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Flüssigkeitsgetriebe mit mehreren Flüssigkeitskreisläufen.
Die Erfindung betrifft Flüssigkeitsgetriebe mit mehreren Kreisläufen und bezweckt unmittelbare Überleitung der Betriebsflüssigkeit von einem zum andern Kreislauf ohne Zwischenschaltung eines
Sammelbehälters und damit eine wesentliche Verkürzung der Steuerzeiten.
Flüssigkeitsgetriebe und Flüssigkeitskupplungen in der von Föttinger vorgeschlagenen Bauart (im folgenden kurz Flüssigkeitskreisläufe genannt) werden gewöhnlich durch Füllen mit der Betriebsflüssigkeit in Betrieb genommen und durch Entleeren ausser Wirkung gesetzt, was ihnen den Vorzug der Schaltbarkeit während des Betriebes gibt und ein dauernd gleichmässiges Weiterlaufen der Antriebsmaschine bei jedem Betriebszustand des getriebenen Gegenstandes ermöglicht. Dieser Vorzug hat es mit sich gebracht, dass häufig zwei oder mehr Flüssigkeitskreisläufe an einem Maschinensatz angeordnet sind, von denen jeweils einer bzw. ein Teil gefüllt, also in Wirkung ist, während die übrigen leer mitlaufen.
Zum Füllen eines Kreislaufes wird eine besondere Pumpe, die Füllpumpe, verwendet, die, wenn Öl als Getriebeflüssigkeit genommen wird, natürlich auch noch andere Aufgaben, etwa das
Schmieren der Lagerstellen, das Nachfüllen von Siekeröl od. dgl. mit übernehmen kann.
Bei Verwendung mehrerer Föttinger-Flüssigkeitskreisläufe, beispielsweise bei Wendegetriebe mit zwei Flüssigkeitskupplungen, oder bei Fahrzeuggetrieben mit einer Flüssigkeitskupplung und einem Flüssigkeitsdrehmomentenwandler, kann eine einzige Pumpe in Verbindung mit einer entsprechenden Steuervorrichtung abwechslungsweise das Füllen aller Kreisläufe besorgen. Auch ist schon vorgeschlagen worden, das Öl aus einem höher liegenden Behälter dem zu füllenden Kreislauf zufliessen zu lassen und beim Entleeren mit Hilfe der Fliehkraft aus dem Kreislauf wieder in den Behälter auszuschleudern. Immer ist jedoch ein Behälter erforderlich, in den das dem Gebrauch zu entziehende Öl eingeleitet wird und von dem aus die Pumpe oder die Druckleitung das Öl dem zu füllenden Kreislauf zuführt. Dabei treten stets unangenehme Begleiterscheinungen auf.
Im Behälter entsteht beträchtlicher Schaum, der bei Weiterverwendung des Öles, insbesondere bei Pumpenförderung, sehr schädlich ist. Der unten liegende Behälter hat einen tiefen Ausbau des Getriebes zur Folge und ist besonders bei Fahrzeugantrieb sehr unangenehm, wo nicht unbrauchbar.
Wird auf die Förderpumpe verzichtet und ein über dem Getriebe liegender Ölbehälter angeordnet, so sind ausser der auch dann unangenehmen Schaumbildung noch andere Übelstände zu befürchten.
Soll z. B. ein Kreislauf bei niedriger Drehzahl entleert werden, so reicht möglicherweise die Fliehkraft nicht mehr aus, um alles Öl in den höher liegenden Behälter zu befördern. Auch werden sich bei Stillstand der Antriebsmaschine alle Kreisläufe füllen, so dass bei Inbetriebnahme zuerst ein Entleeren des einen oder einzelner Kreisläufe Platz greifen muss.
Diese Nachteile werden durch die Erfindung beseitigt. Sie besteht darin, dass die Betriebsflüssigkeit aus dem zu entleerenden Flüssigkeitskreislauf in den zu füllenden unmittelbar, d. h. ohne Zwischenschaltung eines Sammelbehälters oder einer Förderpumpe, durch eine einfache Verbindungleitung übergeführt wird. In die Leitung ist die Steuereinrichtung eingebaut, die dem Öl den Weg frei gibt oder versperrt. Bei abwechselnder Verwendung von zwei oder mehr Flüssigkeitskreisläufen können zwei oder mehr Leitungen die Kreisläufe untereinander verbinden, die gemeinsam gesteuert werden können.
So wird beispielsweise bei einem Getriebe mit zwei Kreisläufen der Entleerungsalso Druckraum jedes Kreislaufes (am grossen Durchmesser) mit dem Füll- odpr Saugraum drs andern (am kleinen Durchmesser) verbunden sein.
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Der Fliehkraftdruck des zu entleerenden Kreislaufs wird durch den Saugzug des zu füllenden kräftig unterstützt, so dass auch bei niedriger Drehzahl stets ein vollkommenes Entleeren des einen und Füllen des andern Kreislaufs möglich ist. Ein Rückschlagventil in der Leitung vermeidet das Füllen oder teilweise Füllen beider Kreisläufe während des Stillstandes und schliesst die Übergangsleitung nach jeder Benutzung selbsttätig ab. Das Öffnen der Leitung kann ebenfalls selbsttätig geschehen, wenn das Absehlussorgan in bekannter Weise in Abhängigkeit von der Drehzahl, der Leistung
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raum der Kupplung zum Saugraum des Wandlers selbsttätig geschlossen werden, während die Steuerung bei niedriger werdender Drehzahl umgekehrt erfolgt.
Der Ersatz von Sickeröl und nötigenfalls der Austausch des Öles zwecks Kühlung in einem besonderen Nebenkreislauf kann in bekannter Weise durch eine reine Hilfspumpe bewirkt werden, die ständig mitlaufen und wesentlich kleiner gehalten werden kann, als die bisher zum Füllen der Kreisläufe notwendige Pumpe.
Ein Beispiel für die vorbeschriebene Einrichtung ist in der Zeichnung dargestellt.
Das Ventil a, welches zwangsweise oder selbsttätig bewegt wird, dient zur Entleerung des Wandlerkreislaufes IT'und steht durch eine Leitung b mit dem Umfang desselben in Verbindung. Beim Öffnen des Ventils a tritt das Öl aus dem Wandler mit hohem Druck in die Kammer e. Ein Rückschlagventil cl schliesst diesen Raum gegen die Verbindungsleitung g zum Kupplungskreislauf ab und trägt an einer Verlängerung nach unten einen im Durchmesser kleiner gehaltenen Ventilteller e, der bei geschlossenem Rückschlagventil einen Ablaufkanal t zum Sumpf offen lässt.
Tritt nun beim Öffnen des Entlecrungsventils a das Öl aus dem Wandlerh. -reislauf W mit Dmck in den Raum e, so wird das Rückschlagventil cl hochgehoben und es schliesst sich durch das Ventil e der Ablauf zum Sumpf. Das Öl nimmt nun seinen Weg über die Leitung g in den Zulaufkanal zur Kupp- lung und tritt dort nahe der Achse in den Kupplungskreislauf J ein. Lässt nun der Öldruck aus dem Ablauf des Wandlers If infolge der Entleerung nach, so fällt das Rückschlagventil d auf seinen Sitz zurück und es öffnet sieh wieder der Ablaufkanal t für die restlose Entleerung des Öles aus dem Wandler.
Bei Umkehrung des Vorganges, also bei Überleitung der Betriebsflüssigkeit aus der Kupplung in den Wandler, ist eine zweite in gleicher Weise gesteuerte Verbindungsleitung notwendig, die vom Entleerungsraum der Kupplung zum Fill-oder Saugraum des Wandlers führt. Zur Unterstützung des Füllvorganges kann die bereits erwähnte Hilfspumpe herangezogen werden. Erforderlich ist ihre Mitwirkung insbesondere dann, wenn der Rauminhalt des zu füllenden Kreislaufes grösser ist als der des zu entleerenden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Flüssigkeitsgetriebe mit mehreren Flüssigkeitskreisläufen, bei denen abweehslungsweise ein einziger oder einzelne Kreisläufe gefüllt, also in Betrieb sind, während die andern leer mitlaufen, gekennzeichnet durch eine oder mehrere abschliessbare Verbindungsleitungen) deren jede unmittelbar von der Entleerungsöffnung eines zu der Füllöffnung eines andern Flüssigkeitskreislaufes führt.