CH335277A

CH335277A - Hydraulisch wirkende Drosseleinrichtung

Info

Publication number: CH335277A
Authority: CH
Inventors: Werner Bartholomaus
Original assignee: Daimler Benz Ag
Priority date: 1954-04-30
Filing date: 1955-04-28
Publication date: 1958-12-31
Also published as: US2956647A; FR1123166A; AT192704B; DE1101981B; GB768829A

Description


  -Hydraulisch wirkende     Drosseleinriebtung       Die     Erfinduna    bezieht sieh auf eine     Dros-          seleinrielitung    insbesondere in dem Kreislauf  eines hydrostatischen Getriebes,     züm    Beispiel  Fahrzeuggetriebes, oder einer hydrostatischen       Fahr.zeugbremse,    mit einem durch eine Brems  pumpe erzeugten Kreislauf vorzugsweise kon  stanten Fördervolumens, bei welcher die in  der Betriebsflüssigkeit     befindliehe    Druck- und       Cresebwindigkeitsenergie    an der Drosselstelle  mindestens teilweise in Wärme,     vorzLigsweise     durch Reibung entlang einer Kanalwandung  in Reibungswärme,

   umgesetzt wird.  



  In den bekannten Getrieben     bzw.    Fahr  zeugbremsen werden zur Regelung     Drossel-          einriehtung,en    verwendet, die meist aus Häh  nen oder     Sehiebern-bestehen    und den     Durch-          trittsquersehnitt    für die Flüssigkeit je nach  der gewünschten Regelung mehr oder weniger  verkleinern.

       Muss    an der Drosselstelle, wie es  insbesondere bei     hydrostatisehen    Getrieben  und     hydrostatisehen    Fahrzeugbremsen der  Fall ist, ein grosser     Druekabfall    herbeige  führt werden, so ist die bisher     übliehe        ein-          faelie        Quersehnittsverkleinerung    bis     auf    einen  sehr kleinen Wert in verschiedener Hinsicht       iiaeli,teili,-,.    Sie kann     züm    Beispiel eine un  stabile Drosselung und eine unerwünschte       Aufsehäunuing    der Betriebsflüssigkeit, zum.

    Beispiel des Öls, nach der Drosselstelle zur  Folge haben, und die an der Drosselstelle       zum    Beispiel durch Bremsung auftretenden  hohen Drücke und Geschwindigkeiten der    Betriebsflüssigkeit rufen an den Wänden des  Drosselorgans eine erhebliche Erwärmung  und Verschleiss hervor, wobei die entstehen  den     Wärmeinengen    infolge ihrer Erzeugung  an einer sehr kleinen Stelle des Drosselorgans  schlecht abgeführt werden können.

   Anderseits  sind     Drosseleinrieht-ungen    bekannt, bei denen  in den -Weg des zu regelnden Mediums ein  mit dem     Absehlusskörper    verbundener, beim  Öffnen der     Einriehtiing    allmählich oder  stufenweise     aussehaltbarer    Widerstandskör  per eingeschaltet ist, der dem     Durchfluss    des  Mediums einen so hohen -Widerstand bietet,       dass    die     Durehflussmenge    im wesentlichen von  der Grösse dieses Widerstandes bestimmt wird,  Derartige Vorrichtungen konnten jedoch bis  her ebenfalls nicht als     Dro,

  -sseleinriehtung     für     hydrostatisehe    Getriebe oder hydrosta  tische Fahrzeugbremsen verwendet werden,  da diese bekannten Drosseleinrichtungen nicht  in der Lage waren, die anfallenden grossen  Wärmemengen abzuführen.  



  Die Erfindung bezweckt eine Behebung  der vorgenannten Mängel Lind besteht darin,       dass    die durch den Drosselvorgang entste  hende Wärme mindestens teilweise unmittel  bar durch die Wandung des Drosselorgans  nach aussen abgeführt wird.    In der beiliegenden Zeichnung ist     ein          Ausführungsbeispiej    des Erfindungsgegen  standes schematisch dargestellt.

   Es zeigen:           Fig.   <B>1</B> den Flüssigkeitskreislauf     eitiel,        liv-          drostafischen    Fahrzeugbremse mit der     Dros-          seleinriehtun-,          Fig.    2 das Drosselorgan der Einrichtung  in einem Längsschnitt.

      Eine hydraulische Fahrzeugbremse     um-          fasst    im wesentlichen eine zweckmässig von  der an das     Weehselgetriebe        ansehliessenden     Lind zur     Antriebsaelise    de-, Fahrzeuges füh  renden     Abtriebswelle   <B>1</B> aus angetriebene  Bremspumpe<B>V,</B> die ein konstantes oder     ver-          änderliehes    Fördervolumen ermöglicht.

   Diese  Bremspumpe saugt die Betriebsflüssigkeit aus  einem Behälter 2, der     züm    Beispiel entlüftet  sein kann, über eine Saugleitung<B>3</B> an     und          drüekt    sie über eine     Dr-Liekleitung    4 und das  Drosselorgan<B>5</B> in eine     Abflussleitung   <B>6,</B> aus  der sie wieder in den Behälter 2     zurilekfliesst.     Da der Antrieb der     Bremspunipe    von     der          Abtriebswelle   <B>1</B> des Fahrzeuggetriebes aus  erfolgt,

   führt eine an dem Drosselorgan<B>5</B>  vorgenommene Drosselung des Flüssigkeits  umlaufes eine     Bremsuing    der Bremspumpe<B>l'</B>  und damit eine Bremsung der     Abtriebswelle     des Fahrzeuggetriebes und     sehliesslieh        des     Fahrzeuges selbst herbei.  



  Das Drosselorgan<B>5</B> besteht     aus    einem     Zy_     linder<B>7</B> mit einem darin längsverschiebbaren  Kolben<B>8,</B> wobei der     zylindrisehe,    Mantel<B>9</B>  des Kolbens<B>8,</B> der mit dem Mantel<B>9</B> fest ver  bunden ist, von einer Nut.<B>10</B> von beispiels  weise     Vierkantquerschnitt        sehraubenförmig     in einem Bereich umgeben ist, der vom Kol  benboden<B>11</B> in     axia.ler    Richtung des Kolbens  bis etwa zur Mitte des Kolbenmantels reicht.

    An dem dem Kolbenboden<B>11</B> gegenüberlie  genden     Abschluss    der     sehraubenförmigen.          Nut        N        10        weist        der        Kolbenmantel   <B>9</B>     eine        breite          ringförmige        Abse.hlussnut    12 und an seinem  daran anschliessenden Ende eine gegenüber  dem Zylinder<B>7</B> mittels eines     Dielitringes   <B>13</B>  abgedichtete Führung     auf.    Der Zylinder<B>7</B>  besitzt an der dem Kolbenboden<B>11</B> nächst  gelegenen 

  Stirnwand 14 eine     Abflussöffnung     <B>15</B> und an seinem     Zylindermantel    in einem  etwa dem maximalen Kolbenhub entsprechen  den Abstand eine     Zuflussöffnung   <B>16,</B>     die    in         de]-        "#('zei-"teii        Stellt111,2-        (le.#,        Kolbeiis        >#          züi    der breiten Ringnut 12     fÜhrt.     



  Der Kolben<B>8</B> ist seinerseits     mit    einem z<B>'</B>     v-          findrisehen        Hohlritun    versehen     und        deni     Kolbenboden<B>11</B> -gegenüberliegend     eiitlang     einer     axialeil    feststehenden     Kolbenstange   <B>1.7</B>  mittels eines     Dielltrin-es   <B>1.8</B>     dielit   <B>-</B>     fülirt.     e<B>e</B>  wobei ein fest an     der        K-olbenstange   <B>17</B>     anzge-          

  ordneter    Steuerkolben<B>19</B> den     7ylindrisehen          Hohlrauin    in zwei     Teilriiiiiiie    20     und        -)l    auf  teilt. Dabei ist die     Kolbenstan-e   <B>17</B>     weiter-          I          hin    mit Kanälen 22     mid   <B>23</B> versehen, die zu  jeder der beiden Seiten des     Steuerkolbens19     führen und     zür    wahlweisen,

       Versehiebung   <B>des</B>  Kolbens<B>8</B>     entlan-        dew    Steuerkolben<B>19</B>     eill-          spreehend    mit Steuerflüssigkeit     besehiekt    wer  den können. Diese     Steiierflfi,#si,-lzeit    kann     ziiiii     Beispiel auch<B>öl</B> sein, welches aus dein Be  hälter 2     zusätzlieh    entnommen wird.  



  Der     aii    den Kolben<B>8</B> uni die Kolben  stange<B>1,7</B> herum     ansehliessende        Zylinderrauni     <B>25</B> ist weiterhin     dureb    eine Bohrung: 24 nach  aussen entlüftet.  



  Der Zylinder<B>7</B>     eiithält        sehliesslieli    einen       Zylinderniantel,    in     dem    im Bereich der     Zu-          und        Abflussöffming   <B>16</B>     bzw.   <B>115</B> eine     Külil-          wasser.qehlai-ige        --316    vorhanden ist.

   Der     Druek-          abfall    längs der     Drosselimt    überträgt auf  den Kolben ein     Drehnioment,    da-, gegebenen  falls durch eine     Kolben,-eridfilliriiiig   <B>27</B>     auf-          genommen    werden kann.  



  Wird die     Betriebsflüssigkeit    in der     dar-          gestellten        Brenisstellung        des        Drosselorg        .a        ns   <B>5</B>  von der Bremspumpe<B>l'</B> aus durch die     Druek-          leitung    4 und die     Zuflussöffnung   <B>16</B> zuge  führt lind in den Zylinder<B>7</B> geleitet,

   so     muss     <B>z</B>  <U>sie</U> von der breiten     Ringmit    12 des     Kolbens8     aus in die     sehraubenförmige    Nut<B>10</B> eintreten  und wird während des     Durehflusse"    durch  die verhältnismässig lange     sehraubenförinige     Nut erheblich gedrosselt, bis sie schliesslich  nach der Drosselung den. Kolben<B>8</B> an     seinein     Kolbenboden<B>11</B>     verlässt        und    aus der     Abfluss-          öffnuna   <B>15</B> in die     Abflussleitung   <B>6</B> abfliesst.

    Die starke Drosselung der     Brenisflüssigkeii     hat einerseits     zur    Folge-,     dass    auf den Antrieb  der     Breinspumpe   <B>l'</B>     ein    erhebliche" Brems-           itiolliellt    übertragen wird<B>und</B> anderseits,     (lass     an     der    Drosselstelle entlang der     sehrauben-          förmigen    Nut<B>10</B> eine erhebliche Erwärmung  auftritt, wobei die erzeugte Wärmemenge       Jedoeh    infolge der grossen       OberfMehe    des Kolbenmantels durch die       KÜhl.sehlange   <B>2,

  6</B>     zum    Beispiel mittels Kühl  wasser einfach abgeführt werden kann.  



  Wird der Kolben<B>8</B> durch eine Zuführung       von    Steuerflüssigkeit durch den Kanal<B>23</B> in       den    Teilraum<B>21</B> und durch eine     entspre-          ehende        Abführnng    von Steuerflüssigkeit aus       I   <B>g</B>  dein.

   Teilraum<B>20</B> durch den Kanal 22 in dem  Zylinder<B>7</B> nach unten verschoben, so kommen  die einzelnen Windungen der     spiralförmigen          'Zut   <B>10</B> zunehmend in den Bereich der     Zufluss-          Ufnung-   <B>16,</B> womit der Drosselwiderstand     ent.-          sprechend    herabgesetzt wird.

   Hat der Kolben  <B>8</B> seine untere     Grenzstellung    erreicht, so kann  die Betriebsflüssigkeit von der     Zuflussöffnung     <B>16</B> ans unmittelbar in den oberhalb des Kol  benbodens<B>11.</B> befindlichen Raum des Zylin  ders<B>7</B> gelangen, wodurch     praktiseh    keine  Drosselung mehr besteht und     aLieli    auf die  Bremspumpe     l'    kein.     Brenismoment    mehr über  tragen wird.  



  Es kann     zum    Beispiel auch     zweekmässig     .ein, der     sehraubenförmigen    Nut<B>10</B> keinen  rechteckigen, sondern einen     vieleekigen    Quer  schnitt zu geben. Auch ist es nicht notwendig,       (lass    der     Kolben8    an seinem dem Kolbenboden  <B>11.</B> gegenüberliegenden Ende gegenüber dein  Raum<B>25</B> des Zylinders<B>7</B> abgedichtet, und     dass     der Kolben<B>8</B> überhaupt mit der nur beispiels  weise dargestellten Steuervorrichtung mit  Steuerkolben<B>19</B> versehen ist. Die Steuerung  des Kolbens kann auch     auf    irgendeine andere,       zum    Beispiel mechanische, Weise erfolgen.

    Schliesslich ist auch nicht erforderlich,     dass     der Mantel des Zylinders<B>7</B> selbst eine Flüssig  keitskühlvorrichtung aufweist, obgleich diese  Ausbildung des Zylindermantels sehr     vortefl-          haft    ist. Für eine ausreichende Kühlung kann       zum    Beispiel auch     ein    von dem Zylinder<B>7</B>    unabhängiger     Küh:linantel    dienen, der den  Zylinder<B>7</B> umgibt, oder auch ein üblicher       -#V,ärmeta-Lise,her,    der in die     Abflussleitung   <B>6</B>  eingefügt ist Lind die von der Betriebsflüssig  keit aufgenommene Wärme an dieser Stelle  abführt.

Claims

PATENTANSPRUCH Drosseleinriehtung, insbesondere in dein Kreislauf eines hydrostatischen Getriebes, mit einem durch eine Bremspumpe erzeugten Kreislauf, bei welcher die in der Betriebs flüssigkeit befindliehe Druck- und Geschwin digkeitsenergie an der Drosselstelle mindestens teilweise in Wärme umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den Drossel vorgang entstehende Wärme mindestens teil weise -unmittelbar durch die Wandung des Drosselorgans nach aussen abgeführt wird.

UNTERANSPRÜCHE 1. Drosseleinrichtung nach Patentansprueh. bei welcher ein mit einer seinen zylindrischen Mantel mindestens teilweise sehraubenförmig umgebenden Nut versehener Kolben in einem von. der Betriebsflüssigkeit dureliströmten Zylinder längsversehiebbar ist, dadurch ge kennzeichnet, dass der Zylinder(7) minde stens im Bereich zwischen der Zu- und Ab- flussöffnung (15, 16) der Betriebsflüssigkeit, von einem Kühlmantel umgeben ist.

2. Drosseleinriehtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder mantel selbst eine Plüssigkeitskühlvorrichtung aufweist. 3. Drosseleinriehtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet' dass der Kühlman tel, Bestandteil eines Wärmetauschers ist, mit-'E tels welchem die von der Betriebsflüssigkeit aufgenommene Wärme wieder abgeführt wird. 4.

Drosseleinrichtung nach Patentansprueli, dadurch gekennzeiehnet, dass die Druck- -und Gesehwindigkeitsenergie durch Reibung ent,- i lang einer Kanalwandung in Reibungswärme umgesetzt wird.