DE202015102623U1

DE202015102623U1 - Lader

Info

Publication number: DE202015102623U1
Application number: DE202015102623.4U
Authority: DE
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Intelligent Power Ltd
Priority date: 2015-05-21
Filing date: 2015-05-21
Publication date: 2015-06-22
Anticipated expiration: 2025-05-22

Abstract

Lader, versehen mit: einem Rotorgehäuse, das ein Paar zylindrischer Kammern ausbildet; einem Antriebswellenlager zum Abstützen einer Antriebsrotorwelle zur Rotation in dem Rotorgehäuse; einem Lager der angetriebenen Welle zum Abstützen einer angetriebenen Rotorwelle zur Rotation in dem Rotorgehäuse; einem zum Umschließen einer Steuerrad-Endseite des Rotorgehäuses angeordneten Ölsumpfgehäuse; einer zwischen dem Rotorgehäuse und der Antriebsrotorwelle angeordneten Antriebswellendichtung; und einer zwischen dem Rotorgehäuse und der angetriebenen Rotorwelle angeordneten Dichtung der angetriebenen Wellen; wobei: das Ölsumpfgehäuse, das Rotorgehäuse sowie die Dichtungen der Antriebs- und angetriebenen Wellen einen geschlossenen Behälter für Öl ausbilden, um das Antriebswellenlager, das Lager der angetriebenen Welle, ein Antriebssteuerrad und ein angetriebenes Steuerrad zu schmieren; und sich das Öl in dem geschlossenen Behälter ansammelt; und ein oberer Pegel des Öls liegt unter den Steuerrädern, wenn die Antriebsrotorwelle senkrecht ausgerichtet ist.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Diese Anmeldung beansprucht die vorläufigen US-Patentanmeldungen mit den Seriennummern 62/002 410, eingereicht am 23. Mai 2014, und 62/002 437, ebenfalls am 23. Mai 2014 eingereicht, wobei beide Anmeldungen hier in ihrer Gesamtheit als Referenz dienen.
Hintergrund
Lader können verwendet werden, um den Luftdruck im Ansaugkrümmer eines Verbrennungsmotors zu steigern oder "aufzuladen", damit die Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors erhöht wird. Somit kann die Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors im Vergleich zu derjenigen eines Verdrängungsverbrennungsmotors erhöht werden (z.B. würde der Kolben während des Saughubs des Kolbens Luft unter Atmosphärendruck in den Zylinder einziehen). Einige Verbrennungsmotoren sind “liegende” Motoren mit einer Kurbelwelle, die sich normalerweise um eine waagrechte Achse dreht. Wenn ein Lader zum Aufladen eines liegenden Motors verwendet wird, können sich rotierende Abschnitte des Laders um eine Achse drehen, die im Wesentlichen parallel zu der Kurbelwelle liegt. Beispielsweise können die Rotoren eines Roots-Gebläsetyps vom Lader um eine waagrechte Achse rotieren. Ein weiterer Typ eines Verbrennungsmotors ist ein “stehender” Motor mit einer Kurbelwelle, die sich normalerweise um eine senkrechte Achse dreht. Stehende Motoren sind beispielsweise in leistungsfähigen Rasenmähern und in Marineanwendungen benutzt worden. Es versteht sich, dass sich liegende und stehende Motoren nicht auf einen Betrieb mit einer Kurbelwelle in einer waagrechten bzw. senkrechten Ausrichtung begrenzen. Zum Beispiel kann ein Rasenmäher mit einem stehenden Motor an einem Berghang betrieben werden, und kolbenangetriebene liegende Motoren können in Fahrzeugen bei starken Steigungen oder in Flugzeugen bei Kunstflugmanövern eingesetzt werden.
Zusammenfassung
Ein Lader umfasst ein Rotorgehäuse, das ein Paar zylindrischer Kammern ausbildet. Ein Antriebswellenlager dient dazu, eine Antriebsrotorwelle zur Rotation in dem Rotorgehäuse abzustützen. Ein Lager der angetriebenen Welle ist angeordnet, um eine angetriebene Rotorwelle zur Rotation in dem Rotorgehäuse abzustützen. Ein Ölsumpfgehäuse ist angeordnet, um eine Steuerrad ("Timing gear")-Endseite des Rotorgehäuses zu umschließen. Eine Wellendichtung ist zwischen dem Rotorgehäuse und jeder entsprechenden Rotorwelle angeordnet. Das Ölsumpfgehäuse, das Rotorgehäuse und die Dichtungen der Antriebs- und angetriebenen Wellen bilden einen geschlossenen Behälter für Öl aus, um das Antriebswellenlager, das Lager der angetriebenen Welle, ein Antriebssteuerrad und ein angetriebenes Steuerrad zu schmieren. Das Öl sammelt sich in dem geschlossenen Behälter an und ein oberer Ölpegel liegt unter den Steuerrädern, wenn die Antriebsrotorwelle senkrecht ausgerichtet ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Merkmale von Beispielen der vorliegenden Erfindung ergeben sich unter Bezug auf die nachfolgende ausführliche Beschreibung und die Zeichnungen, in welchen sich gleiche Bezugsziffern auf gleiche oder ähnliche, jedoch möglicherweise nicht identische Komponenten beziehen. Der Kürze halber können Bezugszeichen oder Merkmale einer bereits beschriebenen Funktion im Zusammenhang mit weiteren Zeichnungen, in denen sie erscheint, erläutert oder auch nicht erläutert werden.
1 ist eine Querschnittsansicht eines Laders gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung;
2A ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts des in 1 dargestellten Laders;
2B ist eine Querschnittsansicht des Abschnitts des in 1 dargestellten Laders mit einem weiteren Ölverteilungssystem;
3 ist eine Draufsicht auf ein Beispiel eines Ölschleuderrings gemäß der vorliegenden Erfindung;
4 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Beispiels eines Ölschleuderrings gemäß der vorliegenden Erfindung;
5 ist eine perspektivische Ansicht noch eines Beispiels eines Ölschleuderrings gemäß der vorliegenden Erfindung;
6 ist eine perspektivische Ansicht eines noch weiteren Beispiels eines Ölschleuderrings gemäß der vorliegenden Erfindung;
7 ist eine Draufsicht auf ein weiteres Beispiel eines Ölschleuderrings gemäß der vorliegenden Erfindung;
8A ist eine perspektivische Ansicht noch eines weiteren Beispiels eines Ölschleuderrings gemäß der vorliegenden Erfindung;
8B ist eine Draufsicht auf ein weiteres Beispiel eines Ölschleuderrings gemäß der vorliegenden Erfindung;
9 ist eine Querschnittsansicht eines Laders gemäß eines weiteren Beispiels der vorliegenden Erfindung;
10 ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts des in 9 dargestellten Laders;
11 ist eine Querschnittsansicht des Abschnitts des in 9 dargestellten Laders mit einem weiteren Ölverteilungssystem;
12 ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts eines Laders gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung;
13 ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts eines Laders gemäß der vorliegenden Erfindung; und
14 ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts des in 13 dargestellten Laders mit Spaltring-Wellendichtungen.
Ausführliche Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich generell auf eine Laderbaugruppe, und genauer auf ein Schmiersystem für eine Laderbaugruppe.
In einigen bestehenden Ladern sind die Steuerräder teilweise in einem Ölbecken eingetaucht. Die Eingangsleistung in einen derartigen bestehenden Lader wird gesteigert, um den Rotationswiderstand der Wellen/Rotoren/Räder zu überwinden, der durch das Herumschleudern des Öls mit den Steuerrädern verursacht wird. Wie hier verwendet, wird die Eingangsleistung als diejenige Leistung definiert, die zur Überwindung der Trägheit und anderer Verluste in dem Lader erforderlich ist. Es kann vorteilhaft sein, die Eingangsleistung eines Laders zu minimieren. In Beispielen der vorliegenden Erfindung wird die Eingangsleistung dadurch reduziert, dass die Steuerräder aus dem Ölbecken herausgehalten werden und eine Pumpe bzw. ein Ölschleuderring zum Überspülen der Räder, Lager und Dichtungen verwendet wird. In anderen Beispielen kann Öl von dem unter Druck stehenden Motorölkreislauf durch den Lader geführt werden, um die Räder, Lager und Dichtungen zu schmieren. Da das von dem Motorölkreislauf durchgeleitete Öl durch den Motorölfilter gefiltert werden kann, kann das gereinigte Öl die Lebensdauer des Laders verlängern. In Beispielen der vorliegenden Erfindung kann Öl und unter Druck stehendes Gas, das von einem Öl enthaltenden Abteil des Laders (z.B. einem Laderradgehäuse) zu dem Kurbelgehäuse des Motors geleitet wird, dazu beitragen, den Druck in dem ölhaltigen Abteil des Laders zu reduzieren.
Ein Schmiersystem 10 gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung ist in 1 dargestellt. Das Schmiersystem 10 kann gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zur Verwendung mit einem Lader 12 ausgelegt werden. Der Lader 12 kann mit einem (nicht dargestellten) Ansaugkrümmer für einen Motor verbunden werden. Der Motor kann eine Vielzahl von Zylindern sowie innerhalb jedes Zylinders hin und jeweils einen hin und her gehenden Kolben aufweisen, wodurch eine erweiterbare Verbrennungskammer ausgebildet wird. Der Motor kann Ansaug- und Auspuffkrümmerbaugruppen umfassen, um durch Einlass- bzw. Auslassventile Verbrennungsfluide in die Verbrennungskammer einzuleiten bzw. aus ihr abzuführen.
Der Lader 12 kann jede Verdrängungspumpe einschließlich des Roots-Gebläseladers sein, der in den US-Patentschriften mit den Nummern 5 078 583 und 5 893 355 illustriert und beschrieben ist (die auf den Anmelder der vorliegenden Erfindung eingetragen sind und hier in ihrer Gesamtheit als Referenz dienen), ohne sich jedoch darauf notwendigerweise zu begrenzen. Ebenfalls kann der Lader 12 ein Schraubenverdichter oder jeder andere Typ einer Verdrängungspumpe sein. Gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung kann der Lader 12 eine Vielzahl (z.B. ein Paar) von Rotoren 14, 14’ aufweisen, die jeweils eine Vielzahl von ineinander greifenden Flügeln umfassen. Die Rotoren können in einer Vielzahl von parallelen, sich transversal überlappenden zylindrischen Kammern angeordnet sein, und sie können mittels Drehmoment von einer Motorkurbelwelle angetrieben werden, das an sie übertragen wird (z.B. durch einen Antriebsriemen). Der Lader 12 kann ein Hauptgehäuse 16 beinhalten, das die Vielzahl von zylindrischen Kammern ausbilden kann. Das Hauptgehäuse 16 kann auch als Rotorgehäuse 16 bezeichnet werden. Der mechanische Antrieb des Laders 12 einschließlich einer Welle 18 kann die Rotoren 14 unter einem festen Verhältnis relativ zu der Kurbelwellendrehzahl rotieren, sodass die Verdrängung des Laders 12 größer als die Motorverdrängung ist, wodurch die in die Verbrennungskammer des Motors strömende Luft verstärkt oder aufgeladen wird. Der Lader 12 kann eine Einlassöffnung beinhalten, die zur Fluidaufnahme von einem Einlasskanal oder -durchgang ausgelegt ist, sowie eine Auslassöffnung, die dazu konfiguriert ist, aufgeladene Luft über einen Auslasskanal zu den Einlassventilen zu führen. Der Einlasskanal oder -durchgang und der Auslasskanal können mittels eines Umgehungsdurchgangs miteinander verbunden werden. Ein Umgehungsventil kann in dem Umgehungsdurchgang angeordnet und dazu konfiguriert werden, mittels einer Aktuatorbaugruppe zwischen einer offenen und einer geschlossenen Stellung hin und her bewegt zu werden.
Auf 1 Bezug nehmend umfasst ein Lader 12 gemäß der vorliegenden Erfindung ein Rotorgehäuse 16, das ein Paar sich überkreuzender zylindrischer Kammern 20, 20’ ausbildet. Ein erster Rotor 14 steht mit einem zweiten Rotor 14’ in den zylindrischen Kammern 20, 20’ in eingreifender Beziehung. Eine Antriebsrotorwelle 29 ist mit dem ersten Rotor 14 drehbar angeordnet. Ein Antriebssteuerrad 58 kann für die Rotation mit der Antriebsrotorwelle 29 angeordnet werden. Ein angetriebenes Steuerrad 60 kann in das Antriebssteuerrad 58 eingreifen. Eine angetriebene Rotorwelle 18 kann drehbar mit den zweiten Rotor 14’ angeordnet und für die Rotation mit einem angetriebenen Steuerrad 60 verkoppelt werden.
Das Antriebssteuerrad 58 kann in das angetriebene Steuerrad 60 eingreifen. Das Antriebssteuerrad 58 kann mit dem ersten Rotor 14 verbunden werden. Das angetriebene Steuerrad 60 kann an den zweiten Rotor 14' angeschlossen werden. Die Steuerräder 58, 60 können eine gleiche Anzahl an Verzahnungen aufweisen, die mit einer relativ hohen Zahnteilung zueinander mit Abstand angeordnet sind. Beispielsweise können die Steuerräder 58, 60 jeweils 30 Zähne für ein Eingreifen ineinander aufweisen; somit drehen sich die Steuerräder 58, 60 mit einer im Wesentlichen gleichen Winkelgeschwindigkeit dazwischen. Insofern bewerkstelligen die Steuerräder 58, 60 im Wesentlichen eine Synchronisierung der Rotoren 14, 14', wodurch zu einer niedrigen Verschleißrate der Rotoren 14, 14' sowie einer hohen Effizienz des Laders 12 beigetragen wird.
Ein Antriebswellenlager 38 kann dazu dienen, die Antriebsrotorwelle 29 zur Rotation in dem Rotorgehäuse 16 abzustützen. Ein Lager 36 der angetriebenen Welle kann dazu dienen, die angetriebene Rotorwelle 18 zur Rotation in dem Rotorgehäuse 16 abzustützen. Ein Ölsumpfgehäuse 22 kann vorgesehen sein, um eine Steuerrad-Endseite 24 des Rotorgehäuses 16 zu umschließen. Wellendichtungen 76 sind zwischen dem Rotorgehäuse 16 und den Antriebs- und angetriebenen Rotorwellen 29, 18 angeordnet. Obgleich die in 1 dargestellten Wellendichtungen 76 Lippendichtungen sind, versteht sich, dass auch andere Typen von Wellendichtungen 76 in Beispielen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Beispielsweise können O-Ring-Dichtungen und Spaltringdichtungen anstatt der oder zusätzlich zu den in 1 und in weiteren Figuren der vorliegenden Erfindung dargestellten Lippendichtungen verwendet werden.
Das Ölsumpfgehäuse 22, das Rotorgehäuse 16 und die Wellendichtungen 76 bilden einen geschlossenen Behälter 87 für Öl aus, um das Antriebswellenlager 38, das Lager 36 der angetriebenen Welle, und die Steuerräder 58, 60 zu schmieren. Das Öl sammelt sich in dem geschlossenen Behälter 87 an, und ein oberer Pegel 26 des Öls 28 kann unter den Steuerrädern 58, 60 liegen, wenn die Antriebsrotorwelle 29 senkrecht ausgerichtet ist. Da die Antriebsrotorwelle 29 parallel zu der angetriebenen Rotorwelle 18 ausgerichtet ist, ist, wenn die Antriebsrotorwelle 29 senkrecht steht, auch die angetriebene Rotorwelle 18 senkrecht ausgerichtet. Wie hier verwendet bezeichnet eine senkrechte Ausrichtung den Umstand, dass die Rotorwellen 29, 18 senkrecht ausgerichtet sind und dass das Sumpfgehäuse 22 unter den Steuerrädern 58, 60 liegt. Es versteht sich, dass der Lader 12 auch mit anderen Ausrichtungen betrieben werden kann. In einem Beispiel kann der Lader 12 mit den Rotorwellen 29, 18 unter jedem Winkel bis zu +/–45 Grad von der Horizontalen aus betrieben werden. In einem weiteren Beispiel kann der Lader 12 unter jedem Winkel in einem Wasserskooter betrieben werden, der akrobatische Manöver ausführen kann.
Der Lader 12 gemäß der vorliegenden Erfindung kann einen ersten Ölschleuderring 32 aufweisen, der für die Rotation mit der Antriebsrotorwelle 29 oder mit dem Antriebssteuerrad 58 verbunden ist. Eine erste Durchlassöffnung 46 kann durch das Rotorgehäuse 16 ausgebildet werden, um das Öl 28 zu einem oberen Ende 48 des Antriebswellenlagers 38 weiterzuleiten. Die Schwerkraft drängt das Öl 28 dazu, durch das Antriebswellenlager 38 zu fließen und es dadurch zu schmieren. Der erste Ölschleuderring 32 drängt das Öl 28 dazu, durch die erste Durchlassöffnung 46 zu einer ersten Kammer 80 über dem Antriebswellenlager 38 zu fließen, wenn die Antriebsrotorwelle 29 senkrecht ausgerichtet ist.
Ein zweiter Ölschleuderring 33 kann für die Rotation mit der angetriebenen Rotorwelle 18 oder dem angetriebenen Steuerrad 60 verbunden sein. Eine zweite Durchlassöffnung 47 kann durch das Rotorgehäuse 16 ausgebildet sein, um das Öl 28 zu einem oberen Ende 49 des Lagers 36 der angetriebenen Welle weiterzuleiten. Die Schwerkraft drängt das Öl 28 dazu, durch das Lager 36 der angetriebenen Welle zu fließen und es dadurch zu schmieren. Der zweite Ölschleuderring 33 drängt das Öl 28 dazu, durch die zweite Durchlassöffnung 47 zu einer zweiten Kammer 81 über dem Lager 36 der angetriebenen Welle zu fließen, wenn die angetriebene Rotorwelle 18 senkrecht ausgerichtet ist.
Nun auf 2A Bezug nehmend kann ein Beispiel des Laders 12 gemäß der vorliegenden Erfindung einen Ölschleuderring 32, 33 mit variabler Geometrie aufweisen, die auf eine Drehzahl des Ölschleuderrings 32, 33 anspricht, um das Verwirbeln des Öls 28 in Ansprechen auf eine Drehzahlerhöhung des Ölschleuderrings 32, 33 zu verringern. Wie in 2A dargestellt kann eine Laufradschaufel 44 an dem Ölschleuderring 32, 33 ausgebildet sein. Die Laufradschaufel 44 kann ein Federband 52 an einem Fuß 53 der Laufradschaufel 44 aufweisen. Die Trägheit der Laufradschaufel 44 bewirkt, dass diese über den oberen Pegel 26 des Öls 28 aufsteigt, wenn sich die Antriebsrotorwelle 29 und die angetriebene Rotorwelle 18 mit einer Wellendrehzahl drehen, die höher als eine Grenzdrehzahl ist. Die Laufradschaufeln 44 bei hoher Drehzahl sind in gestrichelter Linie durch das Bezugszeichen 44’ dargestellt. In einem Beispiel kann die Grenzdrehzahl etwa 20.000 Umdrehungen pro Minute (U/min) betragen.
Immer noch auf 2A Bezug nehmend kann der Lader 12 in einem Beispiel der vorliegenden Erfindung eine Zentralbohrung 56 aufweisen, die koaxial zu jeder entsprechenden Rotorwelle 29, 18 angeordnet ist. Die Zentralbohrung 56 kann ein Einlassende 62 aufweisen, das unterhalb des oberen Pegels 26 des Öls 28 eingetaucht ist, wenn die Antriebsrotorwelle 29 senkrecht ausgerichtet ist. Da die Antriebsrotorwelle 29 parallel zu der angetriebenen Rotorwelle 18 ausgerichtet ist, wenn die Antriebsrotorwelle 29 senkrecht steht, ist auch die angetriebene Rotorwelle 18 senkrecht ausgerichtet. Die Zentralbohrung 56 kann ein distal zu dem Einlassende 62 angeordnetes Auslassende 63 aufweisen. Spiralkämme oder -nuten 64, 64’ können in der Zentralbohrung 56 angeordnet sein, um durch die Zentrifugalwirkung der Antriebsrotorwelle 29 oder der angetriebenen Rotorwelle 18 das Öl 28 aus dem Ölbecken 66 zu ziehen. Eine zylindrische Querbohrung 68 kann in jeder der Rotorwellen 29, 18 ausgebildet sein und in Fluidverbindung mit der Zentralbohrung 56 stehen, um Öl 28 auf die Wellenlager 38, 36 abzugeben. Da sich der erste Rotor 14 in entgegengesetzter Richtung zu dem zweiten Rotor 14’ dreht, verläuft die Richtung der Spiralkämme oder -nuten 64, 64’ dementsprechend entgegengesetzt. Die Spiralkämme oder -nuten 64 in der Antriebsrotorwelle 29 sind in 2A als eine rechtsdrehende Spirale dargestellt. Die Spiralkämme oder -nuten 64’ in der angetriebenen Rotorwelle 18 sind in 2A als eine linksdrehende Spirale dargestellt. Würden sich die ersten und zweiten Rotoren 14, 14’ in entgegengesetzter Richtung drehen, würden die entsprechenden Spiralkämme oder -nuten 64, 64’ ebenfalls entgegengesetzte Spiralrichtungen aufweisen.
Obgleich sowohl die Zentralbohrungen 56 wie die Ölschleuderringe 32, 33 in den beiden 1 und 2A dargestellt sind, müssen sie nicht notwendigerweise in dem gleichen Lader 12 gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein. Jedoch können die Zentralbohrungen 56 und die Schleuderringe 32, 33 in dem gleichen Lader 12 kombiniert werden.
Nun auf 2B Bezug nehmend können Beispiele des Laders 12 der vorliegenden Erfindung ein Paar gegenüberliegender Zentrifugalpumpenschläuche 70 aufweisen, die einen parallel zu der Längsachse 71, 71’ der Rotorwelle 29, 18 angeordneten Längsabschnitt 74 sowie einen radialen Abschnitt 75 haben, um durch die Zentrifugalwirkung der Antriebs- oder angetriebenen Steuerräder 58, 60 und der darin angeordneten Zentrifugalpumpenschläuche 70 Öl 28 aus dem Ölbecken 66 zu ziehen. Das Paar gegenüberliegender Zentrifugalpumpenschläuche 70 leitet Öl 28 zu den jeweiligen Wellenlagern 36, 38 weiter.
Die 3–8B zeigen Ölschleuderringe, die in Beispielen der vorliegenden Erfindung eingeschlossen sein können. Jeder Schleuderring hat eine zentrale Öffnung 55, die mit einem Steuerrad 58, 60, oder einer Rotorwelle 29, 18 verbunden ist. Der Schleuderring kann wie in 4. dargestellt durch eine Keilnut 54 befestigt werden, um sich mit der Rotorwelle 29, 18 zu drehen. Andere keilnutartige Strukturen 54’, 54’’ sind in den 6 bzw. 8A dargestellt. Die Schleuderringe in den 3, 5, und 7 weisen keine Keilnut auf. Mittels Reibung oder Verschweißung kann der Schleuderring fest an dem Steuerrad 58, 60 oder der Rotorwelle 29, 18 gehalten werden. 4 stellt halbschematisch einen Ölschleuderring mit einer welligen Oberfläche dar. Die Anzahl an Wellen auf der Oberfläche kann von etwa 2 (wie in 4 dargestellt) bis zu etwa 100 reichen. Wie in 4 dargestellt verfügt jede Welle über einen Scheitel 90 und ein Tal 91. 8B stellt ein Beispiel eines Ölschleuderrings mit Spiralnuten 93 in der Oberfläche dar. 9 stellt ein weiteres Beispiel eines Schmiersystems 10’ gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Das Schmiersystem 10’ kann gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zur Verwendung mit einem Lader 12’ ausgelegt werden. Ein Antriebswellenlager 38 kann dazu dienen, die Antriebsrotorwelle 29 zur Rotation in dem Rotorgehäuse 16 abzustützen. Ein angetriebenes Wellenlager 36 kann dazu dienen, die angetriebene Rotorwelle 18 zur Rotation in dem Rotorgehäuse 16 abzustützen. Ein Ölsumpfgehäuse 22 kann vorgesehen sein, um eine Steuerrad-Endseite 24 des Rotorgehäuses 16 zu umschließen. Wellendichtungen 76 sind zwischen dem Rotorgehäuse 16 und den Antriebs- und angetriebenen Rotorwellen 29, 18 angeordnet.
Das Ölsumpfgehäuse 22, das Rotorgehäuse 16 und die Wellendichtungen 76 bilden ein Abteil 34 für Öl 28 aus, um das Antriebswellenlager 38, das Lager 36 der angetriebenen Welle und die Steuerräder 58, 60 zu schmieren. Das Öl sammelt sich in dem Abteil 34 an, und ein oberer Pegel 26 des Öls 28 liegt unter den Steuerrädern 58, 60, wenn die Antriebsrotorwelle 29 senkrecht ausgerichtet ist. Da die Antriebsrotorwelle 29 parallel zu der angetriebenen Rotorwelle 18 ausgerichtet ist, wenn die Antriebsrotorwelle 29 senkrecht steht, ist auch die angetriebene Rotorwelle 18 senkrecht ausgerichtet. Ein Rücklaufrohr 40 kann in Fluidverbindung mit dem Abteil 34 stehen, um das Öl 28 zu einer (nicht dargestellten) Quelle von unter Druck stehendem Ölfluss zurückzuleiten.
Nun auf 10 Bezug nehmend kann der Lader 12’ eine in dem Rotorgehäuse 16 ausgebildete erste Leitung 78 aufweisen, um das Öl 28 zu dem Antriebswellenlager 38 weiterzuleiten. Eine erste Durchlassöffnung 46 kann in Fluidverbindung mit der ersten Leitung 78 stehen, um die erste Leitung 78 mit einer (nicht dargestellten) Quelle von unter Druck stehendem Ölfluss zu verbinden. Ein Öldurchflussbegrenzer 96 kann zwischen der ersten Durchlassöffnung 46 und der Quelle des unter Druck stehenden Ölflusses 92 angeordnet sein. Die Quelle des unter Druck stehenden Ölflusses 92 kann beispielsweise ein unter Druck stehender Motorölkreislauf des Verbrennungsmotors sein. In einem weiteren Beispiel kann die Quelle des unter Druck stehenden Ölflusses 92 eine Ölpumpe sein. Es versteht sich, dass die Quelle des unter Druck stehenden Ölflusses 92 einen Rücklauf aufweisen kann, der nicht unter Druck steht. Eine zweite Leitung 79 kann in dem Rotorgehäuse 16 ausgebildet sein, um das Öl 28 zu dem Lager 36 der angetriebenen Welle weiterzuleiten. Eine zweite Durchlassöffnung 47 kann in Fluidverbindung mit der zweiten Leitung 79 stehen, um die zweite Leitung 79 mit der Quelle des unter Druck stehenden Ölflusses 92 zu verbinden. Ein Öldurchflussbegrenzer 96 kann zwischen der zweiten Durchlassöffnung 47 und der Quelle des unter Druck stehenden Ölflusses 92 angeordnet sein.
Immer noch auf 10 Bezug nehmend kann in einem Beispiel der Lader 12’ eine erste Kammer 80 über dem Antriebswellenlager 38 beinhalten, wenn die Antriebsrotorwelle 29 senkrecht ausgerichtet ist. Eine zweite Kammer 81 kann über dem Lager 36 der angetriebenen Welle ausgebildet werden, wenn die angetriebene Rotorwelle 18 senkrecht ausgerichtet ist. Die erste Leitung 78 kann zur Weiterleitung des Öls 28 zu der ersten Kammer 80 angeordnet sein, um das Antriebswellenlager 38 zu schmieren. Das Öl 28 fließt durch das Antriebswellenlager 38, um das Antriebssteuerrad 58 zu schmieren. Die zweite Leitung 79 kann zur Weiterleitung des Öls 28 zu der zweiten Kammer 81 angeordnet sein, um das Lager 36 der angetriebenen Welle zu schmieren. Das Öl 28 kann durch das Lager 36 der angetriebenen Welle fließen, um das angetriebene Steuerrad 60 zu schmieren.
Auf 11 Bezug nehmend kann der Lader 12’ gemäß der vorliegenden Erfindung einen ersten ringförmigen Hohlraum 82 zwischen dem Rotorgehäuse 16 und der Antriebsrotorwelle 29 über dem Antriebswellenlager 38 aufweisen, wenn die Antriebsrotorwelle 29 senkrecht ausgerichtet ist. Eine erste Kammer 80 kann zwischen dem ersten ringförmigen Hohlraum 82 und dem Antriebswellenlager 38 ausgebildet werden. Ein zweiter ringförmiger Hohlraum 83 kann zwischen dem Rotorgehäuse 16 und der angetriebenen Rotorwelle 18 über dem Lager 36 der angetriebenen Welle ausgebildet werden, wenn die angetriebene Rotorwelle 18 senkrecht ausgerichtet ist. Eine zweite Kammer 81 kann zwischen dem zweiten ringförmigen Hohlraum 83 und dem Lager 36 der angetriebenen Welle angeordnet sein. Die erste Leitung 78 kann zur Weiterleitung des Öls 28 zu dem ersten ringförmigen Hohlraum 82 angeordnet sein, um die Antriebswellendichtungen 76 zu schmieren. Wie in 2B dargestellt kann die Antriebswellendichtung 76 eine Lippendichtung sein. In weiteren Beispielen kann die Antriebswellendichtung 76 eine O-Ring-Dichtung oder eine Spaltringdichtung sein. Das Öl 28 kann von dem ersten ringförmigen Hohlraum 82 durch die erste Kammer 80 fließen, um das Antriebswellenlager zu schmieren. Das Öl 28 kann durch das Antriebswellenlager 38 fließen, um das Antriebssteuerrad 58 zu schmieren. Die zweite Leitung 79 kann zur Weiterleitung des Öls 28 zu dem zweiten ringförmigen Hohlraum 83 angeordnet sein, um die Dichtungen 76 der angetriebenen Wellen zu schmieren. Das Öl 28 kann von dem zweiten ringförmigen Hohlraum 83 durch die zweite Kammer 81 fließen, um das Lager 36 der angetriebenen Welle zu schmieren. Das Öl 28 kann durch das Lager 36 der angetriebenen Welle fließen, um das angetriebene Steuerrad 60 zu schmieren.
12 stellt ein weiteres Beispiel eines Schmiersystems 10’’ gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Das Schmiersystem 10’’ kann gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zur Verwendung mit einem Lader 12’’ ausgelegt werden. Ein Antriebswellenlager 38 kann dazu dienen, die Antriebsrotorwelle 29 zur Rotation in dem Rotorgehäuse 16 abzustützen. Ein Lager 36 der angetriebenes Wellen kann dazu dienen, die angetriebene Rotorwelle 18 zur Rotation in dem Rotorgehäuse 16 abzustützen. Ein Ölsumpfgehäuse 22’ kann vorgesehen sein, um eine Steuerrad-Endseite 24 des Rotorgehäuses 16 zu umschließen. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung Lader mit zusätzlichen Rädern, Lagern, Dichtungen, und geschmierten Bauteilen umfasst, die durch das Ölsumpfgehäuse 22’ eingeschlossen sind. Dementsprechend kann das in 12 dargestellte Ölsumpfgehäuse 22’ eine vereinfachte Darstellung eines Abschnitts des Laders 12’’ sein, der die Steuerrad-Endseite 24 des Rotorgehäuses 16 einschließt. Wellendichtungen 76 sind zwischen dem Rotorgehäuse 16 und den Antriebs- und angetriebenen Rotorwellen 29, 18 angeordnet.
Das Ölsumpfgehäuse 22’, das Rotorgehäuse 16 und die Wellendichtungen 76 bilden einen geschlossenen Behälter 87 für Öl aus, um das Antriebswellenlager 38, das Lager 36 der angetriebenen Welle, die Steuerräder 58, 60 und die Wellendichtungen 76 zu schmieren. Das Öl 28 sammelt sich in dem geschlossenen Behälter 87 an, und ein oberer Pegel 26 des Öls 28 liegt unter dem Steuerrad 58, 60, wenn die Antriebsrotorwelle 29 waagrecht ausgerichtet ist. Da die Antriebsrotorwelle 29 parallel zu der angetriebenen Rotorwelle 18 ausgerichtet ist, liegt, wenn die Antriebsrotorwelle 29 waagrecht liegt, auch die angetriebene Rotorwelle 18 waagrecht. Wie in 12 dargestellt liegt der obere Pegel 26 des Öls 28 unter dem Antriebssteuerrad 58, das noch weiter unterhalb des angetriebenen Steuerrades 60 angeordnet sein kann. Es versteht sich, dass das Antriebssteuerrad 58 und das angetriebene Steuerrad 60 so umgeordnet werden können, dass das angetriebene Steuerrad 60 unter dem Antriebssteuerrad 58 liegt. Wie hier verwendet bezeichnet eine waagrechte Ausrichtung den Umstand, dass die Rotorwellen 29, 18 waagrecht ausgerichtet sind und dass der obere Pegel 26 des Öls 28 in dem geschlossenen Behälter 87 unter den Steuerrädern 58, 60 liegt. Es versteht sich, dass der Lader 12’’ auch unter anderen Ausrichtungen betrieben werden kann. In einem Beispiel kann der Lader 12’’ mit den Rotorwellen 29, 18 unter jedem Winkel bis zu +/–45 Grad von der Horizontalen aus betrieben werden. In einem weiteren Beispiel kann der Lader 12’’ unter jedem Winkel zum Beispiel in einem aufgeladenen Flugzeugmotor betrieben werden, wenn das Flugzeug Kunstflugmanöver ausführen kann.
Der Lader 12’’ gemäß der vorliegenden Erfindung kann einen Rotations- Ölschleuderring 31 aufweisen, der für die Rotation mit der Antriebsrotorwelle 29 oder dem Antriebssteuerrad 58 verbunden ist. Ein Außendurchmesser 43 des Rotations-Ölschleuderrings 31 kann größer als ein zusätzlicher Kreisdurchmesser 41 des Antriebssteuerrades 58 beschaffen sein. Der Außendurchmesser 43 des Rotations-Ölschleuderrings 31 kann groß genug ausfallen, um unter den oberen Pegel 26 des Öls 28 zu reichen. Eine erste Durchlassöffnung 46 kann durch das Rotorgehäuse 16 ausgebildet werden, um das Öl 28 zu einer Blindseite 84 des Antriebswellenlagers 38 weiterzuleiten. Die Schwerkraft und Bewegungsenergie drängen das Öl 28 dazu, durch das Antriebswellenlager 38 zu fließen und es dadurch zu schmieren. Der Rotations-Ölschleuderring 31 drängt das Öl 28 dazu, durch die erste Durchlassöffnung 46 zu einer ersten Kammer 80 benachbart zu dem Antriebswellenlager 38 zu fließen.
Eine zweite Durchlassöffnung 47 kann durch das Rotorgehäuse 16 ausgebildet werden, um das Öl 28 zu einer Blindseite 85 des Lagers 36 der angetriebenen Welle weiterzuleiten. Die Schwerkraft und Bewegungsenergie drängen das Öl 28 dazu, durch das Lager 36 der angetriebenen Welle zu fließen und es zu dadurch zu schmieren. Der Rotations-Ölschleuderring 31 drängt das Öl 28 dazu, durch die zweite Durchlassöffnung 47 zu einer zweiten Kammer 81 benachbart zu dem Lager 36 der angetriebenen Welle zu fließen.
13 stellt ein weiteres Beispiel eines Schmiersystems 10’’’ gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Das Schmiersystem 10’’’ kann gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung zur Verwendung mit einem Lader 12’’’ ausgelegt werden. Ein Antriebswellenlager 38 dient dazu, eine Antriebsrotorwelle 29 zur Rotation in dem Rotorgehäuse 16’ abzustützen. Ein Lager 36 der angetriebenen Welle kann dazu dienen, die angetriebene Rotorwelle 18 zur Rotation in dem Rotorgehäuse 16’ abzustützen. Ein Ölsumpfgehäuse 22’ kann vorgesehen sein, um eine Steuerrad-Endseite 24 des Rotorgehäuses 16’ zu umschließen. Es versteht sich, dass die vorliegende Erfindung Lader mit zusätzlichen Rädern, Lagern, Dichtungen und geschmierten Bauteilen umfasst, die durch das Ölsumpfgehäuse 22’ eingeschlossen sind. Dementsprechend kann das in 13 dargestellte Ölsumpfgehäuse 22’ eine vereinfachte Darstellung eines Abschnitts des Laders 12’’’ sein, der die Steuerrad-Endseite 24 des Rotorgehäuses 16’ einschließt. Wellendichtungen 76 sind zwischen dem Rotorgehäuse 16’ und den Antriebs- sowie den angetriebenen Rotorwellen 29, 18 angeordnet.
Das Ölsumpfgehäuse 22’, das Rotorgehäuse 16’ und die Wellendichtungen 76 bilden einen geschlossenen Behälter 87 für Öl 28 aus, um das Antriebswellenlager 38, das Lager 36 der angetriebenen Welle, die Steuerräder 58, 60 und die Wellendichtungen 76 zu schmieren. Das Öl sammelt sich in dem geschlossenen Behälter 87 an, und ein oberer Pegel 26 des Öls 28 liegt unter den Steuerrädern 58, 60, wenn die Antriebsrotorwelle 29 waagerecht ausgerichtet ist. Da die Antriebsrotorwelle 29 parallel zu der angetriebenen Rotorwelle 18 ausgerichtet ist, liegt, wenn die Antriebsrotorwelle 29 waagrecht liegt, auch die angetriebene Rotorwelle 18 waagrecht. Wie in 13 dargestellt kann der obere Pegel 26 des Öls 28 unter dem Antriebssteuerrad 58 liegen, das noch weiter unterhalb des angetriebenen Steuerrades 60 angeordnet sein kann. Es versteht sich, dass das Antriebssteuerrad 58 und das angetriebene Steuerrad 60 so umgeordnet werden können, dass das angetriebene Steuerrad 60 unter dem Antriebssteuerrad 58 liegt. Ein Rücklaufrohr 40' kann in Fluidverbindung mit dem Abteil 34 stehen, um das Öl 28 zu einer (nicht dargestellten) Quelle von unter Druck stehendem Ölfluss zurückzuleiten. Der Standort des Rücklaufrohrs 40’ legt die Stelle des oberen Pegels 26 des Öls 28 in dem Sumpfgehäuse 22 fest.
Immer noch auf 13 Bezug nehmend kann der Lader 12’’’ eine in dem Rotorgehäuse 16’ ausgebildete erste Leitung 78 aufweisen, um das Öl 28 zu dem Antriebswellenlager 38 weiterzuleiten. Eine erste Durchlassöffnung 46 kann in Fluidverbindung mit der ersten Leitung 78 stehen, um die erste Leitung 78 mit einer (nicht dargestellten) Quelle von unter Druck stehendem Ölfluss zu verbinden. Ein Öldurchflussbegrenzer 96 kann zwischen der ersten Durchlassöffnung 46 und der Quelle des unter Druck stehenden Ölflusses 92 angeordnet sein. Die Quelle des unter Druck stehenden Ölflusses 92 kann beispielsweise ein unter Druck stehender Motorölkreislauf des Verbrennungsmotors sein. In einem weiteren Beispiel kann die Quelle des unter Druck stehenden Ölflusses 92 eine Ölpumpe sein. Eine zweite Leitung 79 kann in dem Rotorgehäuse 16’ ausgebildet sein, um das Öl 28 zu dem Lager 36 der angetriebenen Welle weiterzuleiten. Eine zweite Durchlassöffnung 47 kann in Fluidverbindung mit der zweiten Leitung 79 stehen, um die zweite Leitung 79 mit der Quelle des unter Druck stehenden Ölflusses 92 zu verbinden. Ein Öldurchflussbegrenzer 96 kann zwischen der zweiten Durchlassöffnung 47 und der Quelle des unter Druck stehenden Ölflusses 92 angeordnet sein.
Immer noch auf 13 Bezug nehmend kann in einem Beispiel der Lader 12’’’ eine erste Kammer 80 benachbart zu dem Antriebswellenlager 38 beinhalten. Eine zweite Kammer 81 kann benachbart zu dem Lager 36 der angetriebenen Welle vorgesehen werden. Die erste Leitung 78 kann zur Weiterleitung des Öls 28 zu der ersten Kammer 80 angeordnet sein, um das Antriebswellenlager 38 zu schmieren. Das Öl 28 fließt durch das Antriebswellenlager 38, um das Antriebssteuerrad 58 zu schmieren. Die zweite Leitung 79 kann zur Weiterleitung des Öls 28 zu der zweiten Kammer 81 angeordnet sein, um das Lager 36 der angetriebenen Welle zu schmieren. Das Öl 28 kann durch das Lager 36 der angetriebenen Welle fließen, um das angetriebene Steuerrad 60 zu schmieren.
14 stellt ein weiteres Beispiel des in 13 gezeigten Schmiersystems 10’’’ und Laders 12’’’ dar. Jedoch weist das Beispiel aus 14 nur eine einzige Wellendichtung 76 pro Welle 18, 29 auf. In dem in 14 dargestellten Beispiel kann jede Wellendichtung 76 eine Spaltringdichtung 86 sein, die ähnlich wie eine Kolbenringdichtung ausfällt. Der Lader 12’’’ kann Ladedrücke von bis zu etwa 4 Bar (400 Kilopascal) bereitstellen. Ein Ladedruck von etwa 1,7 Bar (170 Kilopascal) kann in beispielhaften Ladern der vorliegenden Erfindung erzeugt werden. Eine durch den Druck in den zylindrischen Kammern 20, 20’ angetriebene kleine Menge an Luft kann an den Wellendichtungen 76 vorbei in das Abteil 34 strömen. Zum Beispiel können etwa 10 Liter pro Minute (lpm) an Luft an den Wellendichtungen 76 vorbeiströmen, wenn die Druckdifferenz etwa 2 bar beträgt. In Ladern 12’’’ mit dem in den 13 und 14 dargestellten Schmiersystem 10’’’ baut sich der Druck in dem Abteil 34 nicht aus der Luft auf, die an den Wellendichtungen 76 vorbeiströmt. Die Luft in dem Abteil 34 kann durch das Rücklaufrohr 40’ zu der Quelle des unter Druck stehenden Ölflusses 92 entlüftet werden. In einem Beispiel entlüftet das Rücklaufrohr 40’ die Luft und das Öl zu dem (nicht dargestellten) Kurbelgehäuse des Verbrennungsmotors, um von einem (nicht dargestellten) Kurbelgehäuse-Lüftungssystem verarbeitet zu werden. Die Spaltringdichtungen 86 erzeugen weniger Widerstand als O-Ring-Dichtungen oder Lippendichtungen an den rotierenden Wellen 18, 29. Ebenfalls ermöglichen es die Spaltringdichtungen 86, dass mehr Luft als bei O-Ring-Dichtungen oder Lippendichtungen an ihnen vorbeiströmt. Somit können Beispiele der vorliegenden Erfindung mit dem in 14 dargestellten Schmiersystem 10’’’ einen geringeren Widerstand von den Wellendichtungen 76 aufweisen, da Dichtungen mit geringerem Widerstand, zum Beispiel Spaltringdichtungen 86, bei der Entlüftung des Getriebegehäuses verwendet werden können.
Es versteht sich, dass eine Verwendung der Wörter “ein” und “eine” sowie andere Bezüge auf eine Einzahl in der Patentbeschreibung und den -ansprüchen auch Bezüge auf eine Vielzahl beinhalten kann, so lange dies im Kontext nicht explizit anders angegeben ist.
Ferner versteht sich, dass die Begriffe “verbinden/ verbunden/ Verbindung” und/oder Ähnliches hier im umfassenden Sinn definiert sind, um eine Vielzahl an unterschiedlichen verbundenen Anordnungen und Montagetechniken einzuschließen. Diese Anordnungen und Techniken beinhalten, jedoch begrenzen sich nicht auf (1) die direkte Verbindung zwischen einer Komponente und einer anderen Komponente ohne dazwischenliegende Komponenten dazwischen; sowie (2) die Verbindung einer Komponente und einer anderen Komponente mit einer oder mehreren dazwischen angeordneten Komponenten, vorausgesetzt dass die eine Komponente, die mit der anderen Komponente “verbunden” ist, in irgendeiner funktionalen Verbindung mit der anderen Komponente steht (ungeachtet des Vorhandenseins von einer oder mehreren zusätzlichen Komponenten dazwischen).
Außerdem versteht sich weiterhin, dass die hier angegebenen Bereiche den genannten Bereich sowie jeden Wert oder Unterbereich innerhalb des genannten Bereichs umfassen. Beispielsweise sollte ein Winkelbereich, der von etwa –45 Grad bis zu etwa +45 Grad von der Senkrechten aus reicht, nicht dahingehend verstanden werden, dass er nur die explizit angeführten Grenzwerte von –45 Grad bis +45 Grad von der Senkrechten aus angibt, sondern auch einzelne Werte, wie z.B. –40 Grad von der Senkrechten, +32 Grad usw. von der Senkrechten aus, sowie Unterbereiche, wie z.B. von etwa –20 Grad bis zu etwa +25 Grad usw. von der Senkrechten aus angibt. Ferner wird durch die Verwendung des Wortes “etwa” bei der Beschreibung eines Werts beabsichtigt, kleinere Abweichungen einzuschließen (±10% vom genannten Wert (d.h. das z.B. etwa 30 Grad 27 Grad bis 33 Grad einschließt)). Weiterhin bedeuten Bezüge auf “ein bestimmtes Beispiel”, “ein anderes Beispiel”, “ein Beispiel”, usw. durch die Spezifikation hinweg, dass ein bestimmtes Element (z.B. ein Merkmal, eine Struktur und/oder Eigenschaft) im Zusammenhang mit dem Beispiel in mindestens einem hier beschriebenen Beispiel eingeschlossen ist, und in weiteren Beispielen vorhanden oder nicht vorhanden sein kann. Weiterhin versteht sich, dass die beschriebenen Elemente für jedes Beispiel in jeder geeigneten Weise in den verschiedenen Beispielen miteinander kombiniert werden können, so lange dies im Kontext nicht explizit anders angegeben ist.
Obgleich verschiedene Beispiele ausführlich beschrieben wurden, versteht sich, dass die offenbarten Beispiele auch modifiziert werden können. Somit sollte die obige Beschreibung als im nicht einengenden Sinn verstanden werden.
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

US 5078583 [0024]
US 5893355 [0024]

Claims

Lader, versehen mit: einem Rotorgehäuse, das ein Paar zylindrischer Kammern ausbildet; einem Antriebswellenlager zum Abstützen einer Antriebsrotorwelle zur Rotation in dem Rotorgehäuse; einem Lager der angetriebenen Welle zum Abstützen einer angetriebenen Rotorwelle zur Rotation in dem Rotorgehäuse; einem zum Umschließen einer Steuerrad-Endseite des Rotorgehäuses angeordneten Ölsumpfgehäuse; einer zwischen dem Rotorgehäuse und der Antriebsrotorwelle angeordneten Antriebswellendichtung; und einer zwischen dem Rotorgehäuse und der angetriebenen Rotorwelle angeordneten Dichtung der angetriebenen Wellen; wobei: das Ölsumpfgehäuse, das Rotorgehäuse sowie die Dichtungen der Antriebs- und angetriebenen Wellen einen geschlossenen Behälter für Öl ausbilden, um das Antriebswellenlager, das Lager der angetriebenen Welle, ein Antriebssteuerrad und ein angetriebenes Steuerrad zu schmieren; und sich das Öl in dem geschlossenen Behälter ansammelt; und ein oberer Pegel des Öls liegt unter den Steuerrädern, wenn die Antriebsrotorwelle senkrecht ausgerichtet ist.
Lader nach Anspruch 1, ferner versehen mit: einem ersten Rotor, der in eingreifender Beziehung mit einem zweiten Rotor in dem Paar zylindrischer Kammern steht, wobei: die Antriebsrotorwelle mit dem ersten Rotor drehbar ist; das Antriebssteuerrad an der Antriebsrotorwelle zur Rotation mit ihr angeordnet ist; das angetriebene Steuerrad in das Antriebssteuerrad eingreift; und die angetriebene Rotorwelle drehbar mit dem zweiten Rotor angeordnet und für eine Drehung mit dem angetriebenen Steuerrad verkoppelt ist.
Lader nach Anspruch 1, ferner versehen mit: einem ersten Ölschleuderring, der für die Rotation mit der Antriebsrotorwelle oder dem Antriebssteuerrad verbunden ist; einer durch das Rotorgehäuse ausgebildeten ersten Durchlassöffnung, um Öl zu einem oberen Ende des Antriebswellenlagers weiterzuleiten, wobei: die Schwerkraft das Öl dazu drängt, durch das Antriebswellenlager zu fließen und es zu dadurch schmieren; und der erste Ölschleuderring das Öl dazu drängt, durch die erste Durchlassöffnung zu einer ersten Kammer über dem Antriebswellenlager zu fließen, wenn die Antriebsrotorwelle senkrecht ausgerichtet ist; ein zweiter Ölschleuderring für die Rotation mit der angetriebenen Rotorwelle oder mit dem angetriebenen Steuerrad verbunden ist; und eine zweite Durchlassöffnung durch das Rotorgehäuse ausgebildet ist, um Öl zu einem oberen Ende des Lagers der angetriebenen Welle weiterzuleiten, wobei: die Schwerkraft das Öl dazu drängt, durch das Lager der angetriebenen Welle zu fließen und es zu dadurch schmieren; und der zweite Ölschleuderring das Öl dazu drängt, durch die zweite Durchlassöffnung zu einer zweiten Kammer über dem Lager der angetriebenen Welle zu fließen, wenn die angetriebene Rotorwelle senkrecht ausgerichtet ist.
Lader nach Anspruch 3, wobei der erste Ölschleuderring und der zweite Ölschleuderring jeweils eine variable Geometrie aufweisen, die auf eine jeweilige Drehzahl des entsprechenden Ölschleuderrings anspricht, um das Verwirbeln des Öls in Ansprechen auf eine Erhöhung der jeweiligen Drehzahl des entsprechenden ersten oder zweiten Ölschleuderrings zu vermindern.
Lader nach Anspruch 4, wobei eine Laufradschaufel ein Federband an einem Fuß der Laufradschaufel aufweist und wobei die Trägheit der Laufradschaufel bewirkt, dass die Laufradschaufel über den oberen Ölpegel aufsteigt, wenn sich die Antriebsrotorwelle und die angetriebene Rotorwelle mit einer Wellendrehzahl drehen, die größer als eine Grenzdrehzahl ist.
Lader nach Anspruch 5, wobei die Grenzdrehzahl 20.000 Umdrehungen pro Minute beträgt.
Lader nach Anspruch 1, ferner versehen mit: einer koaxial zu jeder entsprechenden Rotorwelle ausgebildeten Zentralbohrung mit einem unterhalb des oberen Ölpegels eingetauchten Einlassende, wenn die Antriebsrotorwelle senkrecht ausgerichtet und ein Auslassende distal zu dem Einlassende angeordnet ist; und wobei Spiralkämme oder -nuten in der Zentralbohrung vorgesehen sind, um durch die Zentrifugalwirkung der Antriebsrotorwelle oder der angetriebenen Rotorwelle Öl aus dem Ölbecken ansteigen zu lassen; und einer in jeder der Rotorwellen ausgebildeten zylindrischen Querbohrung, die in Fluidverbindung mit der jeweiligen Zentralbohrung steht, um Öl auf das Antriebswellenlager und das Lager der angetriebenen Welle abzugeben.
Lader nach Anspruch 1, ferner versehen mit einem Paar gegenüberliegender Zentrifugalpumpenschläuche, die einen parallel zu einer Längsachse der jeweiligen Rotorwelle angeordneten Längsabschnitt sowie einen radialen Abschnitt aufweisen, um durch die Zentrifugalwirkung des Antriebssteuerrades oder des angetriebenen Steuerrades Öl aus dem Becken zu ziehen, wobei das Paar gegenüberliegender Zentrifugalpumpenschläuche das Öl zu dem jeweiligen Wellenlager weiterleitet.
Lader, versehen mit: einem Rotorgehäuse, das ein Paar zylindrischer Kammern ausbildet; einem ersten Rotor, der in eingreifender Beziehung mit einem zweiten Rotor in den zylindrischen Kammern steht; einer mit dem ersten Rotor drehbaren Antriebsrotorwelle; einem für die Rotation mit der Antriebsrotorwelle angeordneten Antriebssteuerrad; einem angetriebenen Steuerrad, das in das Antriebssteuerrad ineinander greift; einer drehbar mit den zweiten Rotor angeordneten angetriebenen Rotorwelle, die zur Rotation mit dem angetriebenen Steuerrad verkoppelt ist; einem Antriebswellenlager zum Abstützen der Antriebsrotorwelle zur Rotation in dem Rotorgehäuse; einem Lager der angetriebenen Welle zum Abstützen der angetriebenen Rotorwelle zur Rotation in dem Rotorgehäuse; einem zum Umschließen einer Steuerrad-Endseite des Rotorgehäuses angeordneten Ölsumpfgehäuse; einer zwischen dem Rotorgehäuse und der Antriebsrotorwelle angeordneten Antriebswellendichtung; und einer zwischen dem Rotorgehäuse und der angetriebenen Rotorwelle angeordneten Dichtung der angetriebenen Wellen; wobei das Ölsumpfgehäuse, das Rotorgehäuse und die Dichtungen der Antriebs- und angetriebenen Wellen ein Abteil für Öl ausbilden, um das Antriebswellenlager, das Lager der angetriebenen Welle und die Steuerräder zu schmieren; und wobei sich das Öl in dem Abteil ansammelt und ein oberer Ölpegel unter den Steuerrädern liegt, wenn die Antriebsrotorwelle senkrecht ausgerichtet ist.
Lader nach Anspruch 9, ferner versehen mit: einer in dem Rotorgehäuse ausgebildeten Leitung, um Öl zu dem Antriebswellenlager weiterzuleiten; einer in Fluidverbindung mit der ersten Leitung stehenden ersten Durchlassöffnung, um die erste Leitung mit einer Quelle von unter Druck stehendem Ölfluss zu verbinden; einer in dem Rotorgehäuse ausgebildeten zweiten Leitung, um Öl zu dem Lager der angetriebenen Welle weiterzuleiten; und einer in Fluidverbindung mit der zweiten Leitung stehenden zweiten Durchlassöffnung, um die zweite Leitung mit der Quelle von unter Druck stehendem Ölfluss zu verbinden.
Lader nach Anspruch 10, ferner versehen mit: einer ersten Kammer über dem Antriebswellenlager, wenn die Antriebsrotorwelle senkrecht ausgerichtet ist; und einer zweiten Kammer über dem Lager der angetriebenen Welle, wenn die angetriebene Rotorwelle senkrecht ausgerichtet ist, wobei: die erste Leitung zur Weiterleitung des Öls zu der ersten Kammer angeordnet ist, um das Antriebswellenlager zu schmieren; das Öl zur Schmierung des Antriebssteuerrades durch das Antriebswellenlager fließt; die zweite Leitung zur Weiterleitung des Öls zu der zweiten Kammer angeordnet ist, um das Lager der angetriebenen Welle zu schmieren; und das Öl zur Schmierung des angetriebenen Steuerrades durch das Lager der angetriebenen Welle fließt.
Lader nach Anspruch 10, ferner versehen mit: einem ersten ringförmigen Hohlraum zwischen dem Rotorgehäuse und der Antriebsrotorwelle über dem Antriebswellenlager, wenn die Antriebsrotorwelle senkrecht ausgerichtet ist; einer ersten Kammer zwischen dem ersten ringförmigen Hohlraum und dem Antriebswellenlager; einem zweiten ringförmigen Hohlraum zwischen dem Rotorgehäuse und der angetriebenen Rotorwelle über dem Lager der angetriebenen Welle, wenn die angetriebene Rotorwelle senkrecht ausgerichtet ist; und einer zweiten Kammer zwischen dem zweiten ringförmigen Hohlraum und dem Lager der angetriebenen Welle, wobei: die erste Leitung zur Weiterleitung des Öls zu dem ersten ringförmigen Hohlraum angeordnet ist, um die Antriebswellendichtungen zu schmieren; das Öl zur Schmierung des Antriebswellenlagers von dem ersten ringförmigen Hohlraum durch die erste Kammer fließt; das Öl zur Schmierung des Antriebssteuerrades durch das Antriebswellenlager fließt; die zweite Leitung zur Weiterleitung des Öls zu dem zweiten ringförmigen Hohlraum angeordnet ist, um die Dichtungen der angetriebenen Wellen zu schmieren; das Öl zur Schmierung des angetriebenen Antriebswellenlagers von dem zweiten ringförmigen Hohlraum durch die zweite Kammer fließt; und das Öl zur Schmierung des angetriebenen Steuerrades durch das Lager der angetriebenen Welle fließt.
Lader nach Anspruch 10, ferner versehen mit einem in Fluidverbindung mit dem Abteil stehenden Rücklaufrohr, um Öl zu der Quelle von unter Druck stehendem Ölfluss zurückzuführen.
Lader, versehen mit: einem Rotorgehäuse, das ein Paar zylindrischer Kammern ausbildet; einem ersten Rotor, der in eingreifender Beziehung mit einem zweiten Rotor in den zylindrischen Kammern steht; einer mit dem ersten Rotor drehbaren Antriebsrotorwelle; einem für die Rotation mit der Antriebsrotorwelle angeordneten Antriebssteuerrad; einem angetriebenen Steuerrad, das mit dem Antriebssteuerrad ineinander eingreift; einer drehbar mit den zweiten Rotor angeordneten angetriebenen Rotorwelle, die zur Rotation mit dem angetriebenen Steuerrad verkoppelt ist; einem Antriebswellenlager zum Abstützen der Antriebsrotorwelle zur Rotation in dem Rotorgehäuse; einem Lager der angetriebenen Welle zum Abstützen der angetriebenen Rotorwelle zur Rotation in dem Rotorgehäuse; einem zum Umschließen einer Steuerrad-Endseite des Rotorgehäuses angeordneten Ölsumpfgehäuse; einer zwischen dem Rotorgehäuse und der Antriebsrotorwelle angeordneten Antriebswellendichtung; und einer zwischen dem Rotorgehäuse und der angetriebenen Rotorwelle angeordneten Dichtung der angetriebenen Wellen; wobei das Ölsumpfgehäuse, das Rotorgehäuse und die Dichtungen der Antriebs- und angetriebenen Wellen einen geschlossenen Behälter für Öl ausbilden, um das Antriebswellenlager, das Lager der angetriebenen Welle und die Steuerräder zu schmieren; und wobei sich das Öl in dem geschlossenen Behälter ansammelt und ein oberer Ölpegel unter den Steuerrädern liegt, wenn sich die Antriebsrotorwelle in einer waagrechten Ausrichtung befindet.
Lader nach Anspruch 14, ferner versehen mit: einem Rotations-Ölschleuderring, der zur Rotation mit der Antriebsrotorwelle oder dem Antriebssteuerrad verbunden ist; und einer durch das Rotorgehäuse ausgebildeten ersten Durchlassöffnung, um Öl zu einer Blindseite des Antriebswellenlagers weiterzuleiten, wobei: die Schwerkraft und Bewegungsenergie das Öl dazu drängen, durch das Antriebswellenlager zu fließen und es dadurch zu schmieren; und der erste Ölschleuderring das Öl dazu drängt, durch die erste Durchlassöffnung zu einer Kammer benachbart zu dem Antriebswellenlager zu fließen.
Lader, versehen mit: einem Rotorgehäuse, das ein Paar zylindrischer Kammern ausbildet; einem ersten Rotor, der in eingreifender Beziehung mit einem zweiten Rotor in den zylindrischen Kammern steht; einer mit dem ersten Rotor drehbaren Antriebsrotorwelle; einem für die Rotation mit der Antriebsrotorwelle angeordneten Antriebssteuerrad; einem angetriebenen Steuerrad, das mit dem Antriebssteuerrad ineinander eingreift; einer drehbar mit den zweiten Rotor angeordneten angetriebenen Rotorwelle, die zur Rotation mit dem angetriebenen Steuerrad verkoppelt ist; einem Antriebswellenlager zum Abstützen der Antriebsrotorwelle zur Rotation in dem Rotorgehäuse; einem Lager der angetriebenen Welle zum Abstützen der angetriebenen Rotorwelle zur Rotation in dem Rotorgehäuse; einem zum Umschließen einer Steuerrad-Endseite des Rotorgehäuses angeordneten Ölsumpfgehäuse; einer zwischen dem Rotorgehäuse und der Antriebsrotorwelle angeordneten Antriebswellendichtung; und einer zwischen dem Rotorgehäuse und der angetriebenen Rotorwelle angeordneten Dichtung der angetriebenen Wellen; wobei das Ölsumpfgehäuse, das Rotorgehäuse und die Dichtungen der Antriebs- und angetriebenen Wellen ein Abteil für Öl festlegen, um das Antriebswellenlager, das Lager der angetriebenen Welle und die Steuerräder zu schmieren; und wobei sich das Öl in dem Abteil ansammelt und ein oberer Ölpegel unter den Steuerrädern liegt, wenn die Antriebsrotorwelle waagerecht ausgerichtet ist.
Lader nach Anspruch 16, ferner versehen mit: einer in dem Rotorgehäuse ausgebildeten ersten Leitung, um Öl zu dem Antriebswellenlager weiterzuleiten; einer in Fluidverbindung mit der ersten Leitung stehenden ersten Durchlassöffnung, um die erste Leitung mit einer Quelle von unter Druck stehendem Ölfluss zu verbinden; einer in dem Rotorgehäuse ausgebildeten zweiten Leitung, um Öl zu dem Lager der angetriebenen Welle weiterzuleiten; und einer in Fluidverbindung mit der zweiten Leitung stehenden zweiten Durchlassöffnung, um die zweite Leitung mit der Quelle von unter Druck stehendem Ölfluss zu verbinden.
Lader nach Anspruch 16, ferner versehen mit: einer ersten Kammer benachbart zu dem Antriebswellenlager; und einer zweiten Kammer benachbart zu dem Lager der angetriebenen Welle, wobei: eine erste Leitung in dem Rotorgehäuse ausgebildet ist, um das Öl zur Schmierung des Antriebswellenlagers zu der ersten Kammer weiterzuleiten; das Öl zur Schmierung des Antriebssteuerrades durch das Antriebswellenlager fließt; eine zweite Leitung zur Weiterleitung des Öls zu der zweiten Kammer in dem Rotorgehäuse ausgebildet ist, um das Lager der angetriebenen Welle zu schmieren; und das Öl zur Schmierung des angetriebenen Steuerrades durch das Lager der angetriebenen Welle fließt.
Lader nach Anspruch 16, ferner versehen mit: einem ersten ringförmigen Hohlraum zwischen dem Rotorgehäuse und der Antriebsrotorwelle benachbart zu dem Antriebswellenlager; einer ersten Kammer zwischen dem ersten ringförmigen Hohlraum und dem Antriebswellenlager; einem zweiten ringförmigen Hohlraum zwischen dem Rotorgehäuse und der angetriebenen Rotorwelle benachbart zu dem Lager der angetriebenen Welle; und einer zweiten Kammer zwischen dem zweiten ringförmigen Hohlraum und dem Lager der angetriebenen Welle, wobei: eine erste Leitung in dem Rotorgehäuse ausgebildet ist, um das Öl zur Schmierung der Antriebswellendichtung zu dem ersten ringförmigen Hohlraum weiterzuleiten; das Öl zur Schmierung des Antriebswellenlagers von dem ersten ringförmigen Hohlraum durch die erste Kammer fließt; das Öl zur Schmierung des Antriebssteuerrades durch das Antriebswellenlager fließt; eine zweite Leitung in dem Rotorgehäuse ausgebildet ist, um das Öl zur Schmierung der Dichtung der angetriebenen Wellen zu dem zweiten ringförmigen Hohlraum weiterzuleiten; das Öl zur Schmierung des angetriebenen Wellenlagers von dem zweiten ringförmigen Hohlraum durch die zweite Kammer fließt; und das Öl zur Schmierung des angetriebenen Steuerrades durch das Lager der angetriebenen Welle fließt.
Lader nach Anspruch 16, ferner versehen mit einem in Fluidverbindung mit dem Abteil stehenden Rücklaufrohr, um Öl zur Quelle des unter Druck stehenden Ölflusses zurückzuführen, wobei das Rücklaufrohr Luft zur Quelle des unter Druck stehenden Ölflusses entlüftet, um den Gasdruck in dem Abteil abzulassen.