DE60107599T2

DE60107599T2 - Einfassung für ölgeschmierte drehglieder

Info

Publication number: DE60107599T2
Application number: DE60107599T
Authority: DE
Inventors: Per Larsson; Kent Giselmo
Original assignee: Volvo Lastvagnar AB
Current assignee: Volvo Truck Corp
Priority date: 2000-11-27
Filing date: 2001-10-03
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2021-10-04
Also published as: US20040005231A1; ATE283991T1; DE60107599D1; SE0004406D0; SE519018C2; US6872046B2; EP1340007A1; EP1340007B1; WO2002042665A1; SE0004406L

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Einfassung für flüssigkeitsgeschmierte Drehelemente wie sie durch die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 definiert ist und aus der US-A-5 323 610 oder der US-A-4 586 337 bekannt ist.
Hintergrund der Erfindung
Turboeinheiten werden oft zur Gewinnung von Energie aus Motorabgasen verwendet, wobei die Turboeinheit eine abgasgetriebene Turbine umfasst, die einen Kompressor zur Komprimierung der dem Motor zugeführten Ansaugluft antreibt, was Aufladung genannt wird. Eine Turbo-Compound-Einheit ist manchmal nach der Turboeinheit angeordnet, um etwas der verbleibenden Energie aus den Abgasen zu gewinnen. Ein Beispiel für so eine Turbo-Compound-Einheit ist eine zweite abgasgetriebene Turbine die z. B. Energie mechanisch auf die Antriebswelle des Motors oder dgl. überträgt.
Die Turbo-Compound-Einheit umfasst normalerweise eine Welle in einem Lager mit einem fest angebrachten Turbinenrad, das mit hoher Drehzahl durch die Abgase angetrieben werden kann, z. B. bis zu ungefähr 80.000 U/min. Diese Drehzahl wird mittels eines Getriebezuges und möglicher anderer Verfahren nach unten auf eine beträchtlich geringere Drehzahl reduziert und auf die Motorwelle über eine Strömungskupplung übertragen, wodurch verhindert wird, dass an der Motorwelle auftretende Torsionsvibrationen auf die Turbinenwelle übertragen werden. Normalerweise ist eine sehr wirksame Schmierung des Turbinenwellenlagers erforderlich, um den hohen auftretenden Drehzahlen Stand zu halten. Hierzu kann Schmieröl mit einem Überdruck von ungefähr 1–5 bar dem Turbinenlager zugeführt werden.
Es passiert, dass das das Turbinenlager verlassende Öl, das nach unten in das Kurbelgehäuse abfließen soll, auf die sich mit hoher Drehzahl drehende Strömungskupplung als auch auf andere Drehteile treffen kann. Dies hat die Bildung eines turbulenten Sprühnebels aus Tropfen zur Folge, die sich in radialer Richtung nach außen bewegen, bis sie auf die umgebenden Flächen treffen. Es zeigt sich nun, dass die Ölströmung die Drehung der Strömungskupplung behindert, was einen negativen Einfluss auf die Wirksamkeit hat.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Ziel der Erfindung besteht darin, eine Einfassung des flüssigkeitsgeschmierten Drehelements zu schaffen, die die oben beschriebenen Probleme vermeidet.
Hierzu ist die erfindungsgemäße Einfassung durch eine Trennwand gekennzeichnet, die zwischen der Ablassstelle und dem zweiten Element so angeordnet ist, dass ein Wandern von Schmierflüssigkeit von der Ablassstelle zu dem zweiten Element im Wesentlichen verhindert wird.
Trennwände in Getrieben und im Gehäuse sind an sich aus der US-A-4 231 266 bekannt.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den nachfolgenden abhängigen Ansprüchen gezeigt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen in nicht beschränkender Weise beschrieben, wobei die Zeichnung ein Vertikalschnitt durch eine Turbo-Compound-Einheit ist, die erfindungsgemäß konstruiert ist.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die in der Figur gezeigte Turbo-Compound-Einheit dient zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor, der vorzugsweise in dem Antrieb eines Lastkraftwagens oder eines Busses enthalten ist.
Die Turbo-Compound-Einheit umfasst eine Leistungsturbine 11, die in einem Auslasskanal 10 angeordnet ist, wobei die Turbine an einer Turbinenwelle 12 angebracht ist. Die Welle ist mittels eines vorderen Radiallagers 13, eines hinteren Radiallagers 14 und eines Drucklagers 15 angebracht. Diesen Lagern wird Schmieröl über nicht gezeigte Kanäle mit einem Überdruck in dem Bereich von ungefähr 1–5 bar zugeführt. Das Öl wird aus diesen Lagern auf bekannte Weise über nicht gezeigte Ablassstellen abgelassen.
Ein Zahnrad 16 ist mit der Welle 12 fest verbunden und kämmt mit einem größeren Zahnrad 17, das zu der Primärseite einer Strömungskupplung 18 gehört, die an der vorderen Stirnwand 19 des Turbo-Compound-Gehäuses in einem kombinierten Radial- und Axiallager 20 gelagert ist. Somit wird Drehenergie von der Turbinenwelle über die Strömungskupplung auf ihre Sekundärseite übertragen.
Das durch die Lager 13–15 geströmte und vor dem Zahnrad 17 vorhandene Schmieröl soll nach unten entlang der Innenseite der vorderen Stirnwand 19 des Turbo-Compound-Gehäuses strömen. Eine Trennwand 21 ist in dem Raum zwischen der Stirnwand 19 und dem Zahnrad 17 beispielsweise mittels einer Schraube 22 so befestigt, dass ein Spalt 23 zwischen der Trennwand und der Innenseite der Stirnwand 19 vorhanden ist. Die Trennwand 21 ist aus einem Stück Metallblech gebildet, das mit einer Öffnung 21a für das Strömungskupplungslager 20 versehen ist und ansonsten im Wesentlichen den Seiten des Turbo-Compound-Gehäuses mit seinen Kanten folgt.
Aufgrund der Anordnung der Trennwand 21 in dem Raum zwischen dem Zahnrad 17 und der Stirnwand 19 kann das Öl in den Spaltraum 23 abfließen, ohne dass es durch die Turbulenz beeinflusst wird, die durch die Drehung des Zahnrades 17 erzeugt wird. Die vergleichsweise geringe Menge an Öl, die auf das Zahnrad 17 treffen kann und durch das Rad radial nach außen geworfen werden kann, wird unter anderem die Seite der Trennwand treffen, die in Richtung des Zahnrades gewandt ist und kann entlang dieser Fläche fließen.
Um zu verhindern, dass Öl von dem hinteren Radiallager 14 und dem Axiallager 15 auf das Zahnrad 17 oder die Kupplung 18 oder andere bewegende Teile trifft, ist eine Umfangsabschirmung 24 um die Strömungskupplung 18 so angeordnet, dass das Öl nicht in die Strömungskupplung gedrängt werden kann und sich anstatt dessen entlang der Außenseite der Abschirmung 24 nach unten in den Ablassraum bewegen muss. Diese Abschirmung kann gleichzeitig als Prallschutz für drehende Teile, z. B. die Kupplung dienen.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind verschiedene Modifikationen innerhalb des Schutzbereichs der folgenden Ansprüche möglich.

Claims

Einfassung für flüssigkeitsgeschmierte Drehelemente (12, 16, 17), mit einer Turbo-Compound-Einheit und einem Getriebezug, die zur Übertragung einer Drehung von einer Welle (2) auf ein Zahnrad (17) angeordnet sind, wobei die Welle (12) mittels Lagern in der Einfassung angebracht und mit mindestens einer Lagerschmierfluidablassstelle für Schmierfluid versehen ist und das Zahnrad (17) nichtdrehbar mit der Primärseite einer in der Turbo-Compound-Einheit enthaltenen Strömungskupplung (18) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trennwand (21) so zwischen der Ablassstelle und dem Zahnrad (17) angebracht ist, dass ein Wandern von Schmierfluid von der Ablassstelle zum Zahnrad im Wesentlichen verhindert wird.
Einfassung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (21) eine Abschirmplatte umfasst.
Einfassung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskupplung von einer Prallschutzplatte (24) umgeben ist, die zum Leiten von Schmieröl an der Strömungskupplung (18) vorbei ausgeführt ist.