Hydrostatischer Antrieb für den Lüfter einer Brennkraftmaschine

Abstract

 Der hydrostatische Antrieb für den Lüfter (11) einer Brennkraft­maschine weist einen Zahnradmotor (7) auf, dessen Drehzahl durch den von einem Thermostatventil (15) vorgegebenen Druck auf eine an sich an die Seitenflächen seiner Zahnräder anliegende, druckbeaufschlag­bare Dichtplatte (36) regelbar ist. Bei niedriger Temperatur der Kühlflüssigkeit ist die Drehzahl des Zahnradmotors gering, bei steigender Drehzahl erhöht sie sich durch zunehmendes Schließen des Thermostatventils stetig bis zur Maximaldrehzahl.

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die Erfindung geht aus von einem hydrostatischen Antrieb nach der Gattung des Hauptanspruchs. Wenn bei einer derartigen Einrichtung die Kühlflüssigkeit noch kalt ist, soll der Lüfter seine niedrigste Drehzahl erreichen, bei erwärmter Kühlflüssigkeit seine maximale Drehzahl. Bei bekannten Einrichtungen wird dies durch verstellbare Hydromotoren oder Hydropumpen oder Stromregelventile erreicht. Verstellbare Hydromaschinen sind teuer, bei Stromregelventilen ent­steht in einem Teil des Betriebszustandes ein stetiger Energiever­lust.

Vorteile der Erfindung

[0002] Der erfindungsgemäße hydrostatische Antrieb mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Einrichtung preiswert ist und nur sehr geringe Verlustleistung mit sich bringt.

Zeichnung

[0003] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung wiedergegeben. Letztere zeigt

in Figur 1 einen hydrostatischen Antrieb für den Lüfter einer Brennkraft­maschine in schematischer Darstellung,

in Figur 2 ein Aggregat dieser Einrichtung.

Beschreibung des Erfindungsbeispiels

[0004] In Figur 1 ist mit 1 eine Zahnradpumpe bezeichnet, die von einer Brennkraftmaschine 2 angetrieben ist und über eine Saugleitung 3 Druckmittel aus einem Behälter 4 ansaugt; in der Saugleitung ist eine Saugdrossel 5 angeordnet. An die Pumpe 1 ist eine Förderleitung 6 angeschlossen, die zu einem Zahnradmotor 7 führt, dessen Drehzahl veränderbar ist; auf dessen Verstelleinrichtung 20 ist weiter unten eingegangen.

[0005] An den Auslaß des Zahnradmotors 7 ist eine Leitung 8 angeschlossen, welche in eine Rückleitung 9 mündet, die durch einen Wärmetauscher 10 verläuft und dann zum Behälter führt. Der Zahnradmotor 7 treibt über eine Welle 35 das Lüfterrad 11 der Brennkraftmaschine an. Der Wärmetauscher steht mit dem Kühler 12 der Brennkraftmaschine in Wirkverbindung. Durch den Kühler 12 verläuft eine Leitung 13, in die auch der Thermostat 14 eines Thermostatventils 15 eindringt. In der Leitung 13 fließt die Kühlflüssigkeit der Brennkraftmaschine. Das Thermostatventil 15 hat zwei Schaltstellungen I und II. Auf dieses wirkt entgegen dem Thermostat 14 eine Druckfeder 16 ein. An das Thermostatventil 15 ist eine Leitung 17 angeschlossen, die von einer Leitung 18 ausgeht und zum Behälter 4 führt. Die Leitung 18 steht einerseits mit der Verstelleinrichtung 20 des Zahnradmotors 7 in Verbindung, andererseits mit einem Entlastungsventil 21; die Leitung 18 mündet ebenfalls in die Leitung 9. Zwischen der Mündungsstelle der Leitung 17 in die Leitung 18 und dem Entlastungsventil 21 ist eine Blende 22 angeordnet.

[0006] Das Entlastungsventil 21 hat eine Druckbetätigungseinrichtung 23, an die eine Leitung 24 mündet, welche von der Leitung 6 ausgeht. Ent­gegen der Druckbetätigungseinrichtung 23 wirkt auf das Entlastungs­ventil 21 eine Druckfeder 25 ein. Das Entlastungsventil 21 weist zwei Schaltstellungen I und II auf.

[0007] Von der Förderleitung 6 geht weiterhin eine Leitung 27 aus, welche in die Leitung 18 mündet, und zwar vor der Verstelleinrichtung 20 des Zahnradmotors 7; in der Leitung 27 ist eine Blende 28 angeord­net. An die Förderleitung 6 ist noch eine Leitung 29 angeschlossen, in der ein Druckbegrenzungsventil 38 angeordnet ist, dessen Auslaß ebenfalls in die Leitung 9 mündet.

[0008] Der Zahnradmotor 7 ist in Figur 2 etwas vereinfacht dargestellt. Er weist ein Gehäuse 30 auf, das beidseitig durch Deckel 31, 32 ver­schlossen ist. Im Gehäuseinnenraum kämmen zwei Zahnräder 33, 34 im Außeneingriff miteinander. Die nicht weiter bezeichneten Wellen­zapfen der Zahnräder sind in den Deckeln gelagert, es können jedoch auch - wie bekannt - besondere Lagerkörper hierfür vorgesehen sein. Lediglich die Abtriebswelle 35 des Zahnradmotors ragt über den Deckeln 31 hinaus; auf ihm ist das Lüfterrad 11 befestigt. Zwischen den Zahnradseitenflächen und dem Deckel 32 ist ein Zwischenraum 39 gebildet, in welchem eine druckbeaufschlagbare (gesteuerte) Dicht­platte 36 mit axialem Spiel angeordnet ist. Diese entspricht der symbolisch dargestellten Verstelleinrichtung 20 nach Figur 1. Durch den Deckel 32 dringt eine Bohrung 37, an welche die Leitung 18 ange­schlossen ist.

[0009] Nach Anlassen der Brennkraftmaschine 2 fördert die Pumpe 1 Druck­mittel zum Zahnradmotor 7. Bei niedrigem Druck fließt ein Steueröl­strom über die Leitungen 27, 18 und die dort angeordneten Blenden 28, 22 sowie über das Entlastungsventil 21, das sich nun in seiner Schaltstellung I befindet, in die Leitung 9 und weiter zum Behälter. Da die Temperatur der Kühlflüssigkeit noch niedrig ist, ist das Thermostatventil 15 in seiner Schaltstellung I. Das heißt aber auch, daß der Druck in Bohrung 37 des Zahnradmotors (welche an die Leitung 18 angeschlossen ist) gering ist, so daß die Dichtplatte 36 nicht an die Zahnradseitenflächen angedrückt wird. Dies bedeutet, daß das dem Zahnradmotor 7 zugeführte Druckmittel größtenteils zwischen der abgehobenen Dichtplatte und den Zahnradseitenflächen unmittelbar von der Druckseite zur Auslaßseite fließt (by-pass). Das hat zur Folge, daß sich die Abtriebswelle 35 nur langsam dreht und damit auch das Lüfterrad 11. Der Zahnradmotor hat seine minimale Drehzahl erreicht, und er läuft leicht an.

[0010] Steigt der Druck durch zunehmende Drehzahl der Brennkraftmaschine an, so wird das Entlastungsventil 21 durch den auch in der Leitung 24 ansteigenden Druck in seine Sperrstellung II geschaltet.

[0011] Wenn die Kühlflüssigkeit sich erwärmt, wird das Thermostatventil 25 durch den Thermostaten 14 nach und nach in seine Schaltstellung II verstellt. Das bedeutet, daß über die Leitungen 6, 27, 18 weniger Druckmittel zum Rücklauf 17 fließt, so daß der Druck in der Leitung 18 ansteigt und damit auch in der Bohrung 37. Nun wird die Dicht­platte 36 bei sich weiter schließendem Thermostatventil 15 mehr und mehr an die Zahnradseitenflächen angedrückt, so daß immer weniger Druckmittel entlang der Zahnradseitenflächen im by-pass von der Druckseite zur Auslaßseite des Zahnradmotors fließen kann. Dadurch erhöht sich die Drehzahl der Zahnräder und damit der Welle 35. Ist die richtige Kühlflüssigkeitstemperatur erreicht, dann ist das Thermostatventil 15 ganz geschlossen, und die Dichtplatte 36 wird nun mit einer solchen Überschußkraft an die Zahnradseitenflächen gedrückt, daß überhaupt kein Druckmittel mehr von der Druckseite entlang der Dichtplatte zur Auslaßseite fließen kann. Damit hat auch das Lüfterrad 11 seine maximale Drehzahl erreicht, und dies bedeutet maximale Kühlleistung.

[0012] Durch das Druckbegrenzungsventil 38 wird die Hydraulikanlage gesichert bzw. die maximale Drehzahl des Lüfterrads begrenzt. Daraus erkennt man, daß auf einfachste Weise eine Drehzahlregelung des Lüfterrads 11 erreicht wird. Es sei noch bemerkt, daß Zahnradmotoren mit derartiger Steuerung der Dichtplatten bekannt sind, jedoch nicht im Zusammenhang mit der beschriebenen Einrichtung.

[0013] Befindet sich das Thermostatventil in Sperrstellung II und wird nun die Brennkraftmaschine abgeschaltet, so wird auch gleichzeitig die Dichtplatte 36 am Zahnradmotor entlastet. Damit kann also Druck­mittel wieder entlang der abgehobenen Dichtplatte zur Auslaßseite strömen. Wird die Brennkraftmaschine jetzt wieder zugeschaltet und befindet sich das Thermostatventil 15 noch in Sperrstellung II, so ist ein einwandfreies Anlaufen des Zahnradmotors über das geöffnete Entlastungsventil 21 möglich, das erst nach einem bestimmten Druck­aufbau in der Leitung 6 schließt.

[0014] Es ist natürlich möglich, auch auf der anderen Seite der Zahnräder eine der Dichtplatte 36 entsprechende Dichtplatte (gesteuert oder ungesteuert) anzuordnen.

Ansprüche

1. Hydrostatischer Antrieb für den Lüfter (11) einer Brennkraft­maschine (2), wobei der Hydromotor (7) ein Zahnradmotor ist, der eine sich an die Seitenflächen der Zahnräder auf mindestens einer Seite derselben anliegende, axial bewegliche Dichtplatte (36) auf­weist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtplatte durch einen von einem Thermostatventil (15) vorgegebenen Druck beaufschlagbar oder entlastbar ist, daß das Dehnstoffelement (14) des Thermostatventils im Kühlflüssigkeitsstrom der Brennkraftmaschine liegt und daß eine von der Förderleitung (6) der Hydraulikpumpe (1) ausgehende und eine Drossel (28) enthaltende Leitungsverbindung über das Thermostat­ventil zum Behälter besteht.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Thermo­statventil (15) ein Entlastungsventil (21) vorgeschaltet ist, das durch den in der Förderleitung herrschenden Druck gesteuert ist.

Zeichnung