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blschleuderfilter für Brennkraftmaschinen
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit zumindest
einem Generator und einem Olschleuderfilter gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei der aus der DE-OS 24 53 157 bekannten Brennkraftmaschine ist ein
Cllschleuderfilter auf dem Laufrad des Kühlgebläses befestigt. Eine derartige Anordnung
des blschleuderfilters hat den Nachteil, daß das Kühlgebläse für den Betrieb des
Ölschleuderfilters dauernd angetrieben werden muß. Bei modernen Antriebssteuerungen
für ein Kühlgebläse wird dieses jedoch nur nach Erreichen von vorgegebenen Bauteiltemperaturen
der Brennkraftmaschine angetrieben.
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Somit ist bei einer derartigen Kombination die Reinigung des Schmieröls
durch das Clschleuderfilter nicht unter allen Betriebszuständen einer Brennkraftmaschine
sichergestellt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das #lschleuderfilter einer
gattungsgemäßen Brennkraftmaschine mit einen hochtourigen, dauernd angetriebenen
Antrieb zu versehen, der konstruktiv und fertigungstechnisch einfach ausgebildet
ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ausbildung gemän dem
kennzeichnenden Merkmal des ersten Anspruchs gelöst Da die Generatorwelle ständig
angetrieben ist, ist ein dauernder Antrieb des Ölschleuderfilters während des Betriebs
der Brennkraftmaschlne sichergestellt. Bedingt durch die gegenüber der Kurbelwellendrehzahl
höhere Generatordrehzahi (Batterieladung schon bei niedriger Motorleerlaufdrehzahl)
wird durch die ebenfalls hohe Drehzahl des Ölschleuderfilters ein hoher Schmier#ldurchsatz
durch das Ölschleuderfilter bei einem guten Wirkungsgrad des Filters erreicht.
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Nach weiteren Ausbildungen der Erfindung Ist es vorteilhaft, wenn
das #lschleuderf liter direkt auf der verlängerten Generatorwelle angeordnet ist.
Dadurch entfällt eine zusätzliche Lagerung für eine Ölschleuderfilterwelle.
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Es kann auch zweckmäßig sein, das blschleuderftlter auf einer zusätzlichen
Welle anzuordnen, die axial fluchtend mit der Generatorwelle In Wirkverbindung steht.
Bei einer Auslegung der Vorrichtung zum Verbinden der beiden Wellen z.B. als Steckverbindung
können so die beiden Zusatzbauteile blschleuder£ilter und Generator unabhängig voneinander
demontiert und montiert werden.
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Angetrieben wird die Generatorwelle bzw. die zusät#liche Welle über
einen Zahnradantrieb. Dabei ist zwischen dem Zahnrad und der Generatorwelle bzw
der zusätzlichen Welle ein Drehschwingungsdämpfer eingefügt. Durch die Verwendung
von Zahnrädern wird der Antrieb wartungsfrei (die sonst verwendeteten Keilriemen
bedürfen einer ständigen Kontrolle und Uberwachung). Um die Lichtmaechine bzw. das
blachleuderfilter drehschwingungsmä#ig von der Kurbelwelle abzu-
koppeln,
ist zwischen dem Zahnrad und der Generatorwelle bzw. der zusätzlichen Welle ein
Drehschwingungsdämpfer zwischengefügt.
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Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist es vorteilhaft, das
Zahnrad auf einem zwischen Drehschwingungsdämpfer und Welle angeordneten Zwischenring
zu lagern. Der Zwischenring liegt auf der Welle durch eine Nut-Feder-Verbindung
fest; es können aber auch andere Befestigungsimöglichkeiten, z.fl. mittels einer
Keilwelle zweckmäßig sein.
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Durch die Einfügung eines Zwischenrings zwischen Zahnrad und Drehschwingungsdämpfer
kann die gesante drehelastische Anordnung als eine Baueinheit leicht auswechselbar
auf einer Welle montiert werden. Dies bietet Verteile bei je nach Bedarf erforderlichen
verschiedenen Übertzungsverhältnissen der Zahnräder oder bei verschiedenen geschwiinschten
Dämpfungsverhalten des Drehschwingungsdämpfers.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, den Zwischenring als Gleitlager für
das Zahnrad aussubilden. Eine derartige Lagerung kann beim Betrieb auftretende Stoßkräfte
durch die gegenüber einer Wälzlagerung größere Lagerfläche besser t«es.<;er ailfnehmen.
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Das Zahnrad weist einen becherartig c-rw?iterten Abschnitt auf, dessen
Mantelflächse koaxial zur Wellenachse liegt.
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In diesem erweiterten Abschnitt ist der Drehschwingungsdämpfer eingesetzt
und wirkt mit der inneren Mantelfläche des becherartigen Abschnitts und der äußere
Mantelfläche des Zwischenringes zusammen. Die kraftsclllüssige Verb in dung zwischen
den genannten Bauteilen wird; durch Vulkanisieren oder andere - beispielsweise lösbare
-# Befestigungsmöglichkeiten erreicht. Eine lösbare Befestigung des Drehschwingungsdämpfers
hat den Vorteil, daß der Dreh-
schwingungsdämpfer bei Verschleiß
oder bei einem anderen gewünschten Dämpfungsfaktor leicht gegen einen anderen Drehschwingungsdämpfer
ausgetauscht werden kann.
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Der Drehschwingungsdämpfer hat zu der den Boden bildenden inneren
Ringfläche des als Stufe ausgebildeten erweiterten Abschnitts einen geringen Abstand,
um den Drehschwingungsdämpfer von seitlich auf diesen einwirkenden Kräften freizuhalten.
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Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn zwischen dem Zahnrad und dem becherartig
erweiterten Abschnitt zumindest eine weitere, innere Stufe angeordnet ist. Mit der
inneren Ringfläche der Stufe stützt sich diese zusammen mit dem Zahnrad und dem
becherartig erweiterten Abschnitt an einer Anschlagfläche des Zwischenringes axial
ab. Der Außendurchmesser dieser Stufe ist so bemessen, daß er geringfügig größer
als der äußere Zahnraddurchmesser ist. Auf diese Stufe kann so leicht ein Dichtring
aufgeschoben werden.
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Bei einer Verwendung eines Zahnradantriebes wird dieser vorteilhaft
in dem vorhandenen Räderkasten der Brennkraftmaschine angeordnet. Ebenfalls wird
das blschleuderfilter auch in den Räderkasten eingesetzt. Dadurch entfallen die
sonst nötigen #lrückführleitungen für das aus dem 51-schleuderfilter austretende
gereinigte b1, da das gereinigte 51 direkt in den Räderkasten und von dort in die
blwanne der Brennkraftmaschine fließen kann.
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Das zu reinigende O1 wird über ortsfest in den Räderkasten angeordnete
Bohrungen einer Düse zugeführt, aus der das 51 in über den Umfang des blschleuderfilters
verteilte Ausnehmungen in das blschleuderfilter eingespritzt wird.
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Durch die Anordnung der blzufuhreinrichtung oberhalb der Welle bzw.
des Antriebszahnrades ist gewährleistet, daß von dem Olschleuderfilter abprallendes
O1 die Schmierung des Antriebszahnrads und der Lagerung sicherstellt.
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Im Bereich der Ausnehmungen des Ulschleuderfilters ist mindestens
ein Prallblech angeordnet, das den axial eintretendeten blstrahl radial nach außen
umlenkt. Damit ist sichergestellt, daß der eintretende blstrahl und die von ihm
transportierten Schmutzpartikel an der inneren Außen wand des Olschleuderfilters
ablagern kann, bevor das O1 das Schleuderfilter auf der der Eintrittsseite gegenüberliegenden
Seite über eine Ausnehmung wieder verläßt. Die Austrittsausnehmung steht direkt
mit dem Kurbelgehäuse bzw. der blwanne der Brennkraftmaschine in Wirkverbindung.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Antriebszahnrad
drehfest auf einer zusätzlichen Welle, die das blschleuderfilter trägt, festgelegt.
Die zusätzliche Welle ist über eine Kupplung, die als Drehschwigungsdämpfer ausgebildet
ist, mit der Generatorwelle verbunden.
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Somit werden von dem Antrieb auf die zusätzliche Welle übertragene
Schwingungen wirkungsvoll an einer unerwünschten Ausbreitung in den Generator gehindert.
Zudem hat eine derartige Ausbildung den Vorteil, daD der Generator unabhängig von
dem blschleuderfilter montiert bzw. demontiert werden kann.
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Das zu reinigende O1 wird durch eine Bohrung in dem Räderkastendeckel
den Lagerstellen der zusätzlichen Welle zugeführt. Von dort gelangt das zu reinigende
1 entlang der zusätzlichen Welle über einen Spalt, der sich bis in den Innenraun
des blschleuderfilters erstreckt, in denselben.
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Durch diese Ausbildung ist bei einer einfachen baulichen Ausführung
sowohl die notwendige Lager schmierung sichergestellt, als auch die Zufuhr von dem
zu reinigenden b1 in das blschleuderfilter sichergestellt.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und
der Zeichnung, in der zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und im
folgenden näher beschrieben sind. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch ein direkt
auf einer verlängerten Generatorwelle angeordetes #lschleuderfilter, Fig. 2 einen
Schnitt durch ein Olschleuderfilter, welches auf einer zusätzlichen Welle angeordnet
ist, die axial fluchtend mit der Generatorwelle in Wirkverbindung steht.
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Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung zeigt einen drehelastischen Antrieb
eines blschleuderfilters 7 und eines Generators 2 einer Brennkraftmaschine. Die
Welle 1 des Generators 2 ragt in einen Räderkasten, der von einem Räderkastendeckel
12 zum Generator 2 hin abgedeckt ist.
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Auf die Welle 1 ist ein zylindrischer Zwischenring 6 aufgeschoben,
der sich im wesentlichen über die ganze freie Länge der Generatorwelle 1 erstreckt.
Etwa auf halber Länge weist der Zwischenring 6 eine Stufe 30 auf, die den Zwischenring
6 in einen ersten Abschnitt 6a und in einen im Außendurchmesser größeren Abschnitt
6b aufteilt, wobei der Innendurchmesser der beiden Abschnitte gleich ist. Der Zwischenring
6 liegt mit seinem einem axialen Ende an einem Lüfter rad des Generators 2 an und
drückt ein Lüfter-
rad fest gegen eine mitdrehende Abstützung der
Welle 1.
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Der axial festgelegte Zwischenring 6 ist über eine Nut-Feder-Verbindung
11 mit der Generatorwelle 1 drehfest verbunden. Ebenso ist das Lüfter rad drehfest
mit der Generatorwelle 1 verbunden. An das andere axiale Ende des Zwischenrings
6 schließt das blschleuderfilter 7 an. Dieses wird durch eine Mutter 8, die auf
die Generatorwelle 1 aufgeschraubt ist, zusammen mit dem Zwischenring 6 und dem
Lüfterrad fest auf der Generatorwelle 1 verspannt.
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Auf dem Zwischenring 6 ist frei drehbar das Zahnrad 3 angeordnet.
Das Zahnrad 3 weist einen vorzugsweise einteilig angeformten, zylindrischen, axialen
Fortsatz auf, der sich stufenartig erweitert und im wesentlichen aus einem ersten
Abschnitt 3a und einem im Durchmesser größeren zweiten Abschnitt 4 besteht. Der
erste Abschnitt 3a hat einen dem Innendruchmesser des Zahnrads 3 entsprechenden
Inndurchmesser und eine Länge, die zusammen mit den Zahnrad 3 geringfügig kleiner
als die Länge des Abschnittes 6a des Zwischenringes 6 ist. Dieser erste Abschnitt
des Zwischenringes 6a bzw. des Zahnrads 3a ist als Gleitlagerung ausgebildet.
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Der Abschnitt 4 ist im Außendurchmesser größer als das Zahnrad 3
ausgebildet und besteht im wesentlichen aus einer becherartigen, zylindrischen,
zum Generator 2 offenen Erweiterung. In dem becherartigen Abschnitt 4 ist ein -
kreisringförmig ausgebildeter Drehschwingungsdämpfer 5 angeordnet und mit der inneren
Mantelfläche des becherartigen Abschnitts 4 sowie mit der äußeren Mantelfläche des
Abschnitts 6b des Zwischenringes 6 durch Vulkanisieren verbunden. Der Drehschwingungsdämpfer
5 hat sowohl zu der den Boden bildenden Ringfläche des becherartig erweiterten
Abschnittes
4 einen geringen Abstand als auch zu dem Lüfterrad des Generators 2. Damit werden
die Kräfte auf den Drehschwingungsdämpfer nur an seiner radial inneren und äußeren
Mantelfläche eingeleitet.
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Der Außendurchmesser des Abschnitts 3a ist größer als der des Zahnrades
3 und kleiner als der des Abschnitts 4. Auf die äußere Mantelfläche des Abschnitts
3a ist ein Dichtring 13 aufgeschoben, der den in den Räderkasten hineinragenden
Teil der Welle 1 zusammen mit dem Zahnrad 3 und dem Olschleuderfilter 7 gegenüber
dem Räderkastendeckel 12 abdichtet.
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Die innenliegende Stirnfläche der Stufe 3a liegt der als Anschlagfläche
32 ausgebildeten Stirnfläche der Stufe 31 des Zwischenrings 6 gegenüber, so daß
das Zahnrad 3 mit geringem Spiel axial zwischen dem blschleuderfilter 7 und der
Anschlagfläche 32 gehalten ist. Angetrieben wird das Zahnrad 3 von einem in dem
Räderkasten angeordneten Zahnrad 9.
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Das zu reinigende 51 wird über eine oberhalb der Generatorwelle 1
in dem Räderkastendeckel 2 angeordnete Bohrung 14 und eine sich daran anschließende
Düse 15 in Ausnehmungen 16 des blschleuderfilters 7 eingespritzt. Die Ausnehmungen
16 sind in Strahlrichtung des aus der Düse 15 austretenden Uls über dem Umfang des
blschleuderfilters 7 verteilt. Der in das Olschleuderfilter axial eintretende blstrahl
wird radial nach außen durch innerhalb des O1-schleuderfilters im Bereich der Ausnehmungen
16 angeordnete Prallbleche 17 umgeleitet. Durch die Drehbewegung des blschleuderfilters
7 werden die in dem eingespritzten 1 befindlichen Schmutzpartikel herausgeschleudert
und lagern
sich an der inneren Außenwand 18 des Olachleuderfilters
7 ab. Das dlschleuderfilter 7 ist auf der der Generatorwelle 1 gegenüberliegenden
Seite mit einer zentrischen Ausnehmung 19 versehen, durch die das gereinigte 1 aus
dem 51-schleuderfilter 7 in den Räderkasten abfließt. Das 1-schleuderfilter 7 ist
in einer Radialebene teilbar, um eine einfache Reinigung von den angelagerten Schmutzpartikeln
zu ermöglichen. Die Ausnehmung 19 erstreckt sich von der Mittelachse der Welle 1
geringfügig weiter in Richtung zu der Außenwand 18 des dlschleuderfilters 7 als
die Ausnehmungen 16, durch die das zu reinigende dl in das 51-schleuderfilter 7
eintritt.
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In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist
das dischleuderfilter 107 auf einer zusätzlichen Welle 120 befestigt. Auf dieser
Welle 120 ist das mit dem Antriebszahnrad 109 im Eingriff stehende Zahnrad 103 direkt
befestigt. Das dlschleuderfilter 107 sowie die Zahnräder 103 und 109 befindet sich
innerhalb des Räderkastens, der durch den Räderkastendeckel 112 zum Generator 102
hin begrenzt wird.
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Die Generatorwelle 101 ist axial fluchtend zu der zusätzlichen Welle
120 angeordnet und ist mit dieser über eine Vorrichtung 121 verbunden. Die Vorrichtung
121 besteht aus ineinanderragenden Teilen 122 und 123, die über einen Drehschwingungsdämpfer
105 miteinander verbunden sind. Es kann auch zweckmäßig sein, anstelle des Drehschwingungsdämpfers
105 die beiden ineinanderragenden Teile 122 und 123 über eine Klauenverbindung miteinander
zu verbinden.
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Das zu reinigende 1 wird durch eine Bohrung 114 in dem Räderkastendeckel
112 den Lagerstellen 124 und 125 der zusätzlichen Welle 120 zugeführt. Von den Lagerstellen
124 und 125 gelangt das zu reinigende dl durch eine weitere Bohrung 126 in einen
Spalt 127, der sich entlang der Schraubverbindung 108, die das Olschleuderfilter
107 auf der zusätzlichen Welle 120 hält, erstreckt. Das zu reinigenden dl gelangt
so in den Innenraum des olschleuderfilters 107. Dabei wird das axial in das ulschleuderfilter
107 eintretende O1 von einem Schraubenkopf 128 der Schraubverbindung 108 radial
in Nuten 129, die innerhalb des Olschleuderfilters 107 angeordnet sind und mit dem
Spalt 127 und dem Innenraum des Ölschleuderfilters in Wirkverbindung stehen, umgeleitet.
Die dlreinigung und der blrückfluß in den Räderkasten der Brennkraftmaschine erfolgen
wie unter Fig. 1 beschrieben.
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