DE19707615B4

DE19707615B4 - Elektrostatische Abscheidevorrichtung für magnetische Partikel in der Schmierflüssigkeit eines Getriebes

Info

Publication number: DE19707615B4
Application number: DE19707615A
Authority: DE
Inventors: Michael Schäfer; Reinhold Franz; Wolfgang Dr. Schreiber; Harold Rochester Hills Bilich
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1996-03-08
Filing date: 1997-02-26
Publication date: 2007-01-04
Anticipated expiration: 2017-02-27
Also published as: DE19707615A1; JPH09323009A; US5811000A; JP4402748B2

Abstract

Abscheidevorrichtung für magnetische Partikel oder Metallteile in der Schmierflüssigkeit eines Getriebes (1) mit einem Getriebegehäuse (2), innerhalb dem ein aus einem nichtmagnetischen Material bestehendes Sieb (3) und ein Magnet (9) in unmittelbarer Nähe des Siebes (3) angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Sieb (3) innerhalb des Getriebegehäuses (2) weitgehend parallel zu einer Hauptströmungsrichtung (4) der Schmierflüssigkeit zwischen zwei Gehäusebereichen (10, 11) so angeordnet ist, dass Teilströme (13) des Schmiermittels durch Sieböffnungen (8) hindurchtreten, und
dass der Magnet (9) so in unmittelbarer Nähe des Siebes (3) angeordnet ist, um die von dem Sieb (3) abgefangenen magnetischen Partikel oder Metallteile von der Sieboberfläche abzuziehen und dauerhaft an sich zu binden.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrostatische Abscheidevorrichtung für magnetische Partikel oder Metallteile in der Schmierflüssigkeit eines Getriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 37 39 869 A1 ist eine Abscheidevorrichtung bekannt, die im wesentlichen aus einem Tank mit einem Zulauf- und einem Ablaufstutzen für die zu reinigende Flüssigkeit besteht, in welchem Tank mit Durchbrüchen versehene plattenförmige Abscheideelemente in schrägen Ebenen zu einem elektrostatischen Feld und senkrecht zur Strömungsrichtung angeordnet sind. Ein derartiges Reinigungsgerät lässt sich wegen seiner Bauform und seiner Größe nur außerhalb eines Getriebegehäuses platzieren. Wegen der beengten Verhältnisse im Bereich des Antriebsaggregates gerade auch bei kleinen Kraftfahrzeugen, ist die Unterbringung eines solchen Reinigungsgerätes wegen fehlenden Bauraums in der Regel nicht möglich. Außerdem kann mit einem derartigen Reinigungsgerät nicht verhindert werden, dass Zahnabrieb oder größere Metallteile bei Zahnradgetrieben mit integriertem Differentialgetriebe aus dem Getriebegehäusebereich der Übersetzungsstufen des Zahnradgetriebes in den Getriebegehäusebereich des Differentialgetriebe gelangen und dort gegebenenfalls Schaden anrichten.

Eine derartige Abscheidevorrichtung ist beispielsweise

Ein gattungsgemäßer Schmierölreiniger ist aus der Druckschrift DE 722 182 A bekannt. Dieser Schmierölreiniger enthält einen Dauermagneten, der von einem Käfig umgeben ist. Damit soll ein magnetischer Streufluss nach außen verhindert werden. Die Wirkung dieses Schmierölreinigers ist dabei sehr eng auf den Ort des Magneten beschränkt und ist daher nur gering, da ein großer Teil des Schmiermittels nicht in den Einflussbereich des Magneten gelangt, dessen Wirkung ja gezielt räumlich begrenzt sein soll, und daher nicht von magnetischen Partikeln oder Metallteilen gereinigt wird.

Es ist daher das Ziel der Erfindung, eine Abscheidevorrichtung für magnetische Partikel oder Metallteile in einer Schmierflüssigkeit eines Getriebes so zu verbessern, dass derartige Partikel oder Metallteile in signifikantem Ausmaß aus der Schmierflüssigkeit entfernt werden.

Dieses Ziel wird mit einer elektrostatischen Abscheidevorrichtung nach dem Anspruch 1 erreicht. Vorzugsweise und vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen 1 bis 9 und deren Kombinationen.

Demnach wird vorgeschlagen, dass bei einer gattungsgemäßen elektrostatischen Abscheidevorrichtung innerhalb des Getriebegehäuses ein Sieb aus einem nichtmagnetischem Material weitgehend parallel zur Hauptströmungsrichtung der Schmierflüssigkeit angeordnet ist, wobei Teilströme des Schmiermittels durch die Sieböffnungen hindurchtreten. Ein im wesentlichen an einer Stirnseite des Siebes angeordneter Dauermagnet dient dazu, die von dem Sieb abgefangenen Metallteile von der Sieboberfläche abzuziehen und dauerhaft an sich zu binden. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass alle Metallteile oder Metallpartikel mit einem Durchmesser, der größer ist als der Durchmesser der Sieböffnungen ist, aus der Schmierflüssigkeit des Getriebes entfernt und an den Magnet gebunden werden. In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung besteht das Sieb aus einem nicht magnetischem metallischen Material, beispielsweise aus Aluminium. Es kann dabei als Lochblech oder Gitter ausgebildet und an einem Lagerschild für die Getriebeabtriebswelle angeordnet sein.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen, dass das Sieb im Schmiermittelstrom zwischen dem Getriebegehäusebereich eines Stufenwechselgetriebes und dem Getriebegehäusebereich eines Differentialgetriebes angeordnet ist.

Zum besseren Verständnis der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt, in der in 1 ein Querschnitt durch ein Stufenwechselgetriebe 1 mit integriertem Differentialgetriebe 15 dargestellt ist. Das Getriebegehäuse 2 ist in einen Getriebegehäusebereich 10 des Stufenwechselgetriebes mit einer Getriebeeingangswelle 6 und einer Getriebeausgangswelle 7, sowie in einen Getriebegehäusebereich 11 mit dem Differentialgetriebe 15 aufgeteilt. Eine nicht weiter dargestellte Getriebeölpumpe bzw. die Pumpwirkung des Differentials sorgt für einen hier nur schematisch durch den Pfeil 16 dargestellten Schmiermittelstrom, der im Bereich eines Lagerschildes 5 für die Getriebeausgangswelle 7 eine in etwa senkrecht zur Zeichnungsebene verlaufende Hauptströmungsrichtung 4 aufweist. An diesem Lagerschild 5 ist ein Sieb 3 angeordnet, mit dem metallische Partikel oder Metallstücke aus dem Schmiermittelhauptstrom 4 entfernbar sind und durch das ein Schmiermittelteilstrom, wie in 2 dargestellt, in den Getriebegehäusebereich 11 des Differentialgetriebes 15 abgezweigt wird.
Die Anordnung des Siebes 3 innerhalb des Getriebegehäuses und die Aufteilung der Schmiermittelströme lässt sich demnach am besten mit Hilfe von 2 erläutern. In dieser Abbildung ist mit 17 das dem Sieb 3 benachbarte Getriebezahnrad bezeichnet. In diesem Getriebegehäusebereich erfolgt die Schmiermittelströmung hauptsächlich etwa gemäß dem Richtungspfeil 4. Weitgehend parallel zu dieser Hauptströmungsrichtung 4 ist das Sieb 3 mit seinen Sieböffnungen 8 angeordnet. Durch diese Sieböffnungen 8 treten Teilströme 13 des Schmiermittels hindurch und lagern mitgeführte Metallpartikel 12 oder Metallteile auf der Sieboberfläche ab. Die Teilströme 13 des Schmiermittels vereinigen sich schließlich zu einer Nebenströmung 14, die das Differentialgetriebe 15 mit Schmieröl versorgt.
Die auf der Sieboberfläche abgelagerten Metallteile oder Metallpartikel 12 bewegen sich ihrerseits im Feld des an einer Stirnseite des Siebes 3 angeordneten Dauermagneten 9 auf diesen zu und werden dort festgehalten. Das Sieb selbst ist mit Hilfe geeigneter Befestigungsvorrichtungen 18, wie beispielsweise Schweißpunkte, Schrauben oder Nieten an dem Lagerschild 5 der Getriebeabtriebswelle 7 befestigt.

Claims

Abscheidevorrichtung für magnetische Partikel oder Metallteile in der Schmierflüssigkeit eines Getriebes (1) mit einem Getriebegehäuse (2), innerhalb dem ein aus einem nichtmagnetischen Material bestehendes Sieb (3) und ein Magnet (9) in unmittelbarer Nähe des Siebes (3) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (3) innerhalb des Getriebegehäuses (2) weitgehend parallel zu einer Hauptströmungsrichtung (4) der Schmierflüssigkeit zwischen zwei Gehäusebereichen (10, 11) so angeordnet ist, dass Teilströme (13) des Schmiermittels durch Sieböffnungen (8) hindurchtreten, und dass der Magnet (9) so in unmittelbarer Nähe des Siebes (3) angeordnet ist, um die von dem Sieb (3) abgefangenen magnetischen Partikel oder Metallteile von der Sieboberfläche abzuziehen und dauerhaft an sich zu binden.
Abscheidevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (3) aus einem Metall, vorzugsweise aus Aluminium besteht.
Abscheidevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (9) ein Dauermagnet ist.
Abscheidevorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (3) als Lochblech oder Gitter ausgebildet ist.
Abscheidevorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (3) im Schmiermittelstrom zwischen dem Getriebegehäusebereich (10) eines Stufenwechselgetriebes und dem Getriebegehäusebereich (11) eines Differentialgetriebes (15) angeordnet ist.
Abscheidevorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (3) an einem Lagerschild (5) für die Getriebeabtriebswelle (7) des Stufenwechselgetriebes angeordnet ist.
Abscheideverfahren für magnetische Partikel oder Metallteile in der Schmierflüssigkeit eines Getriebes (1) mit einem Getriebegehäuse (2), innerhalb dem ein aus einem nichtmagnetischen Material bestehendes Sieb (3) und ein Magnet (9) in unmittelbarer Nähe des Siebes (3) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmierflüssigkeit längs einer Hauptströmungsrichtung (4) weitgehend parallel zu dem Sieb (3) strömt, so dass Teilströme (13) des Schmiermittels durch Sieböffnungen (8) hindurchtreten, und dass von dem Sieb (3) abgefangene magnetische Partikel oder Metallteile von dem Magneten (9) von der Sieboberfläche abgezogen und dauerhaft an ihn gebunden werden.
Abscheideverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilströme der Schmierflüssigkeit durch das Sieb (3) innerhalb dem Getriebegehäuse (2) von einem Gehäusebereich (10) in einen anderen Gehäusebereich (11) strömen.
Abscheideverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilströme der Schmierflüssigkeit durch das Sieb (3) innerhalb dem Getriebegehäuse (2) von dem Getriebegehäusebereich (10) eines Stufenwechselgetriebes in den Getriebegehäusebereich (11) eines Differentialgetriebes (15) strömen.