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Title:
CONVEYOR DEVICE FOR DRIVING A GAS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/134122
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a conveyor device (1) for driving a gas, comprising a housing (2), an electric motor (3) which has a stator (6) and a rotor (7), an annular channel (4) formed in the housing (2) for guiding the gas, an impeller (5) which is rotatably arranged in the housing (2) and has impeller blades (9) arranged in the channel (4) and which is drivingly connected to a rotor shaft (10) of the rotor (7), a first rotor bearing (12) for supporting the rotor shaft (10), said rotor bearing being arranged on the housing (2) axially between the rotor (7) and the impeller (5) on a first rotor (7) side (11) facing the impeller (5), and a second rotor bearing (14) for supporting the rotor shaft (10), said rotor bearing being arranged on the housing (2) on a second rotor (7) side (13) facing away from the impeller (5). An improved protection is provided against impurities of the stator by arranging a can (15) in the housing (2) coaxially between the stator (6) and the rotor (7), said can having a first can end (16) facing the impeller (5) and a second can end (17) facing away from the impeller (5), by providing the housing (2) with a first bearing console (18) on which the first rotor bearing (12) is supported on the inside and the first can end (16) is supported on the outside, and by providing the housing (2) with a second bearing console (19) on which the second rotor bearing (14) is supported on the inside and the second can end (17) is supported on the outside.

Inventors:
ELSÄSSER, Alfred (Schönblickstraße 5, Keltern, 75210, DE)
KIRSCHNER, Volker (Ernst-Reuter-Straße 11, Mühlacker, 75417, DE)
UIBELEISEN, Hans Christian (Grazer Str. 22, Stuttgart, 70469, DE)
WEINMANN, Johannes (Hedelfinger Str. 119, Stuttgart, 70327, DE)
Application Number:
EP2018/050703
Publication Date:
July 26, 2018
Filing Date:
January 12, 2018
Export Citation:
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Assignee:
MAHLE INTERNATIONAL GMBH (Pragstraße 26-46, Stuttgart, 70376, DE)
International Classes:
F04D23/00; F04D25/06; F04D29/059; F04D29/42; F04D31/00; H02K5/128; F01M13/02; F04D29/054; F04D29/08
Domestic Patent References:
WO2006077175A12006-07-27
WO2002070871A22002-09-12
Foreign References:
EP0837224A21998-04-22
DE2312342A11973-09-20
DE10344718B32005-01-05
Attorney, Agent or Firm:
BRP RENAUD UND PARTNER MBB (Königstraße 28, Stuttgart, 70173, DE)
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Claims:
Ansprüche

1 . Fördereinrichtung zum Antreiben eines Gases,

- mit einem Gehäuse (2),

- mit einem Elektromotor (3), der einen drehfest am Gehäuse (2) angeordneten Stator (6) und einen um eine Rotationsachse (8) drehbar im Gehäuse (2) angeordneten Rotor (7) aufweist,

- mit einem im Gehäuse (2) ausgebildeten ringförmigen Kanal (4) zum Führen des Gases,

- mit einem im Gehäuse (2) drehbar angeordneten Laufrad (5), das im Kanal (4) angeordnete Laufschaufeln (9) aufweist und das mit einer Rotorwelle (10) des Rotors (7) antriebsverbunden ist,

- mit einem ersten Rotorlager (12) zum Lagern der Rotorwelle (10), das an einer dem Laufrad (5) zugewandten ersten Seite (1 1 ) des Rotors (7) axial zwischen dem Rotor (7) und dem Laufrad (5) am Gehäuse (2) angeordnet ist,

- mit einem zweiten Rotorlager (14) zum Lagern der Rotorwelle (10), das an einer vom Laufrad (5) abgewandten zweiten Seite (13) des Rotors (7) am Gehäuse (2) angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet,

- dass ein Spaltrohr (15) im Gehäuse (2) koaxial zwischen Stator (6) und Rotor (7) angeordnet ist und ein dem Laufrad (5) zugewandtes erstes Rohrende (16) sowie ein vom Laufrad (5) abgewandtes zweites Rohrende (17) aufweist,

- dass das Gehäuse (2) eine ringförmige erste Lagerkonsole (18) aufweist, an deren Innenseite (21 ) das erste Rotorlager (12) radial abgestützt ist und an deren Außenseite (20) das erste Rohrende (16) radial abgestützt ist, - dass das Gehäuse (2) eine ringförmige zweite Lagerkonsole (19) aufweist, an deren Innenseite (23) das zweite Rotorlager (14) radial abgestützt ist und an deren Außenseite (22) das zweite Rohrende (17) radial abgestützt ist.

2. Fördereinrichtung nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine erste Ringdichtung (24) das erste Rohrende (16) gegen die Außenseite (20) der ersten Lagerkonsole (18) dichtet.

3. Fördereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass eine zweite Ringdichtung (25) das zweite Rohrende (17) gegen die Außenseite (22) der zweiten Lagerkonsole (19) dichtet.

4. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet,

- dass die erste Lagerkonsole (18) an ihrer Innenseite (21 ) eine erste Lageraufnahme (26) bildet, in die das erste Rotorlager (12) axial eingesetzt ist,

- dass das erste Rotorlager (12) in der ersten Lageraufnahme (26) axial und radial abgestützt ist.

5. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet,

- dass die zweite Lagerkonsole (19) an ihrer Innenseite (23) eine zweite Lageraufnahme (27) bildet, in die das zweite Rotorlager (14) axial eingesetzt ist,

- dass das zweite Rotorlager (14) in der zweiten Lageraufnahme (27) axial und radial abgestützt ist.

6. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

- dass das Gehäuse (2) ein deckelförmiges erstes Gehäuseteil (28) aufweist, an dem die zweite Lagerkonsole (19) ausgebildet ist,

- dass das Gehäuse (2) ein zylindrisches zweites Gehäuseteil (29) aufweist, an dem der Stator (6) angeordnet ist und an dem das erste Gehäuseteil (28) befestigt ist,

- dass das Gehäuse (2) ein drittes Gehäuseteil (30) aufweist, an dem eine dem Rotor (7) zugewandte Kanaloberseite (31 ) ausgebildet ist, an dem das zweite Gehäuseteil (29) befestigt ist und an dem die erste Lagerkonsole (18) ausgebildet ist,

- dass das Gehäuse (2) ein viertes Gehäuseteil (32) aufweist, an dem eine vom Rotor (7) abgewandte Kanalunterseite (33) ausgebildet ist und an dem das dritte Gehäuseteil (30) befestigt ist.

7. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet,

- dass an einer dem Laufrad (5) zugewandten Seite ein Verbindungsrohr (34) auf die Rotorwelle (10) aufgesteckt und damit drehfest verbunden ist,

- dass das Laufrad (5) mit dem Verbindungsrohr (34) drehfest verbunden ist.

8. Fördereinrichtung nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass das erste Rotorlager (12) radial innen am Verbindungsrohr (34) radial abgestützt ist.

9. Fördereinrichtung nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass im Bereich des ersten Radiallagers (12) ein Radialspalt (35) zwischen der Rotorwelle (10) und dem Verbindungsrohr (34) ausgebildet ist.

10. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Verbindungsrohr (34) mittels einer Axialverzahnung (36) drehfest mit der Rotorwelle (10) verbunden ist.

1 1 . Fördereinrichtung nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet,

dass das erste Rotorlager (12) axial zwischen der Axialverzahnung (36) und dem Rotor (7) angeordnet ist.

12. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Kanal (4) und das Laufrad (5) als Seitenkanalverdichter (37) ausgestaltet sind.

13. Abscheideeinrichtung zum Abscheiden fester und/oder flüssiger Verunreinigungen aus einem Gas,

- mit einer Fördereinrichtung (1 ; 126) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

- mit einem Abscheider (128) zum Abscheiden der Verunreinigungen aus dem Gas,

- wobei insbesondere der Abscheider (128) im Gehäuse (2; 138) der Fördereinrichtung (1 ; 126) angeordnet sein kann.

14. Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung zum Abführen von Blow-by-Gas aus einem Kurbelgehäuse (105) einer Brennkraftmaschine (101 ),

- mit einer Fördereinrichtung (1 ; 126) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zum Ansaugen des Blow-by-Gases aus dem Kurbelgehäuse (105), - mit einem Olabscheider (128) zum Abscheiden von Öl aus dem Blow-by-Gas,

- wobei insbesondere der Olabscheider (128) im Gehäuse (2; 138) der Fördereinrichtung (1 ; 126) angeordnet sein kann.

15. Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Kraftfahrzeug,

- mit einem Motorblock (102), der wenigstens einen Zylinder (103) enthält, in dem ein Kolben (104) hubverstellbar angeordnet ist,

- mit einem Kurbelgehäuse (105), das an den Motorblock (102) anschließt,

- mit einer Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung (121 ) nach Anspruch 14.

Description:
Fördereinrichtung zum Antreiben eines Gases

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fördereinrichtung zum Antreiben eines Gases mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 . Die Erfindung betrifft außerdem eine Abscheideeinrichtung zum Abscheiden fester und/oder flüssiger Verunreinigungen aus einem Gas, die mit einer derartigen Fördereinrichtung ausgestattet ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung, die mit einer solchen Abscheideeinrichtung ausgestattet ist. Die Erfindung betrifft schließlich eine Brennkraftmaschine, die mit einer solchen Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung ausgestattet ist.

Eine gattungsgemäße Fördereinrichtung ist aus der DE 103 44 718 B3 bekannt. Die gattungsgemäße Fördereinrichtung umfasst ein Gehäuse sowie einen Elektromotor, der einen drehfest am Gehäuse angeordneten Stator und einen um eine Rotationsachse drehbar im Gehäuse angeordneten Rotor mit einer Rotorwelle umfasst. Ferner ist im Gehäuse ein ringförmiger Kanal zum Führen des Gases ausgebildet. Außerdem ist im Gehäuse ein Laufrad drehbar angeordnet, das im Kanal angeordnete Laufschaufeln besitzt und das mit der Rotorwelle antriebsverbunden ist. Zum Lagern der Rotorwelle sind ein erstes Rotorlager, das an einer dem Laufrad zugewandten ersten Seite des Rotors axial zwischen dem Rotor und dem Laufrad am Gehäuse angeordnet ist, und ein zweites Rotorlager vorgesehen, das an einer vom Laufrad abgewandten zweiten Seite des Rotors am Gehäuse angeordnet ist. Somit ist der Rotor über seine Rotorwelle axial beiderseits des Rotors in separaten Rotorlagern am Gehäuse gelagert.

Das mit Hilfe der Fördereinrichtung geförderte Gas kann Verunreinigungen enthalten. Es besteht daher grundsätzlich das Bedürfnis, den Stator vor einem Kontakt mit dem Gas und insbesondere mit den darin mitgeführten Verunreinigungen zu schützen. Gleichzeitig soll der hierzu erforderliche Aufwand vergleichsweise gering sein.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Fördereinrichtung der vorstehend beschriebenen Art bzw. für eine zugehörige Abscheideeinrichtung bzw. für eine zugehörige Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung bzw. für eine zugehörige Brennkraftmaschine eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch einen verbesserten Schutz des Stators vor dem Gas bzw. vor den darin mitgeführten Verunreinigungen auszeichnet, wobei gleichzeitig eine preiswerte Realisierbarkeit dieses Schutzes angestrebt ist.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, im Gehäuse ein Spaltrohr anzuordnen, derart, dass es koaxial zwischen Stator und Rotor angeordnet ist, wobei das Spaltrohr an einem dem Laufrad zugewandten ersten Rohrende sowie an einem vom Laufrad abgewandten zweiten Rohrende jeweils am Gehäuse abgestützt ist. Mit Hilfe eines derartigen Spaltrohrs lässt sich der Stator gegenüber dem Rotor trennen bzw. abdichten, so dass Gas und darin mitgeführte Verunreinigungen grundsätzlich bis zum Rotor gelangen können, jedoch nicht mehr bis zum Stator. Somit ergibt sich ein effizienter Schutz des Stators vor einem Kontakt mit Gas bzw. Verunreinigungen. Der Elektromotor kann hierzu zweckmäßig mit einer kontaktlosen Kommutierung des Rotors ausgestattet sein. Insbesondere handelt es sich beim Elektromotor um einen bürstenlosen Gleichstrommotor.

Um nun ein derartiges Spaltrohr besonders einfach und somit preiswert im Gehäuse unterbringen zu können, schlägt die Erfindung außerdem die Verwendung einer ersten Lagerkonsole und einer zweiten Lagerkonsole vor. Die erste Lagerkonsole ist ringförmig ausgestaltet und trägt an ihrer Innenseite das erste Rotorlager, während an ihrer Außenseite das erste Rohrende des Spaltrohrs radial abgestützt ist. Die zweite Lagerkonsole ist ebenfalls ringförmig ausgestaltet und trägt an ihrer Innenseite das zweite Rotorlager, während an ihrer Außenseite das zweite Rohrende des Spaltrohrs radial abgestützt ist. Somit besitzen die beiden Lagerkonsolen jeweils eine Doppelfunktion, da sie einerseits, nämlich radial innen, das jeweilige Rotorlager abstützen, während sie andererseits, nämlich radial außen jeweils das Spaltrohr abstützen. Mit Hilfe dieser Lagerkonsolen lässt sich das Spaltrohr besonders einfach im Gehäuse unterbringen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann eine erste Ringdichtung das erste Rohrende gegen die Außenseite der ersten Lagerkonsole dichten. Hierdurch wird die Schutzwirkung des Spaltrohrs verbessert.

Zusätzlich oder alternativ kann eine zweite Ringdichtung das zweite Rohrende gegen die Außenseite der zweiten Lagerkonsole dichten. Auch hierdurch wird die Schutzfunktion des Spaltrohrs verbessert, da die jeweilige Ringdichtung das Gas mit den darin mitgeführten Verunreinigungen daran hindert, am Spaltrohr vorbei zum Stator zu gelangen.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass die erste Lagerkonsole an ihrer Innenseite eine erste Lageraufnahme bildet, in die das erste Rotorlager axial eingesetzt ist. Das erste Rotorlager ist dabei in der ersten Lageraufnahme axial und radial abgestützt. Somit ermöglicht die erste Lagerkonsole eine vereinfachte Montage des ersten Rotorlagers.

Zusätzlich oder alternativ kann die zweite Lagerkonsole an ihrer Innenseite eine zweite Lageraufnahme bilden, in die das zweite Rotorlager axial eingesetzt ist. Das zweite Rotorlager kann dabei in der zweiten Lageraufnahme axial und radial abgestützt sein. Somit vereinfacht auch die zweite Lagerkonsole die Montage des zweiten Rotorlagers.

Eine andere vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass das Gehäuse ein deckeiförmiges erstes Gehäuseteil aufweist, an dem die zweite Lagerkonsole ausgebildet ist. Das Gehäuse kann außerdem ein zylindrisches zweites Gehäuseteil aufweisen, an dem der Stator angeordnet ist und an dem das erste Gehäuseteil befestigt ist. Ferner kann das Gehäuse ein drittes Gehäuseteil aufweisen, an dem eine dem Rotor zugewandte Kanaloberseite ausgebildet ist, an dem das zweite Gehäuseteil befestigt ist und an dem die erste Lagerkonsole ausgebildet ist. Außerdem kann das Gehäuse ein viertes Gehäuseteil aufweisen, an dem eine vom Rotor abgewandte Kanalunterseite ausgebildet ist und an dem das dritte Gehäuseteil befestigt ist. Hierdurch wird ein mehrteiliges Gehäuse vorgestellt, bei dem die beiden Rotorlager an verschiedenen Gehäuseteilen angeordnet bzw. ausgebildet sind. Von besonderem Vorteil ist dabei eine Ausführungsform, bei der die erste Lagerkonsole am dritten Gehäuseteil integral ausgeformt ist. Somit lässt sich die erste Lagerkonsole besonders preiswert realisieren. Zusätzlich oder alternativ kann die zweite Lagerkonsole integral am ersten Gehäuseteil ausgeformt sein. Auf diese Weise lässt sich auch die zweite Lagerkonsole besonders preiswert realisieren.

Das erste Rotorlager kann vorzugsweise direkt an der Rotorwelle angeordnet sein, so dass dann über das erste Rotorlager eine direkte Lagerung der Rotorwelle erfolgt. Zusätzlich oder alternativ kann das Laufrad vorzugsweise direkt an der Rotorwelle angebracht sein. Eine andere Ausführungsform sieht dagegen vor, an einer dem Laufrad zugewandten Seite ein Verbindungsrohr auf die Rotorwelle aufzustecken und damit drehfest zu verbinden. Das Laufrad ist nun mit diesem Verbindungsrohr drehfest verbunden, so dass das Laufrad letztlich über das Verbindungsrohr indirekt drehfest mit der Rotorwelle verbunden ist. Das Verbindungsrohr wirkt dabei wie ein Adapter und schafft die drehfeste Verbindung zwischen Laufrad einerseits und Rotorwelle andererseits. Durch das Verbindungsrohr können sich auch Montagevorteile ergeben, da es den Zusammenbau von Rotor mit Rotorwelle einerseits und Laufrad mit Verbindungsrohr andererseits vereinfacht. Das erste Rotorlager kann radial innen am Verbindungsrohr radial abgestützt sein. Somit erfolgt die Lagerung der Rotorwelle indirekt über das Verbindungsrohr.

Besonders vorteilhaft ist nun eine Ausführungsform, bei der im Bereich des ersten Rotorlagers ein Radialspalt zwischen der Rotorwelle und dem Verbindungsrohr ausgebildet ist. Bei hinreichender Elastizität des Verbindungsrohrs ergibt sich eine gewisse radiale Beweglichkeit zwischen Rotorwelle und Verbindungsrohr im Bereich des Radialspalts. Hierdurch lassen sich insbesondere Lagetoleranzen zwischen den Rotorlagern ausgleichen.

Eine andere Ausführungsform sieht vor, das Verbindungsrohr mittels einer Axialverzahnung drehfest mit der Rotorwelle zu verbinden. Hierdurch vereinfacht sich die Montage von Verbindungsrohr und Rotorwelle, da sich das Verbindungsrohr einfach axial auf die Rotorwelle aufstecken lässt.

Vorteilhaft kann das erste Rotorlager axial zwischen der Axialverzahnung und dem Rotor angeordnet sein. Auf diese Weise ist das erste Rotorlager axial beabstandet von der drehfesten Verbindung zwischen Verbindungsrohr und Rotorwelle. Insbesondere befindet sich auch der vorstehend genannte Radialspalt axial zwischen der Axialverzahnung und dem Rotor.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform können der Kanal und das Laufrad als Seitenkanalverdichter ausgestaltet sein. Ein derartiger Seitenkanalverdichter charakterisiert sich dadurch, dass er einen ringförmigen Kanal aufweist, der einen Kanaleinlass mit einem Kanalauslass verbindet, wobei ein Laufrad konzentrisch zu diesem Kanal angeordnet ist, so dass radial abstehende Laufschaufeln des Laufrads im Kanal angeordnet und darin in Umfangsrichtung verstellbar sind. Die Umfangsrichtung bezieht sich dabei auf eine Rotationsachse des Laufrads. Laufrad und Kanal sind bezüglich dieser Rotationsachse koaxial und konzentrisch angeordnet. Ferner ist beim Seitenkanalverdichter vorgesehen, dass der ringförmige Kanal quer zur Umfangsrichtung einen Kanalquerschnitt aufweist, der einen Kernbereich besitzt, in dem sich die Laufschaufeln befinden. Ferner lässt sich der ringförmige Kanal in der Umfangsrichtung in einen Förderabschnitt, der in der Drehrichtung des Laufrads vom Kanaleinlass zum Kanalauslass führt, und einen Totabschnitt unterteilen, der in der Drehrichtung des Laufrads vom Kanalauslass zum Kanaleinlass führt. Im Totabschnitt besteht der Kanalquerschnitt ausschließlich aus dem vorgenannten Kernbereich. Im Förderabschnitt weist der Kanalquerschnitt dagegen zusätzlich zum Kernbereich zumindest einen seitlich an den Kernbereich anschließenden Seitenbereich auf. Zweckmäßig sind zwei axial anschließende Seitenbereiche vorgesehen, nämlich ein oberer axialer Seitenbereich, der sich bei vertikaler Rotationsachse an einer Laufradoberseite an den Kernbereich anschließt, und ein unterer axialer Seitenbereich, der sich bei vertikaler Rotationsachse an einer Laufradunterseite an den Kernbereich anschließt. Ferner kann ein radialer Seitenbereich vorgesehen sein, der sich radial außen an den Kernbereich anschließt. Bei einem solchen Seitenkanalverdichter besitzen ein der Laufradunterseite zugewandter Kanalboden und eine der Laufradoberseite zugewandte Kanaldecke im Kanalauslass am Übergang vom Förderabschnitt zum Totabschnitt und im Kanaleinlass am Übergang vom Totabschnitt zum Förderabschnitt jeweils eine Stufe. Ebenso besitzt eine den Kanal radial außen begrenzende Kanalseitenwand an diesen Übergängen jeweils eine Stufe, wenn außerdem der vorstehend genannte radiale Seitenbereich vorgesehen ist. Ein der- artiger Seitenkanalverdichter lässt sich vergleichsweise preiswert realisieren und zeichnet sich durch eine effiziente Förderleistung aus.

Eine erfindungsgemäße Abscheideeinrichtung eignet sich zum Abscheiden fester und/oder flüssiger Verunreinigungen aus einem Gas und ist mit einer Fördereinrichtung der vorstehend beschriebenen Art ausgestattet. Die Abscheideeinrichtung ist außerdem mit einem Abscheider zum Abscheiden der Verunreinigungen aus dem Gas ausgestattet, wobei der Abscheider im Gehäuse der Fördereinrichtung angeordnet ist. Durch ein gemeinsames Gehäuse für die Fördereinrichtung und den Abscheider wird somit eine besonders kompakte Abscheideeinrichtung geschaffen.

Eine erfindungsgemäße Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung eignet sich zum Abführen von Blow-by-Gas aus einem Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine und ist mit einer Fördereinrichtung der vorstehend beschriebenen Art ausgestattet, die zum Ansaugen des Blow-by-Gases aus dem Kurbelgehäuse dient. Ferner ist ein Ölabscheider zum Abscheiden von Öl aus dem Blow-by-Gas vorgesehen, der im Gehäuse der Fördereinrichtung angeordnet ist. Somit wird ein gemeinsames Gehäuse für die Fördereinrichtung und den Ölabscheider vorgeschlagen, wodurch eine besonders kompakte Bauweise für die Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung erreicht wird.

Durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Fördereinrichtung, der zu einem verbesserten Schutz des Stators führt, lässt sich bei der vorstehend genannten Abscheideeinrichtung der Abscheider stromab der Fördereinrichtung anordnen. Ebenso lässt sich bei der vorstehend genannten Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung der Ölabscheider stromab der Fördereinrichtung anordnen. Diese Positionierung führt zu einer verbesserten Abscheidewirkung. Eine erfindungsgemäße Brennkraftmaschine umfasst einen Motorblock, der wenigstens einen Zylinder enthält, in dem ein Kolben hubverstellbar angeordnet ist. Ferner umfasst die Brennkraftmaschine ein Kurbelgehäuse, das an den Motorblock anschließt. Die Brennkraftmaschine ist ferner mit einer Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung der vorstehend beschriebenen Art ausgestattet.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.

Es zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Teils einer Fördereinrichtung,

Fig. 2 eine stark vereinfachte, schaltplanartige Prinzipdarstellung einer

Brennkraftmaschine.

Entsprechend Fig. 1 umfasst eine Fördereinrichtung 1 , die zum Antreiben eines Gases dient, ein Gehäuse 2, einen Elektromotor 3, einen Kanal 4 und ein Laufrad 5. Der Elektromotor 3 weist einen drehfest am Gehäuse 2 angeordneten Stator 6 und einen drehbar im Gehäuse 2 angeordneten Rotor 7 auf, wobei der Rotor 7 um eine Rotationsachse 8 relativ zum Stator 6 bzw. zum Gehäuse 2 drehbar ist. Der Kanal 4 ist ringförmig ausgestaltet und dient zum Führen des Gases, das mit Hilfe der Fördereinrichtung 1 gefördert bzw. angetrieben werden soll. Das Laufrad 5 ist im Gehäuse 2 drehbar angeordnet, und zwar ebenfalls um die Rotationsachse 8. Das Laufrad 5 besitzt mehrere Laufschaufeln 9, die im Kanal 4 angeordnet sind, so dass sie sich bei drehendem Laufrad 5 in Umfangsrichtung entlang des Kanals 4 bewegen. Das Laufrad 5 ist mit einer Rotorwelle 10 des Rotors 7 antriebsverbunden, so dass das Laufrad 5 bei rotierendem Rotor 7 mit dem Rotor 7 mitrotiert.

Die Rotorwelle 10 ist an einer dem Laufrad 5 zugewandten ersten Seite 1 1 des Rotors 7 mit einem ersten Rotorlager 12 am Gehäuse 2 gelagert. Dabei ist das erste Rotorlager 12 axial zwischen dem Rotor 7 und dem Laufrad 5 angeordnet. Die Rotorwelle 10 ist außerdem an einer vom Laufrad 5 abgewandten zweiten Seite 13 mit Hilfe eines zweiten Rotorlagers 14 am Gehäuse 2 gelagert. Beide Rotorlager 12, 14 sind hier als Wälzkörperlager, vorzugsweise als Kugellager ausgestaltet.

Die hier vorgestellte Fördereinrichtung 1 ist außerdem mit einem Spaltrohr 15 ausgestattet, das im Gehäuse 2 koaxial zwischen Stator 6 und Rotor 7 angeordnet ist. Das Spaltrohr 15 ist an einem dem Laufrad 5 zugewandten ersten Rohrende 16 sowie an einem vom Laufrad 5 abgewandten zweiten Rohrende 17 jeweils am Gehäuse 2 abgestützt. Für diese Abstützung des Spaltrohrs 15 am Gehäuse 2 ist das Gehäuse 2 mit einer ringförmigen ersten Lagerkonsole 18 und mit einer ringförmigen zweiten Lagerkonsole 19 ausgestattet. Die erste Lagerkonsole 18 ist dem ersten Rohrende 16 zugeordnet und stützt an ihrer radialen Außenseite 20 das erste Rohrende 16 radial ab. An einer radialen Innenseite 21 der ersten Lagerkonsole 18 ist das erste Rotorlager 12 radial abgestützt. Die zweite Lagerkonsole 19 ist dem zweiten Rohrende 17 zugeordnet. An einer radialen Außenseite 22 der zweiten Lagerkonsole 19 ist das zweite Rohrende 17 radial abgestützt. An einer radialen Innenseite 23 der zweiten Lagerkonsole 19 ist das zweite Rotorlager 14 radial abgestützt.

In die radiale Abstützung zwischen erster Lagerkonsole 18 und erstem Rohrende 16 ist eine erste Ringdichtung 24 eingebunden, die das erste Rohrende 16 gegenüber der Außenseite 20 der ersten Lagerkonsole 18 dichtet. Zur Unterbringung der ersten Ringdichtung 24 ist in das erste Rohrende 16 eine entsprechende Ringstufe eingearbeitet.

In die radiale Abstützung zwischen der zweiten Lagerkonsole 19 und dem zweiten Rohrende 17 ist eine zweite Ringdichtung 25 eingesetzt, die das zweite Rohrende 17 gegen die Außenseite 22 der zweiten Lagerkonsole 19 dichtet. Zur Unterbringung der zweiten Ringdichtung 25 ist hier an der zweiten Lagerkonsole 19 auf deren Außenseite 22 eine Ringstufe eingearbeitet.

Die erste Lagerkonsole 18 bildet an ihrer Innenseite 21 eine erste Lageraufnahme 26, in die das erste Rotorlager 12 an einer vom Rotor 7 abgewandten Seite axial eingesetzt ist. In der ersten Lageraufnahme 26 ist das erste Rotorlager 12 axial und radial abgestützt. Die zweite Lagerkonsole 19 bildet an ihrer Innenseite 23 eine zweite Lageraufnahme 27, in die das zweite Rotorlager 14 von einer dem Rotor 7 zugewandten Seite axial eingesetzt ist. Das zweite Rotorlager 14 ist in der zweiten Lageraufnahme 27 radial und axial abgestützt.

Bei der hier gezeigten Ausführungsform weist das Gehäuse 2 ein deckeiförmiges erstes Gehäuseteil 28 auf, an dem die zweite Lagerkonsole 19 ausgebildet ist. Bevorzugt ist die hier gezeigte Ausführungsform, bei der die zweite Lagerkonsole 19 als integraler Bestandteil des ersten Gehäuseteils 28 realisiert ist. Das Gehäuse 2 weist außerdem ein zylindrisches zweites Gehäuseteil 29 auf, an dem der Stator 6 angeordnet ist und an dem das erste Gehäuseteil 28 befestigt ist. Das Gehäuse 2 weist außerdem ein drittes Gehäuseteil 30 auf, an dem eine dem Rotor 7 zugewandte Kanaloberseite 31 ausgebildet ist, an dem das zweite Gehäuseteil 29 befestigt ist und an dem die erste Lagerkonsole 18 ausgebildet ist. Beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die erste Lagerkonsole 18 am dritten Gehäuseteil 30 integral ausgeformt. Das Gehäuse 2 weist ferner ein viertes Gehäuseteil 32 auf, an dem eine vom Rotor 7 abgewandte Kanalunterseite 33 ausgebildet ist und an dem das dritte Gehäuseteil 30 befestigt ist. Am vierten Gehäuseteil 32 kann außerdem ein hier nicht gezeigtes fünftes Gehäuseteil befestigt sein. Kanaloberseite 31 und Kanalunterseite 33 sind einander axial zugewandt und begrenzen den Kanal 4 axial und radial nach außen. Die hier vorgestellten Gehäuseteile sind im Beispiel jeweils separate Gehäuseteile, die aneinander angebaut sind. Grundsätzlich ist jedoch auch eine Ausführungsform möglich, bei der zumindest eines der genannten Gehäuseteile durch einen Abschnitt eines der anderen Gehäuseteile gebildet ist, der daran integral ausgeformt ist. Beispielsweise kann das zweite Gehäuseteil 29 durch einen Abschnitt des ersten Gehäuseteils 28 oder durch einen Abschnitt des dritten Gehäuseteils 30 gebildet sein, wobei der jeweilige Abschnitt integral am ersten Gehäuseteil 28 bzw. am dritten Gehäuseteil 30 ausgeformt ist.

Auf die Rotorwelle 10 ist an einer dem Laufrad 5 zugewandten Seite ein Verbindungsrohr 34 axial aufgesteckt und drehfest damit verbunden. Das Laufrad 5 ist mit diesem Verbindungsrohr 34 drehfest verbunden und somit über dieses mit der Rotorwelle 10 drehfest verbunden. Das erste Rotorlager 12 ist radial innen am Verbindungsrohr 34 radial abgestützt. Ferner ist im Bereich des ersten Rotorlagers 12 ein Radialspalt 35 zwischen der Rotorwelle 10 und dem Verbindungsrohr 34 ausgebildet. Zur drehfesten Verbindung zwischen Verbindungsrohr 34 und Rotorwelle 10 kann eine Axialverzahnung 36 vorgesehen sein. Zweckmäßig sind das erste Rotorlager 12 und der Radialspalt 35 axial zwischen der Axialverzahnung 36 und dem Rotor 7 angeordnet.

Das Verbindungsrohr 34 ist einseitig axial verschlossen ausgeführt. Somit kann durch die Anbringung des Verbindungsrohrs 34 an der Rotorwelle 10, die als durchgehend hohle Hohlwelle ausgestaltet ist, die Rotorwelle 10 einseitig axial verschlossen werden. Anstelle der hier vorgestellten Kombination aus Rotorwelle 10 und daran angebautem Verbindungsrohr 34 ist auch eine Ausführungsform realisierbar, bei welcher die Funktionalität des Verbindungsrohrs 34 in die Rotorwelle 10 integriert ist. Dann kann insbesondere das erste Rotorlager 12 unmittelbar an der Rotorwelle 10 gelagert sein. Zusätzlich oder alternativ kann dann das Laufrad 5 unmittelbar an der Rotorwelle 10 drehfest angebracht sein.

Bevorzugt sind wie im Beispiel der Fig. 1 der Kanal 4 und das Laufrad 5 als Sei- tenkanalverdichter 37 ausgestaltet.

Entsprechend Fig. 2 umfasst eine Brennkraftmaschine 101 , die vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug angeordnet ist, einen Motorblock 102, der zumindest einen Zylinder 103 enthält, in dem ein Kolben 104 hubverstellbar angeordnet. Es ist klar, dass die Brennkraftmaschine 101 im Motorblock 102 üblicherweise mehr als einen, vorzugsweise auch mehr als zwei Zylinder 103 enthält. An den Motorblock 102 schließt unten ein Kurbelgehäuse 105 an, während oben ein Zylinderkopf 106 an den Motorblock 102 anschließt. Eine üblicherweise vorhandene Zylinderkopfhaube zur Abdeckung des Zylinderkopfs 106 ist hier nicht dargestellt. Der jeweilige Kolben 104 ist über eine Pleuelstange 107 mit einer Kurbelwelle 108 antriebsverbunden, die im Kurbelgehäuse 105 angeordnet ist. Im Zylinderkopf 106 befinden sich üblicherweise Gaswechselventile 109 zum Steuern der Gaswechselvorgänge. Im Kurbelgehäuse 105 ist außerdem ein Ölsumpf 1 10 enthalten. Beispielsweise wird das Kurbelgehäuse 105 nach unten, also an der vom Motorblock 102 abgewandten Seite durch eine Ölwanne 1 1 1 verschlossen, die üblicherweise den Ölsumpf 1 10 aufnimmt.

Die Brennkraftmaschine 101 weist außerdem eine Frischluftanlage 1 12 zum Zuführen von Frischluft zum jeweiligen Zylinder 103 sowie eine Abgasanlage 1 13 zum Abführen von Abgas aus dem jeweiligen Zylinder 103 auf. Im Beispiel ist die Brennkraftmaschine 101 aufgeladen, so dass hier eine Ladeeinrichtung aufweist, die hier als Turbolader 1 14 ausgestaltet ist. Der Turbolader 1 14 weist einen in der Frischluftanlage 1 12 angeordneten Verdichter 1 15 und eine in der Abgasanlage 1 13 angeordnete Turbine 1 16 auf, die auf geeignete Weise mit dem Verdichter 1 15 antriebsverbunden ist. Die Frischluftanlage 1 12 enthält ein Luftfilter 1 17 zum Filtern der Frischluft. Ferner ist stromab des Verdichters 1 15 ein Ladeluftkühler 1 18 in der Frischluftanlage 1 12 angeordnet, der zum Kühlen der mit Hilfe des Verdichters 1 15 komprimierten Luft, die auch als Ladeluft bezeichnet wird, dient. Hierzu kann der Ladeluftkühler 1 18 mit einem Kühlkreis 1 19 gekoppelt sein. Ferner ist in der Frischluftanlage 1 12 hier eine Drosseleinrichtung 120 angeordnet, die im Beispiel stromab des Ladeluftkühlers 1 18 angeordnet ist. Die Abgasanlage 1 13 enthält stromab der Turbine 1 16 in üblicher Weise hier nicht gezeigte Abgasnachbehandlungseinrichtungen, wie z. Bsp. Katalysatoren, Partikelfilter und Schalldämpfer.

Die hier vorgestellte Brennkraftmaschine 101 ist außerdem mit einer Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung 121 ausgestattet, mit deren Hilfe Blow-by-Gas, das während des Betriebs der Brennkraftmaschine 101 im Kurbelgehäuse 105 anfällt, aus dem Kurbelgehäuse 105 abgesaugt und vorzugsweise der Frischluftanlage 1 12 zugeführt werden kann. Ebenso ist eine Zuführung des Blow-by-Gases zu einer Umgebung 142 der Brennkraftmaschine 101 realisierbar. Die Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung 121 umfasst einen Rohgaspfad 122, einen Reingaspfad 123, einen Ölrückführpfad 124 und eine Abscheideeinhchtung 125. Bei der hier vorgestellten bevorzugten Ausführungsform weist die Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung 121 außerdem eine Fördereinrichtung 126 auf.

Die Abscheideeinrichtung 125 besitzt ein Abscheidergehäuse 127 und einen im Abscheidergehäuse 127 angeordneten Ölabscheider 128 zum Abscheiden von Öl aus Blow-by-Gas. Das Abscheidergehäuse 127 weist einen Rohgaseinlass 129 für mit Öl beladenes Blow-by-Gas, einen Reingasauslass 130 für von Öl befreites Blow-by-Gas und einen Ölauslass 131 für aus dem Blow-by-Gas abgeschiedenes Öl auf. Ferner ist im Abscheidergehäuse 127 ein Olsammelraum 132 für abgeschiedenes Öl enthalten. Der Rohgaspfad 122 dient zum Zuführen des mit Öl beladenen Blow-by-Gases und führt vom Kurbelgehäuse 105 zum Rohgaseinlass 129 sowie durch den Rohgaseinlass 129 zum Ölabscheider 128. Der Reingaspfad 123 dient zum Abführen des von Öl befreiten Blow-by-Gas und führt vom Ölabscheider 128 durch den Olsammelraum 132 und durch den Reingasauslass 130 bis zu einer Einleitstelle 133, über welche der Reingaspfad 123 an die Frischluftanlage 1 12 angeschlossen ist. In Fig. 2 ist mit unterbrochener Linie eine alternative Ausgestaltung des Reingaspfads 123 gezeigt, der in diesem Bereich mit 123' bezeichnet ist und der in die Umgebung 142 mündet. Somit führt der Reingaspfad 123 bzw. 123' letztlich in die Frischluftanlage 1 12 bzw. in die Umgebung 142. Der Ölrückführpfad 124 dient zum Abführen des aus dem Blow- by-Gas abgeschiedenen Öls und führt vom Ölabscheider 128 durch den Olsammelraum 132 und durch den Ölauslass 131 und letztlich zum Ölsumpf 1 10. Beispielsweise kann der Ölrücklaufpfad 124 hierzu an die Ölwanne 1 1 1 angeschlossen sein.

Sofern wie hier die Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung 121 mit einer solchen Fördereinrichtung 126 ausgestattet ist, dient die Fördereinrichtung 126 zum Ansaugen von Blow-by-Gas aus dem Kurbelgehäuse 105. Bevorzugt ist dabei die hier gezeigte Ausführungsform, bei der die Fördereinrichtung 126 in den Rohgaspfad 122 eingebunden ist, so dass der Rohgaspfad 122 durch die Fördereinrichtung 126 hindurchführt. Die Fördereinrichtung 126 besitzt ein Fördergehäuse 134, das einen Saugeinlass 135 und einen Druckauslass 136 aufweist. Grundsätzlich können die Abscheideeinrichtung 125 und die Fördereinrichtung 126 wie in Fig. 2 gezeigt separate Komponenten bilden, die körperlich getrennte, separate Gehäuse, nämlich das Abscheidergehäuse 127 und das Fördergehäuse 134 aufweisen. Bevorzugt ist jedoch die in Fig. 2 mit unterbrochener Linie angedeutete Ausführungsform, bei der die Abscheideeinrichtung 125 und die Fördereinrichtung 126 eine Abscheider-Förder-Einheit 137 bilden, die ein Einrichtungsgehäuse 138 aufweist, das gemeinsam für die Abscheideeinrichtung 125 und die Fördereinrichtung 126 vorgesehen ist. In diesem Fall bilden das Abscheidergehäuse 127 und das Fördergehäuse 134 integrale Bestandteile oder Abschnitte oder Bereiche des Einrichtungsgehäuses 138. Das Einrichtungsgehäuse 138 weist einen Gehäuseeinlass 139 auf, der durch den Saugeinlass 135 des Fördergehäuses 134 gebildet ist. Ferner weist das Einrichtungsgehäuse 138 einen Gehäusegas- auslass 140 auf, der durch den Reingasauslass 130 des Abscheidergehäuses 127 gebildet ist. Schließlich weist das Einrichtungsgehäuse 138 einen Gehäuse- ölauslass 141 auf, der durch den Ölauslass 131 des Abscheidergehäuses 127 gebildet ist. Im Inneren des Einrichtungsgehäuses 138 ist der Druckauslass 136 des Fördergehäuses 134 fluidisch mit dem Rohgaseinlass 129 des Abscheidergehäuses 127 verbunden.

Im vorliegenden Fall kommt als Fördereinrichtung 126 bevorzugt die in Fig. 1 gezeigte Fördereinrichtung 1 zum Einsatz. Das Fördergehäuse 134 entspricht dann dem Gehäuse 2. Sofern die Abscheider-Förder-Einheit 137 realisiert ist, entspricht das Einrichtungsgehäuse 138 dem Gehäuse 2. Die Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung 121 repräsentiert dabei gleichzeitig eine Abscheideeinrichtung zum Abscheiden flüssiger und/oder fester Verunreinigungen aus einem Gas. Das Gas ist im Beispiel der Kurbelgehäuseentlüftungseinrichtung 121 Blow-by-Gas. Die flüssigen Verunreinigungen sind im Blow-by-Gas mitgeführtes Öl. Feste Verunreinigungen sind im Blow-by-Gas und/oder im Öl mitgeführte Rußpartikel.