-
Beschreibung zum Patentgesuch "Drehzahl-/Drehmomentenwandler" Die
Erfindung betrifft einen Drehzahl-/Drehmomentenwandler.
-
In der Technik besteht häufig die Aufgabe, die Leistung einer Eingangswelle,
die bei einer bestimmten Drehzahl ein bestimmtes Drehmoment liefert, auf eine Ausgangswelle
zu übertragen unter möglichst verlust armer Umwandlung der Leistung derart, daß
antder Ausgangswelle ein höheres (oder niedrigeres) Drehmoment bei niedrigerer (oder
höherer) Drehzahl zur Verfügung steht.
-
Im Kraftfahrzeugbau verwendet man immer noch meist in Stufen schaltbare
Zahnradgetriebe, um den Leistungsbedarf der Abtriebsachse wenigstens einigermaßen
an die von der Antriebsmaschine abgegebene Leistung anzupassen. Die Nachteile der
in Stufen zu schaltenden Getriebe sind allgemeine bekannt und brauchen hier nicht
im einzelnen erörtert zu werden.
-
Es sind auch stufenlos arbeitende Wandler bekannt, die entweder mit
Zugmittelgetrieben arbeiten, bei denen der Radius vom Zugmittel umschlungener Scheiben
auf Eingangs- und/oder Ausgangswelle variiert wird, oder die mit Reibrädern arbeiten.
Neben diesen mechanischen Wandlern haben auch hydraulische Wandler weite
Verbreitung
gefunden; bei ihnen dient als Übertragungsmittel eine Hydraulikflüssigkeit, deren
Viskosität die Mitnahme eines Abtriebsflügelrades durch ein Antriebsflügelrad gestattet.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, einen stufenlos arbeitenden Drehzahl-/Drehmomentenwandler
zu schaffen, der - ausgehend von einem Zahnradgetriebe zwischen Eingangs- und Ausgangswelle
-unter Ausnutzung einer Hydraulikflüssigkeit zur Steuerung des Übersetzungsverhältnisses
äußerst einfach, kostengünstig und platzsparend aufgebaut ist und nur wenige Teile
aufweist, die alle gegen Verschleiß unempfindlich sind.
-
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Eingangs
welle mit einem Planetenradträger mit mindestens zwei auf ihm drehbar gelagerten
Planetenrädern verbunden ist, die in Eingriff stehen mit einem Sonnenrad, das koaxial
zur Eingangswelle und zur Ausgangswelle auf der letzteren sitzt, daß das Sonnenrad
und Jedes Planetenrad als zusamWirkende Teile einer Zahnradpumpe ausgebildet sind
zur Förderung von Hydraulikflüssigkeit aus einem die vorgenannten Teile umschließenden
Gehäuse in einen Sammelkanal, und daß eine Steuereinrichtung für den Durchsatz der
Hydraulikflüssigkeit aus dem Sammelkanal in das Gehäuseinnere vorgesehen ist.
-
Es ist klar, daß ohne das Vorhandensein der Hydraulikflüssigkeit
und unter Vernachlässigung aller Reibung die Drehzahl der Ausgangswelle Null wäre,
sobald sie auch nur im geringsten belastet würde. Die Planetenräder drehten dann
leer durch. Es versteht sich andererseits, daß die Drehzahl von Eingangs- und Ausgangswelle
gleich ist, sobald die Planetenräder relativ zum Planetenträger blockiert werden;
es sind dann auch die Planetenräder mit dem Sonnenrad verblockt.
-
Es sei nun angenommen, daß das Gehäuse mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt
ist, der Sammelkanal Jedoch verschlossen bleibt, so daß keine Hydraulikflüssigkeit
in das Gehäuse gefördert werden kann. Es wir«nun ein gewisser Druck aufbauen, der
den Umlauf der Planetenräder behindert und diese schließlich blockiert, so daß Eingangs-
und~Ausgangswelle gegeneinander verblockt umlaufen mit einer zwischen ihnen eingeschlessenen
Hydraulikflüssigkeits-"Säule", die mitumläuft. Wenn nun der Sammelkanal gegen das
Gehäuseinnere geöffnet wird, so daß ein genau definiertes Volumen der Hydraul ikflüs
sigke it pro Zeiteinheit geföert wird, so kann eine relative Drehung der Planetenräder
auf dem PlanSenträger erfolgen. Die Leistung wird dabei im wesentlichen immer noch
an'die Ausgangswelle abgegeben, die allerdings langsamer umläuft, aber bei konstanter
eingespeister Leistung nun ein erhöhtes Drehmoment abgibt. Läßt man die Hydraulikflüssigkeit
praktisch unbehindert strömen, so kommt es zu einem praktischen Stillstand der Ausgangswelle,
wobei die Eingangswelle praktisch im Leerlauf arbeitet, ebensoauch die "Zahnradpumpen"
im Leerlauf arbeiten. Der Ausdruck "praktisch" im vorstehenden bezieht sich immer
darauf, daß Reibungsverluste hier außer Betracht bleiben sollen, um nur das Prinzip
klarzustellen.
-
Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft die Steuereinrichtung für
die Steuerung des Hydraulikflüssigkeitsdurchsatzes.
-
Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung in dem Planetenträger
sich in Radialrichtung erstreckende Hydraulikzylinder umfaßt, die durch Steuerschlitze
zwischen dem Planetenträger und dem Gehäuse beim Umlauf des Planetenträgers alternierend
mit dem Sammelkanal und dem Gehäuseinneren verbunden sind, und daß radialverschieblich
in den Hydraulikzylindern Steuerkolben sitzen, denen einstellbare Anschläge zur
Begrenzung der Verschiebung während derjenigen Phase des Umlaufs, während der der
zugeordnete Hydraulikzylinder mit dem Sammelkanal verbunden ist, zugeordnet sind.
-
Während 1800 des Umlaufs der Eingangswelle bzw. des mit ihr verbundenen
Planetenträgers (nachfolgend gerste Phase" genannt) ist also Jeder Hydraulikzylinder
mit dem Sammelkanal verbunden, während der anderen 1800 (nachfolgend "zweite Phase"
genannt) mit dem Gehäuseinneren. Die Winkel können auch unterteilt sein, so daß
zum Beispiel die Hydraulikzylinder Je nach 30° Umlauf wieder anders kommunizieren.
Die Steuerung ist Jedoch am einfachsten, wenn die Kommunikation nur zweimal pro
Umlauf wechselt. Niemals aber sind die Hydraulikzylinder völlig abgetrennt.
-
Ohne das Vorhandensein von Anschlägen für die Steuerkolben würden
während der ersten Phase die Steuerkolben entsprechend der Förderleistung der Zahnradpumpen
radial nach außen (oder innen, Je nach konstruktiver Ausgestaltung) so verschoben,
daß die mit dem Sammelkanal kommunizierenden Seiten der Hydraulikzylinder gefüllt
würden; während der zweiten Phase würden die Steuerkolben in die entgegengesetzte
Richtung gesaugt werden, weil Ja die Zahnradpumpen die Iydraulikflüssigkeit aus
dem zugeordneten, dann mit dem Gehäuseinneren kommunizierenden Hydraulikzylinder
abpumpen würden. Dieser Fall entspräche also einem praktisch nicht beschränkten
Durchsatz, der nur von der Förderleistung der Pumpen abhinge, wobei die Drehzahl
der Ausgangswelle gegen Null ginge. Das Vorhandensein der Anschläge aber begrenzt
nun den Durchsatz, so daß die oben beschriebene Hemmung der Planetenräderdrehung
eintritt. Wenn die Steuerkolben in ihrer Bewegung soweit beschränkt werden, daß
sie überhaupt keine Radialbewegung mehr ausführen können, erfolgt auch kein Durchsatz
mehr, so daß die Zahnradpumpen gegen einen Druck anpumpen müßten der gegen unendlich
ginge, wenn sie nicht die Ausweichmdglichkeit des Blockierens mit dem Sonnenrad
hätten.
-
Um die- Steuerung der Anschläge zu vereinfachen, ist es möglich,
alle Anschläge gemeinsam zu betätigen. Die Anordnungkann dabei in Weiterbildung
der Erfindung so getroffen sein, daß die Anschläge als Ring ausgebildet sind, der
im Gehäuse inneren exzentrisch verschieblich ist und dessen den Kolben zugekehrte
Ringfläche als Gleitbahn für die ihr zugekehrten Kolbenstirnflächen ausgebildet
ist. Es versteht sich, daß die konstruktive Ausgestaltung die Anordnung des Ringes
innerhalb oder außerhalb der Kolben zuläßt; welche Anordnung man wählt, hängt von
Dichtungs-, Lagerungs- und anderen Problemen ab, die nicht Gegenstand der vorliegenden
Erfindung sind.
-
In manchen Fällen mag es unerwünscht sein, das Obersetzungsverhältnis
allein über den Hydraulikflüssigkeitsdurchsatz zu steuern. Es kann zum Beispiel
wünschenswert sein, das über setzungsverhältnis in Abhängigkeit von dem Bremsmoment
an der Ausgangswelle zu ändern. Steigt bei gleicher Einstellung der Steuereinrichtung
für den Durchsatz das Bremsmoment an der Ausgangswelle, so wird ein erheblich höherer
Druck im Sammelkanal aufgebaut. Dieser läßt sich in eine mechanische Kraft zur Verstellung
der Steuereinrichtung in Richtung auf beispielsweise eine niedrigere Ausgangswellendrehzahl
umformen. Ebenso kann von vornherein die Steuereinrichtung für den HydraulikSlüssigkeitsdurchsatz
hydraulisch betätigbar ausgebildet werden und im "richtigen" Verstellsinn an den
Druck im Sammelkanal angeschlos--sen werden. Es läßt sich dabei erreichen,-daß über
einen weiten Bereich von Bremsmomenten an der Ausgangs welle die einzuspeisende
Leistung an der Eingangswelle mindestens nahezu konstant ist und die Ausgangswelle
in reziprokem Verhältnis zum abgegebenen Moment ihre Drehzahl Sndert. Diese Möglichkeit
wird man beim Einsatz des erfindungsgemäßen Wandlers im Kraftfahrzeugbau wählen,
aber auch beim Antrieb von Werkzeug- und Arbeitsmaschinen.
-
Die Erfindung soll nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen näher erläutert werden, die eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Wandlers in stark schematisierter Form wiedergeben; so sind Befestigungs- und Verbindungselemente,
Dichtungen etc. der Übersichtlichkeit halber weggelassen.
-
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Wandler;
Fig. 2 ist ein Radialschnitt durch den Wandler nach Fig.
-
1 gemäß Linie 2-2, gesehen in Pfeilrichtung; Fig. 3 ist ein Radialschnitt
durch den Wandler nach Fig.
-
1 gemäß Linie 3-3, gesehen in Pfeilrichtung; Fig. 4 ist ein Radialschnitt
durch den Wandler nach Fig.
-
1 gemäß Linie 4-4, gesehen in Pfeilrichtung, und Fig. 5 ist ein Teilschnitt
ähnlich Fig. 1, Jedoch in einer dieser gegenüber um 900 versetzten Ebene, wie durch
die Linie 5-5 in Fig. 4 angedeutet, zur Darstellung einer Zusatzeinrichtung, die
nicht funktionsnotwendig ist, doch die Einführung einer druckabhängigen Steuerung
gestattet.
-
Eingangswelle 10 und Ausgangswelle 12 des Wandlers gemäß dem in den
Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel sind koaxial zueinander in einem Gehäuse
14 gelagert. Die Lagerungen können als Gleit- oder Rollenlazer auszebildet sein:
die schematische Darstellung zeigt
lager. An die Eingangswelle ist ein Planetenträger 16 angeflanscht, der mit allen
seinen Teilstücken hier einstückig dargestellt ist; es versteht sich, daß man ihn
aus Produktions- und Montagegründen mehrteilig ausbildet wird.
-
Im Planetenträger 16 sind Planetenräder 18, 18' gelagert; sie kämmen
mit einem Sonnenrad 20, das fest auf der Ausgangswelle 12 sitzt (siehe auch Fig.
2). Anstelle zweier-Planetenräder 18, 18' können auch drei, vier oder mehr Planetenräder
vorgesehen sein. Jedem Planetenrad ist ein sich in Axialrichtung erstrekkender Durchbruch
22 zugeordnet, der durch den Planetenträger verläuft und der im Gehäuse inneren
24 vorhandenen Hydraulikflüssigkeit den Durchtritt zu den Zahnkränzen der Planetenräder
und dem mit ihnen kämmenden Zahnkranz des Sonnenrades gestattet.
-
Die Durchbrüche sind in Fig.- 2 mit gestrichelten Linien angedeutet,
obwohl sie bei der Betrachtungsrichtung vor (nicht hinter) der Papierebene liegen
würden. In Umfangsrichtung versetzt zu den Durchbrüchen 22 befinden sich - in Axialrichtung
gesehen ihnen gegenüber -. Durchtrittskanäle 26, die sich ebenfalls in Axialrichtung
durch den Planetenträger erstrecken und in einen gemeinsamen Sammelkanal 28 münden.
Der Sammelkanal 28 besitzt die Form eines Ringkanals (siehe Fig, 3) und ist über
Axialbohrungen 30, die sich in einem Ringflansch 32 des Gehäuses 14 befinden, in
Verbindung mit Jeweils mindestens einem von vier Hydraulikzylinderräumen (im folgenden
kurz "Zylinder" genannt) 34a, 34b, 34c und 34d. Die Zylinder 34a - d erstrecken
sich in Radialrichtung durch einen weiteren Abschnitt des Planetenradträgers 16
(siehe Fig. 4) und laufen mit diesem um. Die Querschnittsform der Zylinder 34a -
d ist an sich unerheblich. In dem dargestellten Ausführ-ungsbeispiel besitzen sie
aus Fertigungsgründen runden Querschnitt, doch ist der Fußabschnitt 37, das heißt
der Bereich, der beim Umlauf im Bereich der Axialbohrungen 30 vorbeitläuft, etwa
sektorförmig ausgenommen. Man beachte, daß die Zylinder untereinander nur über die
Axialbohrung 30 bzw. die noch zu erläuternden Axialbohrungen 38, und immer nur höchstens
zwei benachbarte von ihnen, -miteinander kommunizieren, daß sich Jedoch kein Ringkanal
etwa im Bereich der Fußabschnitte ergibt. Hier sind vielmehr die einzelnen Zylinder
durch die
radial nach innen vorspringenden Flanschsektoren 40 des
Planetenträgers voneinander getrennt; die Flanschsektoren im Bereich der Axialbohrungen
38 sind teilweise weggebrochen gezeichnet, um die Erstreckung der letzteren in Umfangsrichtung
zu verdeutlichen.
-
Die Axialbohrungen 30 liegen Jenseits der Zylinder 34a - d und diametral
gegenüber den eben erwähnten Axialbohrungen 38. Der Winkelbereich, der jeweils von
den Axialbohrungen 30 bzw. 38 überdeckt wird, umfaßt 1800 minus eine Fußabschnitt-Umfangserstreckung
37. Das bedeutet, daß beim Umlauf des Planetenträgers 16 die Fußabschnitte 37 bzw.
die Zylinder 34a - d immer mit den Axialbohrungen 30 oder aber mit den Axialbohrungen
38 kommunizieren, niemals Jedoch mit beiden gleichzeitig.
-
Die Axialbohrungen 38 münden in das Innere 24 des Gehäuses 14. Das
gesamte Gehäuse und alle Kanäle sind mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt, die mittels
der Pumpwirkung zwischen den Planetenrädern 18, 18' und dem Sonnenrad 20 beim Umlauf
des Planetenträgers 16 umgewälzt wird, wenn eine Radialbewegung der Steuerkolben
42a, 42b und 42 c und 42d zugelassen wird, die sich in den Zylindern 34a - d befinden.
-
Man erkennt in Fig. 4 einen nicht umlaufenden Steuerring 44, der
in Radiälrichtung beweglich in einer Umfangsnut 116 (siehe Fig. 1) des Planetenträgers
mit geringem axialem Spiel angeordnet ist. Als Führung des Ringes 44 dienen Fortsätze
45, die gleitbar im Gehäuse 14 gelagert sind. Es ist natürlich ebenso möglich, die
Kolben 42a - d länger auszubilden und auf die Nut 46 zu verzichten, doch muß dann
der Gehäuseumfang größer gewählt werden, um Platz für die Bewegung des Steuerringes
zu schaffen.
-
Die Radialverschiebung des Steuerringes erfolgt längs einer Linie,
die senkrecht auf der Symmentrieebene für die Axialbohrungen 30 und 38 steht. Dies
läßt sich am besten in
Fig. 4 erkennen. Der Innendurchmesser des
Ringes ist so gewählt, daß in seiner Mittellage - wenn er also konzentrisch zu den
Achsen der Wellen 10 und 12 liegt - die äußeren Stirnseiten der Steuerkolben 42a
- d an seinem Innenumfang anliegen und dabei etwa «wie in der Mitte ihrer Bewegungsstrecke
stehen. In Fig. 4 ist die Extremstellung des Steuerringes 44 dargestellt, in der
sein Innenumfang an einer Stelle nahezu den Grund der Nut 46 berührt. Es sei nun
angenommen, daß der Planetenträger umläuft. In Fig. 4 durchläuft dann beispielsweise
der Zylinder 34a im Uhrzeigersinn erste 900 in denen durch die (in Fig. 4 nicht
erkennbaren) Axialbohrungen 30 Hydraulikflüssigkeit unter den Kolben 42a gedrückt
wird, der nachgeben kann, indem er nach außen gleitet unter Anliegen seiner äußeren
Stirnfläche an dem Steuerring 44. Dieser Vorgang setzt sich fort während der nächst;en
-900 während der aber auch bereits der nachfolgende Zylinder 34d in den Bereich
der Axialbohrungen 30 gelangt und nach außen wandern kann, Nach 1800 Umlauf endet
die Kommunkation mit den Axialbohrungen 30, unmittelbar danach beginnt die Kommunikation
mit den Aialbohrungen 38. Zugleich wird der Steuerkolben 42a durch die Führung an
dem Innenumfang des Steuerringes 44 wieder nach innen gedrückt, und die in dem Zylinder
34a enthaltene Hydraulikflüssigkeit wird durch die AXialbohrungen 38 in das Gehäuseinnere
24 gedrückt. Dieser-Vorgang erstreckt sich über die nächsten 180° Umlauf.
-
Die Volumina der Zylinder sind so gewählt, daß bei Exdtremstellung
des Steuerringes 44 - dargestellt in Fig. 4 - die gesamte mögliche Fördermenge der
Zahnradpumpen praktisch ohne Behinderung abgeführt wird. Erhöht sich die Drehzahl
der Eingangswelle, so erhöht sich auch die Anzahl der Umlauf der Zylinder,
so
daß bei linearer oder annähernd linearer Kennlinie der Fördermenge über der Drehzahl
keine Schwierigkeiten entstehen.
-
Wird der Steuerring 44 in Richtung auf die koaxiale Mittellage verschoben,
so setzen die Steuerkolben 42a - d der Verschiebung durch den Hydraulikflüssigkeitsdruck
einen zunehmenden Widerstand entgegen, weil der Steuerring 44 als Anschlag das Auswandern
nach außen begrenzt. Es wird also ein höherer Druck aufgebaut, der dem Umlauf der
Planetenräder 18, 18' im Planetenträger 16 bremst, wobei der Ausgleich dadurch erfolgt,
daß die Planetenräder 18, 18' das Sonnenrad 20 mitnehmen. Bei der koaxialen Stellung
des Steuerringes schließlich kann gar keine Steuerkolbenbewegung mehr erfolgen.
Die Planetenräder kommen zum Stillstand bezüglich des Planetenradträgers und laufen
gegen diesen blockiert um unter Mitnahme der Ausgangswelle 12 über das Sonnenrad
20. Ein geringfügiger Schlupf ergibt sich höchstens durch Druckverluste infolge
Leckens aus den Zylindern oder dem Ringkanal 28 in das Gehäuseinnere 24. Es ist
offensichtlich, daß der erzeugte Druck nur in einem Bereich herrscht, der die Durchtrittskanäle
26, den Ringkanal 28, die Axialbohrungen 30 und die Zylinder umfaßt. Im Gehäuseinneren
24 dagegen herrscht nur der allgemeine statische Druck, so daß die Gefahr von Lecken
aus dem Gehäuse 14 nach außen gering ist.
-
Die Axialbohrungen 30 und 38 sind als Je ein durchgehender Schlitz
dargestellt, doch ist Sorge getragen, daß die Stabilität der abdichtenden Gehäuseflansche
nicht beeinträchtigt wird. Es empfiehlt sich Jedoch, bei Einzelbohrungen den Umfangsabschnitt
der Ringflansche im Bereich der Axialbohrungen etwas dünner auszubilden, so daß
Jede Gruppe von einzelnen Axialbohrungen 30 bzw. 38 funktionsmäßig einem Schlitz
entspricht.
-
Nachfolgend soll unter Bezugnahme auf Fig. 5 eine Zusatzeinrichtung
beschrieben werden, die die selbsttätige Eintellung c des
übersetzungsverhältnisses
ermöglicht. Die Darstellung der Fig. 5 entspricht einem Axialschnitt wie Fig. 1,
jedoch in einer um 90° gegenüber dieser Figur versetzten Ebene. In dieser Figur
ist angedeutet, daß gegenüber den Axialbohrungen 30 - mündend in einen dort ausgebildeten
Sektorkanal 48 solcher Ùmfangserstreckungt daß er immer mit mindestens einem der
vorbeilaufenden Zylinderräume kommuniziert - ein Stichkanal 50 angeschlossen ist,
der sich im Gehäuse 14 um etwa 90° des Umfanges erstreckt und - wie in Fig. 5 erkennbar
-in einen Stichzylinder 52 mündet., in dem ein Hilfskolben 54 sitzt. Der genaue
Verlauf des Stichkanals durch das Gehäuse ist nicht wesentlich. Der Stichzylinder
erstreckt sich radial etwa parallel zu der Stellung des Kolbens 42a in Fig. II.
Man erkennt, daß in dem Stichkanal immer der Druck herrscht, der auch in den Zylinderräumen
vorliegt. Der Druck herrscht natürlich auch vor dem Hiifskolben 54 und verschiebt
diesen nach außen, soweit es eine Feder 56 gestattet, die ihn auf der Niederdruckseite
(Gehäuseinnendruck) belastet. Die Stellung des Hilfskolbens ist mithin abhängig
von dem Druck im Zylinderinneren. Diese Stellung läßt sich nun mittels eines Gestänges
58, das an einen Lenker 60 angelenkt ist, auf den Steuerring 44 übertragen, da der
Lenker 60 als Hebel ausgebildet ist, dessen Lagerpunkt bei 62 im Gehäuse liegt und
der bei 64 an den Steuerring 44 angelenkt ist. Die Anordnung ist.so getroffen, daß
bei niedrigem Druck in den Zylindern 54a- d der Hilfskolben 54 durch die Feder 56
auf einen Anschlagkragen 66 gedrückt wird' wobei die zugeordnete Stellung des Steuerringes
die Koaxialstellung ist mit einem Übersetzungsverhältnis nahe oder bei 1:1 zwischen
Eingangs- und Ausgangswelle. Bei steigendem Bremsmoment an der Ausgangswelle 12
steigt der Druck in den Zylindern 311a - d und mithin auch im Stichzylinder 52,
so daß der Hilfskolben 54 gegen den Widerstand der Feder 56 nach außen gedrückt
wird und den Steuerring 44 in Richtung auf ein niedrigeres Übersetzungsverhältnis
verschiebt. Bei entsprechender
Ausbildung der Kennlinie der Feder
56 läßt sich Reziprozität zwischen Bremsmoment und Drehzahl der Ausgangswelle erreichen,
so daß bei gleichbleibender Drehzahl der Eingangswelle 10 dieser eine konstante
Leistung oder wenigstens nahezu konstante Leistung abgefordert wird. Die beschriebene
Anordnung gleicht auch selbsttätig Schwankungen der Pumperiförderleistung tei Drehzahländerung
aus.
-
Es sei nochmals darauf hingewiesen, daß bei dem dargestellten und
erläuterten Ausführungsbeispiel ohne das Vorhandensein der Rückkopplungseinrichtung
die geförderten Hydraulikvolumina vorgegeben sind. Bei linearem Verhältnis zwischen
Drehzahl und Fördermenge der Zahnradpumpe ergibt sich mithin in Jeder Stellung des
Steuerrings eine direkte Proportionalität zwischen Drehzahl der Eingangs- und Ausgangswelle.
Wenn sich nun unter sonst gleichen Verhältnissen das Bremsmoment an der Ausgangswelle
erhohl, muß dies durch ein edbenfalls zunehmendes Drehmoment der Eingangswelle aufgebracht
werden. Dies bedeutet, daß bei Antrieb mittels eines elektrischen Nebenschlußmotors
ein erhöhtes gefordertes Moment zu einer höheren Leistungsaufnahme führt, wobei
die Drehzahlen auf Eingangs- und Ausgangsseite im wesentlichen konstant bleiben,
der im Sammelkanal aufgebaute Druck Jedoch sich entsprechend erhöht. Für diesen
Anwendungsfall kann es erforderlich sein, ein Überdruckventil vorzusehen, das der
Steuereinrichtung parallelgeschaltet ist und eine Überlastung der Dichtungen, Wellen
und Zahnkränze unterbindet.
-
Wenn man Jedoch ohnehin eine Rückkopplungseinrichtung vorsieht, kann
man die Steuereinrichtung gegebenenfalls vereinfachen.
-
Sie kann dann als ein einfacher Schieber aufgebaut sein, der aus einer
geschlossenen Stellung, in der der Durchsatz vollständig gesperrt ist, in eine offene
Stellung beweglich ist, in der der
Durchsatz im wesentlichen ungedrosselt
(ohne Druckabfall) erfolgen kann. Dazwischen liegt ein Übergangsbereich, in dem
der Durchsatz von der Größe und damit der Drosselwirkung der vom Schieber freigegebenen
Druchflußöffnung abhängt.
-
Man erkennt ohne weiteres, daß in beiden Endstellungen des Schiebers
die-gleichen Wirkungen eintreten wie bei der oben erläuterten Ausführungsforn mit
vorgegebenem Durchsatzvolumen: Übertragung im Drehzahlverhältnis 1:1 bei geschlossenem
Schieber und "Stillstand der Ausgangswelle bei vollständig geöffnetem Schieber.
In den Zwischenatellungen dagegen werden sowohl das Drehmoment als rauch die Drehzahl
gewandelt. Eine solche Ausführungsform scheint besonders für Kraftfahrzeuggetriebe
geeiganet.
-
Patentansprüche -