<Desc/Clms Page number 1>
Pumpe und Kraftmaschine für hydraulische Getriebe.
Die Erfindung bezieht sich auf die in hydraulischen Getrieben verwendeten Pumpen und Kraftmaschinen und bezweckt eine verbesserte und vereinfachte Konstruktion solcher Pumpen und Kraftmaschinen von hohem Wirkungsgrad, grosser Verlässlichkeit und Dauerhaftigkeit zu schaffen.
Die Erfindung umfasst die Kombination eines Ringes mit exzentrischer Bewegung mit einer Anzahl von Rollen, welche in rollendem Kontakt mit dem Exzenterring gehalten und in radialen Ausnehmungen einer festen Scheibe oder eines Ringes, welche (welcher) konzentrisch mit der Drehachse des Exzenterringes liegt, angeordnet sind, sowie mit Mitteln zur Verteilung von Flüssigkeit in den Abteilungen des Raumes zwischen dem Exzenterring und der Scheibe und in den Ausnehmungen, in welchen die Rollen hin und her gehen.
Die Erfindung umfasst ferner verbesserte Kombinationen und Anordnungen von weiter unten zu beschreibenden Teilen.
Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Fig. 1 ist ein Längsschnitt einer vorteilhaften Ausführungsform. Fig. 2 ist ein Querschnitt nach der Linie J.-. G von Fig. 1. Fig. 3 ein Querschnitt nach der Linie C-D von Fig. 1. Die Fig. 4, 5 und 6 zeigen den Kurbelzapfen zur Betätigung des Motorventils. Fig. 7 eine teilweise Vorderansicht des Ventilabschluss- ringes. Fig. 8 ist eine Seiten-, Fig. 9 eine Vorderansicht eines Teiles, durch welchen die Rollen an dem Ring, auf dem sie laufen, gehalten werden. Fig. 10 zeigt einen teilweisen Schnitt eines durch ein Ventil sperrbaren Kanals, der zu einer Abteilung des um den Exzenterring gelegenen Raumes führt.
Fig. 11 ist ein teilweiser Querschnitt eines U-förmigen Federringes in grösserem Massstabe. a bezeichnet die die Pumpe treibende Welle, b die durch den Motor getriebene Welle des Getriebes.
Das verstärkte Ende der Welle a ist in Lagern c, f ! getragen und trägt an seinem Stirnende einen Kurbelzapfen e, welcher den weiter unten beschriebenen Ventilring t betätigt. In dem verstärkten Ende der Welle a ist ein Teil eines Plungers g mit vorstehenden geneigten Rippen ! an seinen gegenüberliegenden Seiten angeordnet. Dieser Plunger ist mittels eines Aimes i, eines Zahnradsegmentes j, einer Ringzahn- stange k und eines Querzapfens m, welcher durch ein Langloeh t ! der Welle a und einen Schlitz im Ende des Plungers greift, hin und her bewegbar.
Die geneigten Rippen des Plungers greifen in gleichartig geneigte Nuten h1 von segmentförmigen Teilen o, die innerhalb des Ringes p aufgekeilt sind, ein, welcher somit in Verbindung mit den Teilen o als Exzenterscheibe wirkt, deren Exzentrizität durch die axiale Verschiebung des Plungers g in der Welle a geeändert werden kann. Die Exzenterscheibe wird durch die Welle a gedreht, welche an der Stelle ihres Durchtrittes durch die segmentförmigen Teile o flach gestaltet ist (Fig. 2). Am Umfang des Ringes p, welcher Hauptexzenter genannt sei, sind Trag-oder Antifriktions- schuhe q sowie ein Laufring r angeordnet. Auf diesem sitzen zwei durch einen Zwischenraum getrennte Ringe s und t. In diesem Zwischenraum sitzen die Köpfe von Gliedern u, welche in die Fig. 8 und 9 in Seiten-und Vorderansicht dargestellt sind.
Diese Glieder M bilden das Haltemittel von auf jeder Seite
EMI1.1
angeordnet. Die Buchsen werden in den Gliedern mittels Schraubenbolzen a ; festgehalten und derait eingestellt, dass die Rollen gleichachsig und in richtigem Kontakt mit den Ringen s und t liegen.
Die Rollen v bilden in Verbindung mit der zylindrischen Umfläche der Glieder u Kolben oder Plunger, welche in Ausnehmungen y mit ebenen Seitenflächen und zylindrischem Abschluss wirken.
<Desc/Clms Page number 2>
Diese Ausnehmungen y sind in einer Scheibe oder einem Ring z vorgesehen, welche konzentrisch mit der Drehachse des Hauptexzenters p, d. h. mit der Achse der Welle a liegt. Die Rollen r in Verbindung mit den Gliedern M teilen den Raum zwischen dem Ring z und den Ringen s, t, auf welchen die Rollen laufen,
EMI2.1
den Ausnehmungen y, 6 zu den Abteilungen 2. Die innere Seite des Ventilringes 1 dient dazu. die Kanäle J und 6 von ihrer Verbindung mit dem Saugraum 7 zu trennen ; die äussere Seite des Ringes t ! nennt die genannten Kanäle von dem Druekraum 8. Der Ventilring trägt einen Abschlussring 9. Zwischen beiden Ringen ist ein Federring 10 von U-förmigem Querschnitt angeordnet (F : g. 11).
Dieser Federring dient sowohl als Druekabschluss zwischen den Ringen f und 9 als auch als federndes Organ zum Andrücken des Ventilringes an die Stirnfläche der Wand 3, wenn im Raum 8 kein Druck vorhanden ist. Wenn die Pumpe il Tätigkeit ist, werden durch den Druck im Raume 10a des Federringes 10 die Ringe/und N in Kontakt mit den Flächen gehalten, auf welchen sie sich durch die Drehung des Kurbelzapfens e am Stirnende der Welle a bewegen. Fig. 7 zeigt Nuten 11 an der Stirnseite des Ringes 9, welche von der Saugseite des Ringes zu einer Nut 12 führen, welche die Ringfläche in zwei Teile teilt.
Auf diese Weise wird die Fläche des Ringes begrenzt, auf welche die Druekflüssigkeit des Raumes 8 zu wirken hat, wodurch ein Abschluss zwischen dem Ring 9 und der festen Wand 18 gebildet wird.
Der Motorteil des Getriebes, welcher auf der rechten Seite der Fig. 1 dargestellt ist, ist der Pumpeneinheit ähnlich ausgebildet, aber der Exzenter pl ist auf der Welle b fest angeordnet und der Kurbelzapfen e1, welcher den Ventilring f1 betätigt, kann auf der Welle b im Winkel verstellt werden. Diese Verstellung wird durch einen Arm 14 bewirkt, welcher ein Zahnradsegment 23 dreht, das in eine Ringzahnstange 16 eingreift. In diese greifen die Enden einer Spindel 17, welche einen Langschlitz 18 der Welle b und einen Schlitz im Ende eines Teiles 19 durchsetzt. Diese Stange hat ein Spiralgewinde, das in das Innengewinde eines Teiles 20 eingreift, der eine den Kurbelzapfen 1'1 tragende Verlängerung der Welle bildet.
Aus den Fig. 4,5 und 6 ist ersichtlich, dass der Kurbelzapfen e1 durch einen Backen 21. der am verstärkten Ende der Welle b angeordnet ist, gedreht wird. Wird der Teil 19 längsverschoben, bewirkt er eine Relativverdrehung des Teiles 20 gegenüber der Welle b. Wird er um einen Winkel von 180'ver- dreht, so kommt der Ventilring in eine solche Lage mit Bezug auf den Hauptexzenter p, dass der Motor die Welle b in entgegengesetzter Richtung dreht. Wird der Kurbelzapfen um 90"verdreht, so kommt der Ventilring in eine neutrale Lage, so dass der Motor stehen bleibt.
Die allgemeine Wirkungsweise der Einrichtung ergibt sich von selbst. Durch die Drehung des Hauptexzenters vermittels der Welle a werden die Rollen v und die Glieder M hin und her bewegt. Durch Eintreten der Rollen in die Ausnehmungen y wird die in diesen befindliehe Flüssigkeit unter Druck durch
EMI2.2
den Ringen s, t und dem festen Ring z unter Druck gesetzte Flüssigkeit durch die Kanäle 6 in den Raum 8 gefördert.
Treten die Rollen aus den Ausnehmungen heraus, so wird in sie aus dem Raum 7 über den Ventilring/durch die Kanäle 4, 5 FlÜssigkeit eingesaugt. In gleicher Weise wird Flüssigkeit aus dem Raum 7 über den Ventilring t durch die Kanäle 6 in die Abteilungen 2 (deren Volumen zunimmt) eingesaugt.
Die Druckflüssigkeit aus dem Ringraum 8 wird in bestimmte Ausnehmungen und Abteilungen der Motorseite gefördert, wodurch der Exzenter pl und somit die Welle b angetrieben wird, wobei die übrigen Ausnehmungen und Abteilungen die Flüssigkeit in den Raum 7 zu. rückfördel11 ; dabei erfolgt die erforderliche Steuerung durch den Ventilring/1. -
Wenn durch den Antrieb der Pumpenteil überströmt wird (was beispielsweise beim Beigabfahren eines Motorwagens eintreten kann), so dass die Lieferung von der Kraftmaschineneinheit den Druck im Raum 7 zu steigern und den Druck im Raume 8 zu verringern trachtet, so wird das Ventil 22 (welches normal durch den Druck im Raume 8 geschlossen gehalten ist) den Druck im Raume 7 entlasten.
Ander- seits kann die Motoreinheit durch entsprechende Einstellung des Ventilringes 11 in Widerstand gegen die Pumpeneinheit gestellt werden, so dass bei Überströmung die Motoreinheit als Bremse wirkt und dem Druck im Raume 8 widersteht. Jeder Überdruck in diesem Raum wird durch das Federventil 23 aus- geglichen.
Die Kanäle 5 und 6, über welchen sich das Ringventil/bewegt, um sie mit den Räumen 7 und 8 zu verbinden, sind in radial verschiedenen Entfernungen angeordnet. Dadurch ist eine richtige Aufeinanderfolge des Öffnens und Schliessens der Öffnungen der Räume 7 und 8 gesichert. Bei dieser Einrichtung enthält der Raum 8 um die Ventilringe/,/1 stets Druckflüssigkeit, darin liegt gegenüber jenen Einrichtungen, bei welchen Druck und Sangen abwechselt, ein Vorteil. Es ist dadurch eine gate. Abdichtung zwischen den Ringen und deren Schleifflächen unter allen Betriebsbedingungen gesichert.
<Desc/Clms Page number 3>
An dem einen Ende der kombinierten Einheiten ist ein Rohr 26 (Fig. 1) angeordnet, durch welches Druckflüssigkeit in die Einheit gefördert wird ; am andern Ende ist ein Rohr 26 mit einem belasteten Ventil (nicht dargestellt) angeordnet, durch welches Flüssigkeit von einem Druck über dem genannten Belastungsdruek in den Behälter fliesst, von welchem die Pumpe Flüssigkeit für das Rohr 25 ansaugt. Diese Druckzirkulation ergibt eine günstige Schmierung aller Lager und trägt auch zur Kühlung der Flüssigkeit bei.
Im allgemeinen werden bei der Einrichtung Abänderungen der Geschwindigkeit der Kraftmaschine gegenüber der der Pumpe durch Abänderungen der Exzentrizität des Hauptexzenters p erzielt, wodurch der Hub der Rollen v in den Ausnehmungen y und der Betrag der Veränderung des Volumens der Abteilungen 2 zwischen dem maximalen und dem minimalen Betrag abgeändert wird. Abänderungen in der Geschwindigkeit des Motors können natürlich auch durch Winkeleinstellung mit Bezug auf das Hauptexzenter des Kurbelzapfens el, welcher den Ventilring 11 betätigt, erzielt werden, im allgemeinen wird diese Winkeleinstellung aber nur benutzt, um den Motor zu reversieren oder um ihn abzustellen, wenn die Pumpe noch arbeitet.
Der Erfindungsgegenstand ist zwar mit Bezug auf eine kombinierte Pumpen-und Kraftmaschinen- einheit beschrieben, es können aber die Pumpe und die Kraftmaschine auch getrennte Einheiten bilden, welche durch entsprechende Druck-und Saugrohre verbunden sind.
Beim Erfindungsgegenstand dienen die Rollen, welche auf den Ringen s, t um den Exzenter laufen, dazu, den Raum 2 zwischen den genannten Ringen und dem festen Ring z zu teilen, um eine pumpende oder eine antreibende Wirkung in den Abteilungen in der bekannten Weise wie bei Rotationspumpe auszuüben, überdies üben die Rollen, welche die Abteilungen bilden, eine Pumpenwirkung aus oder empfangen eine Antriebswirkung in den Ausnehmungen, an deren Wänden sie sich bei ihrer Bewegung abwälzen.
Die Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes sind nicht auf die beschriebene und dargestellte Ausführungsform beschränkt, sondern lassen die verschiedensten, dem jeweiligen Zweck angepassten Abänderungen zu.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Pumpe und Kraftmaschine für hydraulische Getriebe, gekennzeichnet durch die Kombination eines Ringes mit exzentrischer Bewegung mit einer Anzahl von Rollen, welche in rollendem Kontakt mit dem Exzenterring gehalten und in radialen Ausnehmungen einer festen Scheibe oder eines Ringes, welche (welcher) konzentrisch mit der Drehachse des Exzenterringes liegt, angeordnet sind, sowie mit Ventilen zur Verteilung von Flüssigkeit in den Abteilungen des Raumes zwischen dem Exzenterring und der Scheibe und in den Ausnehmungen, in welchen die Rollen hin und her gehen.
<Desc / Clms Page number 1>
Pump and prime mover for hydraulic transmissions.
The invention relates to the pumps and prime movers used in hydraulic transmissions and aims to provide an improved and simplified construction of such pumps and prime movers of high efficiency, great reliability and durability.
The invention comprises the combination of a ring with eccentric movement with a number of rollers which are kept in rolling contact with the eccentric ring and are arranged in radial recesses of a fixed disc or a ring which is concentric with the axis of rotation of the eccentric ring, and means for distributing liquid in the compartments of the space between the eccentric ring and the disc and in the recesses in which the rollers go back and forth.
The invention also includes improved combinations and arrangements of parts to be described below.
An example embodiment of the invention is shown in the drawing. Fig. 1 is a longitudinal section of an advantageous embodiment. Fig. 2 is a cross-section along line J.-. G of Fig. 1. Fig. 3 is a cross-section along the line C-D of Fig. 1. Figs. 4, 5 and 6 show the crank pin for actuating the engine valve. 7 is a partial front view of the valve closure ring. Fig. 8 is a side view, Fig. 9 is a front view of part by which the rollers are retained on the ring on which they run. 10 shows a partial section of a channel which can be blocked by a valve and which leads to a division of the space around the eccentric ring.
Fig. 11 is a partial cross-section of a U-shaped spring ring on a larger scale. a denotes the shaft that drives the pump, b the shaft of the gear unit driven by the motor.
The reinforced end of shaft a is in bearings c, f! carried and carries at its front end a crank pin e, which actuates the valve ring t described below. In the reinforced end of the shaft a is part of a plunger g with protruding inclined ribs! arranged on its opposite sides. This plunger is by means of an aim i, a gear segment j, a ring toothed rack k and a transverse pin m, which is t! the shaft a and a slot in the end of the plunger engages, movable back and forth.
The inclined ribs of the plunger engage in similarly inclined grooves h1 of segment-shaped parts o, which are keyed within the ring p, which thus acts in connection with the parts o as an eccentric disk, the eccentricity of which is caused by the axial displacement of the plunger g in the shaft a can be changed. The eccentric disk is rotated by the shaft a, which is designed to be flat at the point where it passes through the segment-shaped parts (FIG. 2). On the circumference of the ring p, which is called the main eccentric, wear or anti-friction shoes q and a race r are arranged. On this sit two rings s and t separated by a space. The heads of links u, which are shown in side and front view in FIGS. 8 and 9, sit in this space.
These links M form the holding means on each side
EMI1.1
arranged. The bushings are in the links by means of screw bolts a; held and adjusted so that the rollers are coaxial and in correct contact with the rings s and t.
In connection with the cylindrical surface of the members u, the rollers v form pistons or plungers, which act in recesses y with flat side surfaces and a cylindrical end.
<Desc / Clms Page number 2>
These recesses y are provided in a disk or a ring z which is concentric with the axis of rotation of the main eccentric p, i.e. H. with the axis of the shaft a. The rollers r in connection with the links M divide the space between the ring z and the rings s, t on which the rollers run,
EMI2.1
the recesses y, 6 to the compartments 2. The inner side of the valve ring 1 is used. to disconnect the channels J and 6 from their communication with the suction chamber 7; the outer side of the ring t! calls the named channels of the pressure chamber 8. The valve ring carries a closing ring 9. A spring ring 10 with a U-shaped cross section is arranged between the two rings (F: g. 11).
This spring ring serves both as a pressure seal between the rings f and 9 and as a resilient element for pressing the valve ring against the face of the wall 3 when there is no pressure in the space 8. When the pump is active, the pressure in the space 10a of the spring ring 10 keeps the rings / and N in contact with the surfaces on which they move due to the rotation of the crank pin e at the end of the shaft a. Fig. 7 shows grooves 11 on the face of the ring 9, which lead from the suction side of the ring to a groove 12 which divides the ring surface into two parts.
In this way, the area of the ring on which the pressure fluid of the space 8 has to act is limited, whereby a seal between the ring 9 and the fixed wall 18 is formed.
The motor part of the transmission, which is shown on the right side of Fig. 1, is designed similar to the pump unit, but the eccentric pl is fixed on the shaft b and the crank pin e1, which actuates the valve ring f1, can be on the shaft b can be adjusted in angle. This adjustment is brought about by an arm 14 which rotates a gear segment 23 which engages in a ring rack 16. The ends of a spindle 17, which passes through an elongated slot 18 in shaft b and a slot in the end of a part 19, engage in this. This rod has a spiral thread which engages in the internal thread of a part 20 which forms an extension of the shaft which carries the crank pin 1'1.
From FIGS. 4, 5 and 6 it can be seen that the crank pin e1 is rotated by a jaw 21 which is arranged at the reinforced end of the shaft b. If the part 19 is displaced longitudinally, it causes a relative rotation of the part 20 with respect to the shaft b. If it is rotated through an angle of 180 °, the valve ring comes into such a position with respect to the main eccentric p that the motor rotates the shaft b in the opposite direction. If the crank pin is rotated 90 ", the valve ring comes into a neutral position so that the motor stops.
The general mode of operation of the device is self-evident. As a result of the rotation of the main eccentric by means of the shaft a, the rollers v and the links M are moved back and forth. When the rollers enter the recesses y, the liquid contained in these passes under pressure
EMI2.2
the rings s, t and the fixed ring z is conveyed fluid under pressure through the channels 6 into the space 8.
If the rollers emerge from the recesses, liquid is sucked into them from the space 7 via the valve ring / through the channels 4, 5. In the same way, liquid is sucked in from the space 7 via the valve ring t through the channels 6 into the compartments 2 (the volume of which increases).
The pressure fluid from the annular space 8 is conveyed into certain recesses and compartments on the engine side, whereby the eccentric pl and thus the shaft b is driven, with the remaining recesses and compartments supplying the fluid to the space 7. return flow11; the required control is carried out by the valve ring / 1. -
If the drive overflows the pump part (which can happen, for example, when a motor vehicle is approaching), so that the delivery from the engine unit tries to increase the pressure in space 7 and to reduce the pressure in space 8, valve 22 (which normally kept closed by the pressure in room 8) relieve the pressure in room 7.
On the other hand, the motor unit can be set to resist the pump unit by setting the valve ring 11 accordingly, so that the motor unit acts as a brake when there is an overflow and withstands the pressure in space 8. Any excess pressure in this space is compensated for by the spring valve 23.
The channels 5 and 6, over which the ring valve / moves in order to connect it with the spaces 7 and 8, are arranged at radially different distances. As a result, a correct sequence of opening and closing of the openings in spaces 7 and 8 is ensured. In this device, the space 8 around the valve rings /, / 1 always contains pressure fluid, which is an advantage over those devices in which pressure and singing alternate. This makes it a gate. Sealing between the rings and their grinding surfaces ensured under all operating conditions.
<Desc / Clms Page number 3>
At one end of the combined units there is a pipe 26 (FIG. 1) through which pressure fluid is conveyed into the unit; At the other end, a pipe 26 with a loaded valve (not shown) is arranged, through which fluid flows from a pressure above said load pressure into the container, from which the pump sucks fluid for the pipe 25. This pressure circulation results in favorable lubrication of all bearings and also helps to cool the liquid.
In general, changes in the speed of the prime mover with respect to the pump are achieved in the device by changing the eccentricity of the main eccentric p, whereby the stroke of the rollers v in the recesses y and the amount of change in the volume of the compartments 2 between the maximum and the minimum Amount is changed. Changes in the speed of the motor can of course also be achieved by angular adjustment with reference to the main eccentric of the crank pin el which actuates the valve ring 11, but in general this angular adjustment is only used to reverse the motor or to switch it off when the Pump still works.
The subject matter of the invention is described with reference to a combined pump and engine unit, but the pump and the engine can also form separate units which are connected by corresponding pressure and suction pipes.
In the subject matter of the invention, the rollers, which run on the rings s, t around the eccentric, serve to divide the space 2 between the said rings and the fixed ring z in order to have a pumping or driving effect in the compartments in the known manner such as in the case of a rotary pump, moreover, the roles that form the compartments exert a pumping action or receive a driving action in the recesses, on the walls of which they roll while moving.
The details of the subject matter of the invention are not limited to the described and illustrated embodiment, but allow a wide variety of modifications adapted to the respective purpose.
PATENT CLAIMS:
1. Pump and prime mover for hydraulic transmissions, characterized by the combination of a ring with eccentric movement with a number of rollers, which are held in rolling contact with the eccentric ring and in radial recesses of a fixed disc or ring which (which) is concentric with the The axis of rotation of the eccentric ring lies, are arranged, as well as with valves for the distribution of liquid in the compartments of the space between the eccentric ring and the disc and in the recesses in which the rollers go back and forth.