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Title:
DEVICE FOR HYDROSTATICALLY REGULATING THE ROTATION OF AN OUTPUT SHAFT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1993/002298
Kind Code:
A1
Abstract:
An arrangement for hydrostatically regulating the rotation of mechanisms is formed by a planetary gear (1, 3, 4) having compression chambers through which extend the discharge channels (6). These discharge channels (6) open into the collecting channel (14) where the flowing liquid is throttled by the needle closure elements (13) controlled by the centrifugal governor (8). The device may be used as a clutch, brake or transmission.

Inventors:
HUBACEK JAN (CS)
Application Number:
PCT/CS1992/000021
Publication Date:
February 04, 1993
Filing Date:
July 27, 1992
Export Citation:
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Assignee:
HUBACEK JAN (CS)
International Classes:
F16H47/04; F16D31/04; F16H3/72; F16H59/06; (IPC1-7): F16D31/04; F16H3/72
Foreign References:
GB359552A1931-10-26
GB533125A1941-02-06
US3051283A1962-08-28
GB226952A1925-01-08
Attorney, Agent or Firm:
Korejzová Z. (Praha 10, CZ)
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Claims:
P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Einrichtung für hydrostatische Regulation der Drehung von Mechanismen bestehend aus einem Zahnradgetriebe, welches in einem gemeinsamen Gehäuse eingekapselt und abgedichtet ist, wo die Separatsräume ausgebildet sind, welche weiter mit einem automatischen oder gesteuerten Drehzahlregler ausgestattet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Zahnra getriebe durch das Planetenzahnradgetriebe (1, 3, 4) gehütet ist, wobei der durch den Kopfkreis des Hohlrades (4) und des Kreislinienteiles des Sonnenrades (1) und des Umlauf¬ rades (3) begrenzte Raum durch die Segmente (2) ausgefüllt ist, welche die Bestandteile der Regulationsscheibe (9) bil¬ den, die mit dem Regulationsventil (7) versehen ist, wo in dem Regulationselement (2) die überstromkanäle (6) für die Durchschaltung der Räume des Arbeitsmediums ausgebildet sind, die auf der Berührung der einzelnen Verzahnungen der einzelnen Zahnräder (1, 3, 4) und des Segmentes (2) entstehen, die in dem Regulationsventil (7) eingemündet sind, das mit dem Regula¬ tor verbündet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e¬ k e n n z e i c h n e t, dass das Reguletionsventil (7) aus zwei Scheiben (11, 12) besteht, die auf der Antriebswelle (10) verschiebbar und drehbar und gegeneinander drehbar gelagert sind, wobei die die zu der Regulationsscheibe (9) zugewandte Scheibe (11) mit den Nadelverschlusselementen (13) versehen ist, die in den Sammelkanal (14) in der Regulationsscheibe (9) eingreifen und die zweite Scheibe (12) mit dem Zentrifu¬ galregler (8) verbunden ist und zwischen der Regulationsschei¬ be (9) und der Scheibe (11) die Feder (15) angebracht ist. ERSATZBLATT .
3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass in der An¬ triebswelle (10) der Zufuhrkanal (16) für den Zufuhr des Ar¬ beitsmediums ausgebildet ist, welcher in der Stelle der Ver¬ teilung des Arbeitsmediums mit dem Rückschlagventil (18) versehen ist, wo in ihn die Verteilungsradialkanäle (17) eingemündet sind, die zwischen die Zähne des Sonnenrades (1) heraugeführt sind. ERSATZBLATT.
Description:
Vorrichtung zur hydrostatischen Drehzaihlrθgelung einer Äbtriebswelle

Gebiet der Technik

Die Einrichtung für die Hydrostatische Regulation des Mechanismus betrifft die stufenlose Drshzahlregulatioπ, die das Prinzip der Zahπradpu pe ausnützt.

3isheriger Stand der Technik

Die Konstruktionen der Zahnradpumpen der klassischen Ausführung sind bekannt, die aus zwei ineinandergreifenden Zahnrädern bestehen. Das Räderpaar ist in einem abgedichteten Gehäuse gelagert und in den Berührungsstellen der Räder sind gegenüber die Räume ausgebildet, in welche der Zufuhrkanal und der Ableitungskaπal mündet. Durch die Randumdrehαng wird die Flüssigkeit von dem Zufahrraum in den Ableitungsraum verseitzt.

Dieses Grundprinzip ist in den verschiedenen Applikatio¬ nen in der Abhängigkeit auf dem verlaagten Zweck und Funktion modifiziert, weil diese Pumpe auch als ein Antriebsaggregat arbeiten kann.

Aus der Schrift EP 0 097 133 ist eine Lesung mit drei Zahnrädern bekannt, ebenfalls auch in der Lösung gemäss DE-OS 3 142 328 sind mehrere Zahnräder geltend gemacht. In diesen Fällen sind die entsprechenden Druckräume mittels der Kanäle durchgeschaltet.

Im Prinzip ist möglich bei diesen Einrichtungen durch die Regulation des Flüssigkeitsabflusses die Drehzahl bis zur eventuellen Umdrehungsblockierung zu steuern.

Durch die Erhöhung der Zahnräderzahl ist möglich die Erhöhung des Flüssigkeitsdruckes und damit auch der Einrich¬ tungsleistung zu erzielen. Die Zuordnung der Zahnräder aber

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erhöht die Abmessungen und das Gewicht, sodass die ganze Ein¬ richtung die Ko paktibilität entbehrt, die in vielen Fällen ihrer Anwendung unumgänglich ist. Durch die Qurchschaltuπg der einzelnen mitarbeitenden Saug-- und Druckräume stellt dann die ganze Einrichtung im Hinsicht des technologisches Gesichtspunk¬ tes die Erschwerung der Herstellung und dadurch auch das Wach¬ sen der Konstenaufwände dar.

Wesen der Erfindung

Die Nachteile der bisherigen- Einrichtungen sind im beträcht¬ lichen Mass durch die erfindungsgemässe Einrichtung für die hyd¬ rostatische Regulation der Drehung von Mechanismen beseitig, welche aus dem Zahnradgetriebe besteht, das in dem Gehäuse ge¬ schlossen und abgedichtet ist, wo die Separatsräume ausgebildet sind welche weiter mit dem Schleuderdrehzahlregler ausgestattet ist und der Druckmediumszufuhr durch den Achsenzu uhrkaπal reali¬ siert ist, deren Wesen darin liegt, dass das Zahnradgetriebe durch das Planetenradgetriebe gebildet ist, wobei durch den Kopf¬ kreis des Hohlrades und des Kreislinieteiles des Soαneπrades und des Umlaufrades begrenzte Raum durch die Segmente ausgefüllt ist, welche die Bestandteile der Regulationsscheibe bilden, die mit dem Regulationsventil versehen ist. In den Segmenten sind die Überstromkanäle ausgebildet, welche die auf der Berührung der Verzahnung der einzelnen Räder entstehenden Gleichdruckräume durchschalten und welche in dem Regulationsveπtil eingemündet sind, mit welchem der Zentrifugalregler kinetisch verbunden ist, der auf der Antriebswelle gelagert ist. Das Regulatioπsventil besteht aus zwei Scheiben, die auf der Antriebswelle verschieb¬ bar und drehbar und gegeneinander drehbar gelagert sind,wobei die die zu der Regulationsscheibe zugewandte Scheibe mit den Nadelverschlusselementen versehen ist, die in den Sammelkanal in der Regulationsscheibe eingreifen, auf welcher ein Ende der Feder abgestützt ist und das zweite Ende der Feder auf der Schei¬ be des Regulationsventils abgestützt ist, wobei seine zweite Scheibe mit dem Zeπtrifugalregulator kinetisch verbunden ist. In der Antriebswelle ausgebildeter Achszufuhrkanal ist in der

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Stelle der Verteilung des Arbeitsdruckmediums mit einem Rück- schalagveπtil versehen und sind in ihn die Verteilungsradial¬ kanäle eingemündet, die zwischen die Zähne des Sonnenrades herausgeführt sind.

Durch die erfindungsge ässe Einrichtung wπtsteht ein Übersetzungsgetriebe, welches die Drehbewegung zwischen der Rotationsquelle und einem anderen Mechanismus zu übertragen und laufend stufenlos das Drehzahlverhältnis und das Dreh¬ momentverhältnis zwischen dem Antriebselemant und dem getrie¬ benen Element zu verändern fähig ist. Dieses Drehzahl- und Drehmomeπtverhältnis ist möglich entweder gerade oder durch die automatische Regulation: oder mit einem anderen angeschlos¬ senen Steuermechanismus zu steuern. Gegenüber der bisherigen Ausführungen ist nicht die erhöhte Leistung durch das erhöhte Gewicht und die grösseren Abmessungen bedingt und ist sehr kompakt.

Übersicht der Figuren auf den Zeichnungen

Auf den beigelegten Zeichnungen ist schematisch ein Bei¬ spiel der konkreten Ausführung der Einrichtung für die hydro¬ statische: Regulation der Drehung des Mechanismus gemäss der Erfindung dargestellt, wo Fig. 1 einen Querschnitt durch die Einrichtung, wo die innere Anordnung der Räder, der Segmente, der Druckräume und der Durchschaltungskanäle aichtbar ist, Fig. 2 einen Schnitt in der Ebene A - A aus Fig. 1 und Gig. 3 einen Schnitt in der Ebene B - 3 aus Fig. 1 darstellen.

Ausführungsbeispiel der Erfindung

Die Einrichtung besteht aus einem Planetenradgetriebe i. » » Jt » welches in dem nicht dargestellten Gehäuse gelagert ist. Das Sonneπrad JL ist auf der Antriebswelle JJ] gelagert,, welche einen in der Achse ausgebohrten Achsenzufuhrkanal 1_ aufweist. In der Stelle der Auflagerung des Sonnenrades JL ist

ERSATZBLATT

der Achsenzufuhrkaπal ___ mit einem Rückschlagventil 1Λ_ beendet, hinter seinem Verschlusselement sind in den Achsenzufuhrkanal 16 die Radialverteiluπgskaπäle JT7 eingemündet, die zwischen die Zähne des Sonnsnrades _1 ausgeführt sind. Das Soπneπrad 1_ ist in einem dauerhaften Eingriff mit den Umlaufrädern _3 J wel¬ che in einem dauerhaftem Eingriff mit dem Hohlrad _4_ sind, das auf der angetriebenen Welle 5_ gelagert ist. Dieses ganze Pla- netenradgetriebe .» J . _ ist voπ d Stirnseiten durch die Re¬ gulationsscheiben 9. dicht geschlossen, welche auch die Träger der Umlaufräder bilden. Die Bestandteile der Regulations¬ scheiben J? bilden die Segmente . » welche den Raum zwischen dem Hohlrad und den Umlaufrädern . so ausfüllen, dass die Sepa- ratdruckräume bei der Berührung der einzelnen Zahnräder _1, _3» _4 ausgebildet sind. Bei dem dargestellten 3eispielt sind acht Druckkammer, immer zwei gegeπübereinander angeordnet. In den Segmenten-^ , sind die Überstro kanäle angeordnet, welche die Kammer mit demselben Druck durchschalten und in den Sammelka¬ nal 1_4 des Regulatiαnsveπtils 7. eingemunder sind. In der Sammel¬ kanal L4 greifen die Nadelverschlusselemεπte ___ ein, die mit der Scheibe 1 _ fest verbunden sind, welche mit der zweiten Scheibe ]__ auf der Antriebswelle 1TJ drehbar gelagert ist. Die Scheiben _Λ_, jL^ sind gegeneinander drehbar und angesichts der Antriebswelle 1__ verschiebbar angeordnet. Zwischen der Scheibe 11 und der Regulationsscheibe _\. st e -- n Feder _15_ untergebracht. Auf der zweiten Scheibe __ stützen sich die Fleisspendeln des Zentrifugalreglers 3_ ab.

Durch die Aufdrehung der Antriebswelle JL0. beginnt die Umdrehung des Sonneπrades j^. Dabei kommt zu der Bewegung der Flüssigkeit, die durchlaufend durch den Achsenzufuhrkaπal jL ergänzt wird, mittels der Überstromkanäle _6 auf dem Prinzip der Funktion der Zahnradpumpe. Durch die Erhöhung der Dreh¬ zahl der Antriebswelle 1_ kommt zur Schleuderausleπkung der Fliehpeπdel des Zentrifugalreglers J3_. Die Fliehpendel drücken über die zweite Scheibe l _ auf die Scheibe 1_1. Der Widerstand der Feder 1_ wird übergewunden. Die Nadelverschlusselemente 13, welche mit der Scheibe jLl fest verbunden sind, werden in

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den Sammelkanal _Λ des Regulationsventils 7_ eingeschoben. Es tritt eine kontinuierliche Begrenzung der Durchströmung der Flüssigkeit durch die Überströmkanäle j5 ein. Dadurch beginnt sich der Widerstand der Flüssigkeit gegen die gegenseitige Umdtehung der Umlaufräder 2 9 e 9 das Soπnehrad JL zu erhöhen. Es beginnt eine kontinuierliche Aufdrehung des Hohlrades 4 , , das mit der angetriebenen Welle j> verbunden ist. Solange sich immer noch die Regulatioπsscheibe _9 als Träger der Umlaufräder 2 durchdreht, kommt es zur Reduktion der Drehzahl zwischen der Antriebswelle X und der angetriebenen Welle und gleichzei¬ tig kommt zur Vergrösserung des übertragenen Drehmomentes. Bei der bestimmten Drehzahl der Antriebswelle _10. kommt dazu, dass der Zentrifugalregler _8 mittels der Nadelverschlussele¬ mente 1 den Durchfluss der Flüssigkeit durch die Überstrom¬ kanäle 6_ ganz verschliesst. Der eπtsteheπe hydraulische Wider¬ stand blockiert die gegenseitige Umdrehung der Zahnräder _1, > _4 gegenübereinanderi und dadurch kommt zur geraden Übertragung der Drehzahl von der Antriebswelle 1JJ auf die angetriebene Welle - Durch die Absenkung der Drehzahl der Antriebswelle 10 kommt durch die Einwirkung der Feder J5 zur Erneuerung der Flüssgkeitszirkulation und dadurch auch zur Herabsetzung der Drehzahl der angetriebenen Welle 5_.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Die vorgeschlagene Einrichtung ist möglich als ein auto¬ matisches oder halbautomatisches Getriebe, eine hydraulische Kupplung mit der Möglichkeit der automatischen Regulation oder für die Konstruktion eines hydraulischen Bremssystems u.a. auszunützen.

Hier beschriebene Einrichtung führt nicht die möglichen Alternationen ein, es möge siehe um die Zahl der Umlaufräder, um die Gestaltung der Verzahnung, um die Verbindung der ein-r zelnen Teile u.a. handeln.

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