<Desc/Clms Page number 1>
Flüssigkeitswechsel-und Wendegetriebe.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Flüssigkeitswechselgetriebe mit Primär-und Sekundärpumpen, bei dem durch Umkehrung der Strömungsrichtung der Druckflüssigkeit der Drehsinn der Sekundärpumpen (Druckflüssigkeitsmotoren) geändert und dadurch die Fahrtrichtung des durch em derartiges Wechsel-und Wendegetriebe angetriebenen Motorwagens umgekehrt werden kann. Bezweckt wird durch die Erfindung insbesondere, den volumetrischen und mechanischen Wirkungsgrad des Getriebes zu erhöhen.
Auf der Zeichnung sind mehrere Ausführungsformen des Getriebes nach der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Pumpe der üblichen Bauart im Querschnitt. Fig. 2 bis 8 zeigen Querschnitte durch mehrere Ausführungsformen der Pumpen nach der Erfindung.
Bei Flüssigkeitswechselgetrieben wird gewöhnlich eine Gruppe miteinander gekuppelter Primiirpumpen durch den Motor angetrieben. Die verschiedenen Geschwindigkeitsstufen erhält man durch Änderungen des Volumens der in die Druckleitung übertretenden Flüssigkeit, indem man nach und nach eint : grössere oder kleinere Anzahl von Pumpenelementen der Primärpumpengruppe ein-und ausschaltet. Die Fahrtrichtung eines mit dem Getriebe ausgerüsteten Motorwagens wird ferner dadurch umgekehrt dass die Strömungsrichtung der Druckflüssigkeit um- gekehrt wird.
Zu diesem Zwecke sind bisher b'-jeder einzelnen Primärpumpe sowohl zwischen dem Druckraum und der Dr ckleitung als auch zwischen dem Saugraum und der Saugleitung
EMI1.1
leitung angeordneten Verteilungsorgane wird die Druckflüssigkeit zu der oder den einzelnen Sekundarpumpen geleitet oder ein Pumpenelement kurzgeschlossen. Diese Verteilungsorgane dienen daher zur Regelung der Geschv. indigkeit. Durch die am Saugraum der Pumpen angeordneten Verteilungsorgane wird ern öglicht, die Flussigkeit in der einen oder anderen Verbindungsleitung der Sekundärpumpen mit den Primarpumpen unter Druck zu setzen.
Diese Verteilungsorgane dienen daher zur Umkehrung der Strömungsrichtung der Druckflüssigkeit und damit der Fahrtrichtung des Motorwagens.
EMI1.2
der Geschwindigkeit dienende Klappe a auf thren Sitz gedrückt und dadurch deren Dichtigkeit gesichert. ahrend der Flusaigkeitsdruck die zur Umkehrung der Fahrtrichtung dienende Klappe b von ihrem Sitz abzuheben sucht, so dass auf der ganzen Sitzfläche dieser Klappe Undichtigkeits- verluste durch Übertreten von Druckflüssigkeit in den Saugraum der Pumpe entstehen. Auch bei sorgfältigster Bearbeitung der Sitzflächen lassen sich diese Undichtigkeitsverluste nicht vermeiden. Die Beruhrungsflächen zwischen den Klappen und ihren Sitzen sind bei Getrieben dieser Art nur sehr klein und die Klappen selbst verhältnismässig leicht.
Ferner dürfen diese Ver- teilungsorgane nicht festgekeilt werden, da man bei Motorwagen fordert, dass die Verteilmgs- organe mit Hilfe eines einfachen Handhebels leicht umgestellt werden können. Die Drücke,
EMI1.3
<Desc/Clms Page number 2>
alle Umkehrorgane den geschilderten ungünstigen Verhältnissen in bezug auf die Dichtigkeit unterworfen. Belanglos ist hiebei, ob die Verteilungsorgane als Schieber, Klappen, Hähne oder dgl. ausgebildet sind.
Bei der grössten Geschwindigkeit, bei der alle Pumpenelemente arbeiten, sind die vier Geschwindigkeitsregelungsorgane in bezug auf die Dichtigkeit am günstigsten gestellt ; bei der dritten, der zweiten oder gar der ersten Geschwindigkeitsstufe werden jedoch diese Verteilungsorgane bei einem Pumpenelement, bei zwei bzw. drei Pwnpenelementen in die in Fig. 1 mit gestrichelten Linien dargestellte Lage d gebracht und bilden eine zusätzliche Quelle für Undichtigkeitsverluste, indem die Grösse der undichten Auflageflächen erhöht wird. Bei der ersten Geschwindigkeitsstufe geben also von den an den vier Druckräumen und Saugräumen der Pumpen vorgesehenen Verteilungsorganen sieben Verteilungsorgane Anlass zu Undichtigkeiten.
Hieraus erhellt, warum ein derartiges Flüssigkeitswechsel-und Wendegetriebe bei seiner Anwendung für einen Motorwagen nur zufriedenstellend arbeitet, wenn der Wagen auf ebener Strasse fährt. Die verschiedenen Flüssigkeitsdrücke sind hiebei verhältnismässig klein, und bei dem genannten Beispiel geben vier Verteilungsorgane Anlass zu Undichtigkeiten. Muss jedoch durch den Wagen eine Steigung genommen werden, so arbeitet das Flüssigkeitsgetriebe äusserst ungünstig, da die Flüssigkeitsdrücke höher sind und die Anzahl der durch den Flüssigkeitsdruck von ihren Sitzen abgehobenen Verteilungsorgane entsprechend dem Kraftbedarf des Wagens wächst., so dass die Undichtigkeitsverluste wesentlich grösser sind.
Bei der dritten Geschwindigkeitsstufe sind es fünf Verteilungsorgane, bei der zweiten Geschwindigkeitsstufe sechs und bei der ersten Geschwindigkeitsstufe sogar sieben Verteilungsorgane, die undicht werden.
Um zu erreichen, dass mit einem derartigen Flüssigkeitswechselgetriebe ausgerüstete Motor- wagen auch bei Überwindung von Steigungen sich ebensogut, wenn nicht besser verhalten als Motorwagen mit Rädergetriebe, muss der volumetrische und mechanische Wirkungsgrad der Pumpen ein möglichst hoher sein.
Nach der Erfindung ist dies dadurch erreicht. dass eine Anzahl zur Undichtigkeit Veranlassung gebender, Verteilungsorgane in Fortfall gebracht werden, indem bei jeder Pumpe mit Ausnahme der einen zur Umkehrung der Strömungsrichtung der Druckflüssigkeit dienenden Pumpe nur die zur Regelung der Geschwindigkeit dienenden Steuerorgane angeordnet sind und der Saugraum bzw. Druckraum durch eine an Stelle des zweiten Steuerorganes vorgesehene Gehäusewand gegen die Druckleitung bzw. Saugleitung abgeschlossen ist.
In den Fig. 2 bis 4 ist in Verbindung mit der Fig. 1 durch schematische Querschnitte, z. B. der Primärpumpen, die Einrichtung des Wechselgetriebes nach der Erfindung dargestellt.
Die Fig. 5 bis 8 veranschaulichen die Einrichtung mit einer neuen Verteilungsvorrichtung bei einer anderen Anwendungsart.
Die bei der Ausführungsform des Getriebes nach Fig. 1 bis 4. bei der vier Geschwindighlts- stufen vorgesehen sind, zur Umkehrung der Fahrtrichtung des Motorwagens dienende Pumpe hat die aus Fig. 1 ersichtliche Fassung.
Diese Pumpe ist an ihrem Druckraum mit einer zur Regelung der Geschwindigkeit dienenden Klappe a und an ihrem Saugraum mit einer zur Umkehrung der Strömungsnchtung der DrucL- flüssigkeit dienenden Klappe b versehen. Die anderen drei, in den Fig. 2, 3 und 4 dargestellten Pumpenelemente haben nur je ein Verteilungsorgan e bzw. f bzw. g, das zur Regelung der Geschwindigkeit dient. Der Saugraum jeder dieser Pumpen steht mit der Saugleitung h in ständiger Verbindung, ist jedoch von der Druckleitung c durch eine volle Gehäusewand i getrennt. Bei drei Pumpenelementen sind daher durch den Fortfall der Umkehrorgane die bisher durch diese Organe verursachten Undichttgkeitsverluste vermieden. Der mechanische und volumetrische Wirkungsgrad dieser Pumpen ist dadurch erhöht.
Das Verhältnis der Undichtigkeitsverluste zwischen dem Flüssigkeitsgetriebe nach der Erfindung und den bisher gebräuchlichen Getrieben ist bei den verschiedenen Geschwindigkeitsstufen folgendes :
EMI2.1
<tb>
<tb> 1. <SEP> Geschwindigkeitastufe <SEP> : <SEP> 4 <SEP> zu <SEP> 7.
<tb>
2., <SEP> 3zou6.
<tb> 3. <SEP> " <SEP> 2 <SEP> zu <SEP> 5.
<tb> 4. <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> zu <SEP> 4.
<tb>
EMI2.2
und kommt insbesondere für Rennwagen in Betracht, da bei grossen Geschwindigkeiten die Undichtigkeitsverluste gleich Null sind.
Die Fahrtrichtung des Wagens wird mit Hilfe der Klappe b (Fig. 1) umgekehrt. Die Umkehrung der Strömungsrichtung der Druckflüssigkeit an einem einzigen Pumpenelement genügt für alle Fälle, aber auch bei der Rückwärtsfahrt des Wagens sind die Undichtigkeitsverluste im Verhältnis von 4 zu 7 verringert.
Um bei einem Tourenwagen den besten volumetrischen und mechanischen Wirkungsgrad zu erhalten, wird das Flüssigkeitswechselgetriebe mit einer neuartigen Verteilungsvorrichtung zur Erzielung der gewöhnlich bei Motorwagen geforderten vier verschiedenen Geschwindigkeits-
<Desc/Clms Page number 3>
stufen versehen. Diese Einrichtung des Getriebes ist in den Fig. 5 bis 8 schematisch dargestellt und unterscheidet sich von den für diesen Zweck bisher gebräuchlichen Flüssigkeitsgetrieben in folgenden Punkten :
1. Die leerlaufenden Elemente der Primärpumpengruppe sind über die Druckleitung c kurzgeschlossen, anstatt dass sie durch Verbindung des Saug-und Druckraumes mit der Saugleitung h kurzgeschlossen sind (Fig. 5).
2. Die zur Regelung der Geschwindigkeit dienenden Verteilungsorgane a, e, f und g sind auf der Druckseite der Pumpe in Fortfall gekommen und auf die Saugseite verlegt (Fig. 5,6, 7 und 8).
3. Das zur Umwandlung der Strömungsrichtung der Druckflüssigkeit dienende Verteilungsorgan be ist von der Saugseite auf die Druckseite verlegt (Fig. 8).
Infolge dieser Einrichtung des Flüssigkeitsgetriebes haben die leicht undicht werdenden Dichtungsflächen der Steuerorgane die entgegengesetzte Lage wie zuvor, und die Undichtigkeitsverluste verhalten sich bei den verschiedenen Geschwindigkeitsstufen gegenüber den Verlusten bei den bisher gebräuchlichen Getrieben dieser Art wie folgt :
EMI3.1
<tb>
<tb> 1. <SEP> Geachwmdigkeitsstufe <SEP> : <SEP> l <SEP> zu <SEP> 7.
<tb>
2. <SEP> xi <SEP> 2 <SEP> zu <SEP> 6.
<tb> 3. <SEP> fis <SEP> 3 <SEP> zu <SEP> 5.
<tb> 4. <SEP> 31 <SEP> 4 <SEP> zu <SEP> 4.
<tb>
Die Dichtigkeit des Getriebes ist daher um so gesicherter, je grösser die zu überwindende Steigung ist und je mehr der Flüssigkeitsdruck entsprechend dem Kraftbedarf des Wagens wächst.
Die Erfindung eignet sich für alle hydraulischen Kraftübertragungsanlagen.
Die in Anwendung bei Primärpumpen beschriebene Einrichtung des Flüssigkeitsgetriebes kann natürlich sinngemäss auch bei Sekundärpumpen zur Anwendung kommen. An der Druckleitung c kann ein (nicht dargestelltes) Sicherheitsventil vorgesehen sein, um beim Auftreten eines Überdruckes ein Zersprengen des Pumpengehäuses zu vermeiden. Dieses Ventil kann auch fuff der Scheidewand i angebracht sein, ohne dass dadurch die Dichtigkeit dieser Wand beein- trächtigt oder die Wirkungsweise der Steuerorgane der Pumpe gestört wird.