Flüssigkeitsgetriebe. Gegenstand der Erfindung ist ein Flüs sigkeitsgetriebe mit gleichmässig veränder licher Übersetzung. Das neue Getriebe be sitzt eine auf der treibenden Welle sitzende Flüssigkeitspumpe und einen auf der getrie benen Welle ringförmig um die Flüssigkeits pumpe angeordneten Flüssigkeitsmotor mit radial beweglichen Kolben und wenigstens einem gleichmässig von Null bis auf einen Höchstwert verstellbaren Arbeitsraum, der durch Überströmkanäle an die Arbeitsräume der Flüssigkeitspumpe angeschlossen ist und dessen jeweilige von der Pumpe aufgenom mene Treibmittelmenge bei konstanter Lei stungsübertragung die jeweilige Übersetzung bedingt,
wobei in dem Flüssigkeitsmotor bei gleicher Drehzahl der treibenden und der ge triebenen Welle kein Treibmittelumlauf statt findet.
Die ringförmige Anordnung des Flüssig keitsmotors um die Flüssigkeitspumpe er möglicht, die seitlichen Gehäusedeckel zur Treibmittelführung mit zu verwenden und hierdurch die Treibmittelwege denkbar kurz zu erhalten, Ferner ermöglicht diese Anordnung des Flüssigkeitsmotors, das Treibmittel der Flüs sigkeitspumpe in @achsialer Richtung zu zuführen und radial von ihr.abzuführen, so dass die Fliehkraft zur Füllung und zur Ent leerung der Hauptpumpe nutzbar gemacht werden kann.
Im weiteren Ausbau des Gegenstandes der Erfindung lassen sich die Überström kanäle und eine diese Kanäle begrenzende, umlegbare Trennungswand so anordnen, dass durch einfaches Umlegen der Trennungswand die Flüssigkeitspumpe auf Leerlauf geschal tet und dadurch die anzutreibende Welle jederzeit stillgesetzt oder die Beaufschlagung des Flüssigkeitsmotors und dadurch die Dreh richtung der anzutreibenden Welle geändert werden kann.
Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Es ist Fig. 1 ein Querschnitt durch das Ge triebe nach Linie A -B der Fig. 2, Fig. 2 ein Längsschnitt nach Linie C-D der Fig. 1;
Fig. 3 zeigt ein Führungsstück mit fest stehender Trennungsleiste in Stirnans'cht, und Fig. 4 den zugehörigen Grundriss; Fig. 5 zeigt ein Führungsstück mit dreh- bnrer Trennnngsle-sie in Stirnansicht; Fig. 6 bis Fig. 8 sind zugehörige Ober ansichten bei verschiedenen Stellungen der Trennungsleiste.
Das Flüssighe@tsgetriebe besteht aus einer von der Welle 1 angetriebenen Flüssigkeits pumpe und einem um diese Pumpe ringför mig angeordneten Flüssigkeitsmotor, der die Welle 2 antreibt.
Pumpe und Motor sind als Drehkolben maschinen ausgebildet und in ein Gehäuse 3 eingebaut, welches beiderseits durch Deckel 4 und 4' abgeschlossen ist. Auf der treibenden Welle 1 ist die Kolbentrommel 5 der Flüssig keitspumpe befestigt, welche sich innerhalb eines Gehäuses 6 dreht, das fest mit der ge- lriebenen Welle 2 verbunden ist. Beide Wel len sind unter Zuhilfenahme von Büchsen in den Deckeln 4 und 4' gelagert. Die Kolben trommel 5 trägt in Schlitzen 7 radial ver schiebbare Kolben 8, die durch Federn 9 an die Lauffläche des Gehäuses 6 gedrückt wer den. Die Flüssigkeitspumpe ist hierbei seit lich durch einen Deckel 10 abgeschlossen.
D_e Kolbentrommel 11 des Flüssigkeils- motors liegt ringförmig um die Flüssigheits- pumpe und ist mit dem Gehäuse 6 verbunden, oder mit ihm aus e#nem Stück hergestellt. Sie trägt in radialen Schlitzen 12 eine An zahl Kolben 13, die durch Federn 14 nach aussen gedrückt werden. Die Kolbentrommel 11 ist zw#schen den seitlichen Deckeln 4 und 4' des Aussengehäuses 3 drehbar gelagert.
Das Laufgehäuse für den Flüssigkeils- motor wird gebildet durch zwei diametral zu einander liegende Führungsstücke 15, zwi schen denen zwei diametral liegende radial verschiebbare Teile 16 des Laufgehäuseman- te!s gelagert sind. Diese Teile können bei spielsweise durch Schraubenspindeln 17 der Kolbentrommel 11 mehr oder weniger ge nähert werden. Die Schraubenspindeln 17 -werden durch Zahnräder 18 einzeln oder ge.- nieinsam durch eine besondere, nicht darge- stellte Welle verstellt.
Es können dadurch die beiden Arbeitsräume 19 des Flüssigkeits motors und damit dessen Tre:bmittelmengen gleichmässig geiinclert werden. Um in jeder Lage der Laufgehäuseteile 16 ein stossfreies Übergleiten der Kolben 13 zu erhalten, sind an den @ührun@@sstücl_cn 15 besondere Füh rungsleisten 15' vorgesehen. In den Füh rungsstücken 15 sind ferner als >Jberström- kanäle d'enende Ausnehmungen ?0 und 20' vorhanden, die durch eine schräge Leiste 21 voneinander getrennt sind.
Von den Ausneh- mungen 20 und 20' führen Durchbrüche 22 und 22' nach den beiden Arbeitsräumen 19 des Flüssigkeitsmotors.
D;e Ausnehmungen 20 stehen mit dem Hohlraum 23 des Deckels 4 in Verbindung. In diesem Hohlraum mündet ein Durchbruch 25 des Gehäuses 6 der Flüssigkeitspumpe ein, wodurch der Hohlraum 23 dieses Deckels an den Druckraum der Flüssigkeitspumpe ange schlossen ist.
Die andern Ausnehmungen 20' sind an den Hohlraum ?:3' des Deckels 4' angeschlos sen (Fig. 2), der mit einem Ringraum 24 des Gehäuses 6 in Verbindung steht. Von diesem Raum aus führt ein Kanal 24' zu dem Saug raum der Fliiss;gkeitspumpe. Diese Umfüh- rungshanäle für das Treibmittel sind mög lichst kurz und bogenförmig gestaltet, um eine günstige Treibmittelführung zu erhal ten.
Hierbei ist bei der Flüssigkeitspumpe die Eintrittsöffnung 24' für das Treibmittel achsial, die Austrittsöffnung 25 radial an geordnet, so dass die Fliehkraft zur Füllung und zur Entleerung der Flüssigkeitspump, nutzbar gemacht ist.
Die Wirkungsweise des Getriebes ist folgende: Sollen die tre#bende Welle 1. und die ge triebene \Felle ? mit: der gleichen Drehzahl umlaufen, so werden die Laufgehäuseteile 16 der Kolbentrommel 11 so weit genähert, dass sich diese eben noch an den Teilen 16 v or- be1ewegen kann. Wird nun die Kolbentrom mel 5 der Flüss'gkeitspumpe im Uhrzeiger sinne (Fig. 1) angetrieben, so findet das zwi- sehen der Flüssigkeitspumpe und dem Flüs sigkeitsmotor befindliche gespannte Treib mittel in letzterem keinen Ausweg.
Es kann daher auch kein Treibmittelumlauf stattfin den. Dagegen drückt das Treibmittel gegen das Gehäuse 6 und nimmt die Welle 2 mit, die dadurch in der gleichen Drehrichtung und mit derselben Drehzahl angetrieben wird. Das Treibmittel wirkt also in diesem Falle als reines Kupplungsglied.
Werden jedoch die Lauf gehäuseteile 16 in die in Fig. 1 dargestellte Lage gebracht, so drückt das von der Flüssigkeitspumpe geför derte Treibmittel ebenfalls gegen das Ge häuse 6. Gleichzeitig aber kann das Treib mittel durch die Ausnehmung 25, die Deckel räume 23, die Ausnehmungen 20 und die Durchbrüche 22 auf die jetzt freien Teile der Kolben 13 des Flüssigkeitsmotors drücken. Es muss sich daher die Kolbentrommel 11 und mit ihr das Gehäuse 6 und die Welle 2 in demselben Sinne drehen, wodurch auch eine Förderung der Flüssigkeitspumpe ein tritt.
Von den Arbeitsräumen 19 des Flüs sigkeitsmotors kehrt dann das entspannte Tre#bmittel durch die Durchbrüche 22', die Ausnehmungen 20', die Deckelräume 23', den Hohlraum 24 und die Öffnung 24' zum Saug raum der Pumpe zurück. Um diese den Flüs sigkeitsmotor durchströmende Treibmittel- menge zu fördern, muss aber die Kolbentrom mel 5 der Flüssigkeitspumpe an ihrem Ge häuse 6 vorbeieilen, das heisst die getriebene Welle 2 bleibt gegenüber der treibenden Welle 1 zurück.
Je grösser demnach die Treib mittelmenge des Flüssigkeitsmotors wird, desto kleiner wird die Drehzahl der getrie benen Welle, desto grösser wird aber auch das Drehmoment, weil in gleichem Masse der Treibmitteldruck in dem Flüssigkeitsmotor eine grössere Kolbenfläche vorfindet. Es bleibt daher bei diesem Getriebe das Produkt aus Drehzahl und Drehmoment, das heisst die Leistung konstant.
Um die Welle 2 bei weiterlaufender Welle 1 stillzusetzen oder im entgegengesetz ten Sinne antreiben zu können, sind in den Führungsnuten 15 (Fug. 5 bis 8) Leisten 21' angebracht, die um einen Zapfen 26 drehbar gelagert sind und durch eine nicht näher ge zeigte Einrichtung verschwenkt werden kön nen. Bei Vorwärtsgang nehmen sie die in Fig. 6 gezeigte Lage ein. Stehen die Leisten 21' in der Mittelstellung (Fug. 7), so findet ein Leerlauf des Getriebes statt, weil das Treibmittel, ohne Widerstand zu überwinden, von den Deckelräumen 23 zu den Deckel räumen 23' gelangen kann und dadurch die Flüss#gkeitspumpe kurzgeschlossen ist.
Bringt man die Leisten in die Stellung nach Fig. 8, so wird der Flüssigkeitsmotor in umgekehr ter Richtung beaufschlagt. De Trennungs leisten 21' ersetzen daher die bisher notwen digen Entlastungs- und Umsteuerglieder.
Wie ersichtlich, kann in der beschriebenen Weise mit einfachen Mitteln ein Flüssigke-ts- getriebe mit veränderlicher Übersetzung mit Links- -und Rechtslauf der getriebenen Welle 2 geschaffen werden, welches infolge kurzer Treibmittelwege, Vermeidung jeder plötz lichen Richtungsänderung, niedriger Treib mittel- und niedriger radialer Kolben geschwindigkeit einen guten Nutzeffekt er zielt und gleichzeitig kleine Abmessungen er hält.
Hierbei kann an Stelle des dargestell ten doppelt wirkenden Flüssigkeitsmotors mit zwei radial verschiebbaren Laufgehäusetei- len auch ein. einfach wirkender Flüssigkeits motor mit nur einem radial verschiebbaren Laufgehäuseteil verwendet werden.
Fluid transmission. The subject of the invention is a liq fluid transmission with uniformly changeable Licher translation. The new transmission has a liquid pump sitting on the driving shaft and a liquid motor arranged on the driven shaft in a ring around the liquid pump with radially movable pistons and at least one working space that can be adjusted evenly from zero to a maximum value, which is connected to the working spaces through overflow ducts Liquid pump is connected and its respective amount of propellant absorbed by the pump with constant power transmission determines the respective ratio,
wherein in the liquid motor at the same speed of the driving and the driven shaft no propellant circulation takes place.
The ring-shaped arrangement of the liquid motor around the liquid pump makes it possible to use the side housing cover to guide the propellant and thereby keep the propellant paths as short as possible. Furthermore, this arrangement of the liquid motor enables the propellant of the liquid pump to be supplied in the axial direction and radially from her. discharge so that the centrifugal force can be used to fill and empty the main pump.
In the further expansion of the subject matter of the invention, the overflow channels and a separating wall that delimits these channels can be arranged in such a way that the liquid pump is switched to idle by simply turning the separating wall and thereby the shaft to be driven is stopped at any time or the application of the liquid motor and thereby the The direction of rotation of the shaft to be driven can be changed.
An example embodiment of the invention is shown in the drawing. It is Fig. 1 is a cross section through the Ge gear along line A-B of Fig. 2, Fig. 2 is a longitudinal section along line C-D of Fig. 1;
FIG. 3 shows a guide piece with a fixed separating strip in front view, and FIG. 4 shows the associated floor plan; 5 shows a guide piece with a rotating separator in an end view; Fig. 6 to Fig. 8 are associated top views at different positions of the separation bar.
The liquid transmission consists of a liquid pump driven by the shaft 1 and a liquid motor arranged in a ring around this pump, which drives the shaft 2.
Pump and motor are designed as rotary piston machines and built into a housing 3, which is closed on both sides by covers 4 and 4 '. The piston drum 5 of the liquid pump is fastened to the driving shaft 1 and rotates within a housing 6 which is firmly connected to the driven shaft 2. Both Wel len are stored with the help of cans in the covers 4 and 4 '. The piston drum 5 carries in slots 7 radially ver slidable piston 8, which is pressed by springs 9 to the running surface of the housing 6 who the. The liquid pump is closed by a cover 10 since Lich.
The piston drum 11 of the liquid wedge motor lies in the shape of a ring around the liquid pump and is connected to the housing 6 or is made from one piece with it. It carries in radial slots 12 a number of pistons 13 which are pressed by springs 14 to the outside. The piston drum 11 is rotatably mounted between the side covers 4 and 4 ′ of the outer housing 3.
The barrel housing for the liquid wedge motor is formed by two diametrically opposite guide pieces 15, between which two diametrically located, radially displaceable parts 16 of the barrel casing are mounted. These parts can be approximated more or less ge at example by screw spindles 17 of the piston drum 11. The screw spindles 17 are adjusted individually or collectively by toothed wheels 18 by means of a special shaft, not shown.
As a result, the two working spaces 19 of the liquid motor, and thus its amounts of fuel, can be evenly included. In order to ensure that the pistons 13 slide over smoothly in every position of the barrel housing parts 16, special guide strips 15 'are provided on the @ ührun @@ sstücl_cn 15. In the guide pieces 15 there are also recesses "0" and "20" which end as "overflow ducts", which are separated from one another by an inclined strip 21.
Openings 22 and 22 'lead from the recesses 20 and 20' to the two working spaces 19 of the liquid motor.
The recesses 20 are in communication with the cavity 23 of the cover 4. In this cavity opens an opening 25 of the housing 6 of the liquid pump, whereby the cavity 23 of this cover is connected to the pressure chamber of the liquid pump.
The other recesses 20 'are connected to the cavity?: 3' of the cover 4 'ruled out (FIG. 2), which is connected to an annular space 24 of the housing 6. A duct 24 'leads from this space to the suction space of the liquid pump. These bypass ducts for the propellant are designed to be as short and curved as possible in order to obtain favorable propellant guidance.
Here, in the liquid pump, the inlet opening 24 'for the propellant is axially arranged, the outlet opening 25 is arranged radially, so that the centrifugal force can be used for filling and emptying the liquid pump.
The mode of operation of the gear unit is as follows: Should the moving shaft 1. and the driven heads? with: rotate at the same speed, the barrel housing parts 16 of the piston drum 11 are brought so close that it can just move forward on the parts 16. If the piston drum 5 of the liquid pump is now driven clockwise (FIG. 1), there is no way out of the taut propellant located between the liquid pump and the liquid motor in the latter.
There can therefore also be no circulation of propellant. In contrast, the propellant presses against the housing 6 and takes the shaft 2 with it, which is thereby driven in the same direction of rotation and at the same speed. In this case, the propellant acts as a pure coupling member.
However, if the barrel housing parts 16 are brought into the position shown in Fig. 1, the propellant supported by the liquid pump also presses against the Ge housing 6. At the same time, however, the propellant can clear through the recess 25, the cover 23, the recesses 20 and the openings 22 press on the now free parts of the piston 13 of the liquid motor. It must therefore rotate the piston drum 11 and with it the housing 6 and the shaft 2 in the same sense, whereby a promotion of the liquid pump occurs.
From the working spaces 19 of the liquid motor, the relaxed Tre # bmittel then returns through the openings 22 ', the recesses 20', the cover spaces 23 ', the cavity 24 and the opening 24' to the suction space of the pump. In order to convey this amount of propellant flowing through the liquid motor, the piston drum 5 of the liquid pump must hurry past its housing 6, that is to say the driven shaft 2 remains behind the driving shaft 1.
The greater the amount of propellant of the liquid motor, the lower the speed of the driven shaft, but the greater the torque, because the propellant pressure in the liquid motor has a larger piston area to the same extent. The product of speed and torque, i.e. the power, therefore remains constant in this gearbox.
In order to shut down the shaft 2 while the shaft 1 continues to run or to be able to drive it in the opposite direction, strips 21 'are attached in the guide grooves 15 (Fug. 5 to 8), which are rotatably mounted about a pin 26 and shown by a non-detailed ge Device can be pivoted NEN. When moving forward, they assume the position shown in FIG. If the strips 21 'are in the middle position (Fig. 7), the gearbox idles because the propellant can pass from the cover spaces 23 to the cover spaces 23' without overcoming any resistance, thereby short-circuiting the liquid pump is.
If you bring the strips in the position according to FIG. 8, the liquid motor is applied in the opposite direction. De separation afford 21 'therefore replace the previously necessary relief and reversal members.
As can be seen, a fluid transmission with variable translation with left and right rotation of the driven shaft 2 can be created in the manner described with simple means, which as a result of short propellant paths, avoidance of any sudden change in direction, lower propellant and lower radial piston speed a good efficiency he aims and at the same time he keeps small dimensions.
In this case, instead of the double-acting liquid motor shown, with two radially displaceable barrel housing parts, a. single-acting liquid motor can be used with only one radially displaceable barrel housing part.