DE19808048A1 - Umlaufgetriebe zum Antrieb eines Kühlerlüfters - Google Patents
Umlaufgetriebe zum Antrieb eines KühlerlüftersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Umlaufgetriebe zum Antrieb eines Kühlerlüfters einer Brenn
kraftmaschine mittels der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine, welches ein festste
hendes Sonnenrad und einen von der Kurbelwelle antreibbaren Planetenradträger hat,
auf welchem ein Planetenrad drehbar gelagert ist.
Ein Umlaufgetriebe der vorstehenden Art ist Gegenstand der WO 94/04801. Das in die
ser Schrift gezeigte Umlaufgetriebe ist als übliches Planetengetriebe ausgebildet und
weist ein Hohlrad auf, welches über eine Flüssigkeits-Reibungskupplung mit dem anzu
treiben den Kühlerlüfter verbunden ist. Der Planetenträger weist Planetenräder auf, wel
che gleichzeitig in der Verzahnung des Sonnenrades und des Hohlrades kämmen. Er
wird unmittelbar von der Kurbelwelle angetrieben, während das Sonnenrad über eine
Bremse mit einem stehenden Bauteil verbindbar ist. Bei stillstehendem Sonnenrad über
setzt das Umlaufgetriebe ins Schnellere, so daß der Kühlerlüfter auch bei niedriger Mo
tordrehzahl eine hohe Kühlleistung zu bewirken vermag. Zur Regelung der Kühlleistung
wird verbrauchsorientiert, wie bei vergleichbaren Getriebeanordnungen üblich, die Flüs
sigkeits-Reibungskupplung mehr oder weniger mit einem viskosen Scherfluid gefüllt, so
daß mehr oder weniger Schlupf entsteht. Zusätzlich erlaubt es das Umlaufgetriebe nach
dieser Schrift, die Drehzahl des Kühlerlüfters durch das Abbremsen oder Freigeben des
Sonnenrades zu verändern.
Bei dem bekannten Umlaufgetriebe erfolgt die Kraftübertragung über ineinanderkäm
mende Zähne. Abtriebsseitig ist die Abtriebswelle mit dem Hohlrad und dem umlaufen
den Gehäuse und daher mit relativ schweren und durchmessergroßen Bauteilen ver
bunden. Diese haben zwangsläufig eine große Massenträgheit. Dadurch führen Dreh
schwingungen, wie sie insbesondere bei Dieselmotoren infolge von Drehmoment
schwankungen von der Kurbelwelle in das Umlaufgetriebe eingeleitet werden, zu hohen
dynamischen Zusatzkräften auf der Abtriebsseite des Umlaufgetriebes.
Die Herstellung eines solchen, als Planetengetriebe ausgebildeten Umlaufgetriebes ist
relativ teuer, weil die Verzahnungen mit hoher Präzision gefertigt und die einzelnen Ge
triebekomponenten sehr genau zueinander ausgerichtet sein müssen. Trotz der hohen
Fertigungskosten befriedigt das Umlaufgetriebe nicht voll, weil in der Praxis immer wie
der Klappergeräusche zu beobachten sind. Diese rühren von den genannten Drehmo
mentschwankungen her, welche zu einem Aufeinanderschlagen der Zähne des Umlauf
getriebes führen. Abgesehen von den störenden Klappergeräuschen kommt es dadurch
zu einem erhöhten Verschleiß des Umlaufgetriebes und nachgeschalteter Bauteile, ins
besondere der Lagerung des Kühlerlüfters. Eine Dämpfung solcher Drehschwingungen
mittels Drehschwingungsdämpfer kommt meist aus Kostengründen nicht in Frage.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Umlaufgetriebe der eingangs genannten
Art so auszubilden, daß abtriebsseitig möglichst geringe Drehschwingungen auftreten
und daß das Umlaufgetriebe insgesamt möglichst kostengünstig herstellbar ist.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Planetenrad drehfest mit
einem weiteren, zu ihm koaxial angeordneten Planetenrad verbunden ist und daß das
weitere Planetenrad getrieblich Verbindung mit einem koaxial zu dem Planetenradträger
auf der Innenseite der Umlaufbahn des weiteren Planetenrades angeordneten Ab
triebsrad einer den Kühlerlüfter antreibenden Abtriebswelle hat.
Bei einem solchen Umlaufgetriebe wird auf ein Hohlrad gänzlich verzichtet. Während
bei dem Planetengetriebe nach dem Stand der Technik die in dem feststehenden Son
nenrad kämmenden Planetenräder das Hohlrad antreiben und dieses mit der Ab
triebsseite verbunden ist, treibt gemäß der Erfindung das Planetenrad über das weitere
Planetenrad ein koaxial zu dem Planetenträger angeordnetes Abtriebsrad auf der Ab
triebswelle an. Auf der Abtriebsseite weist das erfindungsgemäße Umlaufgetriebe des
halb statt des umlaufenden Gehäuses und des umlaufenden Hohlrades nur ein relativ
durchmesserkleines Abtriebsrad auf, so daß die dort vorhandenen Bauteile eine wesent
lich geringere Massenträgheit haben und deshalb durch Drehschwingungen wesentlich
geringere dynamische Zusatzkräfte auftreten. Weil bei dem erfindungsgemäßen Um
laufgetriebe weniger Drehschwingungskräfte über Verzahnungen übertragen werden
müssen, wird das Umlaufgetriebe insgesamt geringer mit dynamischen Zusatzkräften
beansprucht, so daß es einfacher gestaltet sein kann. Bei dem erfindungsgemäßen Um
laufgetriebe wird genau wie bei dem eingangs genannten Planetengetriebe der An
triebsdrehzahl eine im Getriebe erzeugte, von der Antriebsdrehzahl abgeleitete zweite
Drehzahl gleichsinnig überlagert, was für das Getriebe eine Minderleistung bedeutet, so
daß es weniger beansprucht ist als ein übliches Übersetzungsgetriebe.
Das Planetenrad könnte über ein Zwischenrad in das feststehende Sonnenrad eingrei
fen. Besonders kostengünstig ist das erfindungsgemäße Umlaufgetriebe herstellbar,
wenn das Sonnenrad mittels eines Kettentriebs mit dem Planetenrad verbunden ist.
Ein solcher Kettentrieb bietet gegenüber Stirnradgetrieben den Vorteil, daß die bei Ket
tentrieben erforderlichen Kettenräder kostengünstiger herzustellen sind und weniger
exakt zueinander ausgerichtet sein müssen als die Zahnräder bei Stirnradgetrieben. Ket
tentriebe haben zwar den generellen Nachteil, daß die erforderlichen Ketten bei höhe
ren zu übertragen den Kräften relativ breit ausgebildet sein müssen, um solche Kräfte zu
übertragen, so daß der Kettentrieb insgesamt unerwünscht groß baut. Da bei dem er
findungsgemäßen Umlaufgetriebe der Kettentrieb jedoch nur die für die Überlagerung
der Antriebsdrehzahl erforderliche Leistung übertragen muß, genügt eine eingliedrige
Kette. Wollte man zum Antrieb eines Kühlerlüfters für die Brennkraftmaschine eines
Lastkraftwagens ein übliches Übersetzungsgetriebe mit Kettentrieben verwenden, müß
te man fünfreihige Ketten verwenden, so daß ein Kettentrieb etwa 50 mm breit würde,
was bei einem Getriebe mit zwei Kettentrieben allein für die Kettentriebe zu einer Breite
von 100 mm führen würde.
Abgesehen davon, daß durch den Kettentrieb die Herstellungskosten des erfindungs
gemäßen Umlaufgetriebes sich verringern, bietet der Kettentrieb den Vorteil, daß auf
tretende Drehschwingungen gedämpft werden.
Konstruktiv besonders einfach ist das Umlaufgetriebe gestaltet, wenn der Planetenradt
räger einen von der Kurbelwelle antreibbaren Antriebsflansch hat, welcher exzentrisch
einen Lagerzapfen zur Lagerung des Planetenrades und des mit diesem drehfest ver
bundenen, weiteren Planetenrades aufweist.
Da zwischen dem Planetenrad und dem Abtriebsrad eine Umkehr des Drehsinns erfol
gen muß, kann man das Umlaufgetriebe dadurch besonders einfach gestalten, daß das
weitere Planetenrad und das Abtriebsrad als unmittelbar miteinander kämmende Zahn
räder ausgebildet sind.
Alternativ ist es jedoch auch möglich, daß das weitere Planetenrad und das Abtriebsrad
jeweils als Kettenrad ausgebildet sind und die getriebliche Verbindung zwischen dem
weiteren Planetenrad und dem Abtriebsrad durch einen Umkehrkettentrieb erfolgt. Ein
solches Umlaufgetriebe dämpft durch die beiden Kettentriebe Drehschwingungen ganz
besonders gut.
Der Umkehrkettentrieb kann unterschiedlich gestaltet sein. Eine für das Umlaufgetriebe
besonders kompakte Ausführungsform ist gegeben, wenn der Umkehrkettentrieb auf
einem weiteren Lagerzapfen des Planetenträgers parallel zu dem weiteren Planetenrad
ein Spannrad aufweist und wenn der Umkehrkettentrieb eine Kette hat, welche mit ei
nem ersten Kettenbereich von dem Spannrad über das Abtriebsrad zu dem weiteren
Planetenrad und von dort außenseitig zu diesem Bereich mit einem weiteren Bereich zu
rück zu dem Spannrad führt.
Der nicht kraftbeanspruchte, lediglich zurückgeführte Bereich der Kette ist gut geführt
und vor einem Kontakt mit dem übrigen, in entgegengesetzte Richtung sich bewegen
den Bereich der Kette geschützt, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfin
dung der Planetenträger eine auf der dem Spannrad und dem weiteren Planetenrad
zugewandten Seite eine zwischen die beiden Bereiche der Ketten greifende Kettenfüh
rung hat.
Zur weiteren Vereinfachung des konstruktiven Aufbaus des Umlaufgetriebes trägt es
bei, wenn die Abtriebswelle drehbar in einem von ihr durchdrungenen Sonnenradträger
gelagert ist, welcher einen radialen Hebel zur Fixierung an einem feststehenden Bauteil
aufweist.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres
Grundprinzips sind zwei davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend
beschrieben. Die Zeichnung zeigt in
Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Umlaufgetriebes in per
spektivischer Explosionsdarstellung und ohne Gehäuse,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Umlaufgetriebe nach Fig. 1,
Fig. 3 eine perspektivische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform des Umlaufge
triebes.
Die Fig. 1 zeigt einen als Antriebsflansch gestalteten Planetenradträger 1, welcher zur
drehfesten Anordnung auf einer nicht gezeigten Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors
eines Nutzkraftwagens ausgebildet ist. Dieser Planetenradträger 1 hat exzentrisch zu
seiner Drehachse zwei Lagerzapfen 2, 3. Der Lagerzapfen 2 dient der drehbaren, koaxia
len Lagerung zweier Planetenräder 4 und 5. Diese beiden Planetenräder 4, 5 sind dreh
fest miteinander verbunden, so daß sie sich nur synchron auf dem Lagerzapfen 2 zu
drehen vermögen.
Unterhalb des Planetenrades 5 ist ein Abtriebsrad 6 auf einer Abtriebswelle 7 darge
stellt, welche zum Verbinden mit einer nicht gezeigten Flüssigkeits-Reibungskupplung
eines Kühlerlüfters ausgebildet ist. Das Abtriebsrad 6 und das weitere Planetenrad 5 sind
durch einen Umkehrkettentrieb 8 getrieblich miteinander verbunden. Hierzu sitzt dreh
bar auf dem Lagerzapfen 3 ein Spannrad 9, so daß eine Kette 10 von dem weiteren
Planetenrad 5 und dem dazu parallel angeordneten Spannrad 9 umgelenkt wird. Diese
Kette 10 führt mit einem zwischen dem Spannrad 9 und dem Planetenrad 5 liegenden
Bereich 11 über das Abtriebsrad 6, während ein weiterer Bereich 12 der Kette 10 paral
lel zu dem ersten Bereich 11 verläuft und von diesem durch eine Kettenführung 13 ge
trennt wird, die bogenförmig am Planetenradträger 1 an geformt ist und zwischen die
beiden Bereiche 11, 12 der Kette 10 greift.
Im rechten Teil der Fig. 1 erkennt man einen Sonnenradträger 14, welcher ein Sonnen
rad 15 trägt und einen radialen Hebel 16 aufweist. Dieser Hebel 16 dient dazu, den
Sonnenradträger 14 drehfest mit einem feststehenden Bauteil zu verbinden. Das Son
nenrad 15 ist ebenso wie das Planetenrad 4 als Kettenrad ausgebildet, so daß ein Ket
tentrieb 17 das Planetenrad 4 und das Sonnenrad 15 miteinander verbinden kann. Hier
durch ergibt sich, daß bei gleichem Durchmesser des Sonnenrades 15 und des Planeten
rades 4 das Planetenrad 4 während seiner Umlaufbewegung absolut keine Drehbewe
gung ausführt. Durch Durchmesserunterschiede kann man jedoch auch eine entspre
chende Drehbewegung während der Umlaufbewegung erzeugen.
Die Schnittdarstellung gemäß Fig. 2 zeigt, daß der Planetenträger 1 Teil eines Gehäu
ses 18 ist, welches von der dem Planetenradträger 1 abgewandten Seite von einem De
ckel 19 verschlossen ist. In diesem Deckel 19 ist der Sonnenradträger 14 mittels eines
Lagers 20 gelagert. Der Sonnenradträger 14 seinerseits lagert mittels eines Lagers 21 die
Abtriebswelle 7. Die Fig. 2 zeigt zugleich die übrigen, in Fig. 1 dargestellten Bauteile
des Umlaufgetriebes, insbesondere das Sonnenrad 15 und das Planetenrad 4 sowie das
weitere Planetenrad 5 und das drehfest auf der Abtriebswelle 7 angeordnete Abtriebs
rad 6.
Im Betrieb laufen der Planetenradträger 1 und das Gehäuse 18 mit dem Deckel 19 mit
der Kurbelwellendrehzahl um. Das Sonnenrad 15 wird mittels des Hebels 16 auf eine
Drehzahl 0 gehalten. Diese wird über den Kettentrieb 17 auf das Planetenrad 4 übertra
gen, wobei eine Drehzahländerung durch Wahl unterschiedlicher Zähnezahl bei dem
Sonnenrad 15 und dem Planetenrad 4 möglich ist. Das weitere Planetenrad 5 besitzt die
gleiche Drehzahl wie das Planetenrad 4. Diese Drehzahl wird mittels des Umkehrketten
triebs 8 auf das Abtriebsrad 6 übertragen. Hierdurch wird dem Abtriebsrad 6 eine Dreh
zahl überlagert, welche die Kurbelwellendrehzahl erhöht, so daß die Abtriebswelle 7 mit
höherer Drehzahl rotiert als die Kurbelwelle.
Die Ausführungsform nach Fig. 3 unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen Aus
führungsform dadurch, daß das Abtriebsrad 6 und das weitere Planetenrad 5 als unmit
telbar miteinander kämmende Zahnräder ausgebildet sind, so daß der in Fig. 1 gezeig
te Umkehrkettentrieb 8 unnötig wird. Genau wie bei dem zuvor erläuterten Ausfüh
rungsbeispiel ist jedoch der Kettentrieb 17 vorgesehen, durch welchen das Sonnenrad
15 getrieblich mit dem Planetenrad 4 verbunden ist. Man könnte allerdings auch auf
diesen Kettentrieb 17 verzichten und zwischen dem Planetenrad 4 und dem Sonnenrad
15 ein nicht gezeigtes Zwischenrad anordnen, welches im Sonnenrad 15 und in dem
Planetenrad 4 kämmt.
Claims (8)
1. Umlaufgetriebe zum Antrieb eines Kühlerlüfters einer Brennkraftmaschine mittels
der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine, welches ein feststehendes Sonnenrad und
einen von der Kurbelwelle antreibbaren Planetenradträger hat, auf welchem ein
Planetenrad drehbar gelagert ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Planetenrad (4) drehfest mit einem weiteren, zu ihm koaxial angeordneten
Planetenrad (5) verbunden ist und daß das weitere Planetenrad (5) getrieblich Ver
bindung mit einem koaxial zu dem Planetenradträger (1) auf der Innenseite der
Umlaufbahn des weiteren Planetenrades (5) angeordneten Abtriebsrad (6) einer den
Kühlerlüfter antreibenden Abtriebswelle (7) hat.
2. Umlaufgetriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Sonnenrad (15) mittels eines Kettentriebs (17) mit dem Planetenrad (4) ver
bunden ist.
3. Umlaufgetriebe nach den Ansprüchen 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Planetenradträger (1) einen von der Kurbelwelle antreibbaren Antriebs
flansch hat, welcher exzentrisch einen Lagerzapfen (2) zur Lagerung des Plane
tenrades (4) und des mit diesem drehfest verbundenen, weiteren Planetenrades (5)
aufweist.
4. Umlaufgetriebe nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das weitere Planetenrad (5) und das Abtriebsrad (6) als unmittelbar miteinander
kämmende Zahnräder ausgebildet sind.
5. Umlaufgetriebe nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das weitere Planetenrad (5) und das Abtriebsrad (6) jeweils als Kettenrad aus
gebildet sind und die getriebliche Verbindung zwischen dem weiteren Planetenrad
(5) und dem Abtriebsrad (6) durch einen Umkehrkettentrieb (8) erfolgt.
6. Umlaufgetriebe nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Umkehrkettentrieb (8) auf einem weiteren Lagerzapfen (3) des Planetenträ
gers (1) parallel zu dem weiteren Planetenrad (5) ein Spannrad (9) aufweist und daß
der Umkehrkettentrieb (8) eine Kette (10) hat, welche mit einem ersten Kettenbe
reich (11) von dem Spannrad (9) über das Abtriebsrad (6) zu dem weiteren Plane
tenrad (5) und von dort außenseitig zu diesem Bereich (11) mit einem weiteren Be
reich (12) zurück zu dem Spannrad (9) führt.
7. Umlaufgetriebe nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Planetenradträger (1) eine auf der dem Spannrad (9) und dem weiteren
Planetenrad (5) zugewandten Seite eine zwischen die beiden Bereiche (11, 12) der
Kette (10) greifende Kettenführung (13) hat.
8. Umlaufgetriebe nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abtriebswelle (7) drehbar in einem von ihr durchdrungenen Sonnenradträger
(14) gelagert ist, welcher einen radialen Hebel (16) zur Fixierung an einem festste
henden Bauteil aufweist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19808048A DE19808048A1 (de) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | Umlaufgetriebe zum Antrieb eines Kühlerlüfters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19808048A DE19808048A1 (de) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | Umlaufgetriebe zum Antrieb eines Kühlerlüfters |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19808048A1 true DE19808048A1 (de) | 1999-09-09 |
Family
ID=7858953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19808048A Withdrawn DE19808048A1 (de) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | Umlaufgetriebe zum Antrieb eines Kühlerlüfters |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19808048A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2884133A1 (de) * | 2013-12-12 | 2015-06-17 | Fobox AS | Riementrieb mit großer fester Platte |
US9441712B1 (en) | 2015-06-11 | 2016-09-13 | Vestas Wind Systems A/S | Belt drive with fixed large disc |
-
1998
- 1998-02-26 DE DE19808048A patent/DE19808048A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2884133A1 (de) * | 2013-12-12 | 2015-06-17 | Fobox AS | Riementrieb mit großer fester Platte |
US9441712B1 (en) | 2015-06-11 | 2016-09-13 | Vestas Wind Systems A/S | Belt drive with fixed large disc |
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Legal Events
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