-
Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines ein Getriebegehäuse aufweisendes Getriebes und eines am Getriebegehäuse befestigten Wärmeübertragers, wobei das Getriebe einen Ölkreislauf aufweist, in welchen der Wärmeübertrager über Strömungskanäle eingebunden ist.
-
Durch die
EP 1 608 895 B1 wurde eine Anordnung eines Getriebes und eines dem Getriebe zugeordneten Wärmeübertragers, auch als Getriebe-WärmetauscherEinheit bezeichnet, bekannt. Das Getriebe weist einen Ölkreislauf, auch Getriebeölkreislauf genannt, auf, wobei das Getriebeöl dem Wärmeübertrager zum Zwecke der Kühlung zugeführt wird - der Wärmeübertrager, vorzugsweise ein Plattenwärmeübertrager, ist somit Teil des Ölkreislaufes. Der Wärmeübertrager ist über einen Halter, auch Halterung genannt, am Getriebegehäuse befestigt, d. h. der Wärmeübertrager ist nicht direkt an das Getriebegehäuse angeflanscht, sondern mittelbar über den Halter am Getriebegehäuse befestigt. Zwischen dem Getriebegehäuse, welches Anschlüsse für den Ölkreislauf aufweist, und dem Wärmeübertrager sind Strömungskanäle in Form von Verbindungsleitungen, d. h. eine Zulaufleitung und eine Ablaufleitung vorgesehen, wobei die Strömungskanäle in den Halter integriert sind. Die Verbindungsleitungen sind somit einstückiger Bestandteil der Halterung. Der Wärmeübertrager, der primärseitig vom Getriebeöl und sekundärseitig von einem Kühlmittel beaufschlagt wird, weist ferner Anschlüsse für den Eintritt und den Austritt des Kühlmittels auf.
-
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Anbindung des Wärmeübertragers flexibel zu gestalten.
-
Die Erfindung umfasst die Merkmale des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Strömungskanäle, auch Verbindungsleitungen genannt, als separate Strömungsleitungen ausgebildet sind, die einerseits mit dem Getriebegehäuse und andererseits mit dem Wärmeübertrager strömungstechnisch verbunden sind. Die separaten Strömungsleitungen sind somit nicht Bestandteil eines Halters zur Befestigung des Wärmeübertragers, sondern separate Teile, welche separat hergestellt und an die speziellen Einbaubedingungen von Getriebe und Wärmeübertrager angepasst werden können. Einerseits ist man unabhängiger, wie und wo der Wärmeübertrager am Getriebegehäuse befestigt wird, und andererseits können auch die Anschlüsse im Getriebegehäuse für den Ein- und Austritt des Getriebeöls frei gewählt werden; somit ist auch die Länge der separaten Strömungsleitungen, d. h. vom Ein- oder Austritt am Getriebegehäuse bis zum Ein- oder Austritt am Wärmeübertrager frei wählbar bzw. an die speziellen Einbauverhältnisse anpassbar. Daraus resultiert eine hohe Flexibilität im Hinblick auf die Ausbildung und die Anordnung des Wärmeübertragers am Getriebegehäuse sowie die Anbindung des Wärmeübertragers an den Ölkreislauf des Getriebes. Schließlich können die separaten Strömungsleitungen, vorzugsweise Rohre oder Schläuche kostengünstig, beispielsweise aus standardisiertem Halbzeugmaterial hergestellt werden.
-
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Wärmeübertrager über einen Halter am Getriebegehäuse befestigt. Der Halter kann somit relativ einfach und kostengünstig gestaltet werden, da er primär der Halterung und Befestigung des Wärmeübertragers dient. Der Halter hat somit keine Strömungsleitfunktion für das Getriebeöl. Vielmehr nimmt der Halter lediglich die wärmeübertragerseitigen Enden der separaten Strömungsleitungen auf. Für den Fall, dass der Halter im Bereich des Getriebeausganges stirnseitig am Getriebegehäuse befestigt ist, können die separaten Strömungsleitungen seitlich am Getriebegehäuse angeordnet werden, wobei jeder beliebige Abstand zwischen Wärmeübertrager und Anschlussöffnungen im Getriebegehäuse überbrückt werden kann.
-
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Getriebegehäuse Anschlussöffnungen, d. h. Ein- und Austrittsöffnungen für das Getriebeöl auf, während die separaten Strömungsleitungen erste oder getriebeseitige Anschlussenden aufweisen, welche mit den Ein- und Austrittsöffnungen am Getriebegehäuse zu einer fluiddichten Verbindung fügbar oder montierbar sind. Somit handelt es sich zwischen Getriebegehäuse und den separaten Strömungsleitungen um lösbare Verbindungen, beispielsweise Steck- oder Flanschverbindungen.
-
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Wärmeübertrager Einlass- und Auslassöffnungen für das Getriebeöl auf, während die separaten Strömungsleitungen zweite, d. h. wärmeübertragerseitige Anschlussenden aufweisen, welche mit den Einlass- und Auslassöffnungen zu einer fluiddichten Verbindung fügbar oder montierbar sind. Somit sind auch die Anschlussverbindungen am Wärmeübertrager lösbare Verbindungen, beispielsweise Steck- oder Flanschverbindungen.
-
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die separaten Strömungs- oder Verbindungsleitungen als separate Rohre ausgebildet, welche hinsichtlich Länge und Form an die Einbaubedingungen anpassbar sind. Vorzugsweise können metallische Rohre oder Kunststoffrohre verwendet werden, deren Anschlussenden bevorzugt als Steckverbindungen ausgebildet werden können.
-
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Wärmeübertrager direkt am Getriebegehäuse befestigt, beispielsweise angeflanscht. Insofern entfällt ein Halter zur Aufnahme des Wärmeübertragers. Der Wärmeübertrager kann beispielsweise seitlich im Bereich eines Ölanschlusses am Getriebegehäuse angeordnet werden.
-
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Getriebegehäuse bei einem direkt angeflanschten Wärmeübertrager eine seitlich angeordnete Anschlussöffnung, vorzugsweise einen Anschlussstutzen auf, welcher direkt mit der korrespondierenden Ein- oder Austrittsöffnung am Wärmeübertrager verbunden werden kann. Insofern entfällt eine separate Strömungsleitung. Es ist dann nur eine separate Strömungsleitung für die Zu- oder Rückführung des Getriebeöls zwischen Wärmeübertrager und Getriebegehäuse erforderlich.
-
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist zumindest eine der separaten Strömungs- oder Verbindungsleitungen zumindest eine Zugangs- oder Anschlussstelle auf, über welche andere Verbraucher, wie z. B. Winkeltriebe oder Nebenabtriebe mit Öl aus dem Ölkreislauf des Getriebes versorgt werden können. Die Anschlussstelle kann in Strömungsrichtung vor oder hinter dem Wärmeübertrager vorgesehen sein. Dadurch kann eine einfache und kostengünstige Anschlussmöglichkeit für zumindest einen weiteren Verbraucher an den bestehenden Ölkreislauf des Getriebes ermöglicht werden.
-
Nach einer weiteren Ausführungsform weist zumindest eine der separaten Strömungs- oder Verbindungsleitungen zumindest eine Zugangs- oder Anschlussstelle auf, über welche eine externe Ölpumpe angeschlossen werden kann. Durch die Anschlussmöglichkeit einer externen Ölpumpe kann ein Ölkreislauf des Getriebes auch dann aufrechterhalten werden, wenn eine getriebeinterne Ölpumpe den Ölkreislauf nicht mehr sicherstellen kann. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn das Fahrzeug, in welchem das Getriebe verbaut ist abgeschleppt wird, da dann eine die getriebeinterne Ölpumpe antreibende Getriebeeingangswelle stillsteht. Durch die Anschlussmöglichkeit einer externen Ölpumpe an eine der separaten Strömungs- oder Verbindungsleitungen kann somit ein während des Abschleppens des Fahrzeugs benötigter Schmierdruck aufrechterhalten werden.
-
Nach einer weiteren Ausführungsform weist zumindest eine der separaten Strömungs- oder Verbindungsleitungen zumindest eine Zugangs- oder Anschlussstelle auf, welche insbesondere Messzwecken dient. Dadurch kann zumindest eine der separaten Strömungs- oder Verbindungsleitungen für eine weitere Funktion genutzt werden, nämlich um Messungen von verschiedenen Parametern durchzuführen. Dabei kann die Messung sowohl am Prüfstand, also vor Einbau des Getriebes im Fahrzeug als auch bei im Fahrzeug eingebautem Getriebe erfolgen. Dadurch, dass zumindest eine der separaten Strömungs- oder Verbindungsleitungen zumindest eine Zugangs- oder Anschlussstelle aufweist, ergibt sich beispielsweise die Möglichkeit, eine Messeinrichtung, wie eine Messsonde oder einen speziellen Sensor, im Ölkreislauf oder in unmittelbarer Nähe des Ölkreislaufs, insbesondere des Ölstromes zu platzieren. Damit besteht die Option, diverse Größen wie z. B. Druck, Temperatur, Strömungsgeschwindigkeit, Durchsatz und Viskosität zu messen. Da mindestens zwei Strömungs- oder Verbindungsleitungen vorgesehen sind, beispielsweise der Zulauf und der Rücklauf zum Wärmeübertrager, können verschiedene oder mehrere Zugangs- oder Anschlussstellen vorgesehen werden. Damit ist eine Überwachung (Monitoring) des Ölkreislaufes oder weiterer Fluidkreisläufe sowohl am Prüfstand für Prüfzwecke als auch im Betrieb des Kraftfahrzeuges zur laufenden Kontrolle möglich.
-
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist in der mindestens einen Zugangs- oder Anschlussstelle ein Drucksensor zur Messung des Öldrucks in der mindestens einen Strömungs- oder Verbindungsleitung angeordnet. Alternativ kann die mindestens eine Anschlussstelle mit einem externen Drucksensor oder einer Druckmesseinrichtung verbunden werden, d. h. durch eine geeignete Fluidverbindung. Damit kann der Druck in der Strömungs- oder Verbindungsleitung gemessen werden, wobei hier auch zwei Drucksensoren, einer am Zulauf und einer am Rücklauf des Wärmeübertragers, vorteilhaft sind, um eine Druckdifferenz zu erhalten.
-
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist in der mindestens einen Zugangs- oder Anschlussstelle ein Temperatursensor angeordnet, welcher die Temperatur des Ölstromes in der Strömungs- oder Verbindungsleitung misst. Alternativ kann die mindestens eine Anschlussstelle mit einem externen Temperatursensor oder einer Temperaturmesseinrichtung verbunden werden. Damit kann die Temperatur eines Ölstromes gemessen werden, wobei hier auch zwei Temperatursensoren, einer am Zulauf und einer am Rücklauf des Wärmeübertragers, vorteilhaft sind, um eine Temperaturdifferenz zu erhalten.
-
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist in der mindestens einen Zugangsstelle ein Viskositätssensor zur Messung der Viskosität des Ölstromes angeordnet. Alternativ kann die mindestens eine Anschlussstelle mit einem externen Viskosimeter, d. h. einem Messgerät zur Messung der Viskosität des Öls verbunden werden. Damit ist eine Überwachung der Viskosität des Getriebeöls, insbesondere bei im Fahrzeug eingebautem Getriebe möglich, was Rückschlüsse auf die Alterung des Öls zulässt. Damit kann auch der Zeitpunkt für einen Ölwechsel näher bestimmt werden.
-
Die Zugangs- oder Anschlussstelle kann als Stutzen, Nippel oder als Flansch an der Strömungs- oder Verbindungsleitung vorgesehen sein, an welche die anzuschließenden Komponenten, wie die oben genannten Verbraucher, Ölpumpen, Messeinrichtungen oder Ventile angeschlossen und mit der Strömungs- oder Verbindungsleitung fluidtechnisch verbunden werden. Beispielsweise kann die als Stutzen, Nippel oder Flansch ausgebildete Zugangs- oder Anschlussstelle einen Gewindeanschluss aufweisen. Die an die Zugangs- oder Anschlussstelle anzuschließenden Komponenten sind dann mit einem passenden Gegengewinde ausgestattet und können so einfach an die Zugangs- oder Anschlussstelle angeschlossen und mit der Strömungs- oder Verbindungsleitung verbunden werden. Anstelle des Gewindeanschlusses können selbstverständlich alternative Anschlussmöglichkeiten realisiert sein.
-
Sind keine Komponenten an die Zugangs- oder Anschlussstelle angeschlossen, so ist diese mittels eines Verschlusselements dicht verschlossen, damit kein Öl aus der Strömungs- oder Verbindungsleitung nach außen abfließt. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann in der mindestens einen Zugangs- oder Anschlussstelle eine Ventileinrichtung angeordnet sein, beispielsweise ein Rückschlagventil, welches beim Anschließen einer anzuschließenden Komponente öffnet und den Zugang zur Strömungs- oder Verbindungsleitung freigibt.
-
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann ein Ventil in zumindest einer der separaten Strömungs- oder Verbindungsleitungen angeordnet sein, um den durch den Wärmeübertrager fließenden Ölstrom zu regeln.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben, wobei sich aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können. Es zeigen
- 1 eine erste perspektivische Ansicht eines Getriebes mit angebautem Wärmeübertrager und separaten Strömungsleitungen und
- 2 eine zweite perspektivische Ansicht des Getriebes gemäß 1.
-
1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein Getriebe 1, welches als Automatgetriebe ausgebildet ist und eine Eingangs- oder Antriebsseite E und eine Ausgangs- oder Abtriebsseite A aufweist. Das Getriebe 1 weist ein Getriebegehäuse 2 auf, an welchem stirnseitig, d. h. im Bereich des Getriebeausganges A eine Haltevorrichtung 3, kurz Halter 3 genannt, befestigt ist. Der Halter 3 ist konsolenartig ausgebildet und trägt an seiner - in der Zeichnung - unteren Seite einen Wärmeübertrager 4, welcher vorzugsweise als Plattenwärmeübertrager ausgebildet ist und als Getriebeölkühler fungiert. Das Automatgetriebe 1 respektive das Getriebegehäuse 2 ist mit einem Getriebeöl, welches als Schmieröl, Hydrauliköl zur Betätigung von Schaltelementen sowie zu Zwecken der Kühlung dient, einem so genannten ATF (Automatic Transmission Fluid) gefüllt. Da die beim Betrieb des Automatgetriebes 1 entstehende Wärme nicht vollständig über das Getriebegehäuse 2 abgeführt werden kann, ist ein separater Kühler, hier der Wärmeübertrager 4 bzw. Getriebeölkühler 4 vorgesehen. Der Getriebeölkühler 4 wird primärseitig mit dem Getriebeöl beaufschlagt und ist über separate Strömungsleitungen 5, 6, die jeweils seitlich am Getriebegehäuse 2 angeordnet sind, mit dem Getriebegehäuse 2 verbunden. Der Getriebeölkühler 4 ist somit über die separaten Strömungsleitungen 5, 6 in den Getriebeölkreislauf des Automatgetriebes 1 eingebunden. Das Getriebegehäuse 2 weist hierfür eine erste Anschlussöffnung 7 auf, welche mit einem ersten Anschlussende 5a der separaten Strömungsleitung 5 fluiddicht verbunden ist. Das zweite hier nicht sichtbare Anschlussende ist fluiddicht mit dem Getriebeölkühler 4 verbunden. Die erste separate Strömungsleitung 5 kann beispielsweise als Zuführleitung 5 ausgebildet sein, durch welche erhitztes Getriebeöl zum (nicht dargestellten) Eingang des Getriebeölkühlers 4 geführt wird. Die zweite separate Strömungsleitung 6 ist mit dem Ausgang des Getriebeölkühlers 4 verbunden und führt das gekühlte Getriebeöl zum Getriebegehäuse 2 auf der anderen Seite des Getriebegehäuses 2 zurück. Der Getriebeölkühler 4 wird sekundärseitig vorzugsweise durch ein flüssiges Kühlmittel, beispielsweise aus dem Kühlkreislauf des Fahrzeugmotors beaufschlagt, was nicht dargestellt ist. Optional kann der Wärmeübertrager 4 auch mit einem weiteren Fluidstrom, dem Ölstrom eines nicht dargestellten Retarders beaufschlagt werden, wobei das im Retarder zirkulierende Öl einen Nebenstrom zum Getriebeölkreislauf des Getriebes 1 bildet. Die separaten Strömungsleitungen 5, 6 sind vorzugsweise als Rohre, metallische Rohre oder Kunststoffrohre, ausgebildet und können aus einem standardisierten Halbzeugmaterial hergestellt, abgelängt und geformt werden. Die Verbindung zwischen dem ersten Anschlussende 5a des Rohres 5 und der Anschlussöffnung 7 im Getriebegehäuse 2 kann vorzugsweise als Steckverbindung ausgebildet sein. Die am Wärmeübertrager 4 angeordneten, nicht dargestellten Verbindungen des Zuführrohres 5 und des Rückführrohres 6, können als Flanschverbindungen ausgebildet sein.
-
Die Verbindungsrohre 5, 6 können - was in der Zeichnung nicht dargestellt ist - so ausgebildet sein, dass sie in Strömungsrichtung vor oder hinter dem Wärmeübertrager 4 noch andere Verbraucher wie z. B. Winkeltriebe oder Nebenabtriebe mit Öl versorgen können. Ebenso können Ventile in die Verbindungsrohre 5, 6 eingebracht werden, um den Ölstrom zu regeln. Die Verbindungsrohre 5, 6 bieten auch die Möglichkeit eines Anschlusses für externe Ölpumpen; eine solche Ölpumpe wird auch zum Erhalt des Schmierdruckes, z. B. beim Abschleppen des Fahrzeuges benötigt.
-
2 zeigt das Getriebe 1 in einer anderen perspektivischen Darstellung, d. h. mit Blick auf die in 1 nicht sichtbare Längsseite des Getriebegehäuses 2, an welcher die zweite separate Strömungsleitung, hier die Rückführleitung 6, angeordnet ist. Die Rückführleitung 6 weist ein erstes Anschlussende 6a auf, welches in einer Anschlussöffnung 8 des Getriebegehäuses 2 angeordnet ist. Analog zum ersten Rohr 5 mit erstem Rohrende 5a kann auch hier zwischen dem ersten Anschlussende 6a und der zweiten Anschlussöffnung 8 eine Steckverbindung vorgesehen werden. Für eine weitere Befestigung der beiden Rohre 5, 6 am Getriebegehäuse 2 kann jeweils eine Rohrschelle 9 (1) und 10 vorgesehen sein.
-
Eine weitere Variante, welche nicht dargestellt ist, betrifft eine seitliche Anordnung und eine direkte Befestigung des Wärmeübertragers am Getriebegehäuse 2. Hierzu ist eine weitere quer zur Längsachse des Getriebes 1 ausgerichtete Anschlussbohrung 11 oder ein Anschlussstutzen 11 vorgesehen, welcher direkt mit dem Eingang des Wärmeübertragers verbunden werden kann. Die Rückführung des gekühlten Getriebeöls erfolgt über ein separates, nicht dargestelltes Verbindungsrohr, welches um das Getriebegehäuse 2 herum zur anderen Seite geführt wird.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Getriebe
- 2
- Getriebegehäuse
- 3
- Halter
- 4
- Wärmeübertrager
- 5
- erstes Verbindungsrohr / separate Strömungsleitung
- 5a
- erstes Anschlussende
- 6
- zweites Verbindungsrohr / separate Strömungsleitung
- 6a
- erstes Anschlussende
- 7
- erste Anschlussöffnung
- 8
- zweite Anschlussöffnung
- 9
- Rohrschelle
- 10
- Rohrschelle
- 11
- dritte Anschlussöffnung
- A
- Getriebeausgangsseite
- E
- Getriebeeingangsseite
-
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
-
