Auslassöffnungen 9 beabstandet. Entlang der axialen Richtung 12 ist das Ventilator 3 zwischen zumindest einem Teil oder Abschnitt der Einlassöffnungen 8 und zumindest einem Teil oder Abschnitt der Auslassöffnungen 9 angeordnet. Oder mit anderen Worten sind die Einlassöffnungen 8 oder zumindest ein Abschnitt der Einlassöffnungen 8 axial zwischen dem Ventilator 3 und der Motoranordnung 1 angeordnet, und die Auslassöffnungen 9 oder zumindest ein Abschnitt der Auslassöffnungen 9 sind axial zwischen dem Ventilator 3 und der Getriebeanordnung 2 oder dem Getriebegehäuse 2a angeordnet. Auf diese Weise kann der Ventilator 3 über die Einlassöffnungen 8 Luft in das Kupplungsgehäuse 4 einziehen oder einsaugen. Da das Kupplungsgehäuse 4 durch die Getriebeanordnung 2 oder durch das Getriebegehäuse 2a und/oder durch den lateral verlaufenden ersten axialen Endabschnitt 4b des Kupplungsgehäuses 4 abgeschlossen oder im Wesentlichen abgeschlossen ist, entsteht durch den erhöhten Luftdruck, den der Ventilator 3 im Kupplungsgehäuse 4 und zwischen dem Ventilator 3 und der Getriebeanordnung 2 erzeugt, ein zweiter Luftstrom in die lateralen Richtungen 13 und weg von der Rotationsachse, die die axiale Richtung 12 festlegt. Auf diese Weise drückt der Ventilator 3 über die Auslassöffnungen 9 Luft aus dem Kupplungsgehäuse 4, um die Getriebeanordnung 2 und/oder das Getriebegehäuse 2a zu kühlen.
Die Ventilatorhaube 10 lenkt den Luftstrom, den der Ventilator 3 erzeugt und der das Kupplungsgehäuse 4 über die Auslassöffnungen 9 in Richtung der Getriebeanordnung 2 verlässt, um die Getriebeanordnung 2 zu kühlen. Die Ventilatorhaube 10 ist am Kupplungsgehäuse 4 montiert oder auf dieses gestützt. Insbesondere ist die Ventilatorhaube 10 an einer lateralen Außenseite des axial verlaufenden Abschnitts 4a des Kupplungsgehäuses 4 montiert. Zum Beispiel kann die Ventilatorhaube 10 mit dem Kupplungsgehäuse 4 oder mit der lateralen Außenseite des axial verlaufenden Abschnitts 4a des Kupplungsgehäuses 4 über Verbindungsmittel wie etwa Schrauben, Bolzen, Klemmen, Befestigungselementen oder dergleichen verbunden sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Ventilatorhaube 10 mit dem Kupplungsgehäuse 4 oder mit der lateralen Außenseite des axial verlaufenden Abschnitts 4a des Kupplungsgehäuse 4 über einen Schnellverschluss, ein Schnappschloss oder einen Riegel verbunden sein. Die Ventilatorhaube 10 kann einteilig ausgeführt sein oder aus mehreren Teilen bestehen.
In der Anordnung 100, die in 1 und 2 abgebildet ist, umschließt die Ventilatorhaube 10 in Umfangsrichtung vollständig einen axial verlaufenden Abschnitt des Kupplungsgehäuses 4 und einen axial verlaufenden Abschnitt der Getriebeanordnung 2. Noch konkreter bildet die Ventilatorhaube 10 einen in Umfangsrichtung und axial verlaufenden Luftkanal 11. Der Luftkanal 11 ist zwischen der Ventilatorhaube 10 und einer lateralen Außenseite des Kupplungsgehäuses 4 und zwischen der Ventilatorhaube 10 und dem Getriebegehäuse 2a ausgebildet. Der Ventilator 3 kommuniziert fluidmäßig über die Auslassöffnungen 9 des Kupplungsgehäuses 4 mit dem Luftkanal 11, der durch die Ventilatorhaube 10 gebildet wird. Auf diese Weise leitet der Luftkanal 11 den vom Ventilator 3 erzeugten Luftstrom entlang einer Außenfläche des Getriebegehäuses 2a, wodurch sich die Ableitung der Wärme, die durch die Getriebeanordnung erzeugt wird, über das Getriebegehäuse 2a verbessert.
Die Ventilatorhaube 10 umfasst einen axial verlaufenden Abschnitt 10a und einen lateral verlaufenden Abschnitt 10b. Der Abschnitt 10a kann sich zum Beispiel auf das Getriebegehäuse 2a stützen und/oder mit diesem verbunden sein. Der lateral verlaufende Abschnitt 10b der Ventilatorhaube 10 umschließt in Umfangsrichtung die laterale Außenseite des axial verlaufenden Wandabschnitts 4a des Kupplungsgehäuses 4. Der lateral verlaufende Abschnitt 10b der Ventilatorhaube 10 ist axial zwischen den Einlassöffnungen 8 und der Auslassöffnungen 9 des Kupplungsgehäuses 4 angeordnet. Oder mit anderen Worten sind die Einlassöffnungen 8 axial mit Abstand zum Luftkanal 11 angeordnet. In einigen Ausführungsformen kann ein Dichtelement wie etwa ein Dichtring zwischen dem lateral verlaufenden Abschnitt 10b der Ventilatorhaube 10 und der lateralen Außenseite des Kupplungsgehäuses 4 angeordnet sein, um den Luftkanal 11 abzudichten, der von der Ventilatorhaube 10 gebildet wird. Alternativ kann der lateral verlaufende Abschnitt 10b der Ventilatorhaube 10 an das Kupplungsgehäuse 4 oder den axial verlaufenden Wandabschnitt 4a des Kupplungsgehäuses 4 geschweißt oder gelötet sein. Auf diese Weise kann die Ventilatorhaube 10 die Einlassöffnungen 8 von den Auslassöffnungen 9 an der lateralen Außenseite des Kupplungsgehäuses 4 abdichten und den Aufbau eines Druckunterschieds zwischen den Einlassöffnungen 8 und den Auslassöffnungen 9 vereinfachen. Das lässt sich deutlich in der perspektivischen Ansicht in 2 sehen, wo nur die Einlassöffnungen 8 oder einige der Einlassöffnungen 8 sichtbar sind, während die Auslassöffnungen 9 durch die Ventilatorhaube 10 umschlossen und verborgen sind. Auf diese Weise vereinfacht oder verbessert die Konstruktion der Ventilatorhaube 10 die Entstehung eines hochdichten Luftstroms zum Kühlen der Getriebeanordnung 2. Es versteht sich, dass die Ventilatorhaube 10 in alternativen Ausführungsformen so ausgebildet sein kann, dass das Kupplungsgehäuse 4 und/oder die Getriebeanordnung 2 in Umfangsrichtung nur teilweise umschlossen ist, zum Beispiel wenn sich das Kupplungsgehäuse 4 und/oder die Getriebeanordnung 2 auf eine Stützstruktur oder den Boden stützen.
3 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht einer Luftkühlanordnung 200 des hier vorgestellten Typs nach einer zweiten Ausführungsform. Aus Gründen der Kürze werden im Folgenden nur die Unterschiede zwischen der Kühlanordnung 200 von 3 und der Kühlanordnung 100 von 1 und 2 im Detail beschrieben. Die Merkmale der Kühlanordnung 200 von 3, die hier nicht explizit genannt und beschrieben sind, können in derselben Weise realisiert sein wie in der Kühlanordnung 100 von 1 und 2.
Wie die Luftkühlanordnung 100 von 1 und 2 umfasst die Luftkühlanordnung 200 von 3 eine Getriebeanordnung 2, einschließlich eines Getriebegehäuses 2a, eines Kupplungsgehäuses 4, das an der Getriebeanordnung 2 montiert oder mit dieser verbunden ist, einer Getriebeantriebswelle, die zumindest teilweise im Kupplungsgehäuse 4 angeordnet ist und eine axiale Richtung 12 festlegt, eines Ventilators, das an der Getriebeantriebswelle montiert ist, und einer Ventilatorhaube 10. In 3 sind die Getriebeantriebswelle und der Ventilator durch die Ventilatorhaube 10 verdeckt. Die Ventilatorhaube 10 umschließt einen axial verlaufenden Abschnitt des Kupplungsgehäuses und ein axial verlaufender Abschnitt 10a der Ventilatorhaube 10 erstreckt sich über die Getriebeanordnung 2 entlang der axialen Richtung 12. Die Anordnung 200 umfasst ferner eine Motoranordnung 1, einschließlich eines Motorgehäuses 1a, das mit dem Kupplungsgehäuse 4 verbunden ist. Wiederum kann die Motoranordnung 1 einen Elektromotor, einen Verbrennungsmotor, einen Hydraulikmotor, eine Turbine oder dergleichen umfassen. In 3 ist eine Kupplungsvorrichtung 6, die die Getriebeantriebswelle mit einer Motorabtriebswelle rotierend verriegelt, durch eine von mehreren Lufteinlassöffnungen 8 in einem axial verlaufenden Wandabschnitt 4a des Kupplungsgehäuses 4 teilweise sichtbar.
In der Anordnung 200 von 3 stützt sich ein axial verlaufenden Abschnitt 10a der Ventilatorhaube 10 auf einen axial verlaufenden Abschnitt des Getriebegehäuses 2a und ist damit verbunden, zum Beispiel über Verbindungsmittel wie etwa Schrauben, Bolzen, Klemmen, Befestigungselemente oder dergleichen. Hier ist der Abschnitt 10a der Ventilatorhaube 10 mit einer Oberseite des Getriebegehäuses 2a verbunden. Die Ventilatorhaube 10 kann einen weiteren Abschnitt umfassen, der sich axial über eine Unterseite des Getriebegehäuses 2a erstreckt und damit verbunden ist.
Die Anordnung 200 von 3 unterscheidet sich ferner von der Anordnung 100 von 1 und 2 darin, dass in der Anordnung 200 von 3 ein weiterer axial verlaufender Abschnitt 10c der Ventilatorhaube 10 sich nicht vollständig zu einem lateral verlaufenden axialen Endabschnitt 2c des Getriebegehäuses 2a, der zum Ventilator und der Motoranordnung 1 weist, erstreckt. In der in 3 abgebildeten Ausführungsform ist der Abschnitt 10c senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht in Bezug auf den Abschnitt 10a, der mit der Oberseite des Getriebegehäuses 2a verbunden ist, angeordnet. Ferner ist der axial verlaufende Abschnitt 10c senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht in Bezug auf den lateral verlaufenden axialen Endabschnitt 2c des Getriebegehäuses 2a angeordnet. Ein axial verlaufender Luftspalt 14 ist zwischen dem axial verlaufenden Abschnitt 10c der Ventilatorhaube 10 und dem lateral verlaufenden axialen Endabschnitt 2c des Getriebegehäuses 2a ausgebildet. In der in 3 abgebildeten Ausführungsform schließt die Getriebeanordnung 2 oder das Getriebegehäuse 2a einen Luftkanal axial ab, der durch die Ventilatorhaube 10 gebildet wird. Dadurch kann ein vom Ventilator erzeugter Luftstrom durch den Luftspalt 14 in einer lateralen Richtung 13, senkrecht zur axialen Richtung 12, passieren. Der Luftstrom, der die Ventilatorhaube 10 durch den Luftspalt 14 verlässt, fließt oder strömt entlang oder über den lateral verlaufenden axialen Endabschnitt 2c des Getriebegehäuses 2a, wodurch sich die Ableitung der Wärme von der Getriebeanordnung 2 über den Abschnitt 2c des Getriebegehäuses 2a verbessert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1961993 B1 [0003]

Claims

Luftkühlanordnung (100; 200), umfassend: eine Getriebeanordnung (2), ein Kupplungsgehäuse (4), das an der Getriebeanordnung (2) montiert ist, eine Getriebeantriebswelle (5), die zumindest teilweise im Kupplungsgehäuse (4) angeordnet ist und eine axiale Richtung (12) festlegt, einen Ventilator (3), der an der Getriebeantriebswelle (5) montiert ist, und eine Ventilatorhaube (10), die zumindest teilweise das Kupplungsgehäuse (4) umschließt und sich zumindest teilweise über die Getriebeanordnung (2) entlang der axialen Richtung erstreckt, wobei die Ventilatorhaube (10) dafür ausgelegt ist, einen vom Ventilator (3) erzeugten Luftstrom zum Kühlen der Getriebeanordnung (2) zu leiten.
Luftkühlanordnung (100; 200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Ventilatorhaube (10) einen axial verlaufenden Luftkanal (11) bildet, der in Umfangsrichtung einen axial verlaufenden Abschnitt des Kupplungsgehäuses (4) umschließt oder zumindest teilweise umschließt.
Luftkühlanordnung (100; 200) nach Anspruch 2, wobei der axial verlaufende Luftkanal (11), der durch die Ventilatorhaube (10) gebildet wird, in Umfangsrichtung einen axial verlaufenden Abschnitt der Getriebeanordnung (2) umschließt oder zumindest teilweise umschließt.
Luftkühlanordnung (200) nach einem der Ansprüche 2 und 3, wobei die Getriebeantriebswelle (5) ferner eine laterale Richtung (13) senkrecht zur axialen Richtung (12) festlegt, wobei ein axial verlaufender Luftspalt (14) oder ein lateral verlaufender Luftkanal zwischen der Ventilatorhaube (10) und einem lateral verlaufenden Abschnitt (2c) der Getriebeanordnung (2) ausgebildet ist, wobei der axial verlaufende Luftspalt (14) oder der lateral verlaufende Luftkanal dafür auslegt ist, einen vom Ventilator (3) erzeugten Luftstrom entlang des lateral verlaufenden Abschnitts (2c) der Getriebeanordnung (2) zu leiten.
Luftkühlanordnung (100; 200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein axial verlaufender Abschnitt (10a) der Ventilatorhaube (10) sich auf die Getriebeanordnung (2) stützt und/oder mit dieser verbunden ist.
Luftkühlanordnung (100; 200) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei ein axial verlaufender Abschnitt (4a) des Kupplungsgehäuses (4) eine oder mehrere Auslassöffnungen (9) umfasst, die eine fluidmäßige Kommunikation zwischen dem Ventilator (3) und dem von der Ventilatorhaube (10) gebildeten Luftkanal (11) herstellen.
Luftkühlanordnung (100; 200) nach Anspruch 6, wobei die eine oder mehreren Auslassöffnungen (9) entlang der axialen Richtung (12) zumindest teilweise zwischen dem Ventilator (3) und der Getriebeanordnung (2) angeordnet sind oder zumindest teilweise dazwischen verlaufen.
Luftkühlanordnung (100; 200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Kupplungsgehäuse (4) eine oder mehrere Einlassöffnungen (8) umfasst.
Luftkühlanordnung (100; 200) nach Anspruch 8, wobei die eine oder mehreren Einlassöffnungen (8) axial mit Abstand zum Luftkanal (11), den die Ventilatorhaube (10) bildet, angeordnet sind.
Luftkühlanordnung (100; 200) nach einem der Ansprüche 6 und 7 und einem der Ansprüche 8 und 9, wobei die eine oder mehrere Einlassöffnungen (8) axial von den Auslassöffnungen (9) beabstandet sind.
Luftkühlanordnung (100; 200) nach einem der Ansprüche 6 und 7 und einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei der Ventilator (3) axial zwischen zumindest einem Teil der einen oder mehreren Einlassöffnungen (8) und zumindest einem Teil der einen oder mehreren Auslassöffnungen (9) angeordnet ist.
Luftkühlanordnung (100; 200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Ventilatorhaube (10) am Kupplungsgehäuse (4) montiert ist oder sich darauf stützt.
Luftkühlanordnung (100; 200) nach Anspruch 12, wobei die Getriebeantriebswelle (5) ferner eine laterale Richtung (13) senkrecht zur axialen Richtung (12) festlegt, wobei die Ventilatorhaube (10) an einer lateralen Außenfläche des Kupplungsgehäuses (4) montiert ist oder sich darauf stützt.
Luftkühlanordnung (100; 200) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Getriebeanordnung (2) ein Getriebegehäuse (2a) umfasst, wobei das Kupplungsgehäuse (4) am Getriebegehäuse (2a) montiert ist.
Kühlanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, mindestens die Merkmale der Ansprüche 2 und 12 umfassend, wobei der Luftkanal (11), der durch die Ventilatorhaube (10) gebildet wird, durch das Getriebegehäuse (2a) begrenzt ist.
Kühlanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner eine Motoranordnung (1) umfassend, die am Kupplungsgehäuse (4) montiert ist.
Kühlanordnung nach Anspruch 14, wobei die Motoranordnung eine Motorabtriebswelle (1b) umfasst, die über eine Kupplungsvorrichtung (6) mit der Getriebeantriebswelle (5) verbunden ist.