DE2347588A1 - Antrieb mit veraenderlicher drehzahl - Google Patents
Antrieb mit veraenderlicher drehzahlInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16D35/00—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion
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Description
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G. M, SOMMER COMPANY, JNC. München 15 · mozaktst«.-33
G. M, SOMMER COMPANY, JNC. München 15 · mozaktst«.-33
TEL. 3.18 0.180
26233 Groesbeek Highway, teieg«. χκοκηΑpatent mCxcmk.n·
Hamburg, den *9» Sept. 1973
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Getriebe mitveränderlicher
Drehzahl, insbesondere auf ein Getriebe, welches aufgrund des Ölscherprinzips arbeitet, bei welchem
ein Drehmoment von einer Antriebswelle auf eine Abtriebswelle aufgrund der Scherwirkung eines zwischen den einzelnen
Scheiben einer Reihe miteinander verschachtelter Scheiben befindlichen Ölfilms übertragen wird, und bei welchem die
Drehzahlcharakteristika der Abtriebswelle durch Veränderung der Drucklast zwischen den Scheiben gesteuert werden. Die
Erfindung richtet sich auf einen neuen und verbesserten Antrieb veränderlicher Drehzahl, der zwischen einer Motorwelle
iind einer angetriebenen Welle angeordnet und gelagert
ist, wobei die Einheit selbst als eine flexible Kupplung arbeitet, wodurch die Notwendigkeit einer genauen parallelen
Verschiebung und Fehlausrichtung zwischen den Wellen im Winkel vermieden wird. Bei der bekannten oder typischen
Antriebseinheit mit veränderlicher Drehzahl ist ein relativ
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großes, auf einem Fuß gelagertes Gehäuse vorgesehen, um die Antriebs- und Abtriebswelle drehbar zu gelagex*n. In dieser
bekannten Konstruktion können bis zu sechs Lageranordnungen benutzt werden. Einige dieser LageranOrdnungen sind infolge
der inneren Auslegung und der Art der Drehmomentübertragung des Antriebs hohen Druckbelastungen ausgesetzt. Darüberhinaus
muß ein Raum vorgesehen werden, um das große Gehäuse mit seinen sich von ihm forterstreckenden Wellen zu lagern,
die Wellen müssen ausgerichtet werden, und es müssen flexible Kupplungen vorgesehen werden, um die Antriebswelle
derselben mit dem Antriebsmotor und die Abtriebswelle mit der angetriebenen Maschine zu verbinden. Es ist daher
die Aufgabe der Erfindung, eine neue und verbesserte Antriebseinheit veränderlicher Drehzahl zu schaffen, die
nur wenig Raum benötigt und wenigstens teilweise als eine flexible Kupplung arbeiten kann.
Bei der Erfindung ist ein Hauptgehäuse mittels Bolzen unmittelbar an einer Nabe befestigt, die auf die Motorwelle
paßt. Dieses Gehäuses dreht sich somit mit der Motorwelle und wird von ihr gelagert und lagert einen Außenring eines
einzigen sphärischen Hochleistungslagereinbaues, das seinerseits in dem Hauptgehäuse in der Nähe des äußeren Endes
der Motorwelle angeordnet ist und ein Ende einer Abtriebswelle zum Umlauf lagert. Infolge der Anordnung ist das Lager
keiner Druckbelastung ausgesetzt. Das gegenüberliegende Ende der Abtriebswelle wird durch Keilnutverzahnung in einer
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flexiblen Kupplung mit einfachem Eingriff gelagert. Nahe des Hauptgehäuses ist ein Kupplungsscheibenpaket zur
Drehmomentübertragung angeordnet, welches eine erste Reihe Antriebsplatten enthält, die unmittelbar auf das Hauptgehäuse
mittels einer Keilverzahnung aufgebracht sind, und eine
zweite Reihe angetriebener Scheiben, die durch Keilverzahnung auf die Abtriebswelle aufgebracht sind. An einem
Ende des Pakets ist ein Betätigungskolben angeordnet, der von der Abtriebswelle gleitend gelagert wird. Es ist besteht
daher ein weiteres Merkmal der Erfindung in der Schaffung eines Antriebs veränderlicher Drehzahl unter Verwendung
eines einzigen Lagereinbaues, der so angeordnet ist, daß
er keinerlei Druckbelastung ausgesetzt ist, wodurch die Notwendigkeit der Benutzung einer "Vielzahl von Lageranordnungen
entfällt.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist auf einer Seite des umlaufenden Gehäuses ein stationäres Gehäuse
angeordnet, das einen Ölverteiler bildet. Dieser Verteiler bewirkt eine Lenkung einer hydraulischen Flüssigkeit
von einem Servoentlastungsventil entweder zum Betätigungskolben oder zu dem Scheibenpaket. Darüberhinaus dient der
Verteiler dazu, das zurückkehrende Öl aus dem umlaufenden Gehäuse aufzunehmen, und lagert einen magnetischen Aufnehmer
in einem einstückig ausgebildeten Anschlußkasten, der die elektrischen Leitungen von dem Aufnehmer und dem Servoventil
aufnimmt. Auf der Abtriebswelle ist ein Zahnrad ge-
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lagert, das in Verbindung mit dem magnetischen Aufnehmer
ein Rückkopplungssignal auf den Steuerungsmodul überträgt. Der Ölverteiler ist auf der Abtriebswelle mittels einer
Buchse gelagert, welche während der Übertragung der hydraulischen Flüssigkeit von dem Servoventil auf die
in der Abtriebswelle befindlichen Strömungsmittelkanäle als eine Wellendichtung wirkto Diese Buchse ist in der
Lage, einer Rückführkammer des Verteilers hydraulische Flüssigkeit in einem Leckfluß zuzuführen, und dieser
Leckfluß wird benutzt als eine wirksame und robuste Wellendichtung, die relativ wartungsfrei ist. Das zurückkehrende
hydraulische Strömungsmittel wird durch eine Anzahl von Kolbenringen, die als äußerst wirksame
Labyrirfchdichtungen dienen, in dem Verteiler gehalten.
Außerhalb der Kolbenringe der Labyrinthdichtung sind mechanische Wellenspaltdichtungen gelagert, um Schmutz,
Fremdkörper oder Rückstände von dem Einbau fernzuhalten,
und der Ölverteiler ist längs einer waagerechten Mittellinie gespalten, so daß die äußeren Wellendichtungen leicht
ausgetauscht werden können, ohne dabei irgendwelche anderen Bestandteile zu stören0 Die Erfindung schafft daher einen
Antrieb veränderlicher Drehzahl mit einer wirksamen und robusten Wellendxchtungsanordnung, die wenig oder gar keine
Wartung verlangt und so dazu beiträgt, die Lebensdauer der Einheit im Betrieb zu verlängern.
Ein zusätzlicher Vorteil zeigt sich während der Installation
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der Einheit. Die Einheit ist bei ihrem Versand vollständig zusammengebaut, mit Ausnahme der beiden Naben, welche die
Motorwelle und die angetriebene Welle lagern. Diese Naben sind auf die Motorwelle und die angetriebene Welle aufgeschrumpft,
und die beiden Wellen sind innerhalb bestimmter festgelegter Toleranzen miteinander ausgerichtet. Der
gesamte Einbau wird dann zwischen die Wellen gebracht und mit Hilfe von Bolzen an den beiden Naben befestigt. Hiermit
ist die Installation beendet, abgesehen von den verschiedenen zusätzlichen Verrohrungen und elektrischen Verbindungen.
Somit besteht ein weiteres Merkmal der Erfindung in der Schaffung eines Antriebs veränderlicher Drehzahl,
der an seinem Verwendungsort leicht installiert werden
kann.
Die Erfindung schafft eine Abtriebswelle mit veränderlicher reduzierter Drehzahl, gekuppelt mit einer angetriebenen
Maschine durch steuerbares Gleiten des Kupplungsscheibenpakets,
Die Antriebseinheit kann auch betrieben werden bei Lage des Scheibenpakets in einer Schließstellung ("lock-up"
condition), wodurch die angetriebene Maschine mit derselben Drehzahl betrieben wird wi© der antreibende Motoro Hierdurch
wird eine größere Wirksamkeit erreicht, was zu der Verwendung kleinerer Ventilatoren und Pumpen zum Kühlen der Einheit
führen kann. Die Erfindung hat daher den weiteren Vorteil der Schaffung einer Antriebseinheit veränderlicher Drehzahl,
bei welcher das Scheibenpaket sowohl im Gleitzustand als auch
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in verriegeltem oder geschlossenem Zustand betrieben werden
kann0 Weitere Merkmale oder Vorzüge betreffen eine einfache
und kompakte Konstruktion, die wirtschaftlich herzustellen
und zu betreiben und äußerst robust und wartungsfrei im Betrieb ist.
Weitere Merkmale und Vorzüge der Erfindung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit
den beigefügten Zeichnungen hervor. Es zeigen:
Fig, 1 einen Schnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform
der Antriebseinheit veränderlicher Drehzahl mit verschiedenen zusätzlichen Bestandteilen
in einem Blookschema,
Fig, 2 einen Schnitt durch die in Fig. 1 gezeigte Antriebseinheit nach der Linie 2-2 der Fig«, 1,
Fig, 3 einen Schnitt durch die in Fig. 1 gezeigte
Einheit nach Linie 3-3 der Fige 1,
Fig. 4 einen Schnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform der in Figo 1 gezeigten Antriebseinheit,
Fig, 1 der Zeichnungen zeigt allgemein bei 10 die Antriebseinheit veränderlicher Drehzahl gemäß einer
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Ausführungsform der Erfindung; diese Einheit ist angeordnet zwischen einer Antriebswelle 12 einer Antriebsvorrichtung Ah
von konstanter Drehzahl, wie beispielsweise eines Elektromotors oder dergleichen, und einer angetriebenen
Welle 16 einer zugeordneten Maschine 18, und wird von diesen
Wellen gelagert. Bei der Maschine kann es sich beispielsweise um Vorrichtungen wie Stangpressen, Förderer, Pumpen,
Ventilatoren, Mischeinrichtungen oder irgendeine andere angetriebene Maschine handeln,die eine veränderliche Drehzahl
benutzt. Wie aus dem Folgenden klar werden wird, ist die Antriebseinheit 10 veränderlicher Drehzahl gemäß der
Erfindung in der Lage, die konstante Drehbewegung der Motorantriebswelle 12 selektiv in einen Bereich reduzierter
veränderlicher Drehzahlen für die angetriebene Welle 16
umzuwandeln, um den jeweiligen individuellen Drehzahlanforderungen zu genügen.
Der Antrieb 10 veränderlicher Drehzahl ist mittels eines
Motorver-binders oder einer Nabe 20 zum Umlauf mit der
Motorwelle 12 verbunden. Der Verbinder 20 besteht aus einem langgestreckten zylindrisch ausgebildeten Nabenabschnitt
mit einer axial verlaufenden Bohrung 2h, die aus die Antriebswelle 12 aufgeschrumpft werden kann, und mit einer
geeigneten Keilnut (nicht gezeigt). Die Keilnut in dem
Nabenabschnitt ist komplementär zu einer Keilnut 26 in der Antriebswelle 12 ausgebildet und ist in der Lage,
den Motorverbinder 20 über einen geeigneten Keilkörper (nicht gezeigt) zum Antrieb mit der Antriebswelle 12
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zu verbinden. Das rechte Ende des Verbinders 20 enthält einen erweiterten radial verlaufenden Plansch 3k mit einer
axial verlaufenden erhöhten Fläche 28, die in einer am linken Ende eines umlaufenden Gehäuseeinbaues 32 gebildeten
Gegenbohrung 30 liegt. Der Flansch 24 ist durch eine Anzahl
mit Umfangsabstand angeordneter Schrauben, Bolzen oder dergleichen
36 mit einem auf dem linken Ende des Einbaues 32
gebildeten Blindflansch verbunden, wie in Fig. 1 gezeigt.
Der umlaufende Gehäuseeinbau 32 besteht aus einem Hauptgehäusekörper
38 mit einer radial verlaufenden Endwand 4o
und einem axial verlaufenden Randabschnitt 42 sowie einem Gehäuseabdeckkörper 44, der im Anschluß hieran zu beschreiben
ist. Um den Außenumfang des Einbaues 32 herum ist eine
Anzahl mit Umfangsabstand angeordneter Finnen oder Lüfterschaufeln
41 angeordnet, welche die Funktion einer Wärmeübertragung
für die Einheit 10 übernehmen. In einer zylindrisch ausgebildeten Öffnung 48, die sich durch die
Endwand 40 hindurcherstreckt, ist ein Außenring eines sphärischen Lagereinbaues 46 gelagert. Das rechte Ende des
Außenrings liegt gegen eine nach innen verlaufende Lippe an, die an dem rechten Ende der Öffnung 48 gebildet ist,
und deren gegenüberliegendes Ende durch einen auf einer Deckplatte 54 gebildeten ringförmigen Ansatz 52 gefestigt
oder gehalten wird. Die Deckplatte 54 enthält einen
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radial verlaufenden Flanschabschnitt 66 mit einer Anzahl mit Umfangsabstand angeordneter Bolzenlöcher, die mit einer
Anzahl mit Umfangsabstand angeordneter mit Gewinde versehner
Bohrungen 58 in der Endwand 40 fluchten. Zwischen
der Außenseite der Endwand 4o und der Anschlagfläche des Flanschabschnittes 56 ist eine flache ringförmig ausgebildete
Dichtung eingelegt, die aufgrund des Eingriffs geeigneter Bolzen, Schrauben oder dergleichen 62 dichtend zwischen
ihnen zusammengedrückt wird, wodurch das äußere Ende der Öffnung 48 strömungsmittelmäßig abgedichtet und geschlossen
ist.
Der Lagereinbau 46 lagert drehbar das innere Ende einer langgestreckten Abtriebswelle 64, die sich auf dem gegenüberliegenden
Ende des Einbaues 32 herauserstreckt. Der Innenring des Einbaues 46 liegt auf einem äußeren Umfangsabschnitt
der Welle 64 gegen eine radiale Schulter 66 an, die an deren rechten Ende gebildet ist, und ist durch
einen oder mehrere Halteringe 68 daran befestigt. Der Innenumfang des Randes 42 bildet ein Strömungsmittelreservoir
48 und ist mit mehreren mit Umfangsabstand angeordneten in
Längsrichtung verlaufenden Keilnuim 70 versehen, die eine
Reihe mit Innenbohrungen versehener Kupplungsantriebsplatten 72 gleitend aufnehmen können. Die Platten 72 sind jeweils
mit mehreren mit Umfangsabstand angeordneten, radial nach innen
verlaufenden Kerben versehen, welche mit der Anzahl Keilnuten
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70 eine Keilnutverzahnung bilden können. In ähnlicher
Weise sind die einzelnen Reibungsscheiben Jk einer Reihe
derartiger Reibungsscheiben jeweils mit den einzelnen Antriebsplatten 72 verschachtelt und werden aixf einer
Keilnutverzahnung i6t die auf einer äußeren Umfangsflache
einer Kupplungsnabe 78 gebildet ist, getragen. Der Nabenkörper 78 dreht sich mit der Abtriebswelle 6k aufgrund
eines geeigneten Keilkörpers 80, der in eine im Außenumfang der Abtriebswelle 84 und im Innenumfang des Körpers 78 gebildete
Keilnut eingreift. Das linke Ende des Nabenkörpers 78 liegt
gegen eine in dem erweiterten Abschnitt 88 der Abttfiebswelle
6k gebildete Schulter an und enthält eine ringförmig ausgebildete Ausnehmung 84. In der Ausnehmung 84 liegt
ein innerer, radial verlaufender Flansch 90 einer axial
stationären Druckplatte 92 und ist darin durch geeignete
Bolzen, Schrauben oder dergleichen 94 befestigt. Die
Kupplungsantriebsplatten 72 und Reibungsscheiben 74 werden
an einer Bewegung relativ zum linken Ende des Einbaues durch eine auf der Platte 92 gebildete radiale Lagerfläche
96 gehindert. Die Platte 92 ist auch in der Lage, das
linke Ende einer Anzahl mit Umfangsabstand angeordneter
Strömungsmittelkanäle 98 zu schließen.
Gemäß der Erfindung wird ein hydraulisches Strömungsmittel gegen die radialen Anschlagflächen jeder der Antriebsplatten
72 und der Reibungsplatten 74 gerichtet, und zwar über
eine Anzahl mit Längsabstand angeordneter, radial verlaufender
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Kanäle 100, die mit den Kanälen 98 in Strömungsmittelverbindung
stehen« Das hydraulische Strömungsmittel hält einen positiven Ölfilm auf jeder der Scheiben und Platten 72 und 7^
aufrecht, der einer Viskositätsscherung durch steuerbares Modulieren der Druckbelastung zwischen den benachbarten
Platten 72 und Scheiben 7^ unterliegt, was.im Anschluß
hieran zu beschreiben ist, und wodurch ein gesteuerter Schlupf und eine entsprechend reduzierte Drehbewegung der
Abtriebswelle 6k erreicht wird. Das hydraulische Mittel wird von einer ringförmigen Ausnehmung 102 aus, die im
linken Ende eines Kolbensitzkörpers 106 gebildet ist, in die Kanäle 98 eingeführt und befindet sich über einer
Anzahl winkelförmig angeordneter Kanäle 104, von denen jeder mit einem der Kanäle 98 in Strömungsmittelverbindung steht,
mit diesem in Strömungsmxttelverbxndung steht. Zwischen einem hochstehenden radial verlaufenden Flanschabschnitt
des Körpers 106 und einem inneren radial verlaufenden Flaschabschnitt 112 eines Kolbenbetätigers 114 ist ein
unter Druck4etzbaref Arbeitszylinder 108 gebildet. Der
Zylinder 108 ist auf im Abstand aneinander gegenüberliegenden axialen Enden durch einen ersten 0-Ring 116, der in dem
Innenumfang des Abschnitts 108 liegt, und einen zweiten O-Ring 118, der in dem Außenumfang des Abschnitts 110 liegt,
abgedichtetο Die Betätigungseinrichtung 114 enthält außerdem
eine Druckplatte 120 mit einer Drucklagerfläche 122, die wahlweise die Antriebsplatten 72 und die Reibungsplatten Jk
in Abhängigkeit Iron einer Gleitbewegung der Betätigungsein-
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richtung 114 nach links zusammendrücken kann.' Die
Betätigungseinrichtung 114 wird über eine Anzahl mit
Umfangsabstand angeordneter Schraubenfedern 124, die
zwischen der rechten Radialfläcbe des Körpers 78 und einer
benachbarten Fläche 126 der Betätigungseinrichtung 114
angeordnet sind, nach rechts oder in eine relativ kompressionsfreie Lage relativ zu den Platten 72 und den
Scheiben 74 beaufschlagt. Die Betätigungsvorrichtung 1 1 4-ist
jedoch, durch Einführung eines unter Druck stehenden hydraulischen Strömungsmittels in den Arbeitszylinder 108
entgegen der Beaufschlagung der Federn 124 nach links
gleitbar. Das Strömu-ngsmittel wird über einen oder mehrere
Kanäle 128, die sich im Winkel durch den Körper 106 hindurcherstrecken, auf den Zylinder 108 übertragen;
die Kanäle 128 befinden sich in Strömungsmittelverbindung mit einer in der Abtriebswelle 64 gebildeten ringförmigen
Ausnehmung 129. Die ringförmige Ausnehmung 129 ist durch O-Ringe 130 und 132 abgedichtet, die jweils in ringförmig
ausgebildeten Nuten 134 und I36 angeordnet sind; die .
Nuten 134 und I36 sind in der Abtriebswelle axial auf
gegenüberliegenden Seiten der Ausnehmung 129 gebildet. Der Kolbensitzkörper 106 wird durch einen gespalteten
Haltering I38 gegenüber einer Axialbewegung gehalten; dieser
Spaltring 138 sitzt in einer im Außenumfang der Welle 64
und gebildeten ringförmigen Nut i4o/ist durch geeignete Bolzen,
Schrauben oder dergleichen mit dem Körper 106 verbunden,,
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Das rechte Ende des Strömungsmittelreservoirs 43 f wie durch
das Hauptgehäuse 38 begrenzt, wird durch die Gehäuseabdeckung
44 geschlossen. Die Gehäuseteile 38 und 44 sind
durch eine Anzahl Bolzen, Schrauben oder dergleichen 144,
die sich in aneinander anstoßenden Flanschteilen 146 und 1
des Hauptgehäuses und des Abdeckgehäuses 38 bzw. A4 befinden,
miteinander verbunden und durch einen in einer am linken Ende des Flansches 148 gebildeten ringförmigen Ausnehmung
152 gelagerten O-Ring 150 strömungsmittelmäßig abgedichtet.
Das Abdeckgehäuse besteht aus einem axial verlaufenden, ringförmig ausgebildeten Teil 154, das mit einem äußeren
Ende an einem radial verlaufenden Endwandabschnitt 156
verbunden ist. Ein axial verlaufender ,Nabenabschnitt 158
von vermindertem Durchmesser relativ zu dem Abschnitt erstreckt sich von der Endwand I56 nach rechtsyund enthält
eine mittig angeordnete Bohrung 159· Der Durchmesser der Bohrung 159 ist relativ zu dem Durchmesser der Welle 64
erweitert und begrenzt einen axial verlaufenden ringförmigen Stromungsmittelkanal 160 zwischen diesen. Das
rechte Ende des Abschnittes 158 ist radial erweitert
und enthält zwei ringförmige Nuten 162 und 164 in seinem
Außenumfang. Die Nuten 162 und 164 sind auf gegenüberliegenden
Seiten der in einem stationären Ölverteiler oder Gehäuse 168 gebildeten ringförmigen Ausnehmung 166 axial
auf Abstand gehaltene, In den ringförmigen Nuten 162 bzw.
sind zwei Kolbenringe 17Ο bzw. 172 angeordnet und bilden eine
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Labyrinthströmungsmitteldichtung zum Abdichten des rechten Endes des ringförmigen Strömungsmittelkanals 16O.
Darüberhinaus ist in dem äußeren Ende des Ölverteilers und zum linken äußeren Ende der Labyrinthdichtung hin ein
Simmeringkörper 1j6 angeordnet, um den Eintritt von Schmutz
und Fremdkörpern sowie den Austritt von hydraulischem Strömungsmittel zu verhindern.
Wie am besten aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich, besteht dor Ölverteiler 168 aus oberen und unteren Gehäusekörpern
178 und 180. Jeder der Körper 178 und 180 enthält seitwärts
verlaufende Planschabschnitt 182 und 184 auf seinen gegenüberliegenden
Seiten. Die Oberseite des Planschabschnittes 184 ist mit einer Abflußnut 188 versehen, und die Abschnitte
182 und 184 sind durch geeignete Bolzen, Schrauben oder
dergleichen 186 verbunden. Mit parallelem Abstand zu dem Flansch 184 ist ein seitwärts verlaufender oberer Wandabschnitt
192 angeordnet und steht bxis einem zylindrisch
ausgebildeten inneren Abschnitt 194 nach außen vor. Dar
zwischen der Wand 192 und dem Flansch 184 gebildete Abstand bildet eine Leitung oder ein Anschlußgehäuse 196, welches
durch eine geeignete Deckplatte 198 eingeschlossen ist.
Zweckmäßigerweise ist die gegenüberliegende Seite des Ölverteilers 168 spiegelbildlich ausgebildet, so daß jede
Seite als Anschlußgehäuse zur elektrischen Verbindung der verschiedenen Leitungen und- Leiter benutzt werden kann,
wie es die Installation der Antriebseinheit 10 veränderlicher
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Drehzahl erfordert.
Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich, besteht der untere Gehäusekörper 180 aus zwei rechteckig ausgebildeten
Seitenwänden 200 und 202, die auf gegenüberliegenden Seiten eines unteren zylindrischen Abschnitts 2O4 mit Abstand
angeordnet sind und von ihm nach unten erstrecken. Durch die Seitenwände 200 und 202, den zylindrischen Abschnitt
20h und eine Deckplatte 208 wird eine Ölrückführkammer 206 gebildet. Die Platte 208 ist durch eine ötrömungsmitteldichte
Dichtungseinrichtung und eine Anzahl geeigneter Schrauben, Bolzen oder dergleichen, wie bei 210 allgemein
gezeigt, lösbar mit dem unteren Ende der Seitenwände und 202 verbundene Das zylindrische Strömungsmittel
in der Kammer 206 wird durch Schwerkraft mit Hilfe eines Rohres oder einer Leitung 216 in einen Strömungsmittelaufnahemtank
21k gebracht, wobei die Leitung 216 mit ihrem
einen Ende an eine in der Deckplatte 208 gebildete Gewindeöffnung 218 und mit dem gegenüberliegenden Ende
an den Tank 214 angeschlossen iste Der Strömungsmittelaufnahmetank
21k bildet einen Teil eines zusätzlichen hydraulischen Systems, welches außerdem vorzugsweise einen
Filter, einen Wärmeaustauscher zum Kühlen des hydraulischen Strömungsmittels, sowie eine allgemein bei 220 gezeigte
hydraulische Pumpe enthalte Die Vorderseite der Pumpe ist an eine Einlaßöffnung eines hydraulisch betätigten
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Entlastungsventils 222 angeschlossen, welche» zum Eetriab
auf dem oberen Gehäuseteil 178 gelagert ist. Auf dem
rechten Ende des Ventils 222 ist ein elektrisch betätigtes Servoentlastungsventil 224 gelagert, welches den Betrieb
des hydraulisch betätigten Entlastungsventils 222 steuert. Die Einzelheiten dieses Entlastungsventils 222 und des
Servoventils 22h bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung, sie können jedoch von der Art sein, wie sie
in der gleichlaufenden Anmeldung von Gorden M. Sommer unter der Überschrift "Steueranlage für Antrieb veränderlicher
Drehzahl" offenbart sind, die hiermit durch ihre Erwähnung einen Teil dieser Erfindung bildet.
In der vorliegenden Erfindung ist der stationäre Ölverteiler
168 in der Lage, hydraulisches Strömungsmittel wahlweise von dem Strömungsmittelverstärkerventil 222 sowohl zum
Betätigungskolben 114 als auch zum Kupplungsscheibenpaket
zu lenken und auch das zurückgeführte Öl von dem Paket über die Kammer 206 zum Aufnahme tank 214 zu führen,, Der
Verteiler 168 selbst ist durch eine Buchse 226, die Vorzugsweise
aus hochvergüteter Lagerbonze hergestellt ist, auf der Abtriebswelle 64 gelagerte Die Buchse 226 ist, wie
am besten aus Fig. 3 ersichtlich, auf ihrer waagerechten Mittellinie entlang unterteilt, um zwei Hälften zu bilden,
die mittels geeigneter Schrauben, Bolzen oder dergleichen 228 auf der Welle 64 angeordnet werden können. Auf dem
Innenumfang der Buchse 226 sind zwei ringförmig ausgebildete
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Nuten 230 und 232 gebildet, wobei die Nut 230 in der Lage
ist, einen radial verlaufenden Flansch 234 aufzunehmen, der
auf dem Außenumfang der Abtriebswelle 64 gebildet ist. Der Durchmesser des Flansches 234 ist geringer als der
Innendurchmesser der Nut 23O, wodurch zwischen ihnen ein
ringförmiger Strömungsmittelkanal 236 gebildet wird. Der
Kanal 236 steht über einen senkrecht vorlaufenden Kanal 24O,
der an dem oberen Gehäusekörper 178 gebildet ist, eine
in dem Außenumfang der Buchse 226 (siehe Fig. 3) gebildete Abflachung 240, sowie einen darin gebildeten radial verlaufenden
Kanal 242 mit einer Förderöffnung des Strömungsmittelverstärkers 222 in Verbindung. Dementsprechend befindet
sich die Nut 232 in Strömungsmittelverbindung mit einer
zweiten Förderöffnung des Strömungsmittelverstärkers 222, über einen in dem oberen Gehäusekörper I78 gebildeten
radial verlaufenden Kanal 244, eine in dem Außenumfang der Buchse 226 gebildete Abflachung 246 und einen radial
verlaufenden Kanal 248. Die gegenüberliegenden Längsseiten der Abflachungen 24o und 246 sind durch geeignete O-Ringkörper
250, 252 und 23h strömungsmittelmäßig abgedichtet, die
in dem Außenumfang der Buchse 226 liegen. Die O-Ringe 252
und 254 dienen auch zur strömungsmittel mäßigen Abdichtung
gegenüberliegender Längsseiten eines radial verlaufenden Kanals 256, der eine Verbindung der ringförmigen Nut 232
mit dem Außenumfang der Buchse 226 herstellt. In dem Kanal 256 liegt ein Feststellstift 258 mit einem erweiterten Kopf
26O, wobei der Kopf 260 in einem erweiterten radial verlaufenden
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Kanal 2<£0 liegt, der in dem zylindrischen Abschnitt 204
des xuiteren Gehäuseteiles 180 gebildet ist. Der Stift
dient dazu, die Buchsen 226 relativ zu dem Verteiler 168
geeignet auszurichten, wodurch die Kanäle 238 und 244 relativ
zu der radialen Mittellinie der Abflachungen 24() bzw,
mittig angeordnet sind.
In der vorliegenden Erfindung dient die Abtriebswelle dazu,
hydraulisches Strömungsmittel von dem Ventil 222 zu den Antriehfi-platten 72 und den Reiburigsscheiben Jk sowie zu
dem Arbeitszylinder 108 des Kolbens zu führen. In dieser
Hinsicht ist die Abtriebswelle 64 mit einem mittig angeordneten, in Längsrichtung verlaufenden Kanal 264 versehen, der sich
von ihrem linken Ende nach innen erstreckt und mit ersten und zweiten quer verlaufenden Kanälen 266 und 268 in
Strötnungsmittelverbindung steht. Das linke Ende des Kanals
264 wird durch einen zweckmäßigerweise mit einem Gewinde
versehenen Stöpsel 269>
der"darin aufgenommen wird, verschlossen, und die Kanäle 266 und 268 sind zweckmäßigerweise
mit Längsabstand angeordnet, um mit der auf dem Kolbensitzkörper 106 gebildeten ringförmigen Ausnehmung 102 bzw. dem in der
Buchse 226 gebildeten ringförmigen Kanal 236 zu fluchten«
Auf ähnliche ¥eise stehen der Arbeitszylinder 108 und der ringförmige Kanal 236 in Strömungsmittelverbindung über
einen in Längsrichtung verlaufenden Kanal 270, der von dem
Kanal 264 radial auf Abstand gehalten und durch einen
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zweckmäßigerweise mit Gewinde versehenen Stöpsel 276
verschlossen ist, der mit radial verlaufenden Kanälen 272
bzw, 27^ in Strömlingsmittelverbindung steht. Es ist somit
ersichtlich, daß auf der Abströmseite des Servoverstärkers
222 zweifache Strömungsmittelvege gebildet sind, wodurch der Kolbenbetätiger die Kupplungsantriebsscheiben "J2 und
die Reibungsplatte Jk selektiv erfassen oder zusammendrücken
kann, während gleichzeitig das zur Aufrechterhaltung des richtigen Kolbenbetätigungsdruckes bei Bestimmung durch
die Servosteuerung nicht erforderliche hydraulische Strömungsmittel an die Platten Jk und die Scheiben 72 herangeführt
wird, um dadur-ch die Viskositätecherung aufrechtzuerhalten
und die durch die Reibung erzeugte ¥ärme abzuführen.
Gemäß der Erfindung wird ein elektrisches Ausgangssignal
von einem Steuerungsmodul 278 benutzt, um das Servoventil
224 steuerbar zu betätigen, wobei das Ausgangssignal
durch ein Rückkopplungssignal, welches die jeweilige Drehbewegung der Abtriebswelle 6k anzeigt, korrigierend
eingestellt wird. In dieser Hinsicht ist an einer Schulter eines auf dem Umfang der Abtriebswelle 6k gebildeten
radial verlaufenden Flansches 284 ein Zahnrad 280 mit einer Mittelöffnung 282 angeordnete Dieses Zahnrad 280 enthält
eine große Anzahl mit Umfangsabstand angeordneter Zähne 285»
die auf einem Zähne tragenden Abschnitt 286 gebildet sind,
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- 20 -
der in der Nähe eines magnetischen Aufnehmers 288 (siehe Fig. 2) liegt; der magnetische Aufnehmer ist zum Betrieb
in dem Anschlußgehäuse 19 gelagert. Das Rückkopplungssignal
von dem magnetischen Aufnehmer 288 wird über einen geeigneten Leiter auf einen Anschlußblock 290 übertragen,
der ebenso in dem Gehäuse I96 gelagert ist, und wiederum
über einen Leiter 292 auf den Stevierungsmodul. Das
Zahnrad 280 dreht sich aufgrund der Eingriffs in der geeigneten Stellschraube 294, die von innen in den Außenumfang
der Abtriebswelle 64 eingreift, mit der Abtriebswelle 64, und die mittlere Öffnung 282 ist durch einen in dem
Außenumfang der Welle 64 angeordneten O-Ring 296 dtrö'mungsmittelmäßig
abgedichtet.
Das rechte Ende des Ölverteilers I68 ist in derselben Weise
wie das linke Ende desselben strömungsmxttelmäßig abgedichtet und enthält zwei Kolbenringe 298 und 300, die
auf gegenüberliegenden Seiten des zähnetragenden Abschnitts 286 des Zahnrades 280 angeordnet sind, sowie einen
geeigneten Simmering 302, der in dem rechten Ende eines Nabenabschnitts 3O4 des Ölverteilers 168 getragen wird.
Es ist somit ersichtlich, daß das zurückgeführte hydraulische Strömungsmittel durch die Kolbenringe 170» 172,
298 und 3OO sowie die Simmeringe 3°2 und 176 in dem
Ölverteiler gehalten wird. Es ist zu beachten, daß der Ölverteiler 168 auf seiner Mittellinie entlang gespalten
ist, so daß diese Dichtungen, die einen Eintritt von
4098 1 S/0320
- 21 -
Schmutz verhindern, leicht ausgetauscht werden können, ohne daß dadurch andere Bestandteile gestört würden. Es
ist außerdem zxi beachten, daß die Buchse 226 in der Lage ist, einen Leckfluß des hydraulischen Strömungsmittels
zwischen ihrem Innenumfang und dem Auf3enumfang der Abtriebswelle 64 zuzulassen, welches der Kammer 206 wieder zugeführt
wird. Hierdurch wird es der Buchse 226 ermöglicht, als ein leicht belastetes hydrostatisches Lager zu dienen, so daß
eine äußerst wirksame, wartungsfreie robuste Wellenabdichtung entsteht.
Die angetriebene Welle 16 kann aufgrund einer umlaufenden
Kupplungsanordnung 3O6 mit der Abtriebswelle 64 umlaufen0
Beispielsweise kann die Anordnung 306 aus einem Flanschkörper
308 mit einem Nabenabschnitt 310 bestehen, der
aufgrund des Eingriffs eines Keils 312 in eine geeignet
ausgebildete Keilnut J"\k mit der angetriebenen ¥elle 16
verbunden ist, einschließlich eines ringförmig ausgebildeten Verbindungsringes 316, der in ähnlicher Weise mit der
Abtriebswelle 64 verkeilt ist. Der Ring 316 besitzt eine
Keilverzahnung 318, die auf seinem Außenumfang herum angeordnet und mit einer entsprechend ausgebildeten Keilverzahnung
320, die auf dem Innenumfang eines zweiten Flanschkörpers
322 gebildet ist, in Eingriff kommen kann. Der Körper ist elastisch mit dem Ring 316 verbunden, und zwar durch
einen O-Rxng 324, der in dem Innenumfang de» Körpers 322
0 9 8 15/0320 - 22 -
ORIGINAL INSPECTiD
gelagert ist; das gegenüberliegende Ende des Körpers 322
enthält einen komplementär ausgebildeten FJ anschabschnitt
3'-(>, der in einer in dem Anschlagende des Körpers 308
gebildeten ringförmigen Ausnehmung 328 liegt. Wie in der
Technik bekannt, können die aneinander anstoßenden Flanschabschnitte
der Körper 308 und 322 durch geeignete mit
Umfangsabstand angeordnete Schrauben, Bolzen oder dergleichen
(nicht gezeigt) verbunden werden.
Wie bereits angedeutet, läßt sich die Antriebseinheit 10
veränderlicher Drehzahl leicht einbauen und durch die Antriebswelle 12 des Motors 14 und die angetriebene Welle
10 der Maschine 18 lagern. Die gesamte Einheit 10 läßt sich zunächst vorläufig zusammenbauen und verpacken, abgesehen
von dem Motorverbinder 20 und dem Flanschkörper 308. Der Motorverbinder 22 und der Flanschkörper 308 werden zunächst
auf der Antriebswelle 12 bzw. der angetriebenen Welle 16
gelagert und befestigt. Danach läßt man die vorläufig zusammengebaute Antriebseinheit 10 veränderlicher Drehzahl
an ihren Platz fallen und verbindet sie mit dem Verbinder 22 bzw. dem Körper 308 o Die Verbindungsbolzen 36 und
drehbaren Kupplungsbolzen (nicht gezeigt) werden verschraubt, und die Antriebseinheit 10 ist betriebsbereit, abgesehen
von dem betriebsfertigen Anschluß der Steuersysteme und hydraulischen Systemeο
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Bei der Installation des hydraulischen Systems wird die Leitung 216 von der Förderöffnung 218 der Strömungsmittelkammer
206 zum Tank 214 geführt und die Förderseite der Pumpe 220 mit der Öffnung 221 des Verstärkerventils 222
verbunden. Entsprechend werden das Servoventil 224, die Pumpe 220, der magnetische Aufnehmer 288 und der Steuerungsmodul 278 durch elektrische Leitungen elektrisch miteinander
verbunden.
Im Betrieb wird der Steuerungsmodul 278 so programmiert, daß
er ein Ausgangssignal gemäß der für die angetriebene Welle
gewünschten Drehbewegung erzeugte Die Einzelheiten des Steuerungsmoduls 26 und der Steuerkreis für diesen bilden
keinen Teil der Erfindung; es wird jedoch wiederum auf die gleichlaufende Anmeldung von Gordon M. Sommer verwiesen,
die bereits erwähnt wurde, und in der ein Steuerungssystem offenbart ist, das zusammen mit der Antriebseinheit
10 veränderlicher Drehzahl, die den Gegenstand dieser Erfindung bildet, vorteilhaft verwendet werden kann. Wie
in der genannten Anmeldung gezeigt, ist die Größe des Ausgangssignals von dem Modul 178 proportional zu dem
Druck, der durch den Betrieb des Servoventils 224 auf den Betätigungskolben 114 ausgeübt wird. Die Pumpe 220 bildet
eine konstante Quelle unter Druck stehenden hydraulischen Strömungsmittels, welches zur Betätigung des Kolbens 114
an den Arbeitszylinder 108 herangeführt wird. Der Druck
in dem Zylinder des hydraulischen Strömungsmittels/108 wird durch die
hydraulisch betätigten Servoventile 224 bzwo 222 in Abhängig-
4 0 9 8 15/0320
- 2k -
- 2k -
keit von dem Ausgangssignal von dem Steuerungsmodul erhöht oder vermindert. Die verbleibende volumetrische
Ausgangsmenge an hydraulischem Strömungsmittel von der Pumpe 220 wird durch das hydraulisch betätigte Ventil
zu dem Kupplungsscheibenpaket gelenkt, wie bereits beschrieben, um diese zu kühlen und die Ölscherung zwischen
den Scheiben aufrechtzuerhalten. Das Ausgangssignal von
dem Steuerungsmodul 278 wird gemäß dem Rückkopplungssignal
von dem Zahnrad eingestellt, wodurch die Drehbewegung der Abtriebswelle 64 genau gesteuert wird. Es sei auch
darauf hingewiesen, daß die hier in Rede stehende Antriebseinheit 10 veränderlicher Drehzahl auch geeignet
ist eine Bruchsicherung ("failsafe") zu bilden, falls ein Verlust an unter Druck stehendemhydraulischem
Strömungsmittel auftritt. In einem solchen Fall werden aufgrund der durch die Anzahl Schraubenfedern vorgesehenen
Beaufschlagung die Scheiben Jh und Platten 72 aus ihrem
Reibungseingriff gelöst, wodurch die Antriebsverbindung
zwischen der Antriebswelle 12 und der angetriebenen Welle 16 gelöst wird.
Wenn die angetriebene Einrichtung bei einer konstanten Drehzahl gemäß der Antriebseinrichtung betrieben werden
soll, die Schwierigkeit jedoch darin liegt, die Einrichtung zur Ausführung einer Drehbewegung in Gang zu setzen,
der dann kann, wie bereits angedeutet,/Gegenstand der Erfindung
auch für diesen Zweck abgewandelt werden. Es sei beispiels-
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weise angenommen, daß bei einem Aiiwendungsfall eine hohe
statische Reibung auftritt und ein hohes Drehmoment erforderlich ist, um die Einrichtung in Gang zu setzen, wie
es beispielsweise bei einer großen Förderanlage vorkommen kann. Bei einer solchen Anwendungsart kann der Steucrungsmodul
278 eine Drehzahlsignalrampe als eine Funktion der
Zeit zur Steuerung der Ventile 222 und 22*1- vorsehen. Das
Drehmoment der Antriebseinlieit 10 veränderlicher Drehzahl
ist am Startpunkt sehr hoch und wird dann automatisch vermindert,, um die angetriebene Maschine glatt und
gleichmäßig bis auf die volle Motordrehzahl zu beschleunigen.
Andere Arten von Einrichtungen, wie beispielsweise Kugel- und Startmühlen, Hammermiihlen, Ventilatoren, Pumpen
und dergleichen, verlangen im allgemeinen kein so hohes Anfangsdrehmoment (break-away torque) relativ zu dem
benötigten Beschleunigungsdrehmoment, und es kann eine glatte und gleichmäßige Beschleunigung durch Programmierung
des Beschieunigungsdrehmomentes ali eine Funktion der
Zeit erreicht werden. Für derartige Anwendungsarten können
das Steuersystem 10 und die Ventile 20 oder 20· und 200
gegen eine Kombination von Entlastungs- und Beschleunigungsventil ausgetauscht werden.
e k zeigt allgemein bei 10' eine abgewandelte
Antriebseinheit, die mit der Antriebseinheit 10 veränderlicher Drehzahl identisch ist, abgesehen davon, daß der
Steuerungsmodul 26 in Fortfall gekommen ist, die Servo-
409815/03 2 0
- 26 -
anlage gegen eine Kombination aus Entlastungs- und Beschleunigungsventil
330 ausgetauscht wurde und an die Stelle der Betätigungseinrichtung 11k und des Sitzkörpers
eine erweiterte Kolbenbetätigungpeinrichtung 332 und ein Kolbensitzkörper 33^ getreten ist. Es ist ,jedoch zu beachten,
daß die Antriebseinheit 10· auch durch den Modul 278 und die
Ventile 222 und 224 gesteuert werden kann gemäß der Art der
anzutreibenden Einrichtung und wie oben bereits erläutert0
Im Interesse der Klarheit werden identische Elemente und Bestandteile in Fig. h mit denselben Bezugszeichen wie in den
Fig. 1 bis 3 bezeichnet, jedoch mit einem zusätzlichen
Strich.
Da die Abtriebswelle 6kx wahlweise auf eine Winkelgeschwindigkeit
entsprechend der Winkelgeschwindigkeit
der Antriebswelle eines Motors mit konstanter Geschwindigkeit beschleunigt werden soll und danach mit derselben Winkelgeschwindigkeit
wie die Antriebswelle umlaufen soll, wird relativ zu dem Kolbenbereich der Antriebseinheit 10 veränderlicher
Drehzahl ein erweiterter Kolbenbereich vorgesehen, um eine erhöhte Kompressionskraft zwischen den
in Fig. 1 gezeigten Platten 72' und Scheiben 7^1 vorzusehen,
sowie auch ein erweiterter Arbeitszylinder 336, In dieser
Hinsicht ist klar, daß der Kolbensitzkörper 33** aus einem
in Längsrichtung verlaufenden Nabenabschnitt 338 besteht,
sowie einem äußeren, radial verlaufenden Flanschabschnitt
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der einen O-Ring 341 auf seinem Au£eiiumfar.g trägt, v.n das
rechte-Ende des Arbeitszylinders 336 strömungsmittelmäßig
gegen den Innenumfang eines axial verlaufenden Abschnitts
344 der Kolbenbetätigungseinrichtung 332 abzudichten.
Dementsprechend enthält die Kolbenbetätigungseinrichtung einen inneren radial verlaufenden Flanschabschnitt 346, der
einen O-Ring in seinem Innenumfang trägt, um das linke Ende
des Arbeitszylinders 33& gegenüber dem Außenumfang des
Nabenabschnitts 338 des Sitzkörpers 334 abzudichten.
Die verbleibenden Einzelheiten der Einheit 101 sind identisch
mit der Antriebseinheit 10 veränderlicher Drehzahl und arbeiten in einer identischen ¥eise.
Die Einheit 10' wird durch eine Kombination aus Entlastungsund
Beschleunigungsventil 330 gesteuert, welches von der
Art sein kann, bei welcher der Belastungsdruck für den Arbeitszylinder 33^ als eine Funktion der Zeit über eine
Schraubeinstellung an dem Ventil 330 aufgebracht werden
kann, d.ho es kann ein Nadelventil 346 vorgesehen werden,
um als eine veränderliche Öffnung zu wirken,, Sowie das
Nadelventil 346 in Richtung auf eine geschlossene Stellung
gedrosselt wird, wird das Zeitintervall, das für die Belastung des Arbeitszylinders 336 benötigt wird, erhöht.
Dementsprechend wird der Arbeitszylinder 336 in sehr viel
größerem Maße unter Druck gesetzt, sowie das Nadelventil 346 einstellbar in Richtung auf seine Offenstellung
bewegt wird«. Daher wird durch Steuerung des Ausmaßes der
U 0 9 8 1 B / 0 3 7 0
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Drosselung in dem Nadelventil 3^6 ein Beschleunigungsgrad
Tür die Abtriebswelle 6k' festgesetzt,und die Maschine mit
dem großen Beharrungsvermögen wird anfänglich in einem wählbaren Ausmaß beschleunigt, bis sie die Winkelgeschwindigkeit
der Antriebswelle 12' erreicht. Danach verriegeln sich die Platten "J21 und 7^' unter der aufgebrachten Kraft
der Kolbenbetätigungseinrichtung 332 · Die Einzelheiten
des kombinierten Entlastiings- und Bcschleunigungsventils
330 bilden keinen Teil der Erfindung, es wird jedoch wiederum auf die im Vorhergehenden schon erwähnte gleichlaufende
Anmeldung von Gordon M. Sommer verwiesen, in der Einzelheiten des kombinierten Entlastungs- und Beschleunigungsventils
beschrieben sind, das zusammen mit der Einheit 10* vorteilhaft verwendet werden kann.
Es ist ersichtlich, daß die Antriebseinheit 10 dank des
durch den Steuerungsmodul gegebenen Merkmals gegebenenfalls durch geeignete Programmierung der elektronischen Einrichtungen
eine Beschleunigungs-Verzögerungs-Steuerung herbeiführen kann. Bei Anwendungsarten, bei denen es sich um eine Verzögerung
handelt, ist eine zusätzliche Bremse vorgesehen, die auch durch den Modul 26 gesteuert werden kann. Demzufolge wird
zur Beschleunigung der Abtriebswelle 16 die Reibung in dem
Kupplungsscheibenpaket durch Verstärkung der Einspannkraft erhöhtο Die Einspannkraft wird übertragen durch den
Betätigungskolben 110 in Abhängigkeit von der Größe des
Druckes in dem Arbeitszylinder 1080 Da dieser Druck durch das
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- 29 -
Servoventil 222 in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des
Steuerungsmoduls 278 erhöht oder vermindert wird, ist
zu beachten, daß das Ausmaß des Wechsels der Abtriebswel3e
gemäß einer geeigneten in dem Steuerungsmodul 278
programmierten Bezugsdrehzahl gesteuert werden kann. Entsprechend kann in ähnlicher Weise durch steuerbare
Modulierung des auf die Bremse aufgebrachten Einspanndruckes auch eine Verzögerung erreicht werden. Somit ist die
Antriebseinheit 10 veränderlicher Drehzahl gemäß der Erfindung im Betrieb äußerst flexibel und läßt sich leicht
anpassen, um eine Steuerung der veränderlichen Drehzahl, jedoch auch eine Steuerung der vorgewählten Beschleunigung
und Verzögerung zu erreichen. Darüberhinaus kann die Kupplung auch im gespenfcen Zustand benutzt werden, um die
angetriebene Einrichtung unmittelbar vom Motor 14 aus anzutreiben,
was die Wirksamkeit der Einheit erhöhte
Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der hier beschriebenen Antriebseinheit veränderlicher Drehzahl und
die als Beispiel aufgeführten Anwendungsfälle die oben erwähnte Erfindungsaufgäbe voll erfüllen, ist doch offenbar,
daß die Erfindung abvandlungsfähig ist, ohne dabei von dem
eigentlichen Bereich und der Bedeutung der beigefügten Ansprüche abzuweichen.
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4 09815/0 320
Claims (1)
- Patentansprüche1. Antriebseinheit veränderlicher Drehzahl zur Anordnung zwischen und Lagerung durch eine Antriebswelle und eine angetriebene Velle, gekennzeichnet durch ein zum Umlauf mit der Antriebswelle gelagertes und ein Strömungsrnittelreservoir bildendes Gehäuse, sine Abtriebswelle, die mit einem ersten Ende mit der angetriebenen Welle in Antriebsverbindung steht und mit einem gegenüberliegenden Ende in dem Gehäuse liegt und zum Umlauf von diesem gelagert wird, eine Reihe Kupplungsplatten, die in dem Reservoir angeordnet und zum Umlauf mit dem Gehäuse gelagert sind, eine Reihe Reibungsscheiben, die in dem Reservoir angeordnet und zum Umlauf mit der Abtriebswelle gelagert sind, wobei diese Scheiben wahlweise mit den Kupplungspjatten in Reibungseingriff kommen können, Betätigungseinrichtungen einschließlich von Kolbeneinrichtungen, die in dem Gehäuse angeordnet sind, um die Platten und Scheiben wahlweise zu erfassen, eine Quelle unter Druck stehenden Strömungsmittels, sowie Steuereinrichtungen einschließlich von Ventileinrichtungen, die an die genannte Quelle angeschlossen sind, und Kolbeneinrichtungen ztir wahlweisen Betätigung der Betätigungseinrichtung, um zwischen den Platten und Scheiben gemäß einer gewünschten Winkelgeschwindigkeitscharakteristik der angetriebenen Welle eine übertragene Reibungskraft vorzusehen0A09815/0320- 31 -2, Antriebseinheit nach Anspruch 1, ^ekenn^eicnnet durch ein relativ nicht-umlaufendes Gehäuse, das durch die Abtriebswelle gelagert wird rind ein zweites Strönmngsmittelreservoir bildet, eine Wellendichtung, die in dem nicht-um3.aTif enden Gehäuse angeordnet ist, um das Strömungsmittel von dem Ventil auf die Abtriebswelle zu. übertragene3ο Antriebseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung wirksam mit dem nichtumlaufenden Gehäuse verbunden ist und das nichtumlaufende Gehäuse erste und zweite Strömungsmittelkanäle begrenzt.^0 Antriebseinheit nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Kanäle mit den Kolbeneinrichtungen bzw. den Kupplungsplatten und Reibungsscheiben in Strömungsmitt'ilverbindung sind.5. Antriebseinheit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Federeinrichtungen, die mit den Kolbeneinrichtungen in Verbindung sind, um die Kupplxmgsplatten und Reibungsscheiben außer Eingriff zu bringen.6. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtungen einen elektrischen Stromkreis beinhalten, der ein Ausgangssignal entsprechend der gewünschten Winkelgeschwindigkeitscharakteristik der Abtriebswelle erzeugt.409815/0320- 32 -7. Antriebseinheit na el) Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein zum T'mlauf mit der Abtriebswelle auf dieser angeordnetes Zahnrad, einen im Bereich des Zahnrades angeordneten magnetischen Aufnehmer zur Übertragung eines Rückkopplungssignals auf den Stromkreis gemäß der Winkelgeschwindigkeit der Abtriebswelle, wobei dieser Stromkreis auf das Rückkopplungssignal anspricht, um das Ausgangssignal in Übereinstimmung damit korrigierend einzustellen,8. Antriebseinheit veränderlicher Drehzahl zxxr Verbindung einer Antriebseinrichtung und einer angetriebenen Einrichtung zum Antrieb miteinander, gekennzeichnet durch ein Gehäuse zur Bildung eines Strömungsmittelreservoirs, das zum Umlauf mit der Antriebseinrichtung verbunden ist, eine Abtriebswelle, die zum-Umlauf durch das Gehäuse gelagert und mit den angetriebenen Einrichtungen verbunden ist, eine Reihe Kupplungsplatten, die in dem ersten Gehäuse angeordnet und zum Umlauf mit der Antriebseinrichtung gelagert sind, eine Reihe Reibungsscheiben, die von der Abtriebswelle zum Umlauf mit ihr gelagert und mit den Kupplungsplatten verschachtelt sind, Einrichtungen zur wahlweisen Modulierung des Strömungsmitteldruckes zwischen den Platten und Scheiben zur Bildung eines gesteuerten Schlupfes zwischen ihnen.- 33 409815/03 2 02 3 A 7 5 8 89. Antriebseinheit nach Anspruch 8, aadnrch gekennzeichnet, daß die Einrichtung Betätigungsvorrichtungen, zum Zusammendrücken der Platten und Scheiben enthält, sowie einen. Steuerkreis zur Bildung eines elektrischen Ausgangssignals gemäß oiner für die angetriebene Einrichtung gewünschten vorgegebenen Winkelgeschwindigkeit, sowie Ventil einrichtungen, die auf das Ausgangssignal ansprechen, um die durch die Betätlgungs— einrichtungen axifgebrachte Zusammendrückkraft zn steuern.10. Antriebseinheit nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein relativ nich Auslaufendes Gehäuse, das durch die Abtriebswelle getragen wird und ein zweites Strömungsmittel reservoir bildet, sowie eine in dem nichtumlaufenden Gehäuse gelagerte Wellendichtung zur Übertragung des Strömungsmittels von der Ventileinrichtung auf die Abtriebswelle.11. Antriebseinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung wirksam mit dem nichtumlaufenden Gehäuse verbunden ist und das nichtumlaufen.de Gehäuse erste und zweite Strömungsmittelkanaleinrichtixngen begrenzt.12O Antriebseinheit nach Anspriich 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Kanaleinrichtungen mit den Kolbeneinrichtungen bzw. den Kupplungsplatten und Reibscheiben in Strömungsmittelverbindung stehen.409815/0320 -3^-13. Antriebseinheit veränderlicher Drehzahl, gekennzeichnet durch ein umlaufendes Gehäuse zur Verbindung mit einer Antriebsvorrichtung und zum Umlauf* mit dieser, eine Abtriebswelle mit einem ersten Ende zur Verbindung mit einer angetriebenen Vorrichtung und einem gegenüberliegenden Ende, das von dem umlaufenden Gehäuse zum Umlauf gelagert wird, ein stationäres Gehäuse, das durch die Abtriebswelle gelagert wird, hydrostatische Lagereinrichtimgen, die in dem stationären Gehäuse angeordnet sind, um eine ¥ellendichtung für die Abtriebswelle zu bilden, eine Kupplung mit einer ersten Reihe Antriebsplafcten, die in dem umlaufenden Gehäuse zum Umlauf mit der Antriebseinrichtung gelagert sind, sowie einer Reihe Reibungsscheiben, die von der Abtriebswelle getragen werden und wahlweise mit den Platten in Reibungseingriff kommen können, " Betatigungseinrichtungen in dem umlaufenden Gehäuse, die die Antriebsplatten mit den Reibungsscheiben in Reibungseingriff bringen, sowie Ventileinrichtungen, die mit der Quelle unter Druck stehenden hydraulischen Strömungsmittels verbunden sind, um das Strömungsmittel den Lagereinrichtungen, den Antriebsplatten und Reibungsscheiben und der Betätigungseinrichtung zuzuführen, und Steuereinrichtungen, die mit den Ventileinrichtungen und der Betätigungseinrichtung verbunden sind, um den Reibungseingriff zwischen den Platten und Scheiben wahlweise zu modulieren.4 0 9 8 15/0320 - 35 -ΐ'ί. Antriebseinheit nach Anspruch 13» gekennzeichnet durch Lagereinrichtungen zur drehbaren Lagerung eines Endes der Abtriebswelle relativ zu dem Gehäuse.15· Antriebseinheit nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereanriehtungen ein einziges sphärisches Lager umfassen.16, Antriebseinheit nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß das umlaufende Gehäuse eine Anzahl von Finnen oder Rippen enthält, die um den Außenumfang desselben herum angeordnet sind und eine wärme üb ertragende Punktion ausführen und dadurch die Wärme von dem Reservoir abführen.17· Antriebseinheit nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet,-en
daß die Betätigungseinrichtung/einen Kolbenkörper enthalten, der mit einer ersten Seite mit der Quelle unter Druck stehenden Strömungsmittels in Strömungsmittelverbindung steht.18. Antriebseinheit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daßdie Betätigungseinrichtung Federeinrichtungen enthält, die auf eine gegenüberliegende Seite des Kolbenkörpers einwirken, um eine Bruchsicherung (fail-safe) im Falle eines Verlustes unter Druck stehenden Strömungsmittels zu bilden.19. Antriebseinheit nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch von der Abtriebswelle getragene Drehzahlmeßeinrichtungen zur Bestimmung der ¥inkelbewegung derselben.409815/03 2 0- 36 -2347^88- lh -20ο An + richso itüioi t mich Anspruch 19, dadurch .^okonnzoichnot, d;i'i rl j« »ießoinr ich turif'/on oin Zahnrad, enthalten, deis auf dor AL'trifl'siOll'·' angeordnet ist, sowie «Inen von dem stationären Gehäuse getragenen magnetischen Aufnehmer, dnr in der Nühe des Zahiirndes angeordnet ist021. Antriebseinheit veränderlicher Drehzahl zur Anordnung zwischen und zur Lagerung durch eine erste und eine zweite Kabe, die auf einer Antriebswelle bzw. einer angetriebenen Welle angeordnet sind, gekennzeichnet durch ein mit einer der Naben zum Umlauf mit ihr verbundenes Gehäuse, eine Abtriebswelle mit einem ersten Ende, das drehbar durch den Gehäuseinbau gelagert ist, und einem zweiten Ende, das m.i t der anderen der Naben verbunden ist, eine Reihe Kupp]ungsplatten, die zum Umlauf mit dem Einbau gelagert sind, eine Reihe Keibungssobeiben, die zum Umlauf mit der Abtriebswelle gelagert sind, lietätigungseinrichtungen zui' wahlweisen Erfassung der Scheiben und Platten, um der angetriebenen Welle die gewünscht« Winkel bewegung 7.U erteilen, sowie mit der Einheit verbundene Einrichtungen zum Ausgleich einer parallelen Verschiebung und Fehlausrichtung im Winkel zwischen der treibenden und der angetriebenen Welle.409815/03
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