Es sind bereits Einrichtungen der genannten-Art bekannt -geworden,-bei
denen für den Anschlu.ß sämtlicher jeweiliger Druckkammern und sämtlicher Saugkammern
in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Druckmittelförderpumpe an je eine zu. einem
Verbraucher führende Druckmittelleitung eine Verteilersteuerung erforderlich ist.
Diese Verteilersteuerung der bekannten Einrichtungen setzt sich aus einer am Außenrad
angeordneten Verteilerscheibe mit in die Pumpenkammern mündenden Durchbrüchen und
entsprechenden, mit diesen zusammenwirkenden Bohrungen und Kanälen im feststehenden
Gehäuse und im innenverzahnten Außenrad zusammen.
Gegenüber der
bekannten Einrichtung besteht die vorliegende Erfindung darin, dass das Aussenrad
mit der Antriebswelle drehfest verbunden und im Gehäuse um seine Längsachse drehbar
ist, und dass eine zwischen dem feststehenden Gehäuse und dem Rotor angeordnete
Führungseinrichtung vorgesehen ist, durch die eine drehfeste, jedoch in radialer
Richtung der Pumpenglieder allseitig gelenkige Verbindung zwischen dem Rotor und
dem feststehenden Gehäuse hergestellt ist. Ein weiteres Merkmal der vorliegenden-Erfindung
besteht darin, dass die Druckmittelverteilereinrichtung aus dem um seine Längsachse
drehenden, innenverzahnten Außenrad und dem feststehenden Pumpengehäuse gebildet
ist und beide Teile zusammenwirkende Steuernuten und mit diesen in Verbindung stehende,
einerseits an die Pumpenkammern und andererseits an die zu einem Verbraucher führenden
Druckmittelkanäle angeschlossene Verbindungskanäle enthalten. Ferner besteht ein
Merkmal der Erfindung darin, dass die zusammenwirkenden Steuernuten in die Umfangsfläche
des Au.ßenrades bzw. in die Bohrungsfläche des feststehenden Gehäuses eingearbeitet
sind. Mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Lenkeinrichtung ist erreicht, dass
eine gesonderte, das Druckmittel der Pumpendru.ckkammern und der Pumpensaugkammern
an eine gemeinsage Druck- bzw. eine Saugleitung anschließende Verteilerscheibe bzw.
Verteilerbüchse mit entsprechenden Nuten und Bohrungen eingespart
wird. Dieses Verteilerglied wird bei der vorliegenden Erfindung
gleichzeitig
durch das Außenrad der Druckmittelförder- , pumpe gebildet. Eine weitere vorteilhafte
Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Einrichtung wird dadurch erreicht, dass die
zusammenwirkenden Steuernuten in die Umfangsfläche des Außenrades bzw. in die Bohrungsfläche
des feststehenden Gehäuses eingearbeitet sind. Diese Ausbildung gestattet durch
die sich über die Breite des Außen- bzw. Innenrades erstreckenden Steuernuten große
Übergangsquerschnitte für das Druckmittel aus den Pumpenkammern in die zum Verbraucher
führenden Druckmittelkanäle. Die Übergangsquerschnitte lassen sich durch eine entsprechende
Verbreiterung der Pumpenglieder vergrößern und es kann damit eine größere Menge
an Druckmittel gefördert werden. Außerdem ergeben sich kurze Verbindungen zwischen
den Pumpenkammern und den zugehörigen Kanälen mit geringen Strömungsverlusten. Inder
Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Einrichtung; Fig. 2 zeigt
einen Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1; Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel
in Verbindung mit einer Servoei=nrichtung im Längsschnitt; Fig. 4 zeigt einen um
90° gegenüber Fig. 3 gedrehten Längsschnitt. In Fig. 1 und 2 ist mit 1 eine Antriebswelle,
mit 3 die an die Antriebswelle 1 drehfest angeschlossene Druckmittelförderpumpe
und mit 4 eine Druchtittelverteilereinrichtung bezeichnet. Die Druckmittelförderpumpe
4 besteht aus einem Außenzahnpmfle11
aufweisenden Rotor 10 und einem
Außenrad 12 mit Innenzahnprofilen 13. Die Dreh- bzw. Längsachsen der Pumpenräder
10 bzw. 12 sind achsparallel, wobei der Rotor 10 eine geringere Anzahl von Zahnprofilen
als das Außenrad aufweist. Durch die miteinander im Eingriff stehenden Pumpenräder
10 und 12 sind Saug- bzw. Druckkammern 18 Izw. 18r gebildet. Das Außenrad 12 ist
im Gehäuse 19 frei drehbar geführt und das Gehäuse 19 ist durch einem Deckel 20
abgeschlossen, der gleichzeitig die seitliche Abdichtung der Pumpenkammern 18 und
181 übernimmt. Mit 21 ist eine Mit nehmerscheibe bezeichnet,. die über Schrauben
22 mit dem Außenrad 12 drehfest verbunden ist. Die Mitnehmerscheibe 21 besitzt eine
quer zur Längsachse verlaufende Nut 25, in die, spielfrei ein entsprechender, quer
zur Längsachse der Mitnehmerscheibe 21 verlaufender Mitnehmersteg an der Antriebswelle
1 eingreift. Es sind dabei die Achse des Außenrades 12 und die Längsachse der Antriebswelle
1 koaxial zueinander. In die Bohrungsfläche des Rotors 10 sind axial gerichtete
Ausnehmungen 28 eingearbeitet, in die Mitnehmer 29 eines gardanbolzens 27 spielfrei
gelenkig eingreifen. Am freien Ende des gardanbolzens 27 sind weitere Mitnehmer
31 vorgesehen, die in entsprechend axial gerichtete Ausnehmungen in einer Bohrung
des Gehäusedeckels 20 ebenfalls gelenkig eingreifen. Der Antrieb der 'delle 1 wird
über die Mitnehmerbcheibe 21 das Außenrad 12 mitgenommen und führt um seine Längsachse
eine Drehbewegung aus. Der Rotor 10 wird dadurch angetrieben, u.z. in der Weise,
dass seine Achse eine Planetenbahn um die Achse des Außenrades 12 beschreibt ohne
jedoch eine eigene hung auszuführen. Diese Führung des Rotors 10 bewirkt, daß der
Rotor in ei-
| dem Heziprokwert |
| nem übersetzungsverhältnis gleich/der Zähnezahl des Außenrades |
12 geteilt durch die Differenz zwischen der Zähnezahl des Außenrades und der Zähnezahl
des Rotors gegenüber der Antriebsdrehzahl der Antriebswelle.1 ins Schnelle übersetzt
umläuft, so daß die Fördermenge der Pumpe bezogen auf die Antriebsdrehzahl der Antriebswelle
1 vergrößert wird:.
Da die Pumpenkammern 18. und 18' bei Antrieb der Pumpe mit umlaufen,
ist eine Druclomittelverteilereinrichtung 4 vorgesehen. Die Druckmittelverteilereinrichtung
besteht erfindungsgemäß au.s dem Außenrad 12 und dem zugehörigen Gehäuse 19. Das
Außenrad 12 weist mit den Pumpenkammern 18 bzw. 18' in Verbindung stehende radial
gerichtete Bohrungen 40 und 40' auf, die in Steu.ernu.ten 41 und 41' an der Mantelfläche
des Außenrades 12 münden. Da die Trennungslinie zwischen den Saug- und Druckzonen
bzW. Saug- und Druckkammern 18 bzw. 18' eine Gerade ist, die in jede Stellung
der beiden Pumpenräder 10 und 12 zueinander durch die Achsen der Pumpenräder geht,
läuft diese Trennungslinie zwischen den Saug-und Druckkammern mit dem Außenrad 12
um. Au.s diesem Grund sind in die Bohrungsfläche des Gehäuses 19 Steu.ernu.ten 42
und 42' eingearbeitet, die mit den Steu.ernu.ten 41 und 41' des Außenrades 12 zusammenwirken.
Die Anzahl der Steu.ernu.ten 42 und 42' im Gehäuse 19 entspricht,:der doppelten
Anzahl der Zahnprofile des Rotors 10, wobei die Steuernu.tensysteme am Aussenrad
12 und im Gehäuse 19 so angeordnet sind, dass jede Steuernut 41 und 41' des Aussenrades
12-beim Schließen einer Steuernut 42 und'42' des Gehäuses»19 gerade die nächste
Steü.ernu.t im Gehäuse öffnet. Die Steuernuten 42 und 42' im Gehäuse 19 dienen jeweils
abwecbselnd der
Zu- bzw. Abführung des Druckmittels, d.h. dass sich
stets eine Zu.führungsnu.t mit einer Abführungsnut im_Gehäuse 19 abwechselt, wobei
sich durch Wechseln der Drehrichtung der Pumpe die Funktion jeder Steuernut 42 und
42 ' im Gehäuse 19 umkehrt. Die Steuernuten 42 und 42' schließen an radial gerichtete
Bohrungen 43 bzw. 43' im Gehäuse 19 an, die in axial gerichtete Bohrungen 45 bzw.
45' münden. Die Bohrungen 45 sind dabei über Kanäle 46 und einen Ringraum 50 und
die- Bohrungen 45' über Kanäle 46' an einen Ringraum 51 angeschlossen. Der Ringraum
50 bzw. 51 ist über eine Zeitung 50' bzw. 51' an einen Servomotor 63 (Fig. 3) angeschlos=
sen. Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung ist wie nachfolgend beschrieben:
dird die Antriebswelle 1 gedreht, so wird über den Vorsprung 26 und die Nut 25 die
Scheibe 21 und damit das Außenrad 12 mitgenommen. Das Außenrad 12 dreht sich somit
um seine Längsachse, die koaxial zur .ochse der untriebswelle 1 ist. Durch den Kardanbolzen
27 wird der Rotor 10 gelenkig am Gehäuse festgehalten, ohne eine Eingendrehung auszuführen.
Wird beispielsweise das Außenrad in Richtung des Pfeiles A (Fig. 2) angetrieben,
so wirken in der in Fig. 2 gezeigten Stellung der Pumpenräder 10 und 12 die Pumpenkammern
18# als Saugkammern und die Pumpenkarma= 18 als Druckkammern. Sämtliche Saugkammern
18' sind über die Böhrungen 40', die Steuernuten 41' und die Steuernuten 42' sowie
die Bohrungen 43' und 45' und die Kanäle 46' (Fig. 1) an den Ringraum 51 und die
mit diesem in Verbindung stehende Zeitung 51' angeschlossen. Das in der Zeitung
51' befindliche Druckmittel wird somit in die Kammern 181
angesaugt
und in die Pumpendruckkammern 18 gefördert. Von da aus gelangt das Druckmittel über.die
Bohrungen 4o, die Steuernuten 41 und 42, die Bohrungen 43 und die Kanäle 45 und
46, sowie den Ringraum 50 in die Zuführungsleitung 50'. Bei umgekehrter Drehrichtung
des Außenrades erfolgt der gleiche Ablauf jedoch in umgekehrter Reihenfolge. Der
Druckzylinderraum 64 ist dann an die Saugkammern 18' und der Dru:ekzylinderraum
65 an die Druckkammern 18 der Pumpe 4 angeschlossen. Die Steuernuten 41 und 41'
an der Mantelfläche des Außenrades 12 und die entsprechenden Gegennuten 42 und 42'
in der Bohrungsfläche des feststehenden Gehäuses 19 erstrecken sich über die gesamte
Breite der Pumpenglieder 10 und 11. Damit sind große Übergangsquerschnitte für das
Druckmittel aus den Pumpenkammern 18 und 18' u den Kanälen 45 und 46 vorhanden,
durch die sich das Fördervolumen der Pumpe vergrößern lässt. Es ist somit möglich,
die Übergangsquerschnitte durch eine verbreiterte Ausführung der Pumpenglieder zu
variieren. Wie in Fig. 3 dargestellt, ist mit der von Hand antreibbaren Druckmittelförderpumpe
3 eine Servoeinrichtung verbunden, die sich aus einer ständig angetriebenen Hochdruck-Servopumpe
60, einem Druckmitt6lreservebehälter 61 und einer Druckmittelsteuereinrichtung 62,
sowie einem Servomotor 63 mit einem in einem Druckräume 64 und 65 bildenden Zylinder
66 doppelt beaufschlagbaren Servokolben 68. Letzterer kann an das Lenkgestänge von
zu lenkenden Fahrzeugrädern angelenkt sein. Die Drucxmittelsteuereinrichtung weist
einen im Pumpengehäuse 19' axial verstellbaren Steuerventilschieber 70 auf,in dessen
Mantelfläche
Steuerringnuten 72, 73, 74, 75 und 76 eingearbeitet sind, die mit entsprechenden
Gegennuten 78, 79, 80 und 81 im Pumpengehäuse 19' zusammenwirken.. Die Steuernut
74 steht' dabei mit dem Ringraum 50 und die Steuernut 75 mit dem Ringraum 51 in
ständiger Verbindung. An die Steta°nut 80 schließt die Druckleitung 85 und an die
Steuernut 79 bzw. 81 eine in den Druckzylinderraum 64 bzw. 65 des Servomotors 63
mündende Druckmittelleitung 87 bzw. 88 an. Den Druckmittelrücklauf zum Reservebehälter
61 bewirken die Steuernuten 72, 78 und 73 sowie die Steuernut 76. Dabei stehen die
Steuernuten 73 und 76 über einen Ringraum 89 und entsprechende radial gerichtete
Bohrungen 90 und 91 ständig miteinander in Verbindung und sind über die Rücklaufleitung
92 an den Druckmittel-reservebehälter 61 angeschlossen.. Die Antriebswelle i ist
bei diesem Ausführungsbeispiel mit `dem- einen Ende 95 eines Torsionsstabes 96 fest
verbunden, dessen anderes Ende 951 drehfest an die Mitnehmerscheibe 21 anschließt.
Die drehfeste Verbindung wird bewirkt durch eine Kerbverzahnung 979 die in eine
entsprechende Gegenverzahnung 98 an der Mitnehaerscheibe 21 eingreift. Konzentrisch
zum Torsionsstab 96 ist eine verdrehsteife Büchse 99 angeordnet, deren eines
Ende 100 mit dem Ende der Antriebswelle 1 bzw. mit dem Torsionsstabende 95 fest
verbunden ist. Das freie Ende 102 der Büchse 99 greift mittels Vorsprüngen 103 und
103' in eine quer zur hängeachee der Büchse verlaufende Nut 105 an der Mitnehmerscheibe
21 unter Belassung eines Spieles in Umfangsrichtung ein. Auch der Steuern".-tilschieber
70 weist stirnseitig Vorsprünge 108 und 108' aufidie gleichfalls in die Nut 105
an det Mitnehmerscheibe 21 jedoch vv Spiel eingreifen. An der Büchse 99 ist ein
Gewinde 110 gebildetf
das mit einem Gegengewinde 111 am
Steu.erventilschieber '70 zu.-eammenwirkt. Zwischen der Mitnehmerscheibe 21 und
dem Steu.erventilschieber 70 ist eine unter gewisser Vorspannung stehende Druckfeder
113 eingesetzt, welche die Aufgabe hat, das Spiel im Gewinde 110 bzw. 111
auszugleichen. Die Wirkungsweise ist dabei wie nachfolgend beschrieben: Wird eine
Lenkbewegung über die Antriebswelle 1 eingeleitet, so wird diese Bewegung auf die
Mitnehmerscheibe 21 für das Pumpenaußenr:ad 12 übertragen. Bei einem Widerstand
von der Pumpe 3 bzw. den zu lenkenden Fahrz.eu.gräd-ern her erfährt der Torsionsstab
96 eine Verdrehung. Das mit der Antriebswelle 1 verbundene Torsionsstabsende 95
und damit auch die Büchse 99 füb.ren gegenüber dem anderen lorsionsstabsende 961
eine Hela-L;ivdrehung.aus" und der Steuerventilschieber 70 erfährt eine Verstellung
in der einen oder anderen axialen Richtung,-und -zwar in Abhängigkeit von der Drehrichtung
der Antriebswelle 1 (Fig. 4). Das Druckmittel gelangt beispielsweise bei einer Verstellung
des Steu.erventilschiebers 70 nach links von der Pumpenleitung 85 in die Nut 75
und den Kanal 461 zur Saugseite der von Hand antreibbaren Drucknittelförderpumpe
3, sowie über deren-Pumpenkammern und die Verteilereinrichtung 4 zum Kanal 46. Über
den Ringraum 50, die Steuernut 74 und 79 zur Zeitung 87 und -damit zum Zylinderraum
64. Der Servokolben 68 erfährt dadurch eine Verstellung nach links. Das in dem zu
entlastenden Druckzylinderraum 65 befindliche Druckmittel kann
Zeitung 88 und die Steuernuten 81 und 91 zum Reservebehälter 61 abströmen. Durch
den Abschluß der Zylinderräume 64 und 65 in Neutralstellung des Steuerventilschiebere
70 ist der Servokolben 68 hydraulisch blockiert und das in diesen
Räumen
eingeschlossene Druckmittel dient als Druckpolster gegen von der Fahrbahn kommende
Stöße. Außerdem wird eine Verstellung der zu. lenkenden Fahrzeugräder aus der entsprechenden
Lenkstellung verhindert, was bei bestimmten Fahrzeugarten von Vorteil ist.