DE2347588A1 - Antrieb mit veraenderlicher drehzahl - Google Patents

Antrieb mit veraenderlicher drehzahl

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DE2347588A1
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DE19732347588
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Gordon Maurice Sommer
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Sommer Co
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Sommer Co
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D35/00Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion
    • F16D35/005Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with multiple lamellae

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
  • Friction Gearing (AREA)

Description

PATENTANWÄLTE
DH. ΙΛΟ. H. NBGENI)ANK dipl.-ing. IL XIAUCK · dipl.-jphys, W. SCHMITZ!
, 12, GRAAIiFS · jupivIXG. Λ V^.
jy ßuviw»v; λι-ι.> ι
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G. M, SOMMER COMPANY, JNC. München 15 · mozaktst«.-33
TEL. 3.18 0.180
26233 Groesbeek Highway, teieg«. χκοκηΑpatent mCxcmk.n·
Warren, Michigan 48089/uSA
Hamburg, den *9» Sept. 1973
Antrieb mit veränderlicher Drehzahl
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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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
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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
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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-
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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-
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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
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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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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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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. 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 vorzusehen0
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    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. übertragene
    3ο 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.
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    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.
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    9. 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.
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    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.
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    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, daß
    die 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.
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    - 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 ist0
    21. 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.
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