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Umlauforgan für die Treibflüssigkeit bei hydraulischen Getrieben.
Die Erfindung betrifft ein Umlauf organ für die Treibflüssigkcit bei hydraulischen Getrieben, z. B. den Lentzgetrieben, bei welchen eine ständig in derselben Richtung mit praktisch konstanter Geschwindigkeit laufende Kraftmaschine, z. B. eine Maschine mit innerer Verbrennung, eine Pumpe treibt und die durch letztere in Bewegung gesetzte Flüssigkeit (Öl) eine Flüssigkeitskraftmaschine, welche als Motor für einen Kraftwagen, eine Lokomotive, ein Boot, eine Fördermaschine od. dgl. dient.
Durch ein steuerbares Umlauforgan können die Saug-und Druckseiten des Getriebes miteinander in Verbindung gebracht werden, so dass die Treibflüssigkeit bei geöffnetem Organ in nahezu drueklosen Zustand versetzt wird und dadurch einerseits eine leichte Verdrehung des druckentlasteten Umsteuerschiebers sowie der druckentlasteten Regulierschieber ermöglicht, welche für die Einstellung verschiedener Geschwindigkeiten notwendig sind. Anderseits wird durch allmähliches Sehliessen des Umlauforgans ein stossfreies Anfahren, ein stossfreier Wechsel der Geschwindigkeiten und eine stossfreie Bremsung erzielt.
Zweck der Erfindung ist, dem Umlauforgan eine Einrichtung zu geben, welche grösste Einfachheit und Betriebssicherheit vereinigt, indem das Öffnen und Schliessen desselben durch den im Getriebe vorhandenen Überdruck selbst bewerkstelligt wird.
Das Wesen der Erfindung soll an Hand der Zeichnung erläutert werden, in der ein Einbaubeispiel des vorliegenden Umlauforgans in Fig. 1 und 2 in zwei senkrecht aufeinander stehenden Schnitten und in Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel schematisch im Schnitt dargestellt ist, Fig. 4 zeigt eine Einzelheit in anderer Stellung.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das Umlauforgan aus einem Ventilkörper 1, der durch einen Schaft 2 von verhältnismässig grossem Durchmesser mit einem Kolben 3 starr verbunden ist, der in den Zylinder 4 eingesehliffen ist und dessen Durchmesser grösser ist als der des Ventilkörpers.
Zwischen dem Kolben 3 und dem Sitz des Ventils mündet in das Ventilgehäuse der eine Zweig 5, der zwischen Flüssigkeitspumpe und Flüssigkeitsmotor liegenden Leitung, der Sitz des Ventilkörpers 1 liegt an der Stelle, wo der Zweig 5 mit dem andern Zweig 6 dieser Leitung zusammentrifft. Das Gehäuse 7 eines Rückschlagventiles 8 steht einerseits mit dem Zweig 6 und anderseits mit dem Zweig 5 in Verbindung und die Mitte des Gehäuses 7 ist über ein Nadelventil 9 mit dem Zylinder verbunden, von dem auch eine Leitung 10 zum Gehäuse 11 eines Schiebers 12 führt, der den Zutritt zum Druekraum der Flüssigkeitspumpe überwacht und einerseits dem Druck auf der Saugseite und anderseits dem Druck auf der Druckseite der Pumpe ausgesetzt ist.
Vom selben Gehäuse geht eine zweite Leitung 1,','aus, die durch an verschiedenen Stellen gelegene Absperrorgane mit der Leitung 10 durch Steuerorgane M, 15 verbunden werden kann und zum Saugraum der Flüssigkeitspumpe führt. Im Schaft des Ventils ist ein Sicherheitventil 16 angeordnet, das eine in den Zylinder 4 führende Öffnung 17 überwacht ; der Flüssigkeitszutritt zum Sicherheitsventil erfolgt durch einen Kanal 18, der selbst wieder durch einen Schützen 19 gesteuert wird, zu dem Flüssigkeit aus dem Zweig 6 durch eine Öffnung.20 und aus dem Zweig 5 durch eine Öffnung 21 gelangen kann.
Ist irgendeines der Steuerorgane, z. B. , geöffnet, so herrseht in der Leitung 10 der Druck der Saugseite der Flüssigkeitspumpe, das Ventil 1 ist offen und die Flüssigkeitspumpe läuft leer.
Wird das Absperrorgan 14 geschlossen, so strömt infolge des auch bei Leerlauf der Pumpe infolge des Strömungswiderstandes der Flüssigkeit vorhandenen Druekunterschiedes zwischen den Zweigen 5 und 6 Druckflüssigkeit aus dem Zweig 6 über das Nadelventil in den Zylinder 4 oberhalb des Kolbens 3
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der Drosselwirkung des Nadelventils, 9 nur allmählich und stossfrei.
Die Zeit, welche das Ventil 1 zum Schliessen benötigt, wird durch Einstellung des Nadelventils geregelt. Öffnet man dann wieder eines der Absperrorgane 14, 15, so wird der Druck im Zylinder 4 sofort auf den Saugdruck sinken und der von den Bewegungswiderständen der Flüssigkeit herrührende höhere Druck auf der Druckseite der Flüssigkeitpumpe in der Leitung 6 öffnet das Ventil 1 wieder, worauf die Flüssigkeitspumpe leer läuft.
Ist das Ventil 1 geschlossen und wird aus irgendwelchen Gründen, z. B. infolge zu raschen Ganges
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miteinander verbindet, das Ventil 1 wird dadurch wie angegeben geöffnet und die Pumpe läuft leer. Dadurch wird das Durchgehen des Antriebsmotors (Verbrennungsmotors), z. B. bei Talfahrt, von Lokomotiven verhindert. Bei Leerlauf der Pumpe und im normalen Betrieb hält der Überdruck auf der Druckseite der Pumpe den Schieber 12 in der Schlussstellung, in welcher er die Verbindung zwischen den Leitungen 10 und 13 unterbricht.
Die Absperrorgane 14, 15 können von beliebigen Stellen auch willkürlieh geöffnet und geschlossen und damit das Umlauforgan des hydraulischen Getriebes gesteuert werden, gegebenenfalls unter Vermittlung von elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Übertragungsvorrichtungen. So kann z. B. bei Verwendung des Getriebes bei Fördervorrichtungen ein Absperrorgan 7. 3 durch den Teufenzeiger dahin betätigt werden, die Verbindung zwischen den Leitungen 10, 13 herzustellen, sobald der Förderkorb oder die Last nahezu die Höchststellung erreicht hat, um die Fördervorrichtung anlaufen zu lassen.
Eines der Absperrorgane, z. B. 14, kann auch so eingerichtet sein, dass eine Feder od. dgl. ständig das Bestreben hat, die Verbindung zwischen den Leitungen 10, 7. 3 herzustellen und so den Flüssigkeitsmotor abzustellen und dass sie nur so lange die Verbindung absperrt, als der Druck der Hand oder des Fusses des Bedienungsmannes anhält. Diese Einrichtung bietet die Sicherheit, dass wenn der Bedienungs- mann plötzlich dienstunfähig wird, der Flüssigkeitsmotor selbsttätig abstellt, was bei Lokomotiven sehr erwünscht ist.
Das in den Ventilschaft eingebaute Sicherheitsventil 16, das übrigens auch in die Leitung 10 eingeschaltet sein könnte, steht einerseits unter dem Druck einer Feder und dem geringeren der Drücke in
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Gehäuse des Sicherheitsventils. In Fig. 4 ist angenommen, dass der Druck im Zweig. 5 grösser ist als im Zweig 6, dann verbindet der Schützen 19 das Gehäuse des Sicherheitsventils mit dem Zweig 6.
Steigt der Überdruck in einem der Zweige und damit auch im Zylinder 4 über das zulässige Mass, so öffnet sich das Sicherheitsventil und verbindet dadurch den Zylinder mit dem Zweig von geringerem Druck, wodurch sich das Ventil 1 öffnet und sodann die Flüssigkeitspumpe leer läuft.
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gelangen, dass das Ventil sich bei verschiedenen Gangriehtungen des Flüssigkeitsmotors verschieden rasch schliesst, was z. B. für eintrümige Seilförderung deshalb von Wichtigkeit ist, weil man beim Anheben des belasteten Seiles die Bewegung langsamer einzuleiten hat als beim Senken des unbelasteten Seiles.
Da. nämlich der Druck auf die Oberseite des Kolbens. 3 stets gleich dem grösseren der Drucke in den Zweigen 5 oder 6 ist, so wird bei Überdruck im Zweig 5, also bei einer Gangrichtung die Schlusskraft bestimmt sein durch das Produkt aus dem Flächeninhalt des Ventils und der Druckdifferenz ; bei Überdruck in Zweig 6 dagegen wird die Schlusskraft bestimmt durch das Produkt aus Druckuntersehied und Unterschied der Kolben-und der Ventilfläche.
Der Umsteuersehieber für den Flüssigkeitsmotor ist in der gebräuchlichen Weise eingerichtet und angeordnet. Das vorliegende Umlauforgan zeichnet sich durch grösste Einfachheit und Betriebssicherheit aus, da seine Wirkung lediglich durch Druckunterschiede der Flüssigkeit und durch Abmessungen von
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Umlauforgan für die Treibflüssigkeit bei hydraulischen Getrieben, dadurch gekennzeichnet, dass es zwei Flächen (1, 3) von verschiedener Grösse aufweist, auf deren grösserer (, 3) der Druck der jeweiligen Druckseite der Flüssigkeitspumpe zur Wirkung kommt, um es zu schliessen, wenn der Flüssig- keitsmotor in Gang ist.