DE7425346U - Ausgleichsgetriebe - Google Patents

Description

Ausgleichgetriebe

Die Erfindung betrifft Ausgleichgetriebe im weitesten Sinne, auch Differentialgetriebe genannt. In der Praxis am meisten verbreitet sind Zahnrad-Ausgleichgetricbe, insbesondere Umlauf getriel^e (Planetengetriebe).

Ausgleichgetriebe werden meist dazu eingesetzt, einer Grunddrehzahl eine veränderliche Drehzahl im positiven oder negativen Sinne zu überlagern, so daß am Abtrieb dje algebraische Summe der Drehzahlen vorliegt. Die veränderliche Drehzahl wird häufig einein Hydromotor, meist einer Axialkolbenmaschine,- entnommen. Aber auch zur Leistungsverzweigung bzw. zum Drehzahlausgleich werden Ausgleichgetriebe eingesetzt, wofür das Differentialgetriebe des Kraftwagens das bekannteste Beispiel ist.

Von Hebe]-Ausgleichsgetrieben abgesehen arbeiten alle Zahnrad-AusgJeichgetriebe - wie der Name sagt - mit einem mehr oder veniger komplizierten System ineinandergreifender und gegebenenfalls umlaufender Zahnräder in bestimmten Übersetzungsverhältnissen. Die Erf.indiniq h.ii. s:m-^;' 'lie Auf «.ι üb·..· yest.eJ It, ein neues und baulich ein-Lacici/L·:; Syriern (''Ml-:: .'.u. ,.; J < ■ < -"'κι. ■ I :i; j oben zu schul fen . DJe Lösung dieser /uii'Sil.e 1.^ I elit ir> ii'r. /'.n'./vnduny eines hydrostatischen HuLorr, mil eiiKuu üoto;, .i lisL).·. -ιicu.-i:e eini.-r Kadiύ ' kc'lliunraaschine

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in Verbindung mit einer an die Zylinder der Radialkolbenmaschine angeschlossenen Druckquelle als Ausgleichgetriebe, in dem sowohl das Gehäuse als auch der Rotor des hydrostatischen Motors drehbar sind. Normalerweise ist bei einem hydrostatischen, mit einem Rotor versehenen Motor, d. h. bei einer Radialkolbenmaschine oder auch bei einer Flügelzellenmaschine das Gehäuse ortsfest, abgesehen von Sonderbauarten von Radialkolbenmaschinen mit ortsfestem Zylinderzentruni und drehbarem Gehäuse. Indem gemäß der Erfindung beide Teile, nämlich Gehäuse und Rotor, drehbar angeordnet sind, ist die crfindungsgemäöe Anwendung eines derartigen hydrostatischen Motors als Ausgleichgetriebe ohne weiteres zu verwirklichen, denn es ist klar, daß die beiden nunmehr drehbaren Maschinenteile mit dem Antrieb und dem Abtrieb eines Ausgleichgetriebes konventioneller Bauart koordiniert werden können. Die Hydraulik, d. h. die Druckquelle und die dem hydraulischen Motor zugeführte Druckflüssigkeit stellt dabei die Einrichtung zur Einführung eines variablen Parameters in das Ausgleichgetriebe dar.

Die erfindungsgemäße Anwendung erfordert als Druckquelle eine Hydropumpe mit veränderlicher Fördermenge, die die Drehzanl des hydrostatischen Motors bestimmt, wenn das Ausgleichgetriebe zur Überlagerung einer Grunddrehzahl herangezogen werden soll.

Für diesen in der Praxis am häufigsten vorkommenden Fall wird eine Radialkolbenmaschine als hydrostatischer Motor vorgezogen. Es wird dann sowohl das die Nockenscheibe tragende Gehäuse als auch das die sternförmig angeordneten Kolben aufnehmende Zylinderzentrum der Radialkolbenmaschine drehbar angeordnet, wobei eines der drehbaren Teile mit einem Antrieb zur Einleitung der Grunddrehzahl und das andere drehbare Teil mit einem Abtrieb verbunden sind, und wobei die Zu- und Ableitungen für die Druckflüssigkeit mittels eines Drehgelenkes an das Zylinder/antrum angeschlossen sind, Zweckmäßig wird das ZylinderZentrum mit dem die Grunddrehzahl einspeisenden Antrieb verbunden, da diese Grunddrehzahl niedriger liegt, als die Abtriebsdrehzahl und die Zwischenschaltung des erforderlichen

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Drehgelenkes zur Druckmitteleinspeisun.g in das Zylinderzentrum nicht für die höchste Summendrehzahl· ausgelegt werden muß.

Wenn der Druckleitung der Bydropumpe ein Überdruckventil zugeordnet wird, ist das Ausgleichgetriebe gegen Überlastung abgesichert, was gegenüber den mechanischen Ausgleichgetrieben ein besonderer Vorteil ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Ausgleichgetriebes gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen

Fig, 1 eine Ansicht eines Radialkolbenmotors in

Achsrichtung, einen.Gehäusedeckel abgenommen, und

Fig. 2 eine scheraatische Darstellung der Anordnung eines Ausgle.-i chgetriebes gemäß der Erfindung.

Der in Fig. 1 dargestellte Radialkolbenmotor besteht aus einem Gehäuse 1, das eine innere Nockenscheibe 2 trägt. Das sog. Zylinderzentrum 3 nimmt die Zylinderbohrungen für die sternförmig verteilten acht Radialkolben 4 auf, die an ihren äußeren Enden mit Rollen 5 versehen sind, die an den wellenförmigen Nocken der Nockenscheibe 2 entlang laufen, wenn zwischen dem Gehäuse 1 und dem Zylinderzentrum eine Relativbewegung vorliegt. Das ZylinderZentrum 3 ist. mit einem Anschluß 6 für die Druckleitung, einem Anschluß 7 für die Rückleitung sowie einem Anschluß 8 für Lecköl versehen. Diese Anschlüsse korrespondieren je nach Relativlage zu dem zentralen Verteilerventil 9, um in bekannter Weise die Kolben 4 nacheinander zu beaufschlagen bzw. deren Zylinderräume bei dem erzwungenen Rückgang der Kolben auf Rücklauf zu schalten. Bei bekannten Radialkolbenmaschinen der in Fig. 1 dargestellten Art ist normalerweise da.s Gehäuse feststehend und das Zylinderzentrum 3 der mit dem Abtrieb verbundene Rotor. Das Verteilerventil 9 ist dann mit dem feststehenden Gehäuse verbunden. Es gehört daher zum Stand der Technik und braucht nicht mehr beschrieben zu werden, daß die Anschlüsse 6,7 und 8, da sie ja in einem rotierenden Teil angeordnet sind, über ein Drehgelenk in ortsfeste Zuleitungen übergeführt v/erden müssen. Solche Drehgelenke finden auch bei der Erfindung Anwendung, und zwar vorzugsweise ein hydrostatisch ausgeglichenes Drehgelenk, dessen Dichtstellen sich selbst nachstellen..

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Eine solche Radialkolbenmaschine ist als Ausgleichgetriebe mit der Bezugsziffer 10 in Fig. 2. dargestellt. Dabei ist das Gehäuse 1 über einen leicht konischen Deckel 11 mit ein.-·: Viel Ie 12 verbunden, die selbstverständlich gelagert ist. Damit ist das Gehäuse 1 drehbar angeordnet.

Das Zylinderzentrum 3 (Fig. 1) erstreckt sich mit einem Hohlzapfen 3a auf der der Welle 12 gegenüberliegenden Seite bis außerhalb des Gehäuses 1. Durch das Innere des Hohlzapfens 3 ist auch das Verteilerventil 9 verlängert, wobei an das schematiech angedeutete Drehgelenk 13 die ortsfesten Leitungen, nämlich die Druckleitung 14, die Rückleitung 15 und die Leckölleitung angeschlossen sind. Die Druckleitung 14 ist an eine Axialkolbenpumpe 17 mit veränderlicher Fördermenge angeschlossen.Parallel zur Druckleitung 14 liegt ein Überdruckventil 18, das auf einen bestimmten Öldruck eingestellt ist und beim Überschreiten dieses Druckes Öl in einen Behälter 19 abfließen läßt, in den auch die Rückleitung 15 sowie die Leckölleitung 16 führen. Die Axialkolbenpumpe 17 saugt aus einem Behälter 20 an. Selbstverständlich kann der ölkreislauf auch geschlossen sein.

Auf dem mit dem Zylinderzentrum 3 einheitlichen Hohlzapfen 3a ist ein Kegelrad 22 aufgekeilt, das mit einem Kegelradritzel 23 im Eingriff ste.it. In der Anwendung der in Fig. 2 dargestellten Anordnung des erfindungsgemäßen Ausgleichgetriebes als überlagerungsgetriebe wird über die das Ritzel 23 tragende Welle 24 die Grunddrehzahl n± eingespeist. Dies führt zunächst zu einer Umdrehung sowohl des ZylinderZentrums 3 als auch des Gehäuses 1. Zweckmäßig wird jedoch der Radialkolbenmaschine eine Eigendrehzahl n2 gegeben, in dem die Axialpumpe 17 eine minimale Fördermenge liefert, bei der ein gleichförmiges Drehmoment von der Radialkolbenmaschine abgegeben wird. Es findet also durch den Zufluß von Druckmittel eine kleine Relativbewegung zwischen den* Zylinderzentrum 3 und dem Gehäuse 1 der Radialkolbenmaschine statt mit einer Drehzahl n2· Die Grunddrehzahl n^ des Kegelrades 22 bzw. des Zylinderzentrums wird also von einer der im Leerlauf konstant eingestellten Förderiaenge der Pumpe 17 in bezug auf das Gehäuse 1 und die Abtriebs-

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Die inn die Zu^aLz-Dj-ohüalil n, erhöhte Crunddrehzahl iij_ ir,t gleichzeitig die minimale Abtriebsdrehzahl 113 an der Abtr.i.obswelle 12, Indern die Fördermenge der Pumpe 17 erhöht wird, erhöht sich auch die Relntivdrohung zvri .'',dien dem \xsnlaufen'!en Zylinderz.enti.um 3 und dem umlaufenden Gehäuse 1 bis zu einer maximalen Abtriebsdrehzahl n,mox. , die sich bei maximaler Fördermenge der Pumpe 17 einstellt.

In kinematischer Umkehr der Anordnung nach Fig. 2 kann selbstverständlich auch das Gehäuse 1 mit einem Zahnkranz zur Einspeisung der Grunddrehzahl η-^ versehen werden, wobei dann das Zylinderzentrum 3 mit der Abtrieb.^r;v:elle verbunden ist.

Die erfindungsgemäße Anwendung einer hydrostatischen Radialkolbenmaschine kann in einer von Fig. 2 abweichenden Anordnung statt zur Drehzahl-Überlagerung auch 2ur Leistungsverzweigung oder zum Drehzahlausgleich herangezogen werden. Es könnte durch die Erfindung auch das herkömmliche Differentialgetriebe eines Kraftwagens ersetzt werden, indem das Gehäuse 1 als Tellerrad ausgebildet wird, in das das Kegelradritzel des Antriebes eingreift, und indem sowohl an den Hohlzapfen 3a als auch die Welle 12 die Radachsen ange schlossen werden. Die Übertragung des Drehmomentes auf die an das ZylinderZentrum 3 angeschlossene Radachse erfolgt über eine hydraulische Verriegelung der Kolben 4 in den Zylinderbohrunqen des Zylin derzentrums 3, was bedeutet, daß sowohl die Druckleitung 14 als auch die Rückleitung lii unter gleichem Druck stehen. Wenn jede dieser Leitungen mit einem überdruckventil versehen wird, kann Dr.ucköl aus derjenigen Leitung entweichen, in der^cvon einer Relativbewegung zwischen dem Gehäuse 1 und dem Zyljnderzentrum C₁ die sich bei Kurvenfahrt ergibt, ein Druckanstieg einstellt. Wenn als Druckquelle ein druckluftbelasteter Akkumulator verwendet v;ird, an den die beiden Leitungen 14 und 15 parallelliegend angeschlossen sind, erübrigen sich Überdruckventile. Der Differentialeffekt·, ist

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dann lediglich von der Höhe des eingestellten Luftd::uckes abhängig, der vcräiuk·dich eingestellt sein kann", um den Pifferentialeffekt soweit mindern und sogar ausschalten zu können, wie das bei einem mechanischen Sperrdifferential möglich ist.

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Claims (2)

SCHUTZANSPRÜCHE

1. Ausgleichsgetriebe, gekennzeichnet durch einen hydrostatischen Motor (10), insbesondere eine Radialkolbenmaschine, mit einem Eingang (14) und einem Ausgang (15, 16) für das hydraulische Druckmittel, bei dem sowohl das Gehäuse (1) als auch der Rotor (3) drehbar sind und das eine drehbare Teil (3) mit dem mechanischen Drehantrieb (24) und das andere drehbare Teil

(1) mit der Abtriebswelle (12) des Getriebes verbunden ist.

2. Ausgleichsgetriebe nach Anspruch 1, mit einer Radialkolbenmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß das Zylinder Zentrum des Rotors (3) mit dem mechanischen Drehantrieb (24)verbunden ist.

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