Vorrichtung zur hydrostatischen Drehzaihlregelung einer Device for hydrostatic speed control of a
Äbtriebswelle Output shaft
Gebiet der Technik Technical field
Die Einrichtung für die Hydrostatische Regulation des Mechanismus betrifft die stufenlose Drshzahlregulation, die das Prinzip der Zahnradpumpe ausnützt. The mechanism for the hydrostatic regulation of the mechanism concerns the stepless speed regulation, which uses the principle of the gear pump.
Bisheriger Stand der Technik Current state of the art
Die Konstruktionen der Zahnradpumpen der klassischen The construction of the gear pumps of the classic
Ausführung sind bekannt, die aus zwei ineinandergreifenden Zahnrädern bestehen. Das Räderpaar ist in einem abgedichteten Gehäuse gelagert und in den Berührungsstellen der Räder sind gegenüber die Räume ausgebildet, in welche der Zufuhrkanal und der Ableitungskanal mündet. Durch die Randumdrehαng wird die Flüssigkeit von dem Zufahrraum in den Ableitungsraum verseitzt. Execution are known, which consist of two intermeshing gears. The pair of wheels is mounted in a sealed housing and the spaces in which the supply channel and the discharge channel open out are formed in the contact points of the wheels. Due to the peripheral rotation, the liquid is foiled from the access space into the discharge space.
Dieses Grundprinzip ist in den verschiedenen Applikationen in der Abhängigkeit auf dem verlaagten Zweck und Funktion modifiziert, weil diese Pumpe auch als ein Antriebsaggregat arbeiten kann. This basic principle is modified in the various applications depending on the intended purpose and function, because this pump can also work as a drive unit.
Aus der Schrift EP 0 097 133 ist eine Lesung mit drei Zahnrädern bekannt, ebenfalls auch in der Lösung gemäss DE-OS 3 142 328 sind mehrere Zahnräder geltend gemacht. In diesen Fällen sind die entsprechenden Druckräume mittels der Kanäle durchgeschaltet. A reading with three gears is known from the document EP 0 097 133, and several gears are also claimed in the solution according to DE-OS 3 142 328. In these cases, the corresponding pressure rooms are connected through the channels.
Im Prinzip ist möglich bei diesen Einrichtungen durch die Regulation des Flüssigkeitsabflusses die Drehzahl bis zur eventuellen Umdrehungsblockierung zu steuern. In principle it is possible with these devices to control the speed until the rotation is blocked by regulating the liquid discharge.
Durch die Erhöhung der Zahnräderzahl ist möglich die By increasing the number of gears is possible
Erhöhung des Flüssigkeitsdruckes und damit auch der Einrichtungsleistung zu erzielen. Die Zuordnung der Zahnräder aber
erhöht die Abmessungen und das Gewicht, sodass die ganze Einrichtung die Kompaktibilität entbehrt, die in vielen Fällen ihrer Anwendung unumgänglich ist. Durch die Qurchschaltung der einzelnen mitarbeitenden Saug- und Druckräume stellt dann die ganze Einrichtung im Hinsicht des technologisches Gesichtspunktes die Erschwerung der Herstellung und dadurch auch das Wachsen der Konstenaufwände dar. To increase the fluid pressure and thus also to achieve the facility performance. The assignment of the gears increases the size and weight, so that the whole device lacks the compactness, which in many cases is indispensable for its application. Through the switching of the individual cooperating suction and pressure rooms, the entire facility then makes the production more difficult, and thus also increases the cost of the costs, from the technological point of view.
Wesen der Erfindung Essence of the invention
Die Nachteile der bisherigen Einrichtungen sind im beträchtlichen Mass durch die erfindungsgemässe Einrichtung für die hydrostatische Regulation der Drehung von Mechanismen beseitig, welche aus dem Zahnradgetriebe besteht, das in dem Gehäuse geschlossen und abgedichtet ist, wo die Separatsräume ausgebildet sind welche weiter mit dem Schleuderdrehzahlregler ausgestattet ist und der Druckmediumszufuhr durch den Achsenzufuhrkanal realisiert ist, deren Wesen darin liegt, dass das Zahnradgetriebe durch das Planetenradgetriebe gebildet ist, wobei durch den Kopfkreis des Hohlrades und des Kreislinieteiles des Soαnenrades und des Umlaufrades begrenzte Raum durch die Segmente ausgefüllt ist, welche die Bestandteile der Regulationsscheibe bilden, die mit dem Regulationsventil versehen ist. In den Segmenten sind die Überstromkanäle ausgebildet, welche die auf der Berührung der Verzahnung der einzelnen Räder entstehenden Gleichdruckräume durchschalten und welche in dem Regulationsventil eingemündet sind, mit welchem der Zentrifugalregler kinetisch verbunden ist, der auf der Antriebswelle gelagert ist. Das Regulationsventil besteht aus zwei Scheiben, die auf der Antriebswelle verschiebbar und drehbar und gegeneinander drehbar gelagert sind,wobei die die zu der Regulationsscheibe zugewandte Scheibe mit den Nadelverschlusselementen versehen ist, die in den Sammelkanal in der Regulationsscheibe eingreifen, auf welcher ein Ende der Feder abgestützt ist und das zweite Ende der Feder auf der Scheibe des Regulationsventils abgestützt ist, wobei seine zweite Scheibe mit dem Zentrifugalregulator kinetisch verbunden ist. The disadvantages of the previous devices are to a considerable extent eliminated by the device according to the invention for the hydrostatic regulation of the rotation of mechanisms, which consists of the gear transmission which is closed and sealed in the housing, where the separate rooms are formed, which are further equipped with the spin speed controller and the pressure medium supply is realized through the axle feed channel, the essence of which is that the gear transmission is formed by the planetary gear transmission, with space limited by the tip circle of the ring gear and the circular line part of the sun gear and the planet gear being filled by the segments which are the components of the regulating disc form, which is provided with the regulating valve. The overcurrent channels are formed in the segments, which switch through the constant pressure spaces created on the contact of the toothing of the individual wheels and which flow into the regulating valve to which the centrifugal regulator, which is mounted on the drive shaft, is kinetically connected. The regulating valve consists of two disks, which are displaceable and rotatably and rotatably rotatably on the drive shaft, the disk facing the regulating disk being provided with the needle closure elements which engage in the collecting channel in the regulating disk, on which one end of the spring is supported and the second end of the spring is supported on the disk of the regulating valve, its second disk being kinetically connected to the centrifugal regulator.
In der Antriebswelle ausgebildeter Achszufuhrkanal ist in der
Stelle der Verteilung des Arbeitsdruckmediums mit einem Rückschalagventil versehen und sind in ihn die Verteilungsradialkanäle eingemündet, die zwischen die Zähne des Sonnenrades herausgeführt sind. Axle feed channel formed in the drive shaft is in the Place the distribution of the working pressure medium with a return valve and in it the distribution radial channels open, which are led out between the teeth of the sun gear.
Durch die erfindungsgemässe Einrichtung wntsteht ein Übersetzungsgetriebe, welches die Drehbewegung zwischen der Rotationsquelle und einem anderen Mechanismus zu übertragen und laufend stufenlos das Drehzahlverhältnis und das Drehmomentverhältnis zwischen dem Antriebselemant und dem getriebenen Element zu verändern fähig ist. Dieses Drehzahl- und Drehmomentverhältnis ist möglich entweder gerade oder durch die automatische Regulation: oder mit einem anderen angeschlossenen Steuermechanismus zu steuern. Gegenüber der bisherigen Ausführungen ist nicht die erhöhte Leistung durch das erhöhte Gewicht und die grösseren Abmessungen bedingt und ist sehr kompakt. The device according to the invention creates a transmission gear which is able to transmit the rotary movement between the source of rotation and another mechanism and is capable of continuously changing the speed ratio and the torque ratio between the drive element and the driven element. This speed and torque ratio can be controlled either straight or through automatic regulation: or with another connected control mechanism. Compared to the previous versions, the increased performance is not due to the increased weight and the larger dimensions and is very compact.
Übersicht der Figuren auf den Zeichnungen Overview of the figures on the drawings
Auf den beigelegten Zeichnungen ist schematisch ein Beispiel der konkreten Ausführung der Einrichtung für die hydrostatische: Regulation der Drehung des Mechanismus gemäss der Erfindung dargestellt, wo Fig. 1 einen Querschnitt durch die Einrichtung, wo die innere Anordnung der Räder, der Segmente, der Druckräume und der Durchschaltungskanäle aichtbar ist, Fig. 2 einen Schnitt in der Ebene A - A aus Fig. 1 und Gig. 3 einen Schnitt in der Ebene B - 3 aus Fig. 1 darstellen. In the accompanying drawings, an example of the concrete implementation of the device for the hydrostatic: regulation of the rotation of the mechanism according to the invention is shown schematically, where Fig. 1 shows a cross section through the device, where the internal arrangement of the wheels, the segments, the pressure chambers and of the switching channels is visible, FIG. 2 shows a section in the plane AA from FIG. 1 and Gig. 3 represent a section in the plane B - 3 from FIG. 1.
Ausführungsbeispiel der Erfindung Embodiment of the invention
Die Einrichtung besteht aus einem Planetenradgetriebe The device consists of a planetary gear
1, 3, 4, welches in dem nicht dargestellten Gehäuse gelagert ist. Das Sonnenrad 1 ist auf der Antriebswelle 10 gelagert,, welche einen in der Achse ausgebohrten Achsenzufuhrkanal 1 6 aufweist In der Stelle der Auflagerung des Sonnenrades 1 ist
der Achsenzufuhrkanal 16 mit einem Rückschlagventil 18 beendet, hinter seinem Verschlusselement sind in den Achsenzufuhrkanal 16 die Radialverteilungskanäle 17 eingemündet, die zwischen die Zähne des Sonnsnrades 1 ausgeführt sind. Das Sonnenrad 1 ist in einem dauerhaften Eingriff mit den Umlaufrädern 3, welche in einem dauerhaftem Eingriff mit dem Hohlrad 4 sind, das auf der angetriebenen Welle 5 gelagert ist. Dieses ganze Planetenradgetriebe 1, 3, 4 ist von den Stirnseiten durch die Regulationsscheiben 9. dicht geschlossen, welche auch die Träger der Umlaufräder 3 bilden. Die Bestandteile der Regulationsscheiben 9 bilden die Segmente 2, welche den Raum zwischen dem Hohlrad 4 und den Umlaufrädern 3 so ausfüllen, dass die Separatdruckräume bei der Berührung der einzelnen Zahnräder 1, 3, 4 ausgebildet sind. Bei dem dargestellten Beispielt sind acht Druckkammer, immer zwei gegenübereinander angeordnet. In den Segmenten 2 sind die Überstromkanäle 6 angeordnet, welche die Kammer mit demselben Druck durchschalten und in den Sammelkanal 14 des Regulatiαnsventils 7 eingemunder sind. In der Sammelkanal 14 greifen die Nadelverschlusselemente 1 3 ein, die mit der Scheibe 11 fest verbunden sind, welche mit der zweiten Scheibe 1 2 auf der Antriebswelle 10 drehbar gelagert ist. Die Scheiben 11, 12 sind gegeneinander drehbar und angesichts der Antriebswelle 10 verschiebbar angeordnet. Zwischen der Scheibe 11 und der Regulationsscheibe 9 ist ei n Feder 15 untergebracht. Auf der zweiten Scheibe 12 stützen sich die Fleisspendeln des Zentrifugalreglers 8 ab. 1, 3, 4, which is mounted in the housing, not shown. The sun gear 1 is mounted on the drive shaft 10, which has an axis feed channel 1 6 drilled out in the axis. In the place of the support of the sun gear 1 the axis feed channel 16 ends with a check valve 18, behind its closure element the radial distribution channels 17, which are designed between the teeth of the sun gear 1, open into the axis feed channel 16. The sun gear 1 is in permanent engagement with the planet gears 3, which are in permanent engagement with the ring gear 4, which is mounted on the driven shaft 5. This entire planetary gear 1, 3, 4 is tightly closed from the end faces by the regulating disks 9, which also form the carriers of the planet gears 3. The components of the regulating disks 9 form the segments 2, which fill the space between the ring gear 4 and the planet gears 3 so that the separate pressure spaces are formed when the individual gear wheels 1, 3, 4 come into contact. In the example shown, eight pressure chambers are always arranged opposite one another. In the segments 2, the overflow channels 6 are arranged, which pass through the chamber with the same pressure and are merged into the collecting channel 14 of the regulating valve 7. The needle lock elements 1 3 engage in the collecting channel 14 and are fixedly connected to the disk 11, which is rotatably mounted on the drive shaft 10 with the second disk 1 2. The disks 11, 12 are rotatable relative to one another and are arranged so as to be displaceable in view of the drive shaft 10. Between the disc 11 and the regulating disc 9, a spring 15 is accommodated. The hard work pendulums of the centrifugal controller 8 are supported on the second disk 12.
Durch die Aufdrehung der Antriebswelle 10 beginnt die The rotation of the drive shaft 10 begins
Umdrehung des Sonnenrades 1. Dabei kommt zu der Bewegung der Flüssigkeit, die durchlaufend durch den Achsenzufuhrkanal 16 ergänzt wird, mittels der Überstromkanäle 6 auf dem Prinzip der Funktion der Zahnradpumpe. Durch die Erhöhung der Drehzahl der Antriebswelle 1 0 kommt zur Schleuderauslenkung der Fliehpendel des Zentrifugalreglers 8. Die Fliehpendel drücken über die zweite Scheibe 12 auf die Scheibe 11. Der Widerstand der Feder 1 5 wird übergewunden. Die Nadelverschlusselemente Rotation of the sun gear 1. The movement of the liquid, which is continuously supplemented by the axis feed channel 16, occurs by means of the overflow channels 6 on the principle of the function of the gear pump. The centrifugal pendulum of the centrifugal controller 8 is deflected by increasing the speed of the drive shaft 1 0. The centrifugal pendulums press the disc 11 via the second disc 12. The resistance of the spring 15 is overcome. The valve gate elements
13, welche mit der Scheibe 11 fest verbunden sind, werden in
den Sammelkanal 14 des Regulationsventils 7 eingeschoben. Es tritt eine kontinuierliche Begrenzung der Durchströmung der Flüssigkeit durch die Überströmkanäle 6 ein. Dadurch beginnt sich der Widerstand der Flüssigkeit gegen die gegenseitige Umdtehung der Umlaufräder 3 gegen das Sonnehrad 1 zu erhöhen. Es beginnt eine kontinuierliche Aufdrehung des Hohlrades 4, das mit der angetriebenen Welle 5 verbunden ist. Solange sich immer noch die Regulationsscheibe 9 als Träger der Umlaufräder 3 durchdreht, kommt es zur Reduktion der Drehzahl zwischen der Antriebswelle 1 0 und der angetriebenen Welle 5 und gleichzeitig kommt zur Vergrösserung des übertragenen Drehmomentes. Bei der bestimmten Drehzahl der Antriebswelle 10 kommt dazu, dass der Zentrifugalregler 8 mittels der Nadelverschlusselemente 13 den Durchfluss der Flüssigkeit durch die Überstromkanäle 6 ganz verschliesst. Der entstehene hydraulische Widerstand blockiert die gegenseitige Umdrehung der Zahnräder 1, 3, 4 gegenübereinander und dadurch kommt zur geraden Übertragung der Drehzahl von der Antriebswelle 10 auf die angetriebene Welle 5. Durch die Absenkung der Drehzahl der Antriebswelle 10 kommt durch die Einwirkung der Feder 15 zur Erneuerung der Flüssgkeitszirkulation und dadurch auch zur Herabsetzung der Drehzahl der angetriebenen Welle 5. 13, which are firmly connected to the disc 11, in the collection channel 14 of the regulating valve 7 inserted. There is a continuous limitation of the flow of liquid through the overflow channels 6. As a result, the resistance of the liquid to the mutual rotation of the planet wheels 3 against the sun wheel 1 begins to increase. A continuous rotation of the ring gear 4, which is connected to the driven shaft 5, begins. As long as the regulating disk 9 still rotates as a carrier of the planet gears 3, there is a reduction in the speed between the drive shaft 10 and the driven shaft 5 and at the same time there is an increase in the transmitted torque. At the specific speed of the drive shaft 10, the centrifugal controller 8 completely closes the flow of the liquid through the overflow channels 6 by means of the needle closure elements 13. The resulting hydraulic resistance blocks the mutual rotation of the gears 1, 3, 4 with respect to one another and this results in a straight transmission of the speed from the drive shaft 10 to the driven shaft 5 Renewal of the liquid circulation and thereby also to reduce the speed of the driven shaft 5.
Gewerbliche Anwendbarkeit Industrial applicability
Die vorgeschlagene Einrichtung ist möglich als ein automatisches oder halbautomatisches Getriebe, eine hydraulische Kupplung mit der Möglichkeit der automatischen Regulation oder für die Konstruktion eines hydraulischen Bremssystems u.a. The proposed device is possible as an automatic or semi-automatic transmission, a hydraulic clutch with the possibility of automatic regulation or for the construction of a hydraulic brake system, etc.
auszunützen. to take advantage of.
Hier beschriebene Einrichtung führt nicht die möglichen Alternationen ein, es möge siehe um die Zahl der Umlaufräder, um die Gestaltung der Verzahnung, um die Verbindung der einzelnen Teile u.a. handeln.
The device described here does not introduce the possible alternations, please see the number of planet gears, the design of the teeth, the connection of the individual parts, etc. act.