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Kupplung für Flüssigkeitsgetriebe.
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Kraftübertragung. Ist der Regler geöffnet, d. h. gibt er der Flüssigkeit den unmittelbaren Durchgang frei, so strömt diese im Kurzschluss durch die Öffnung, so dass die getriebenen Teile des Getriebes keine Bewegung erhalten.
Bekanntlich muss eine Kupplung stets nach und nach wirksam werden. Di. e Erfüllung dieser Bedingung ist bei Flüssigkeitsgetrieben um so notwendiger, als bei jedesmaligem Öffnen des unmittelbaren Durchgangs der Flüssigkeit von dem einen Raum in den anderen Wasserschläge auftreten, deren Beseitigung auf dem gewöhnlichen Wege unmöglich ist, weil dazu die im Getriebe, umlaufende Flüssigkeit vollständig luftfrei sein müsste.
Bei bekannten Kupplungen wird das Regelglied durch eine Feder in der Schlussstellung gehalten. Dabei bewirken aber die Wasserschläge ein Zittern der Feder, so dass das Regelglied auf seinen Sitz aufschlägt und die Wirkung der Wasserschläge bestehen bleibt. Die Folgen sind ein störender Lärm, die Übertragung schädlicher Stösse auf alle Teile, sowie ein schlechtes Arbeiten des Getriebes.
Im Gegensatz hiezu ermöglicht die Kupplung nach der Erfindung die sofortige Frei-
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beweglichen Teile und Fig. 3 eine der Fig. i ähnliche Ansicht, welche die Teile in einer anderen Stellung zeigt. Die Fig. 4 und 5 veranschaulichen in Quer-und Längsschnitt eine mit einer solchen Kupplung ausgerüstete hydraulische Kraftübertragungsanlage für ein Automobil.
Das die Kupplung bildende Regelglied besteht aus einem Zylinder a, der an einem Ende vollständig offen ist und am anderen Ende einen mit Öffnungen b von verhältnismässig grossem Querschnitt versehenen Boden hat. Über diesem Boden liegt eine bewegliche Klappe c, mit sehr kleinen, den Öffnungen b gegenüberliegenden Bohrungen d. Der Zylinder a ist in einer Büchse e verschiebbar, deren Deckel feine Führungshülse g für die Bedienungsstange 7z des Zylinders a trägt.
Der Zylinder a durchdringt die Aussenwand i des Getriebegehäuses (Fig. 4) und
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einander trennt, deren einer mit der unter Druck stehenden, die getriebenen Teile in Tätigkeit setzenden Flüssigkeit in Verbindung steht, wogegen der andere Raum mit der nicht unter Druck stehenden, zu den Kraftpumpen zurückkehrende Flüssigkeit verbunden ist.
Die Öffnung in der Scheidewand j ist etwas kegelförmig und bildet einen Sitz für das gleichfalls kegelförmig auslaufende Ende des Zylinders a. Eine vorzugsweise im Innern des Zylinders a angeordnere Feder in sucht das Ende des Zylinders beständig auf seinen Sitz in d, er Scheidewand j zu drücken.
Die Wirkungsweise ist folgende :
In der aus Fig. i und 4 ersichtlichen Stellung sind die beiden Räume A, l voneinander getrennt ; die von den Kraftpumpen gelieferte Druckflüssigkeit treibt die Motorpumpen, mit anderen Worten : das Getriebe ist eingerückt. Wird nun an der Stange h gezogen, so gleitet der Zylinder a in seine Büchse e hinein, wodurch die Öffnung in der Scheidewand j freigegeben wird (Fig. 3) und die Flüssigkeit der Räume A, 1 kurzschliesst.
Die Flüssigkeit wirkt infolgedessen nicht mehr auf die Motorpumpen, d. h. die Kraft- übertragung ist ausgerückt.
Lässt man den Zylinder a in die in der Zeichnung (Fig. i) dargestellte Schlussstellung zurückgehen, so wird die Kraftübertragung von neuem eingerückt.
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In der in Fig. i dargestellten Ruhelage des Zylinders a ist der gesamte Innenraum n der Anordnung mit Flüssigkeit gefüllt, die durch die Bohrungen d der Klappe e mit der im Raum k befindlichen Flüssigkeit in Verbindung steht. Wenn man zum Ausrücken des Getriebes die Durchgangsöffnung der Zwischenwand j durch Zurückziehen des Zylinders a in seine Büchse e freigibt, so hebt die im Raum n befindliche Flüssigkeit die Klappe c ab (Fig. 3) und kann dann durch die Öffnungen b, die einen beträchtlichen Querschnitt haben, frei ausströmen. Der Eintritt des Zylinders a in seine Büchse e erfolgt rasch, das Ausrücken somit augenblicklich.
Umgekehrt drückt bei der entgegengesetzt gerichteten Schliessbewegung die Füssigkeit, die in das Innere des Zylinders a und der Büchse e eintreten muss, die Klappe c auf den durchbrochenen Boden des Zylinders a und schliesst so die Öffnungen b ab. Die Flüssigkeit kann also nur durch die kleinen Bohrungen d'der Klappe c in den Raum n strömen. Es ergibt sich demnach eine Kataraktwirkung, die eine Bremsung der Wirkung der Rückholfeder l1t während der Schliessbewegung zur Folge hat ; diese Bewegung erfolgt also ganz
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geregelt werden.
Ausserdem wird die durch die Klappe c hervorgerufene Bremswirkung gegen das Ende der Schliessbewegung noch durch die Wirkung des Aufsetzens der Kegelfläche des Zylinders a auf ihren gleichfalls kegelförmigen Sitz in der Scheidewand j unter-. stützt. Die ganz allmählich erfolgende Schliessbewegung geht selbsttätig und ausserordentlich sanft vor sich, so dass die Entstehung von Wasserschläge ausgeschlossen ist.
Die Dichtung des Zylinders a in seiner Büchse é und der Stange li in ihrer Hülse g kann in jeder beliebigen Weise erfolgen, insbesondere mit Hilfe von Rillen, wie in der Zeichnung dargestellt ist. Die Klappe c kann aus verschiedenen Stoffen bestehen, z. B. aus Metall. Fiber usw. und mit einer Schliessfeder versehen sein.
Die Erfindung bezieht sich auf alle Arten von Flüssigkeitsgetrieben für jeden Verwendungszweck.
In Fig. 4 und 5 ist ihre Anwendung beispielsweise an einer hydraulischen Kraftanlage für Automobile gezeigt, bei welcher das beschriebene Kupplungsorgan neben den eigentlichen Steuerorganen (x, y, z) für drei Kraftpumpen A, B, C eingeschaltet ist, welch letztere mit zwei Motorpumpen D, E innerhalb des Gehäuses z angeordnet sind, wobei die Verbindung zwischen den beiden Pumpengruppen durch die Räume fund l hergestellt ist. Letztere sind an der Druckseite der Kraftpumpen durch eine als Sitz für eine Steuerung dienende Leitung und an der Saugseite durch eine'Scheidewand voneinander getrennt.
Die drei Kraftpumpen A, B, C drücken die Flüssigkeit durch Schlitze in die Kammern ihrer Steuerungen x, y, z, welche die Druckflüssigkeit abwechselnd in die Räume A und
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wird in den Raum k und von da in die Saugseite der Kraftpumpen geführt.
Das Kupplungsorgan (a, e, R) ist in dem Raum 1 untergebracht und verdeckt eine Öffnung in der Scheidewand j.
Bei Beginn der Bewegung sind die drei Kraftpumpen A, B und C durch den Raum 1 ? kurzgeschlossen. Die drei entsprechenden Steuerungen verschliessen die Öffnungen der betreffenden Pumpen und in der Anlage ist keine unter Druck stehende Plüssigkeit vorhanden.
Zwecks Antritts der Fahrt wird durch Betätigung der Steuerung die Flüssigkeit durch
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einstellen zu können, wird die den Gegenstand der Erfindung bildende Kupplung betätigt, die durch Freigabe der in der Scheidewand j vorhandenen Öffnnng die Entstehung eines Druckes verhindert. Sodann wird die erwähnte Öffnung verschlossen, wodurch sich im Raume l ein allmählich steigender Druck einstellt, der die Pumpen D und E in Bewegung setzt.
Während der Tätigkeit der Pumpen wird der Raum 1 immer von unter Druck stehender Flüssigkeit gefüllt sein, wogegen im Raum h eine unter Saugwirkung stehende, nicht unter Druck gesetzte Flüssigkeit vorhanden sein wird.
Um zu einer anderen Geschwindigkeit überzugehen, z. B. durch Ausschaltung der Pumpen A und B und Einschaltung der Pumpe C, muss vorerst das ganze Steuerungssystem vom Druck entlastet werden und zu diesem Zwecke wird die Kupplung (a, e, g) derart betätigt, dass sie die von ihr früher abgesperrte Öffnung in-der Scheidewand freigibt, so dass eine direkte Verbindung zwischen dem Raume k, in welchem kein Druck besteht, und dem Raum 1, in dem Druck herrscht, hergestellt wird. Der Druck in diesem letzteren Raum fällt augenblicklich und das Steuerungssystem kann in der neuen Lage eingestellt werden.
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Um den Druck wieder herzustellen, wird die Kupplung in die Schlussstellung zurückgebracht. Sie muss auch betätigt werden, wenn die Kraftübertragung auf die Triebräder augenblicklich unterbrochen werden soll, um den Druck herabzusetzen.
PATENT-ANSPRÜCHE : i. Kupplung für Flüssigkeitsgetriebe, daduch gekennzeichnet, dass die den Pumpenund Motorenraum verbindende Öffnung durch ein hohles Regelglied abgeschlossen ist, dessen Innenraum mit der Übertragungsflüssigkeit im Pumpenraum durch eine selbsttätig schliessende,. mit kleinen Bohrungen (il) versehene Klappe in Verbindung steht, die beim Öffnen die im Innern des hohlen Gliedes befindliche Flüssigkeit ungehindert austreten lässt, wogegen sie beim Schliessen den Wiedereintritt der Flüssigkeit nur durch die kleinen Bohrungen zulässt, so dass eine selbsttätige, die Entstehung von Wasserschläge hindernde Bremsung erreicht wird.