Verfahren zur hydraulischen Kraftübertragung und Flüssigkeitsgetriebe zur Durchführung des Verfahrens. Die Kraftübertragung durch Flüssig keitsgetriebe, die auf Zellen- oder Kolben wirkung beruhen, erfolgt derart, dass eine Pumpe die gepresste Flüssigkeit auf einem mehr oder minder langen Weg einem Motor zuführt, von dem die Flüssigkeit nach er folgter Arbeitsabgabe auf einem andern Weg wieder zur Pumpe rückgeleitet wird.
Die Flüssigkeit in Pumpe, Motor und den Verbindungsleitungen ist während der Ar beitsleistung dauernd in Bewegung, so dass das Getriebe jederzeit den schädlichen Ein flüssen sowohl der mechanischen Reibung und der Flü#sigkeitsreibung, als auch der Änderungen der Bewegungsrichtung und Gescbwindigkeit der Flüssigkeit unterworfen ist.
Bei vorliegendem Flüssigkeitsgetriebe er folgt die Kraftübertragung mittelst eines geschlossenen Flüssigkeitsringes, wobei die Bewegung der Flüssigkeit in diesem Ring an sich eine relativ - geringe ist und uinso geringer wird, je kleiner der Unterschied in der Drehzahl zwischen dem treibenden und getriebenen Teil wird. Gleichzeitig vermin dern sieh auch die mechanischen Reibungs verluste.
Das erfindungsgemässe Kraftübertra- gungsverfahren besteht nun darin, dass die eine der Wellen in einem mit Flüssigkeit gefüllten, ringförmigen Zylinder mittelst zwangläufig gesteuerter, von der Seite her in den Flüssigkeitsring eintauchender Organe und wenigstens eines im genannten Zylinder kolbenartig wirkenden Teils eine Zone erhöh ten Druckes erzeugt und aufrecht erhält.
Das ebenfalls den Gegenstand der Erfin dung bildende Getriebe zur Durchführung des zitierten Verfahrens zeichnet sich zweck mässig dadurch aus, dass in einem Flüs sigkeitsring mindestens drei Organe, näm lich mindestens ein im Zylinder kolbenartig wirkender Teil, der im nachfolgenden der Einfachheit halber kurz "Kolben" genannt werden soll, und zwei wirksame Schieber zweier Schiebersätze, deren ,Schieber während ,des Laufes des Getriebes fortschreitend in den Flüssigkeitsring eintauchen, jeweils ein Flüssigkeitsringstück an zwei Querschnitten derart abschliessen,
dass in einem Querschnitt mindestens eines dieser Organe und im an- dernQuerschnitt zwei Organe dichtend wirk sam sind und diese drei Organe .derart zu- sammenwirken,
.dass beim Drehantrieb eines Organes und undrehbar feststehendem zwei ten Organ das dritte Organ mit einer .durch die Grösse der wirksamen Druckflächen die ser Organe gegebenen Kraft- und Geschwin- digkeits-Übersetzung rotiert.
Für das Getriebe ist es nicht von Wesen- heit, in welcher Weise der Querschnitt des Flüssigkeitsringes gebildet wird und ferner, an welcher .Seite des zweckmässig viereckigen Flüssigkeitsringquerschnittes die Schieber ein- und austreten und der oder die Kolben in den Flüssigkeitsringquerschnitt ragen.
Zweckmässig ist eine Ausführungsform, bei der die Schieber der zwei Schiebersätze in zwei Körpern hin und her beweglich geführt sind, die den Flüssigkeitsring an zwei Quer- schnittseiten begrenzen, und zwar vorteil- hafterweise an zwei. gegenüberliegenden Sei ten.
Noch vorteilhafter ist es, wenn sich diese zwei Körper achsial (Achse des Flüs sigkeitsringes) nebeneinander befinden und ,die Schieber eine achsiale Hin- und Her bewegung ausführen und an ebenen Flächen dichten, und zwar die Schieber des einen Satzes an dem nebenliegenden Haltekörper des andern Satzes und die Schieber des letz teren an einem Kolben.
Es ist möglich, in einem Flüssigkeitsring zwei oder mehr Kolben zur Wirkung zubrin gen und die Schieber .so in ihrer achsiaien Bewegung zu steuern, dass sie im Vereine mit jedem Kolben ein Flüssigkeitsringstück abschliessen und unter Druck setzen.
Es können ferner in jedem unter Druck befindlichen Flüssigkeitsringstück zwei zu sammengehörende Kolben wirksam sein, in welchem Falle die Schieber beider Schieber- Sätze relativ fortschreitend an diesen Kolben dichten.
Bei einem Flüssigkeitsgetriebe gemäss der Erfindung ist ferner in einfacher Weise eine Änderung der Übersetzung vom treibenden auf den getriebenen Teil (Welle).durch Än derung der Breite der im Flüssigkeitsring wirksamen Druckflächen möglich. Bei Ein stellung des Getriebes auf gleiche Drehzahlen des treibenden und getriebenen Teils (Welle) hört praktisch die schädliche Bewegung der Flüssigkeit im Ring auf, wobei das Getriebe als starre Kupplung zwischen, dem treiben den und betriebenen Teil wirkt.
In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 ein Schema zur Erklärung des Wesens der Er findung, Fig. 2 eine Einzelheit im Querschnitt, Fig. 3 ein gegen Fig. 1 abgeändertes Schema;
Fig. 4 bis 6 veranschaulichen ein Aus führungsbeispiel des Erfindungsgegenstan des, und zwar zeigt Fig. 4 obere Hälfte einen Achsialschnitt nach F-F der Fig. 5, während Fig. 4 untere Hälfte einen Achsialschnitt nach H-H der Fi.g. 5 zeigt; Fig. -5 ist ein Querschnitt nach K-K der Fig. 4;
Fig. 6 ist der in eine Ebene abgerollte Schnitt nach der Zylinderfläche L-L der Fig. 4 und 5, wobei nur ungefähr der halbe Umfang dargestellt ist; Fig. 7 ist der in eine Ebene abgerollte Schnitt nach der Zylinderfläche IV-M der Fig. 4, wobei ebenfalls nur ungefähr -der halbe Umfang dargestellt ist; Fig. 8 ist ein Schnitt nach N-N der Fig. 5;
Fig. 9 ist ein .Schnitt nach 0-0 der Fig. 5; Fig. 10 zeigt einen Schieber im Schnitt, und Fig. 11 zwei Schieber und einen Kolben im Schnitt, beide Figuren in Übereinstim mung mit .der Darstellung in Fig. 6;
Fig. 12 zeigt den Antrieb eines Schiebers, F ig. 13 einen abgeänderten Schieber n in der gleichen Darstellung, Fig. 14 eine Einrichtung an einem Schie ber zum Ausgleich eines eventuellen Flüssig keitsverlustes im Flüssigkeitsring; Fig. 15 stellt ein zweites Ausführungs beispiel des Erfindungsgegenstandes im achsialen Schnitt in Übereinstimmung mit Fig. 4 dar;
Fio-. 16 ist .ein Querschnitt nach B-B der Fig. 15 und zeigt die antreibende Welle bezw. deren Bund mit zwei Kolben in .der Frontansicht; Fig. 17 zeigt den Doppelkolben mit einem Stück der Welle bezw. dem Wellenbund in der Seitenansicht; Fig. 18 zeigt ein weiteres Ausführungs beispiel des Erfindungsgegenstandes, und.
zwar die Antriebsseite des Getriebes im Längsschnitt in Übereinstimmung mit Fig. 4 mit einem von Hand aus betätigten Schieber zur Änderung der Übersetzung, Fig. 19 einen, Schnitt nach 8-S der Flg. 18, Fig. 20 einen Schnitt nach T-T der Fig. 18;
Fig. 21 zeigt eine abgeänderte Ausfüh rungsform des Getriebes nach Fig. 18 mit selbsttätig wirkendem Steuerschieber für die Übersetzungsänderung; die Fig. 22 bis 24 stellen die abgewickelten Zylinderflächen des eben genannten Steuer-. Schiebers dar; Fig. 25 zeigt die Lastseite des Getriebes im Längsschnitt in Übereinstimmung mit Fig. 18; diese Figur bildet daher die Fort setzung :der Fig. 18 und auch der Fig. 21, wobei sie noch eine besondere Ausführungs form .der Kolbenlagerung .darstellt.
Fig. 1 zeigt einen m eine Ebene gestreck- ten Zylinderring,dessen Achse nach der Linie E-E verläuft. Im wesentlichen be steht das Getriebe aus dem geschlossenen zylindrischen Flüssigkeitsring A, etwa mit dem Querschnitt Al, und drei Getriebehaupt teilen<I>B,</I> C und<I>D.</I>
Der Hauptteil B, der beispielsweise mit dem unbeweglichen Getriebegehäuse fest ver- , Bunden angenommen werden soll, trägt den mit ihm fest verbundenen, kolbenartig wirken den Teil 1, der hier ein Widerlager bildet und nachstehend kurz als "Kolben" bezeich net werden mag, und die wellenförmigen Führungen bezw. Führungsnuten 2 und 3;
die Mittellinien der Wellenberge 2' und 3' und des Kolbens einerseits und der Wellen täler 2" und 3" anderseits liegen wenigstens annähernd auf Linien parallel<I>zu</I> E-E.
Der Hauptteil C besteht aus dem Körper 5, sowie aus den ,Schiebern 6, die in Führun gen bezw. Schlitzen 7 des Körpers 5 achsial und dicht beweglich geführt sind. Die Sehle ber 6 tragen Rallen 8, die in der Nut 2 des Hauptteils B geführt sind.
Wird durch eine äussere Kraft der Körper 5 in der Pfeil richtung 4 bewegt, dann werden die Rollen 8 in der feststehenden Nut 2 teils beispielsweise nach einer Sinuslinie, teils nach einer -Ge raden geführt und dadurch die .Schieber 6 gezwungen, ausser der Bewegung in -der Pfeilrichtung 4 noch eine hin- und her gehende Bewebung senkrecht zur Pfeilrich tung auszuführen.
Die Nut 2 und die Schie ber 6 sind derart angeordnet, dass die Stirn flächen 9-9 der Schieber 6 an der Stirn fläche 10-10 des Kolbens 1 geradlinig und dichtend vorbeigeführt werden und in jedem Augenblick mindestens ein Schieber 6 an die ser Fläche 10--10 anliegt, wobei dann in der Folge der Fortbewegung die Schieber 6 hintereinander in die Schlitze 7 hineinge zogen werden.
Der Hauptteil D weist den Körper 11 auf, der die in -den Schlitzen 12 beweglichen Schieber 13 trägt. Diese Schieber itragen Rollen 14, die in .der Nut 3 des Hauptteils B ähnlich wie die Rollen 8 in der Nut 2 geführt sind.
Der Hauptteil D ist so angeord net, dass die Fläche 15J15 des Kolbens 1 an der Innenwand 16-16 des Körpers 11 dicht anliegt und dass bei Bewegung des Körpers 11 die Stirnflächen 17-17 der Schieber 13 während einer bestimmten Strecke längs der Innenwand 18-18 des Körpers 5 geradlinig und ,dicht geführt wer- den, und zwar derart, dass in jedem Augen- blick mindestens ein Schieber abdichtet. An jener Stelle, an der die Schieber 13 gegen die Wand 18-18 abdichten,
sind die Schie ber 6 durch die Führung im Wellental 2" in die Schlitze 7 zurückgezogen. Die Wellen täler 2" und 3" und die Wellenberge 2' und 3' der Nuten 2, 3 sind derart angeordnet, dass auch bei voneinander verschiedener Ge schwindigkeit der beiden Körper 5, 11 die Schieber 6, 13 sich nicht berühren. An jener ,Stelle, an .der die Fläche 15-15 des Kolbens 1 gegen die Innenwand 16-16 des Körpers 11 abdichtet, sind die Schieber 1.3 durch die Führung im Wellenberg 3' in die Schlitze 12 zurückgezogen.
In jedem Augenblick wird von dem Flüssigkeitsring A, der an zwei, und zwar gegenüberliegenden, Seiten von den Körpern 5 und 11 begrenzt ist, ein Flüssigkeitsring- stück A\ von dem Kolben 1, einem an diesem dichtenden Schieber 6 ödes Körpers 5 und einem am Körper 5 dichtenden Schieber 13 des Körpers 11 eingeschlossen (siehe strich- lierte Mäohe). Wird der Körper 5 in der Pfeilrichtung 4 bewegt, so gleitet die Stirnwand 9-9 jeweils eines ,
Schiebers 6 längs .der ebenen Fläche 10-10 des Kolbens 1 und \dieser Schieber wird die eingeschlossene Flüssigkeit unter Druck vor sich herschieben, und zwar so lange, bis sich der Schieber 6 von der Wand 10-10 abhebt und der nächste bereits anliegende Schieber 6 die Aufgabe über nimmt.
Da,die Flüssigkeit im Abschnitt A= nicht nach hinten ausweichen kann, wird sie unter Druck gesetzt, der sich dem das Flüs- sigkeitsringstück Az nach vorn begrenzenden Schieber 13 mitteilt und letzteren längs der Wand 18-18 des Körpers 5 verschiebt, bis sich dieser Schieber 13 abhebt, in welchem Augenblick der nächste bereits anliegende Schieber 1.3 die Aufgabe der Kraftübertra gung übernimmt.
Durch die ,Schieber 13 wird der erzeugte Flüssigkeitsdruck auf den Körper 11 übertragen, und es wird dieser daher gleichfalls in der Pfeilrichtung 4 be wegt. Die Kraft- und Geschwindigkeits-Über- setzung des Getriebes bestimmt sich aus dem Verhältnis .der wirksamen Druckfläche des Schiebers 6 zur wirksamen Druckfläche des Schiebers -13, wobei unter Druckfläche die in den Flüssigkeitsring A ragende Seiten fläche dieser Schieber zu verstehen ist.
Da im dargestellten Schema die Höhe dieser Schieber bleich der jeweiligen Höhe a des Flüssigkeitsring-Querschnittes A1 ist, kann die.wirksame Druckfläche durch die Breite ausgedrückt werden. In Fig. 1 beträgt die Breite b1 des Kolbens 1, sowie auch ,die Breite b= der wirksamen Druckfläche des Schiebers 6 je die Hälfte der Ringbreite b, während die Breite der wirksamen Druckfläche des Schiebers 13 gleich bi -f- b\, nämlich gleich der Ringbreite b, ist.
Das Getriebe der dar gestellten ,Schemas würde also mit einer Ge schwindigkeitsübersetzung 2 : 1 oder 1 : ? arbeiten; der getriebene Körper 11 würde sich bei verdoppelter Umfangskraft mit der halben Geschwindigkeit des treibenden Kör pers 5 fortbewegen. Würde beispielsweise die Breite bi des Kolbens 1 dreiviertel der Ringbreite betragen, dann wäre das Ver hältnis der wirksamen Druckflächen der Schieber und somit das Geschwindigkeits- Übersetzungsverhältnis des Getriebes 4:1 oder 1 : i/4.
Um das Geschwindigkeits-Übersetzungs- verhä.ltnis des Getriebes zu ändern, ist es notwendig, das Verhältnis der wirksamen Druckflächen der Schieber, im vorliegenden Falle also der wirksamen Breiten, zu ver ändern, ohne die Abdichtung einerseits des Kolbens 1 gegen die Fläche 16-16 und gegen die Schieber 6, anderseits der Schieber 13 gegen die Fläche 18-18 einzubüssen.
In einer Ausführungsform wird das Übersetzungsverhältnis durch Änderung der Breite .des Flüssigkeitsringes geändert, und zwar zum Beispiel in der Weise, dass der Körper 5 näher an den Körper 11 und damit an den Kolben 1 herangebracht wird, etwa 'bis zu der strichlierten Linie 18'-18', wäh rend gleichzeitig die Führungsnut 3 um das gleiche Mass vom Körper 11 entfernt wird, so dass die zusammen mit der Nut 3 um das gleiche Mass verschobenen .Schieber 13 in ihrer äussersten Lage .so wie bisher aber gegen die Wand 18'-18' abdichten. Die Nut 2 verbleibt in ihrer bisherigen Lage, so dass die Schieber 6 wie bisher gegen den feststehenden Kolben 1 abdichten.
Die arbeitende Breite der Schieber 6 verkürzt sich dabei von b2 auf b3, die der Schreiber 13 von b' + b2 auf b' -f- b3. Das Verhältnis b3 : b' + b3 wird umso kleiner, je mehr sich .die Wand 1-8-18 der Kolbenwand 10-10 nähert.
Es wird sich also bei gleichbleibender Geschwin digkeit des Körpers 5 der Körper 11 umso langsamer bewegen, je kleiner das Verhält nis b" <I>: b'</I> + b3 ist. Der Grenzfall liegt in jener Stellung, in der die Wand 18-18 an der Kolbenfläche 10--10 anliegt, in welchem Falle b3 - 0 wird und eine Drehung des Körpers 11 nicht mehr stattfindet.
Eine Übersetzungsänderung kann auch dadurch erzielt werden, .dass der Körper 5, die Nut 3 und damit die Schieber 13 ihre Lage beibehalten, während der Körper 11, der Kolben 1, .die Nut 2 und damit die Schieber 6 je um das gleiche Mass verschoben werden.
In den beiden beschriebenen Fällen der Übersetzungsänderung wird die Breite b des Flüssigkeitsringes geändert. Der gleiche Zweck kann aber auch bei gleichbleibender Breite des Flüssigkeitsringes dadurch er reicht werden, dass die wirksame Kolben breite, die dem Mass 10-1,5 entspricht, ge ändert wird.
Zu diesem Zwecke besteht zum Beispiel der Kolben aus mehreren, zum Bei spiel gemäss Fig. 2 aus zwei in- oder anein ander dicht geführten Teilen, und zwar zum Beispiel aus einem feststehenden, U-förmi- gen Teil 19, der mit der Fläche 15----15 gegen die Wand 16-16 abdichtet, und aus einem in diesem verschiebbar angeordneten Teil 20, der mit der Fläche 10-.10 gegen die Stirn flächen 9-9 .der Schieber 6 abdichtet.
Mit der Verschiebung des Teils 20 ist zugleich auch eine Verschiebung der Führungsnut 2 und damit auch der -Schieber 6 um das glei che Mass durchzuführen. Wird bei der in Fig. 1 dargestellten Aus gangsstellung anstatt des Körpers 5 der Körper 11 in einer der Pfeilrichtung 4 ent gegengesetzten Richtung mit einer bestimm ten Geschwindigkeit bewegt, dann wird der Körper 5 sich ebenfalls in der der Pfeilrich tung 4 entgegengesetzten Richtung, jedoch mit entsprechend erhöhter, nach dem darge stellten Beispiel verdoppelter Geschwindig keit bewegen (Übersetzungsverhältnis 1 :2).
Statt des Teils B kann .der Teil C als fest stehend und die Teile<I>B</I> und<I>D</I> als beweglich oder aber der Teil D als feststehend und die Teile B und C als beweglich angenommen werden.
Die schematische Anordnung nach Fig. 1 gestattet auch ein Wechseln der Drehrich tung des getriebenen Teils bei gleichbleiben der Drehrichtung des treibenden Teils. Wird zum Beispiel der Teil C (Körper 5 samt Schiebern 6) von aussen in der Pfeilrichtung 4 angetrieben, dann wird, wie bereits ge zeigt, bei feststehendem Teil<I>B</I> der Teil<I>D</I> (Körper 11 samt Schiebern 13) und daher auch eine mit diesem gekuppelte Welle sich in der Pfeilrichtung 4 drehen.
Wird nun die getriebene Welle vom Teil D abgekuppelt und mit dem Teil B gekuppelt, während gleichzeitig der Teil D festgehalten und der Teil B für die Bewegung freigegeben wird, dann wird bei Drehung -des Teils C in der Pfeilrichtung 4 der Kolben 1 und damit die mit dem Teil B gekuppelte Welle sieh in entgegengesetztem Sinne zur Pfeilrichtung 4 drehen.
Es ist nicht notwendig, dass einer der drei Teile<I>B,</I> C oder<I>D</I> feststeht, sondern es kann sich dieser Teil etwa in Verbindung mit einem Hilfsgetriebe ebenfalls in Drehung be finden, wobei sich jedoch bei einer von 1 : 1 verschiedenen Übersetzung jeder der drei Teile mit einer Geschwindigkeit bewegen muss, .die von der Geschwindigkeit der beiden andern Teile verschieden ist.
Bewegt sich zum Beispiel der von aussen angetriebene Kolben 1 mit zwei Meter Ge schwindigkeit in der Pfeilrichtung- 4, wäh rend der Körper @5 durch Verbindung mit einem Hilfsgetriebesich mit einem Meter Geschwindigkeit, jedoch in entgegengesetzter Richtung bewegt, dann wird, wenn b1 - b\ ist (Big. 1), die Wirkung auf das gepresste Flüssigkeitsring stück A2 die gleiche sein, wie wenn der Körper 5 als feststehend und der Kolben 1 mit einem Meter Geschwindigkeit in der Pfeilrichtung 4 beweglich angenom men werden.
Der Körper 11 wird sich sodann mit einem halben Meter Geschwindigkeit in der Pfeilrichtung 4 bewegen.
Es ist bei gewissen Beispielen wesentlich, dass -der auf einen der drei Hauptteile wir kende Druck der gepressten Flüssigkeit -durch einen Stützpunkt 1 aufgenommen wird, der entweder fest oder beweglich sein kann und in letzterem Falle zum Beispiel einem Hilfsgetriebe angehören kann. Es ist dabei unwesentlich, ob das Hilfsgetriebe vom treibenden oder getriebenen Teil (Welle) oder von beiden unabhängig angetrieben wird.
Nach dem in.Fig. 3 dargestellten Schema kann ausser dem gegen die Fläche 16-16 des Körpers 11 abdichtenden Kolben 1 ein zweiter, gleichfalls dem Hauptteil B ange hörender Kolben 1', und zwar an der Stelle der Wellentäler 2" und 3" (Big. 1) ange bracht sein, der gegen ,die Fläche 18-18 des Körpers 5 abdichtet, wobei die Stirnflächen 17-17 der Schieber '16 nicht mehr gegen die Fläche l8-18, sondern gegen die Fläche 22-22 des Kolbens 1' abdichten. Für die Kraftübertragung und Änderung der Über setzung gelten sinngemäss die bisherigen Aus führungen.
Im Schema nach Fig. 1 ist ein einziger Kolben 1 und dementsprechend ein einziges Arbeitsspiel der Schieber .6, 13 in den Füh rungen 2, 3 angenommen. Es ändert nichts am Wesen der Erfindung, wenn in der Länge des Flüssigkeitsringes A zwei oder mehr Kolben 1 und zwei oder mehrere Arbeits spiele der Schieber vorgesehen werden. In diesem Falle erfolgt<B>-</B>die Kraftübertragung durch zwei oder mehrere unter Druck ste hende Flüssigkeitsringstüeke A-.
Im nachstehenden ist in den Fig. 4 bis 9 und Detailfiguren 10 bis 14 ein Ausfüh- rungsbeispiel eines Flüssigkeitsgetriebes nach dem Schema der Fig. 1 beschrieben, wobei den einzelnen Hauptteilen mit Bezug auf letztere folgende Aufgaben zufallen:
Durch den Hauptteil B wird die Arbeit von aussen dem Getriebe zugeführt (treiben der Teil), D stellt jenen Hauptteil .dar, des sen Drehmoment und Drehzahl durch .die Übersetzung im Flüssigkeitsring A stufenlos geändert werden soll (getriebener Teil), wäh rend der durch die Kraftübersetzung von B auf D entstehende Unterschied in den Ge samtdrücken auf die wirksamen Druck flächen der Hauptteile<I>B</I> und<I>D</I> durch .den Hauptteil C auf das verankerte Getriebe gehäuse übertragen wird.
In diesen Abbildungen sind jene Teile, die mit Fig. 1 übereinstimmen, mit den glei chen Bezugszeichen versehen.
Der in Fig. 1 mit B bezeichnete treibende Hauptteil wird hier durch folgende Einzel teile und in folgender Anordnung gebildet: Die in Fig. 4 von rechts kommende trei bende Welle 23 endigt in den stufenför migen Flansch 24, an den ein Hohlkörper 2,5 mit Flansch 26 anschliesst, .der mit dem Flansch 27 des Hohlzylinders 28 verbunden ist; letzterer endet in den Flansch 29.
Zwei diametral gegenüberliegende, nach Kreis sektoren geformte Kolben 1, 1 (Big. 5 und 6; Fig. 4. zeigt nur .den obern Kolben) sind einerseits zwischen den Flanschen 26 und 27 und anderseits in Ausnehmungen eines Hohl zylinders 30 eingepasst; sie sind mit den Flan- schen verbunden, und zwar zum Beispiel mit- telst der Schrauben 31 (Big. 8) bezw. 32 (Big. 9).
Der zylindrische .Flüssigkeitsring A (F.ig. 6) hat, vergleiche Fig. 4 und 5, die Höhe a und die Breite<I>b;</I> ,dessen Querschnitt ist in Fig. 4 durch gekreuzte strichlierte Linien bezeichnet. Entsprechend der Anwen dung von zwei Kolben 1 werden in diesem Flüssigkeitsring A auch zwei Flüssigkeitsring- stücke unter Druck abgeschlossen. Um in die sen beiden Druckräumen gleiche Flüssigkeits drücke und damit. gleiche Arbeitsleistungen .der beiden Kolben 1 zu erzielen, sind, wie später erklärt wird, beide Druckräume durch eine Druckleitung verbunden.
Am ;Hantel des Hohlzylinders 30 ist die Führungsnut 2 für die :Schieber 6 des Haupt teils C entsprechend dem .,Schema Fig. 1 ein geschnitten. Der Hohlzylinder 30 ist durch die Schrauben 35 mit einer Büchse 34 ver bunden, die sich mit dem rechten Ende auf ein Drucklager 36 stützt, das den auf die Fläche 1.0-10 des Kolbens 1 (Fig.6) wir kenden achsialen Druck aufzunehmen hat.
Der Hohlzylinder 30 besitzt ferner auf seiner Innenseite zwei gegenüber befindliche, achsial durchlaufende Ausnehmungen 33, in denen Leisten 3 7 von gleichem Querschnitt achsial geführt sind (Fig. 4 untere Hälfte und Fig. 5).
Diese Leisten :37 reichen mit ihrem rechten Ende (Fig. 4) in einen neben dem Hohlzylinder 30 angeordneten Hohlzylinder 38 und sind mit demselben durch Schrauben 39 verbunden. Am Mantel des Hohlzylinders 38 ist die Führungsnut 3 für die dem Hauptteil D angehörenden Schieber 13 einge- sc]mitten. Das linke Ende der Leisten 37 endet in einem genuteten Ring 40.
Der Ring 40, die in 30 geführten Leisten <B>337</B> und der Hohlzylinder 38 sind als Ganzes achsial verschiebbar.
Der angetriebene Hauptteil D setzt sich aua folgenden Einzelteilen zusammen: Die angetriebene Welle 41 endet rechts in einen Flansch 42, gegen den sich das Drucklager 36 stützt. Der Flansch 42 trägt einen Ring 43, auf dem der Körper 11 (Fig. 6) aufgekeilt ist, der hier durch eine Rückwand 111 abgeschlossen ist und in dessen schlitzartigen Führungen 12 die Schieber 13 achsial und dicht geführt sind. Die innere .Stirnfläche 16 des Körpers 11 begrenzt den Flüssigkeitsring A von einer Seite.
Der Körper 11 ist an seiner äussern zylindrischen Fläche mit einem Ring 46 fest verbunden, um die durch die Schlitze 12 ge bildeten Sektoren aussen gegenseitig zu ver streben. Die Schieber 13 sind mit achsial verlaufenden Bohrungen 4 7 versehen, um ihr Gewicht zu verringern und eine ungehinderte Strömung der Flüssigkeit bei Bewegung ,der Schieber zu ermöglichen, wodurch die zur Verschiebung der Schieber nötige Kraft ver kleinert wird.
Die Schieber 13 sind am radial innern Ende mit Führungsleisten 48 versehen, die in Nuten 49 des Körpers 11 eingepasst sind. Dadurch wird verhindert, .dass die Schieber während ihrer Umdrehung und während ihrer gleichzeitigen achsialen Bewegung mit ihren radial äussern Flächen infolge der Zentrifugalkraft an den Innenflächen des Flansches 26 und des Ringes 46 reiben. Jeder .Schieber trägt in gleicher achsialer Entfernung von seiner Stirnfläche 17-17 (Fig. 1) an seiner radial inneren .Seite eine Rolle 14, die in die erwähnte Nut 3 ein greift.
Sämtliche (Schlitze 12 besitzen die gleiche achsiale Tiefe.
Nach dem Schema der Fig. 1 muss der Wellenberg 3' derart geformt sein, dass die Kanten<B>17,</B> 17 der Schieber 13 während deren achsialen Bewegung ungehindert an .den bei ,den Kanten 1.5, 15 des Kolbens 1 vorbei geführt werden. Die an- und absteigenden Zweige des Wellenberges 3' müssen daher umso steiler sein, je grösser die Breite der Flügel ist. Um zu vermeiden, dass auch auf ,die erwähnten Flührungsleisten 48 diese Rücksicht genommen werden muss, können letztere nach Fig. 10 an ihrem vordern, in den Flüssigkeitsring eintauchenden Ende mit einer Schräge 50 versehen oder um ein Stück 51 verkürzt sein.
Einen günstigen Einfluss auf die Kurvenführung durch den Wellen berg 3' wird auch die Formgebung des Kol bens 1 nach Fig. 11 ausüben; wonach die abdichtende Fläche 15-15 durch erstspre chende Abschrägung 110 oder Abstufung 111 kürzer als die Fläche 10-110 ist. Hierdurch wird überdies erreicht, dass der Kolben von dem auf die Fläche 10-10 wirkenden Flüs sigkeitsdruck teilweise entlastet wird.
Bei der Hin- und Herbewegung der Schie ber 13 wälzt sich deren Rolle 14 im an- und absteigenden Zweig des Wellenberges 3'. Dabei ergibt sich, dass die Rolle 14 beim Übergang von einem zum andern Zweig ihre Drehrichtung ändert, weil einmal die innere und -dann die äussere Kurve der Antriebsnut wirksam ist. Um .dies zu vermeiden, kann man, wie dies in Fig. 12 und 13 dargestellt ist, für jeden iSchieber 13 zwei Rollen 14 und 14' benützen, von denen die eine mit der einen Seitenwand und .die andere mit der an dern Seitenwand -der Nut in stetiger Berüh rung ist.
Nach Fig. 12 sind die beiden Rol len auf verschiedenen Achsen nebeneinander und gemäss Fig. 13 auf der gleichen Achse übereinander gelagert. Nach Fig. 13 ist ferner die Nut 3 im übern Teile etwas breiter und die obere Rolle 14 etwas grösser.
Wird der erwähnte Ring 40 achsial ver schoben, :dann werden die Leisten 37, :der Hohlzylinder -38 .samt Führungsnut 3, die darin laufenden Rollen 14 und die Schieber 13 um das gleiche Mass achsial verschoben, wodurch die Eintauchtiefe der Schieber in -den Flüssigkeitsring A geändert wird.
Bei :der Ausführung des Getriebes nach den Fig. 4 bis :6 ist eine Einrichtung vor gesehen, welche es ermöglicht, .den treibenden Teil unter Ausschaltung .der hydraulischen Kraftübertragung mechanisch mit :dem ge triebenen Teil zu kuppeln.
Wenn nämlich die Übersetzung im Getriebe derart einge stellt ist, dass die Wand 18 des Körpers 5 (Fig. 1) bis zur dichtenden Berührung mit der Fläche 10-10 der Kolben 1 verschoben ist, so dass die Breite :des Flüssigkeitsringes A gleich der Arbeitsbreite :der Kolben 1 ist, dann werden (wenn der Einfluss eventuel ler Undichtigkeitsverluste unberücksichtigt bleibt) die treibgn:de Welle 23 und die ge triebene Welle -4 .1 die gleiche Drehzahl be sitzen. Die Kraftübertragung wird jedoch nach wie vor durch :den Flüssigkeitsdruck in den gespannten Ringstücken A2 erfolgen.
Wird jedoch der treibende Hauptteil mit dem getriebenen Hauptteil mechanisch gekuppelt, so wird der Flüssigkeitsring von :der Um fangskraft entlastet, wodurch Flüssigkeits verluste nahezu vermieden werden. Diese mechanische Kupplung wird beispielsweise durch eine Laniellenkupplung zwischen den Teilen 46 und 25 (Fig. 4 rechts) vorgenom men. Die Lamellen 52 sind auf Leisten 53 .des Hohlkörpers 25 und die Lamellen 54 auf Leisten 55 des Hohlzylinders 46 achsial ver- schiebbär. Solange die Übersetzung auf un gleiche Drehzahlen eingestellt ist, ist die Kupplung offen.
Das Schliessen bei an nähernd gleicher Drehzahl geschieht .durch einen Ring 56, mit dem zwei oder mehrere achsiale Stangen 57 verbunden sind, die im Hohlkörper 25 und in .den Flanschen 27 und 29 gelagert sind und an ihrem an dern Ende einen Ring 58 tragen. Durch :die zwischen 29 und<B>5</B>8 angeordneten Druck federn 59 werden die Ringe 58 und 56 nach links bewegt und dadurch der Ring 56 von der Kupplung abgehoben gehalten. Wird nach Erreichung gleicher Drehzahlen des treibenden und getriebenen Teils der Druck der Fader 59 durch eine äussere Kraft über wunden, dann wird die Lamellenkupplung durch :den nach rechts bewegten Ring 56 ge schlossen, wodurch die mechanische Kupp lung zwischen ,dem treibenden und getrie benen Teil hergestellt ist.
Der umdrehbar feststehende Hauptteil C hat folgende Anordnung: Die Schieber 6 sind in :den schlitzartigen Führungen 7 des Körpers 5 und zwischen dem äussern und innern Hohlzylinder 28 und 30 achsial und dicht geführt. Auch die Flügel 6 sind mit achsialen Bohrungen 47 versehen und besitzen Führungsleisten 48, die in entsprechenden Nuten 49 des Körpers 5 gleiten.
Die Führungsleisten 48 der Schie ber 6 können, um bei einer möglichst gün stigen Kurvenführung d der Nut 2 im auf- und absteigenden Ast ungehindert an den Schiebern 13 vorbeizukommen, ebenfalls nach Fig. 10 geformt .sein. Jeder Schieber 6 trägt an seiner radial innern .Seite eine Rolle 8 (es könnte auch hier die Anordnung nach Fig. 12 oder 13 getroffen werden), die in die erwähnte Nut 2 am äussern Mantel des Hohlzylinders 30 eingreifen. Der Körper 5 ist durch eine Rückwand 5' abgeschlossen und endet in einen Ring 52, der einen Ring 62 umfasst, der als fest mit :dem Getriebe gehäuse verbunden angenommen werden soll.
Die Führungsnuten 49 für die Schieber 6 werden von einem mit dem Ring 5' ver schraubten Ring 63 gebildet. Der Körper 5 ist zwischen den Hohlzylindern 28 und 30 achsial ver-3chiebbar, wodurch die von ihm gebildete Kreisringfläche 18, die den Flüs sigkeitsring A auf einer Seite begrenzt, den Kolben 1 genähert oder von denselben ent fernt werden kann. Beim Verschieben gegen die Kolben 1 ist der in den erwähnten ge spannten Flüssigkeitsringstücken A\ (Fig. 1) herrschende Druck zu überwinden.
Um die ses Verschieben zu erleichtern, ist der Körper vom Flüssigkeitsdruck dadurch zum Teil entlastet, dass aus den beiden gespannten Flüssigkeitsringstücken A2 die gepresste Flüssigkeit durch Bohrungen 64 (Fig. 4 bis 6, in F ig. 4 ist nur eine strichliert angedeutet) in einen Flüssigkeitsringraum 6.5 geleitet wird, der sich zwischen den Teilen 30, 51, 5= und 62 befindet.
Die radiale Hölle des Ringraumes 65 richtet sich nach der Gesamt grösse jener Flächen am Körper 5, die durch die Flüssigkeitsspannung in den Flüssig- keitsringstücken A2 unter Druck stehen.
Durch die Bohrungen 64 und den Ring raum G5 sind auch die beiden gespannten Flüssigkeitsringstücke A', A= des Flüssig keitsringes A miteinander in Verbindung ge bracht, wodurch der bei Besprechung des Hauptteils B erwähnte Druckausgleich der, Druckräume beider Kolben 1 erreicht wird.
Bei Erklärung des Schemas (Fig. 1) wurde die Bedingung gestellt, da.ss zwecks Übersetzungsänderung der Körper 5 (bezw. die Wand 18 des Flüssigkeitsringes A) und die Schieber 13 samt ihrer Antriebsnut 3 i m das gleiche Mass achsial verschoben wer den. wobei bei der beispielsweisen Getriebe- ausführunb überdies der Körper 5 an der Drehung verhindert sein muss. Diese Bedin- 9;
und ist dadurch erfüllt, dass die gemeinsame Verstellung der genannten Teile durch meh rere Bolzen 66 (Fig. 4 und 6) erfolgt, die in dein als unbeweglich angenommenen Ring 62 geführt und mit ihren Enden im Körper verschraubt sind, so dass letzterer und damit ,die Sehleber 6 an einer Drehung verhindert sind. Überdies kann der Ring 52 noch durch einen in dem Ring 62 .eingelassenen Gleit- keil in der Umfangsrichtung festgehalten werden.
Die Bolzen G6 sind durch die beiden Bunde -67 mit einem Ring 68 fest verbunden, -der in die Nut des erwähnten Ringes 40 eingreift, wobei er :dessen Drehung nicht ver hindert. Durch diese Anordnung wird er zielt, dass bei Verschiebung der Bolzen 66 der Körper 5 (samt Wand 18) und die Schie ber 13 um das gleiche Mass achsial verscho ben werden, während,die .Schieber 6 an ihrem Platz bleiben. Die zylindrische Verlängerung 69 des Ringes 62 ist durch Schrauben 70 mit einem Winkelring 71 verbunden, der sich mittelst der Kugellager 72 auf der getrie benen. Welle 41 abstützt.
Der im Ringraum 65 auf den Ring 62 wirkende Druck wird von diesem über die Teile 69, 71, 73 auf das Druckkugellager 74 übertragen, ,das sich auf den auf der Welle 41 befestigten iStellring 75 stützt.
Der auf die innere Seitenwand 16 des Flüssigkeitsringes A und teilweise auch auf die Fläche 10-10 der Kolben 1 wirkende Flüssigkeitsdruck wird durch die Teile 43, 4.2 bezw. 34, 36, 42 auf die Welle 41 und durch diese mittelst des Stellringes 75 auf das Kugellager 74 übertragen, wodurch die iliz Getriebe entgegengesetzt wirkenden achsialen Kräfte, zum grossen Teil aufgehoben werden.
Durch die Anordnung von zwei symme trisch liegenden Kolben 1, 1 sind auch die in entgegengesetzter Richtung wirkenden Radialkräfte aufgehoben.
In der in Fig. 6 gezeigten Lage der Schieber stehen in jeder Ringhälfte drei von den vorhandenen zwölf Schiebern 13 den Schlitzen 7 der Schieber 6 abdichtend gegen- über,wodurch die Abdichtung zwischen den Stirnflächen 17-17 der Schieber 13 und der Wand 18 erschwert sein könnte. Um die Abdichtung jedoch einwandfrei zu gestalten, können die Schieber 13 breiter als die .Schie ber 6 ausgeführt werden, wodurch erreicht wird, dass in der gezeigten Lage auch je zwei Streifen der Wand 18 zur Abdichtung heran gezogen werden.
Um die Abdichtung noch sicherer zu gestalten, kann die Anzahl der Schieber 13 und 6 voneinander verschieden sein, so dass zum Beispiel zwölf Schieber 13 und nur elf -Schieber 6 benützt werden; da durch kommen gleichzeitig jeweils nur zwei Schieber 13, 6 in Flucht zu liegen.
Durch Undichtigkeiten, besonders bei kleinen Drehzahlen des Getriebes, kann der Fall eintreten, dass bei einer auf gleiche Drehzahlen der treibenden und getriebenen Welle eingestellten Übersetzung (Überset zung 1 :1) die Drehzahl der getriebenen Welle gegenüber der treibenden Welle etwas zurückbleibt. Werden jedoch möglichst oder ganz genau gleiche Drehzahlen gefordert, so ist es notwendig, den Flüssigkeitsverlust aus zugleichen.
Der genannte Mangel kann ver mieden werden, wenn man nach der in Fig.14 dargestellten Anordnung die Schieber 6 mit einem kleinen Kolben oder Verdränger <B>7,6</B> versieht, der in einer Bohrung 77 des Kör pers 5' dicht geführt ist, wobei die Bohrung mit der ungepressten Flüssigkeit, die sich im Gehäuse, in den Lagern oder dergleichen befindet, durch die Leitung 78 in Verbin dung steht.
Beim Eintauchen der Schieber 6 in -das unter Druck stehende Stück A2 des Flüssigkeitsringes, .A. wird sodann ein ent sprechend grösseres Flüssigkeitsvolumen ver drängt, als (infolge Vorhandenseins des Kolbens 76) verdrängte Flüssigkeit im Füh rungsschlitz 7 hinter den iSchiebern 6 Platz findet, so,dass auf diese Weise der Flüssig keitsverlust ausgeglichen wird.
Während in den jeweils unter Druck ste henden Ringstücken' ,die Schieber 6 sich aus den Schlitzen in den Flüssigkeitsring hin-ein bewegen, werden in den nicht unter Druck stehenden Ringstücken, die in der Pfeilrich- tung 4 (Fig.6) hinter den Kolben 1 liegen, die 8chieber sich aus dem Ringraum in die Schlitze-zurückbewegen und während dieser Bewegung entsprechend dem Hub der klei nes Kolben 76 vorne -mehr Raum freigeben,
als Flüssigkeit aus,dem Schlitz in,das Ring stück nachfliesst. Um nun das Nachfüllen der Flüssigkeit in das nicht unter dem Arbeits drucke stehende Ringstück zu ermöglichen, sind die Ringstücke, die in der Pfeilrichtung 4 (Fig. 5) hinter den Kolben 1 liegen, durch Öffnungen 79 (Fig. 5 und 8) mit der im Ringraum 80' des Getriebegehäuses 80 be findlichen, nicht unter dem Arbeitsdrucke stehenden Flüssigkeit in Verbindung ge bracht.
Der in diesem Ringraum 80' befind lichen Flüssigkeit kann auch, etwa durch einen federbelasteten (nicht dargestellten) Kolben ein Überdruck verliehen werden, um .das Eindringen der Ersatzflüssigkeit durch .die Öffnungen 7-9 in den Ring A gegen die dort herrschende Zentrifugalkraft zu er möglichen; dieser Ringraum müsste dann natürlich entsprechend abgedichtet werden.
Der durch die Öffnungen 79 geschaffene Kreislauf der Flüssigkeit zwischen den je weils nicht unter Druck stehenden Ringstük- ken und dem Flüssigkeitsbehälter 80' rer¯ möglicht überdies die Abkühlung bei einer allfälligen Erwärmung der im Ring arbei tenden Flüssigkeit.
Bei Erreichung gleicher Drehzahlen der treibenden und getriebenen Welle wird die achsiale Bewegung der Schieber 13 in den Schlitzen 12 gänzlich aufhören. Hingegen werden, da der Körper 5, mit dem fest stehenden Gehäuse 80 undrehbar verbunden ist, tdie Schieber 6 sich nach wie vor in den :Schlitzen 7 hin- und herbewegen, ohne jedoch Arbeit zu leisten. Um diesen Leer lauf der Schieber 6 zu vermeiden, muss man den feststehenden Körper 5 mit der glei chen Drehzahl laufen lassen können, wie .den treibenden und getriebenen Teil.
Um dies zu ermöglichen, sind dieser Körper und der Teil 62, 69. mit dem Gehäuse 80 in folgender Weise, zweckmässig durch eine Lamellenkupplung, gekuppelt.
Mit dem Hohlzylinder 69 ist der Ring 81 durch Schrauben 82 verbunden. Der Ring 81 trägt achsiale Leisten 83, gegen die sich Lamellen 84 stützen. Andere Lamellen 85 stützen sich gegen achsiale Leisten 86 des feststehenden Gehäusedeckels 87.
Ein Hohl ring 88 ist auf Leisten 89 des Hohlzylinders 69 achsial verschiebbar angeordnet und wird mittelst der Rollen 90 und der im Gehäuse deckel 67 geradegeführten Stangen 91 durch die Federn 92 gegen die Lamellen 84, 85 ge- presst, wodurch die Kupplung zwischen dem Gehäuse 80 und dem Hauptteil C erfolgt und dadurch letzterer an der Drehung gehindert ist. Die Federn 92 stützen sich einerseits auf den Gehäusedeckel 87 und anderseits auf den mit Fortsätzen 93 versehenen Ring 94.
Wird -der Ring 94 in der Pfeilrichtung 95 (Fig. 4) achsial bewegt, dann werden nach Überwindung der Kraft der Federn 92 die Rollen 90 den Hohlring 88 freigeben, der durch Federn 96 in der gleichen achsialen Richtung von der Lamellenkupplung abge hoben wird, wodurch die Kupplung zwischen dem Hauptteil C und dem Gehäuse 80 ge löst wird. Bei dieser achsialen Bewegung des Hohlringes 88 kommt er mit dem sich dre henden Ring 58 in Berührung und wird durch diesen mitgedreht, bis sich auch der Hauptteil C mit der Drehzahl der Wellen 41. und 23 dreht.
Bei der weiteren durch die Federn 96 her vorgerufenen achsialen Bewegung des Hohl ringes 88 in der Pfeilrichtung 95 wird durch den Ring 58 unter Zusammendrücken _ der Federn 59 und durch die Stangen 57 die früher erwähnte Lamellenkupplung 52-55 eingerückt, und es werden die Hauptteile B und D miteinander gekuppelt, in -welchem Falle sich nunmehr alle drei miteinander me chanisch gekuppelten Hauptteile<I>B,</I> C und<I>D</I> mit der gleichen Drehzahl bewegen. Um die beschriebenen Aus- und Einkupplungen zu erzielen,
müssen die Federn 92 entsprechend stärker als die Federn 96 und diese wieder stärker als die Federn 59 sein.
In den Fig. 4, 6 und 7 ist eine Einrich- t un , y dargestellt, die es ermöglicht, #di e der gewünschten Übersetzung des Getriebes ent sprechende Verschiebung des Körpers 5 mit der Wand 18 und der Schieber 13 vorzu nehmen, sowie ,die zwei erwähnten Kupp lungen rechtzeitig zu bedienen. Zwischen den zwei Ringen 97, die mit den Bolzen 66 fest verbunden sind, ist ein Ring 98 frei gelagert.
Mit diesem Ring 98 sind zum Bei spiel nur zwei diametral gegenüberliegende, hakenförmige Bolzen 99 verbunden (in Fig. 4 ist nur der obere dargestellt), von denen jeder in eine Nut 100 (Fig. 4 und 6) eines Ringes 101 eingreift.
Die Nuten 100 steigen derart an, dass bei Drehung des Rin ges 101 die Haken achsial bewegt werden, und so die Versehiebung !des Ringes 98 durchgeführt wird, was, wie Fig. 6 beispiels weise zeigt, annähernd während einer Vier telsdrehung des Ringes 101 bewirkt wird. Während der zweiten Viertelsdrehung wer den die Bolzen 9-9 in dem nicht ansteigenden Teil 100' der Nut 100 geführt.
Konzentrisch zum Ring 101 und mit diesem durch ein Zahnrad 1.03 verbunden, liegt ein Ring 104 (Fig. 4 und 7), gegen .dessen Führungskurve 105 die Fortsätze 93 des erwähnten Ringes 94 -durch die Federn 92 gepresst werden. Während der achsialen Verschiebung der Bolzen 99 durch die Nut 100 gleiten die Fortsätze 93 längs des . nicht ansteigenden Teils der Kurve 105 (Fig. 6 und 7). Wäh rend dieser Viertelsdrehung des Rades 103 findet daher eine achsiale Verschiebung des Teils C, nicht aber eine Veränderung in den beiden Kupplungen statt.
Wenn nun nach staugehabter Verschiebung die Bolzen 99 in die nicht ansteigenden Nutteile <B>100'</B> .einge treten sind, beginnt, entsprechend der 'Stei gung 105' der Führungskurve 105, die Zu- sammendrückung der Federn 9.2, die Öffnung der Kupplung 83-88 und daher die Ent- kupplung des Teils C vom Gehäuse 80: So bald die Fortsätze 93 an den Stellen l05" angekommen sind, ist auch bereits die Kupp lung der Teile<I>B</I> und<I>D</I> durch die Kupplung 52--55 vollzogen.
Das Zahnrad 103 ist auf der Nabe 108 idrehbar angeordnet und durch den Stell ring 109 .gegen achsiale Verschiebung ge sichert.
Die Fig. 1,5, 16 und 17 stellen ein zweites Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen standes dar.
Die antreibende Welle 2-3 liegt hier im Innern des Getriebes und trägt zwei frei- tragende, das heisst nur an ihr bezw. an dem Wellenbund 111 befestigte Kolben 1. Die zwei Kolben 1 bilden zweckmässig ein Stück, .das einen Schlitz des Wellenbundes 111. durchsetzt und darin befestigt ist. Der auf die beiden Kolben in achsialer Richtung wir kende Flüssigkeitsdruck wird durch das Kugellager 36 aufgenommen und zusammen mit dem auf den Körper 11 wirkenden Ach sialdruck durch das Kugellager 110 auf das Gehäuse 80 übertragen. 41 ist wieder die angetriebene Welle.
Mehrere in Fig. 4 vorgesehene Teile, wie Hohlzylinder 30 und Büchse 34 kommen bei vorliegender Anordnung in Wegfall. Die Führungsnut 2 für die Rollen 8 .der Schieber 6 i,3t daher statt im bisherigen Hohlzylinder 30 in den Bund 111 der Welle 23 bezw. in dieser selbst oder in einer mit dieser verbun denen Büchse eingeschnitten. Der Wellen bund 111 besitzt Ausnehmungen 112 zwecks Aufnahme der Führungsleisten 37, .die durch Stifte 39 mit dem Zylinder 38 verbunden sind, in den, anlog wie in F'ig. 4, die Nut 3 für die Rollen 14 der Schieber 11 einge schnitten sind.
Der Zylinder 38 ist auf einem Gleitkeil 113 der antreibenden Welle 23 achsial verschiebbar. Die Führungsnuten 2 und 3 sind mit schrägen Seitenwänden ver sehen, um ein reibungsloses Abrollen der an den Schiebern 6 und 13 angeordneten Füh rungsrollen 8 und 14 zu erzielen.
Der Druckausgleich zwischen den unter dem Arbeitsdruck stehenden Ringsegmenten findet bei dieser Anordnung beispielsweise durch die am Doppelkolben 1, 1 angebrach ten Einschnitte 114 (Fig. 16 und 17), und durch die sie verbindende Nut 115 des Wel lenhundes 111 statt, während die nicht unter Arbeitsdruck stehenden Ringsegmente durch -die am Doppelkolben angebrachten Aus schnitte 116 und durch die sie verbindende, im Wellenbund 111 befindliche Nut 117 mit der Bohrung 118 der Welle und durch diese mit der nicht unter Arbeitsdruck .stehenden,
im Getriebegehäuse befindlichen Flüssigkeit in Verbindung stehen. Der Körper 5 ist von einem Hohlzylinder 114 umschlossen, der mit dem Gehäuse 80 in fester Verbindung steht. Die einzelnen Segmente des Körpers 5 sind auf Gleitkeilen 115 verschiebbar, die im Hohlzylinder 114 befestigt sind (siehe Fig. 15 unten).
Die Übersetzungsänderung erfolgt bei .dies-er Ausführung in folgender Weise: Der Körper 5 ist mit einem Verstellzylinder 116 verbunden, der mit einem mehrgängigen Ge winde 117 versehen ist. Die Mutter zu die sem Gewinde bildet zum Beispiel ein .Schnek- kenrad 119, das durch die Schnecke 120 an getrieben werden kann und durch die Füh rungsringe 121 und 122 des Gehäuses 80 an einer achsialen Verschiebung gehindert ist. Die Steigung ges Gewindes 117 ist so gross gewählt, dass eine Selbsthemmung nicht statt findet.
Zwischen dem Verstellzylinder 116 und dem Körper 5 befindet sieh zweckmässig ein Ring 118 von änderbarer, geringer ach sialer Höhe behufs möglichst genauer Mon tage. Der Verstellzylinder 116 greift mit einer innern ringförmigen Rippe 68 an dem Ring 40 an, von dem die zum Zylinder 38 gehenden Führungsleisten 3 7 abgehen.
Ein Schlitz 7 (es könnten auch zwei dia metral gegenüberliegende Schlitze 7 in Frage kommen) ist durch die im Hohl zylinder 114 befindlichen Bohrungen 123 mit einem Raum 124 hinter dem Körper 5 ver bunden. Diese Bohrung kann durch Öffnen eines Ventils 125 freigegeben werden. Der Raum 124 ist weiters durch eine Leitung 126 mit einem Raum 127 verbunden, in dem sich ,die nicht unter Arbeitsdruck, sondern unter einem geringeren Druck stehende Flüssig keit befindet. Diese Verbindungsleitung 126 kann durch ein Ventil 128 freigegeben wer den.
Der in annähernd zwei Viertelssegmenten des Flüssigkeitsringes wirkende Arbeits druck wird sich ungefähr der halben Kreis ringfläche der .Stirnfläche 18 mitteilen und den Körper 5 in der Zeichnung nach links zu verschieben trachten. Während des Betriebes sind, wenn eine Übersetzungsänderung nicht erfolgt, beide Ventile 12,5 und 128 geschlos sen.
Wird zwecks Änderung der im Getriebe bestehenden Übersetzung .das Ventil 128 ge öffnet (während Ventil 12:5 geschlossen bleibt), dann steht der Raum 124 unter einem geringeren Druck als die Arbeits räume im Flüssigkeitsring. Es übersteigt daher der Gesamtdruck (-die ,Schiebekraft) auf den Körper 5 in den Arbeitsräumen den Gesamtgegendruck im Raum 124 und ersterer sucht den Körper 5 nach links zu verschie ben. Infolge der entsprechend grossen Stei gung des Gewindes 117 wird dieses das Schneckenrad<B>119</B> zu drehen versuchen.
Es kann .daher das Schneckenrad mittelst der Schnecke 120 ohne besondere Kraftaufwen dung gedreht werden, um eine Verschiebung des Körpers 5 längs den Gleitkeilen 115 in Fig. 15 nach links zu bewirken und dadurch die Übersetzung im Flüssigkeitsring zum Beispiel von \? : 1 auf 3 : 1 zu ändern. Die im Raum 124 befindliche Flüssigkeit wird bei geöffnetem Ventil 128 durch die Leitung 1\36 teilweise in den Raum 127 entweichen. Der im Raum 127 herrschende Druck kann zum Beispiel durch einen federnden Kalben (nicht dargestellt) unter einer bestimmten Grenze gehalten werden.
Wird umgekehrt das Ventil 125 geöffnet (während Ventil 128 geschlossen bleibt), dann wird sich der intermittierende Arbeits druck in den Schlitzen 7 der im Raum 124 befindlichen Flüssigkeit mitteilen und bei- spielsweise auf .den ganzen Ringquerschnitt des Körpers 5 von rückwärts wirken, der so bemessen ist, dass die Kraft, die den Körper 5 in Fig. 15 nach rechts zu ver schieben trachtet, entsprechend grösser ist als der auf die beiden Viertelssegmente des Kör pers 5 wirkende Druck,
der dieser Verschie bung entgegensteht. Es bedarf daher einer blossen Drehung der Schnecken 120, um den Körper 5 in Fig. 15 nach rechts zu verschie ben und dadurch die Übersetzung im Flüs sigkeitsring im umgekehrten .Sinn zu ändern.
Da das Ausführungsbeispiel nach Fig. 15 eine Ringbreite aufweist, die .der :dreifachen Breite des Doppelkolbens 1, 1 gleichkommt, so entspricht die achsiale Verschiebung des Körpers 5 um die doppelte Kolbenbreite einer Übersetzungsänderung von 3:1 auf 1 :1 oder umgekehrt. Die jeweils im Flüssigkeits ring herrschende Übersetzung kann durch eine entsprechende Zeigervorrichtung an der Welle der Schnecke 120 ersichtlich gemacht werden.
Bei der beschriebenen Einrichtung ist es möglich, beide Ventile 125, 128 bei .der Drehung der Schnecke 120 selbsttätig zu steuern, zum ' Beispiel von der Welle der Schnecke 120 aus.
Es ist aber auch möglich, die Arbeits räume des Flüssigkeitsringes unter Weg lassen einer Verbindung mit dem Raum 127 nur mit .dem Raum 124, der sich hinter dem behufs Änderung der Übersetzung verstell baren Körper 5 befindet, entweder bleibend oder besser über ein Ventil 125 in Verbin dung zu setzen, um .den in den Arbeits räumen wirkenden Gesamtdruck (die Schiebe kraft) auf .den Körper 5 ganz oder teilweise auszugleichen und dadurch .die Verstellung des Körpers 5 in beiden Richtungen zum Zwecke .einer beliebigen Änderung .der Über setzung zu erleiehtern. Bei Anbringung eines Ven+ils 125 wird :
dieses vor Durchführung der Übersetzungsänderung geöffnet und so dann wieder geschlossen.
Die Fig. 18, 19, 20 und 25 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel des Erfindungs- gegen:Standes, und die Fig. 21, 22, 23 und 24 .eine Abänderung ,dieses Ausführungsbei- @piels.
Tn beiden Beispielen wird, solchen Ver hältnissen Rechnung tragend, die unter an derem bei Fahrzeug-(Automobil)-antrieben auftreten, die Änderung der Übersetzung durch ein verstellbares Organ, insbesondere durch einen von Hand aus betätigten oder aber durch einen selbsttätig wirkenden Schieber erzielt. Weitere Verbesserungen beziehen sich auf verschiedene Einzelheiten des Getriebes, sowie auf die Hinzufügung von neuen Teilen mit vorteilhafter Wirkung.
Der in den Fig. -18, 19 und 20 dargestellte Getriebeteil unterscheidet sich von den frü heren Ausführungen in folgenden Einzel heiten: Die durch die Schlitze 7 gebildeten Seg mente des Körpers 5 (Fig. 18 und 19) sind ähnlich einem innen verzahnten Rad mit einem Hohlzylinder 114 aus einem Stück hergestellt. Dieser 8egmentkranz ist von einem Flohlzylinder 130 umschlossen und in ,diesem auf Gleitkeilen 129 achsial verschieb bar.
Der Hohlzylinder 130 trägt einen Ring <B>131,</B> .der nach Art der Freilaufkupplungen beiderseits schiefe Ebenen 1,32 (Fig. 20) be sitzt. Der Ring 131 reicht in eine Aus- nehmunb des Gehäuses 80, die einerseits durch den Einsatzring 188, anderseits durch den eingeschraubten Ring 134 achsial be grenzt ist.
Solange die Schieber 6 auf den Segment kranz 5, 114 und hierdurch auf den Hohl zylinder 130 einen Druck in der Pfeilrich tung 135 (Fig. 20), nämlich entgegengesetzt der Drehrichtung '4es Getriebes, übertragen, werden durch die schiefen Ebenen 1.32 die Kugeln 136 an die Ringe<B>133,</B> 1,34 gepresst, wodurch der Ring 131 an der Drehung ver hindert wird. Der ganze Körper 5 wird daher in der Umfangsrichtung stillstehen, so lange auf die Schieber 6 im Flüssigkeits ring Druckflüssigkeit in der Pfeilrichtung 135 wirksam ist.
Wenn die Schieber 6 gänzlich in den Schlitzen 7 zurückgezogen sind (Übersetzung 1 : 1), wird der in der Pfeilrichtung 135 wirkende Druck aufhören, so dass infolge Eingriffes der Rollen 8 in ,die Nut 2 eine selbsttätige Mitnahme der ;Schie- ber 6 in der Umfangsrichtung und damit eine Drehung des Körpers 5 in .der Drehrich tung de-- Getriebes eintreten und die nutz lose und schädliche Bewegung der Schieber 6 in den Schlitzen 7 aufhören wird.
Der Ring 1,3-1 besitzt an seinem äussern Umfang zwei flanschenartige Ansätze 137, die während der Dreheng des Körpers 5 eine Bewegung der Kugeln 136 am innern Gehäuseumfang verhindern. .,Sobald die Flüssigkeitsringwand 18 ihre innerste Stellung verlässt, wird auf die aus den Schlitzen 7 tretenden Flügel 6 ein Druck ausgeübt, der den Ring 131 in der Pfeilrichtung 135 zu .drehen suoht, wo durch der Ring 131 mit dem Gehäuse 80 gekuppelt und dadurch der Körper 5 an der Drehung gehindert wird.
Bei der in Fig. 18 dargestellten beispiels weisen Ausführung ist der Segmentkranz getrennt vom Körper 5' hergestellt und mit diesem durch Schrauben 1.3.8 verbunden (Fig. 18 und 19), wobei der Hohlzylinder 114 über den Körper 5' greift. Zwischen dem Segmentkranz und dem Körper 5' liegt ein flacher Ring 139.
Die in Fig. <B>2,5</B> dargestellte Anordnung teer Lastseite des Getriebes weist ähnliche Ein zelheiten wie -die Antriebsseite auf, indem die durch die Schlitze 12 gebildeten Seg mente 11 mit dem Hohlzylinder 46 analog .der Fig. 18 aus einem Stück bestehen und vom Körper 11' getrennt sind, wobei der Hohlzylinder 46 den Körper 11' übergreift. Segmentkranz und Körper 11' sind eben falls .durch Schrauben 138 miteinander ver bunden, wobei zwischen beiden Körpern wie der .ein flacher Ring 139 liegt.
Die beiden genannten Ringe 139 und ein dritter, zwischen dem Bund 111 .der Welle 23 (Fig. 18) und dem Nutenzylinder 30 liegen der flacher Ring 140 bezwecken .durch das Auswechseln bezw. Nacharbeiten einfacher Ringe, eine genaue Einstellung aller achsial abdichtenden und arbeitenden Teile, nämlich des Kolbens 1 gegen die Wand 16, der Schieber 13 gegen die Wand 18 und der Schieber 6 gegen den Kolben 1 mit einfachen Mitteln zu ermöglichen.
Die Änderung,der Übersetzung geschieht bei der beispielsweisen Anordnung nach Fig. 18 unter Wegfall der in Fig. 15 ent haltenen Ventile 12-5, 128, ,der Schraube 116 und des .Schneckengetriebes 119, 120 auf einfache Weise durch einen von Hand aus achsial bewegten Schieber 141, der zweck mässig als Rundschieber die Antriebswelle 23 hülsenförmig umgibt.
Der Körper 5', durch dessen achsiale Ver schiebung die Übersetzungsänderung des Ge- triebes erfolgt, trägt als Verlängerung eine Büchse 142, die durch die Mutter 143 die achsiale Bewegung des Schiebers 141 in der Pfeilrichtung 144 begrenzt. In entgegenge setzter Richtung wird .die Schieberbewegung durch den am Körper 5' befindlichen An ehlag 145 begrenzt.
An der Innenseite der Büchse 142 sind drei Rillen 146, 147, 148 eingeschnitten, von .denen die Rille 148 durch eine oder, wie die Figur zeigt, mehrere Boh rungen 149 mit dem vom Gehäuse einge schlossenen Raum<B>127</B> in Verbindung steht, der mit ungepresster Flüssigkeit gefüllt ist oder unter .einem geringeren Druck als dem Arbeitsdruck steht. Die Rille 47 steht durch eine bezw. mehrere Bohrungen 150 mit dem Raum 124 in Verbindung, der einerseits durch das Gehäuse 80, anderseits .durch den Körper 5' und .die Büchse 142 gebildet ist.
Die Rille 148 steht durch eine oder auch zwei radial gegenüberliegende Bohrungen <B>151</B> de, Körpers 5' mit einem oder zwei radial gegenüberliegenden Schlitzen 7 und ;lamit mit dem Flüssigkeitsring in Verbin dung. so da.ss annähernd während je einer halben Umdrehung des Kolbens 1 die Bob rungen<B>151</B> mit .dem unter Druck stehenden Flüssigkeitsringsegment A= verbunden sind.
Der Schieber 141 ist mit einem Ringkanal 52 versehen und endigt in einen hülsen- förmigen Fortsatz 15e3, der zwei diametral gegenüberliegende Zapfen 1.54 trägt, an die ein Gabelhebel 155 angreift. Der Hebel ist um einen am Gehäuse 80 befestigten Bolzen 155' drehbar angeordnet und kann durch die Stange 156, die durch den Gehäusedeckel nach aussen führt, vermittelst des Bolzens <B>157</B> geschwenkt werden. Die Stange 156 kann vermittelst eines entsprechenden Über tragungsmechanismus, zum Beispiel vom Führersitz eines Kraftwagens aus, betätigt werden.
Die Büchse 142 trägt aussen zwei zweck mässig ringförmige Anschläge 158, 159, die durch Anschlagen an den Gehäuseteil<B>1.60</B> die Achsialverstellung des Körpers 5' begren zen, wobei der Anschlag 158 bei der klein- sten Flüssigkeitsringbreite und der Anschlag <B>159</B> bei der grössten Ringbreite wirksam ist.
Bei der in Fig. 18 dargestellten Lage .der Teile ist die äusserste Stellung links des Kör pers 5' erreicht. Auch der Schieber 141 befindet sich in seiner äussersten Lage, da er bereits an den Anschlag 143 anstösst. Eine weitere Bewegung der -Stange 156 entgegen gesetzt der Pfeilrichtung 144 ist bei der .dar gestellten Lage des Körpers 5' und des Schie bers 141 nicht mehr möglich. In dieser Lage ist der Raum 124 mit dem Schieberaus- schnitt 152 und durch die Bohrung 149 mit dem Raum 127 in Verbindung, in dem sich Flüssigkeit unter einem im Gehäuse 80 herr schenden geringeren Druck befindet.
So wird infolge des im Flüssigkeitsring A2 herr schenden Arbeitsdruckes der Körper 5' den Anschlag 159 an den Gehäuseteil 160 an pressen und die der grössten Ringbreite ent sprechende Übersetzung so lange aufrecht erhalten, bis die Stange 1,56 in der Pfeil richtung 144 bewegt wird. Durch diese Be wegung wird der Schieber 141 entgegen die ser Pfeilrichtung bewegt. Während dieser Bewegung wird zunächst die Rille 146 durch die @Schieberkante 161 überdeckt, wodurch die Verbindung der Räume 124, 127 unter brochen wird.
Sodann wird die Rille 148 von der Schieberkante 1,62 freigegeben, worauf die in der Bohrung<B>151</B> befindliche Druck flüssigkeit in den Ringkanal 152 und weiter durch die Bohrungen 150 in den Raum 124 eintreten kann. Da die dem Raum 124 zu gekehrte Stirnfläche des Körpers<B>5'</B> durch geeignete Wahl der Durchmesser entspre chend grösser ist als die Summe der Stirn flächensegmente von A\., .die im Flüssigkeits ring unter Arbeitsdruck stehen, so wird durch den nun im Raum 124 herrschenden Druck der Körper 5' entgegengesetzt der Pfeil richtung 144 bewegt und hierdurch ,die Über setzung geändert (verkleinert). Das.
Ver schieben des Körpers 5' und damit .das Ver ändern der Übersetzung wird so lange an halten, bis bei Unterbrechung .der Bewegung der Stange 156 bezw. bei stillstehendem Schieber 141 die Rille 148 die Kante 162 wieder überschliffen hat, wodurch die Ver bindung der Bohrung 151 mit dem Raum 124 unterbrochen wird.
Die analogen Verhältnisse liegen vor, wenn durch die Verstellvorrichtung 154-i56 der Schieber 1-i1 in der Pfeilrichtung 144 verschoben und hierdurch die Räume 124, 127 in Verbindung gebracht werden.
Bei ruckweiser, rascher und relativ ge ringer Bewegung .der Stange 156 wird der Schieberweg bezw. .die Übersetzungsänderung durch Anschlagen des .Schiebers 141 an die Anschläge 145 bezw. 143 begrenzt, wodurch auch eine relativ geringe Übersetzungsände rung erfolgt. Diese Übersetzungsänderung kann durch möglichst geringe Breite der Rillen 148, 146 und durch sehr kleinen toten Gang des Schiebers 141 bis zu seinen An schlägen beliebig klein gemacht werden.
Der tote Gang des Schiebers kann auch vollstän dig entfallen, wenn der ,Schieber 141 bereits in dem Aloment, in dem die Kante 162 bezw. 161 die Rille 148 bezw. 146 ganz oder nahe zu ganz freigegeben hat, .den Anschlag 145 bezw. 143 berührt. Die durch .die ruckweise Bewegung der Stange 156 erzielbaren Über setzungsstufen werden zweckmässig möglichst klein gehalten und erzielen im günstigsten Falle jeweils eine Verschiebung des Körpers 5 ungefähr von der Breite der Rille 1-i8 bezw. 1-i6. Die beiden Rillen können ver schiedene Breite haben.
Auch bei grösserer Breite .der Rillen und bei beliebig grossem toten Gang des Schie bers können die einzelnen Übersetzungs stufen dadurch beliebig klein gehalten wer den, dass die Verschiebung der Stange 156 be liebig klein gehalten wird, so dass die Rillen 148, 146 nicht vollständig freigegeben wer den oder aber, dass wohl die Rillen ganz frei gegeben werden, jedoch der tote Gang bis zum Schieberanschlag nicht voll ausgenützt wird. Bei langsamer Bewegung der Stange 156 wird (anstatt einer ruckweisen) eine langsam und stetig fortschreitende Über setzungsänderung stattfinden.
Bei der beschriebenen Schiebersteuerung kann jede einer Zwischenstellung des Teils 60 zwischen den beiden Anschlägen; 158 und 159 entsprechende Übersetzung beliebig lang festgehalten werden, ohne @dass ein Anschlag stattfindet. Ebenso ist auch die Verschiebe richtung bei jeder vorhandenen Übersetzung eine beliebige und kann auch umgekehrt werden.
Ein von Hand betätigter Mechanismus, zum Beispiel ein Handhebel, vorteilhafter weise der gleiche 14lechanismus, der die Stange 156 zwecks Übersetzungsänderung in Bewegung setzt, kann dazu benützt werden, um nach Erzielung des Übersetzungsverhält nisses 1 :
1 zwischen der treiben-den und ge triebenen Welle bezw. Körper während der Weiterbewegung des Getriebes eine mecha nische Kupplung, wie eine solche als Bei spiel in Fig. 4 mit 52 bis 55 bezeichnet ist, zu dem dort angegebenen Zweck einrücken, nämlich, um den Flüssigkeitsring von der Umfangskraft zu entlasten und dadurch Flüssigkeitsverluste möglichst zu vermeiden. Diese Betätigung erfolgt beim Kraftfahrzeug vom Fiihrersitz aus. Diese Kupplung wird anhand der Fig. 25 besehrieben werden.
Bei w i <B>'</B> e der gewünschter Übersetzungsänderung t> #Z durch das Getriebe muss durch den Bewe gungsmechanismus (Hebel) zunächst diese mechanische Kupplung gelöst werden, wo rauf die K:raftübertra.gung wieder dem Flüs sigkeitsring überlassen ist.
Eine vollends selbsttätig wirkende Rege lung der Übersetzung, die von der Ver änderung des durch die angetriebeneWelle 41 zu überwindenden Widerstandsdrehmomen tes oder von der Veränderung des auf die antreibende Welle 23 wirkenden Antriebs- drehmomentesoder aber auch von der gleich zeitigen Veränderung beider Drehmomente abhängig ist, ist in Fig. 21 in einem Aus führungsbeispiel dargestellt.
Ein Schieber 163 umgibt wieder als Rin7- schieber die Welle 23, ist ferner innerhalb des Gehäuseteils 164 verschiebbar angeordnet and in seiner Verlängerung zu einem Zahn rad 165 ausgebildet, in das ein Zahnrad 166 eingreift, dessen Welle 167 die Stirn wand des Gehäuses 80 durchsetzt. Der Ge- häuseteil 164 trägt einen Anschlag 168; der erstere schliesst zusammen mit der Stirnwand 176 des Schiebers 163 und mit der Weile 23 einen Ringraum 169 ab.
Der Raum 169 ist durch die Wellen.ringnut 170 und die radialen Wellenbohrungen 171 mit der zen trischen Wellenbohrung 172 und durch diese über Kanal 115 (vergleiche auch Fig. 17) mit dem unter Druck stehenden Flüssigkeits- ringsegment A' in Verbindung, weshalb der Ringraum<B>169</B> dauernd mit der arbeitenden Druckflüssigkeit gefüllt ist. Der Raum 169 ist gegen den benachbarten, von den Teilen 40. 68 und 161 gebildeten Ringraum bei spielsweise durch eine Dichtung 173 abge dichtet. Auf ähnliche Weise kann auch der Schieber 163 gegen den Raum 169 abgedich tet werden.
Auf die Stirnfläche 177 des Schieber 163 wirkt eine Feder 174, die sich gegen den Ringflansch 175 des Gehäuseteils 164 ab stützt. Die Feder 174 ist derart bemessen, dass bei einem bestimmten auf die Schieber stirnfläche 176 wirkenden, ungefähr mitt leren Arbeitsdruck bei entsprechend vor- Ylespannter Feder 174 der Schieber 163 eine ungefähr mittlere Lage einnimmt und nach beiden Seiten hin ungefähr den gleichen Schieberweg gestattet, wie aus Fig. 21 er sichtlich ist.
Die Schieberwege werden durch die am Gehäuse 80 bezw. am Gehäuseteil 1.64 ange brachten Anschläge 159, 160 begrenzt.
Der Schieber 1-63 besitzt am äussern Mantel zwei schräg verlaufende Nuten 178, 179, die beispielsweise je nur über einen Teil des Umfanges reichen (Fig. 21 bis 24). Die Nut 178 ist durch die Bohrung 180 mit dem Raum<B>127</B> verbunden, in dem sich die nicht unter dem Arbeitsdruck stehende Flüssigkeit befindet. Die mit 179 ist durch die Boh rung 181 mit dem unter Flüssigkeitsarbeits- druek stehenden Ringraum 169 verbunden.
Im Gehäusekörper 1-64 befinden sieh bei spielsweise diametral gegenüber zwei Boh rungen<B>182</B> und 183, die vom äussern Mantel des Schieberzylinders bis in den Raum 124 reichen, der einerseits von dem zu verschie- benden Körper 5' und anderseits von den den Körper 51 wenigstens teilweise umschlie ssenden Gehäuseteilen 80 und 164 begrenzt ist. In der dargestellten Schieberlage befin den sich die Bohrungen 182 und 183 unge fähr in der Mitte zwischen den Treffstellen der \raten 178 und 179 mit den Kanälen 180 und 181.
Vorläufig soll vorausgesetzt werden, dass das Zahnrad 166 und damit der Schieber 163 an einer Drehung verhindert ist. Werden (las Widerstands- oder das Antriebsmoment oder beide zum Beispiel vergrössert, dann steigt in den Arbeitssegmenten AZ des Flüs sigkeitsringes der Flüssigkeitsdruck. Diese Druckerhöhung wird durch die Leitung 172 auf den Ringraum 169 übertragen. Der auf die Schieber-Stirnwand 176 wirkende, nun- mehr höhere Druck bewegt .den Schieber 163 in der Pfeilrichtung 144 und presst die Feder 174 .zusammen.
Bei Vorhandensein einer be- stimmten Druckerhöhung wird schliesslich die Nut 178 mit der Bohrung 182 in Ver bindung treten, worauf die im Raum 124 befindliche Druckflüssigkeit über 182, 178, 18,0 in den Raum 127 entweichen wird.
Infolgedessen wird der erhöhte Druck in dem bezw. den Arbeitssegmenten AZ des Flüssigkeitsringes den ganzen Körper 5 nach links verschieben und damit eine Über setzungsänderung ins Langsame vollziehen. Dadurch wird aber wieder eine Druckab nahme in den Arbeitssegmenten eintreten, bis in den Räumen Az, 124 und 127 annähernd Gleichgewichtszustand eingetreten ist. Da sodann auch im Raum 169 wieder verminder ter Druck herrscht, bewegt die Feder 1.74 den Sehieber 163 entgegengesetzt der Pfeil richtung 144, wodurch die Bohrung 182 wie der geschlossen wird.
Je näher, in achsialer Richtung gemessen, in der Normalstellung des Schiebers 163 die Nut 178 zur Bohrung 182 liegt, je kleiner also das Mass 184 (Fig. 22) ist, desto eher wird eine Übersetzungsänderung eintreten bezw. desto empfindlicher wird die Vorrieh- tung auf eine Gleichgewichtsänderung im Flüssigkeitsring reagieren. Sinngemäss wird sich der gleiche Vorgang in umgekehrter Richtung abspielen, wenn durch entsprechende Verkleinerung der Dreh momente der Flüssigkeitsdruck im Arbeits segment des Flüssigkeitsringes vermindert wird.
Bei einer solchen Druckänderung wird nunmehr .der Ringraum 169 mit dem Ring raum 124 in Verbindung gebracht, und zwar dadurch, dass beim Überwiegen der Kraft der Feder 174 der Schieber 163 entgegen der Pfeilrichtung 144 nach rechts bewegt und .dabei die Verbindung 181, 179, 183, herge stellt wird. Durch diese Verbindung wird der ganze Körper 5 gleichfalls entgegenge setzt der Pfeilrichtung 144 verschoben und dadurch eine Übersetzungsänderung ins Schnelle bis zur Erlangung des Gleichge wichtszustandes durchgeführt.
Nachstehende Vorrichtung trägt .den Kraftübertragungsverhältnissen Rechnung, die beispielsweise jenen Kraftfahrzeugen und dergleichen eigentümlich sind, deren Motorleistung, zum Beispiel durch Beeinflus sung der Brennstoffzufuhr, willkürlich ver ändert wird. Diese Veränderung der Mo torleistung kann entweder zum Zwecke der Veränderung der Fahrgeschwindigkeit bei annähernd gleichem Fahrtwiderstand oder zum Zwecke der Überwindung eines geänder ten Fahrtwiderstandes, schliesslich für beide Zwecke gleichzeitig erfolgen.
Bei dieser willkürlichen Veränderung der Motorleistung würde eine Übersetzungsände rung mittelst der vorher beschriebenen, selbsttätig wirkenden Sühieberstellung den gewünschten Zweck nicht erzielen, well mit den beschriebenen Mitteln jeweils bei einer bestimmten Druckerhöhung in den Arbeits segmenten auch bereits eine unerwünschte Übersetzungsänderung eintreten würde, die mit einer (gegebenenfalls unerwünschten) Drehzahlveränderung des Motors verbunden wäre.
Es muss daher der Eintritt der Über setzungSänderung in Abhängigkeit von der Motorleistung ,gebracht werden können, so dass die Grösse (Höhe) des Überdruckes, bei der die Verstellung bewirkt wird, bei er höhter Motorleistung und bei annähernd glei cher Motordrehzahl hinaufgesetzt werden kann und umgekehrt, ohne dass die Über setzung geändert wird.
Dieser Forderung .wird dadurch ent sprochen, dass der Schieber 163 zum Beispiel durch das Zahnrad 166 um seine Achse gedreht werden kann, wodurch die schräg ausgeführten Nuten 178, 179 eine grössere oder kleinere achsiale Entfernung , von der Bohrung 182 bezw. 183 erhalten.
Zur Erläuterung der Vorrichtung soll der praktische Fall angenommen werden, -dass =ein Automobil in der Ebene mit einer bestimm ten Geschwindigkeit fährt und dass dieser raftleistung die in den Fig. 21 und 22 er sichtliche Schieberstellung entspricht.
Wenn die Ebene in einer .Steigung übergeht, die der Fahrer ohne Geschwindigkeitsänderung nehmen will, so würde nach dem Vorher gehenden zunächst im Raum<B>1,69</B> eine Druck erhöhung stattfinden, unter -deren Einwir kung (Stillstand des Rades 166 voraus gesetzt) die Feder 174 zusammengepresst und .der Schieber 163 beispielsweise in die in Fig. <B>23</B> dargestellte Lage gebracht werden würde, wodurch selbsttätig eine Überset zungsänderung ins Langsame eintreten würde.
Eine willkürliche Erhöhung der Motorleistung würde sich in einer entspre chenden Erhöhung der Motorendrehzahl, nicht aber in einer Erhöhung des Antriebs drehmomentes auswirken.
Soll der infolge der :Steigung erhöhte Fahrtwiderstand durch Erhöhung des An triebsdrehmomentes unter annähernder Bei behaltung der Motorendrehzahl überwunden werden, so muss der Eintritt der Überset zungsänderung verzögert werden.
Wird durch Drehen des Zahnrades 166 der Schieber 1.63 in der Pfeilrichtung 185 (Fig. 23) gedreht, so werden die Nuten 178, 179 aus der in Fig. 2,3 in die in Fig. "4 dargestellte Lage zur zugehörigen Bohrung 182 bezw. 183 gebracht, wobei die achsialen Entfernungen 184 und 184' der Nuten von den Bohrungen zum Beispiel annähernd gleich sind wie in Fig. 22. Hierdurch wird nunmehr die unerwünschte Übersetzungs änderung vermieden und die Steigung mit gleicher Fahrtgeschwindigkeit bei annähernd gleicher Motordrehzahl genommen werden.
Das Mass 186 (Fig. 24) der Neigung der Nuten bestimmt sich im allgemeinen nach den Leistungsgrenzen des Motors. Der Dre hungswinkel des Zahnrades 166 ist derart zu bemessen, dass eine Drehung des Schiebers entsprechend ,dem Mass 187 (Fig. 24) erfolgen kann. Gegebenenfalls soll auch eine Drehung des Schiebers aus andern Gründen und fer ner über das Mass<B>187</B> hinaus erfolgen kön nen, so dass die Verbindung der Räume 124, 127 bezw. 124, 169 gänzlich unterbunden werden kann.
Die Bohrungen<B>182</B> und 183 können, wie in Fig. 24 strichpunktiert an gedeutet ist, anstatt einen runden einen recht eckigen Auslauf. besitzen, wobei die längere Rechteckkante parallel zu den Nuten liegt.
Bezüglich der Breite der Nuten, der Durchmesser der Bohrungen und der toten Schieberwege gilt sinngemäss das in Fig. 18 Gesagte.
Die Welle 167 des Zahnrades 166 kann durch einen geeigneten Mechanismus mit ,jenem Organ, das die Motorleistung willkür lich verändert, zum Beispiel mit dem Gas hebel eines Kraftfahrzeuges, derart verbun den sein, .dass gleichzeitig mit dem Gashebel auch das Zahnrad 166 betätigt wird, wobei ;gegebenenfalls die Verbindung zwischen Gashebel und dem Mechanismus zur Beii- tigung des Zahnrades 166 lösbar gemacht sein kann, um das Zahnrad 166 auch unab hängig vom Gashebel betätigen zu können.
Bei der beispielsweisen Anordnung nach Fig. 25 (die die Lastseite der Kraftseiten gemäss Fig. 18 und 21 bilden soll) ist der bezw. sind :die Kolben 1 ausser an der Welle 23 bezw. an deren Bund 111 noch an ihrem äussern Ende zwischen einem Flanschring 1 & 8 und einem Ring 189 befestigt.
Die Befesti gung geschieht analog der Fig. 8 und be- zweckt, dass die Kolben 1 durch die gemein same Lagerung ihres äussern Endes günstiger beansprucht werden und dass gegebenenfalls überdies wieder eine Verbindung (79 nach Fig. 8) des nicht unter :dem Arbeitsdruck stehenden Ringstückes mit dem Gehäuserahm ermöglicht wird. Die Kolben 1 können auch nur an einem Flansch, ,zum Beispiel am Flansch des Ringes 188, befestigt sein.
Bei der Ausführung nach Fig. 25 ist ferner in einem Beispiel gezeigt, dass durch den Zusammenbau des Flüssigkeitsgetriebes mit einem Umlaufgetriebe der Übersetzungs bereich des ersteren vergrössert (erweitert) werden kann. Zu diesem Zweck ist am Ring 189 ein Hohlkörper 190 angeflanscht, der sich mit dem Kugellager 19'1 gegen die an getriebene Welle 41 stützt. Mit .dem Hohl körper 190 ist ein Zahnrad 192 verbunden. Auf der angetriebenen Welle 41 ist eine Scheibe<B>193</B> aufgekeilt, welche Umlaufräder 194 trägt, die einerseits in das Zahnrad 192, anderseits in den innern Zahnkranz 195 eines Radkörpers 196 eingreifen.
Das Zusammen wirken des mit der Drehzahl der Welle 23 sich drehenden Zahnrades 192 und der Um laufräder 19-1, .deren Achsen sich mit :der beispielsweise reduzierten Drehzahl der Welle 41 um das Rad 192 drehen, bestimmt ,die Drehzahl des Zahnkranzes 195, dessen Radkörper 196 mit dem Flansch 197 der aus dem Getriebegehäuse ragenden Lastwelle 198 verbunden ist.
Das Flüssigkeitsgetriebe kann auf ähn liche Weise mit allen andern bekannten Um laufgetrieben verbunden werden.
Wie Fig. 2-5 zeigt, kann analog der Fig. 4 beim vorliegenden Getriebe zwischen ,der treibenden Welle und der Lastwelle eine Kupplung, beispielsweise eine Lamellen kupplung 52-55, eingeschaltet werden, die bei annähernd gleicher Drehzahl beider Wel len behufs Entlastung der hydraulischen Kupplung eingeschaltet werden kann.
In Fig. 25 ist ferner zu ersehen, dass der im Innern des Flüssigkeitsringes auf den Körper 11 achsial wirkende Flüssigkeits druck durch :die Welle 41 und durch den mit .dieser verbundenen Körper 193 auf das Lager 204. von diesem auf den Körper 196, somit auf den Flansch 197 und schliesslich durch das Lager 205 auf das Gehäuse 80 übertragen wird.
Um eine beliebig weitgehende Entlastung der achsial beanspruchten Lager 204 und 205 zu erzielen, führt von dem Treffpunkt der beispielsweise schräg in den Wellenbund 111. gebohrten Verbindungsleitungen 115 der bei den unter Druck stehenden Flüssigkeitsring segmente eine achsiale Bohrung 206 durch die Welle 23. Durch ein in der Welle 23 verschraubtes Röhrchen 208, das durch eine Bohrung der Welle 41 reicht und gegen diese mittelst der Stopfbüchse 207 abgedichtet ist, wird die Druckflüssigkeit zwischen die Stirnflächen der Welle 41 und der Lastwelle 198 in den Raum 211 geleitet.
Auf der Welle 41 ist, anschliessend an den Körper 193, ein Ring 209 aufgekeilt, der gegen den Körper 196 durch eine Stopfbüchse 210 ab gedichtet ist. Es wird daher die Druck flüssigkeit im Raum 211 auf eine Kreis fläche vom Durchmesser des Ringes<B>109</B> wir ken und den dieser Kreisfläche entsprechen den Druck auf den Körper 193 übertragen, wodurch das Lager 204 entlastet. wird.
Zur achsialen Entlastung des Lagers 205 wird die Druckflüssigkeit aus dem Raum 211 durch Öffnungen 212 in den Raum<B>213</B> geleitet, der durch die ausserhalb des Gehäuses anziehbaren Stopfbüchsen 21-1 und 215 begrenzt ist, so dass der Druck, der auf die zwischen den beiden Stopfbüchsen liegende Ringfläche wirkt, eine Entlastung des Lagers 205 .bewirkt.
Bei einem Flüssigkeitsgetriebe ohne ein Umlaufgetriebe (siehe Fig. 15) kann die Druckentlastung des achsial beanspruchten Lagers 110 durch einen einzigen Ringraum analog dem hier erwähnten Raum 213 statt finden.
Process for hydraulic power transmission and fluid transmission for carrying out the process. The power transmission through liquid gears, which are based on cell or piston action, takes place in such a way that a pump feeds the pressed liquid on a more or less long path to a motor, from which the liquid is returned to the pump on another path after the work has been performed is returned.
The fluid in the pump, motor and the connecting lines is constantly in motion during work, so that the gear unit is always subject to the harmful effects of mechanical friction and fluid friction, as well as changes in the direction of movement and speed of the fluid.
In the present fluid transmission, the power transmission takes place by means of a closed fluid ring, the movement of the fluid in this ring being relatively small and becoming less the smaller the difference in speed between the driving and driven parts. At the same time, you also reduce mechanical friction losses.
The power transmission method according to the invention now consists in the fact that one of the shafts in a liquid-filled, ring-shaped cylinder generates a zone of increased pressure by means of inevitably controlled organs dipping into the liquid ring from the side and at least one part acting like a piston in the named cylinder and maintains.
The transmission, which is also the subject of the invention, for carrying out the cited method is expediently characterized in that at least three organs in a liquid ring, namely at least one part that acts like a piston in the cylinder, which in the following for the sake of simplicity is called "piston" is to be mentioned, and two effective slides of two slide sets, the slides of which, while the gear unit is running, progressively dip into the liquid ring, each closing a liquid ring piece at two cross-sections in such a way that
that in one cross-section at least one of these organs and in the other cross-section two organs are sealingly effective and that these three organs work together in such a way,
.that with the rotary drive of one organ and the non-rotatably stationary second organ, the third organ rotates with a force and speed translation given by the size of the effective pressure surfaces of these organs.
For the transmission, it is not essential in which way the cross-section of the liquid ring is formed and also on which side of the expediently square liquid ring cross-section the slides enter and exit and the piston or pistons protrude into the liquid ring cross-section.
An embodiment is expedient in which the slides of the two slide sets are guided so that they can move back and forth in two bodies, which delimit the liquid ring on two cross-sectional sides, namely advantageously on two. opposite sides.
It is even more advantageous if these two bodies are axially (axis of the liq sigkeitsringes) next to each other and the slide perform an axial back and forth movement and seal on flat surfaces, namely the slide of one set on the adjacent holding body of the other Set and the slide of the latter direct on a piston.
It is possible to bring two or more pistons into action in a liquid ring and to control the slide in their axial movement so that in conjunction with each piston they close off a liquid ring piece and put it under pressure.
Furthermore, two pistons belonging to one another can be effective in each liquid ring piece which is under pressure, in which case the slide of both slide sets seal relatively progressively on these pistons.
In the case of a fluid transmission according to the invention, it is also possible in a simple manner to change the translation from the driving to the driven part (shaft) by changing the width of the pressure surfaces acting in the fluid ring. When the gear is set to the same speed of the driving and driven part (shaft), the damaging movement of the liquid in the ring practically stops, with the gear acting as a rigid coupling between the driving and the operated part.
In the drawings: Fig. 1 shows a diagram for explaining the essence of the invention, Fig. 2 shows a detail in cross section, Fig. 3 shows a diagram modified from Fig. 1;
4 to 6 illustrate an exemplary embodiment of the subject of the invention, namely Fig. 4 upper half shows an axial section according to F-F of FIG. 5, while FIG. 4 lower half shows an axial section according to H-H of FIG. 5 shows; Fig. -5 is a cross-section along K-K of Fig. 4;
Fig. 6 is the unrolled section along the cylindrical surface L-L of Figs. 4 and 5, only approximately half the circumference being shown; FIG. 7 is the section along the cylindrical surface IV-M of FIG. 4, unrolled into a plane, also only showing approximately half the circumference; Figure 8 is a section on N-N of Figure 5;
Fig. 9 is a section through 0-0 of Fig. 5; FIG. 10 shows a slider in section, and FIG. 11 shows two slides and a piston in section, both figures in accordance with the illustration in FIG. 6;
Fig. 12 shows the drive of a slide, F ig. 13 shows a modified slide n in the same representation; FIG. 14 shows a device on a slide to compensate for any loss of liquid in the liquid ring; FIG. 15 shows a second embodiment example of the subject matter of the invention in axial section in accordance with FIG. 4;
Fio-. 16 is .ein cross section according to B-B of Fig. 15 and shows the driving shaft respectively. their collar with two pistons in the front view; Fig. 17 shows the double piston BEZW with a piece of the shaft. the shaft collar in the side view; Fig. 18 shows a further embodiment example of the subject invention, and.
although the drive side of the transmission in longitudinal section in accordance with FIG. 4 with a manually operated slide to change the translation, FIG. 19 a, section according to 8-S of the FIG. 18, FIG. 20 a section along T-T of FIG. 18;
FIG. 21 shows a modified embodiment of the transmission according to FIG. 18 with an automatically acting control slide for changing the ratio; 22 to 24 show the developed cylinder surfaces of the control just mentioned. Slide; Fig. 25 shows the load side of the transmission in longitudinal section in accordance with Fig. 18; this figure therefore forms the continuation: of FIG. 18 and also of FIG. 21, whereby it also represents a special embodiment of the piston bearing.
1 shows a cylinder ring extending in one plane, the axis of which runs along the line E-E. Essentially, the gear consists of the closed cylindrical liquid ring A, approximately with the cross section Al, and three main gear parts <I> B, </I> C and <I> D. </I>
The main part B, which, for example, is to be firmly connected to the immovable gear housing, collars, carries the part 1, which is firmly connected to it and acts like a piston, which here forms an abutment and may be referred to below as "piston", and the wave-shaped guides respectively. Guide grooves 2 and 3;
the center lines of the wave crests 2 'and 3' and of the piston on the one hand and of the wave troughs 2 "and 3" on the other hand lie at least approximately on lines parallel to E-E.
The main part C consists of the body 5, as well as the, sliders 6, which BEZW in guides. Slots 7 of the body 5 are guided axially and tightly movable. The Sehle over 6 wear rails 8 which are guided in the groove 2 of the main part B.
If the body 5 is moved in the direction of the arrow 4 by an external force, then the rollers 8 in the fixed groove 2 are partly guided, for example, according to a sine line, partly according to a straight line, thereby forcing the slide 6, except for movement in -the direction of the arrow 4 still carry out a back and forth movement perpendicular to the direction of the arrow.
The groove 2 and the slider 6 are arranged in such a way that the end faces 9-9 of the slider 6 are guided past the end face 10-10 of the piston 1 in a straight line and in a sealing manner and at least one slider 6 against this surface 10 at any given moment --10 is applied, the slide 6 being pulled into the slots 7 one after the other as a result of the movement.
The main part D has the body 11 which carries the slides 13 movable in the slots 12. These slides carry rollers 14 which are guided in the groove 3 of the main part B in a manner similar to the rollers 8 in the groove 2.
The main part D is arranged in such a way that the surface 15J15 of the piston 1 rests tightly against the inner wall 16-16 of the body 11 and that when the body 11 moves, the end faces 17-17 of the slide 13 for a certain distance along the inner wall 18- 18 of the body 5 can be guided in a straight line and tightly, namely in such a way that at least one slide seals at each instant. At the point where the slide 13 seal against the wall 18-18,
the slides 6 are withdrawn into the slots 7 through the guide in the trough 2 ". The troughs 2" and 3 "and the crests 2 'and 3' of the grooves 2, 3 are arranged so that even at different speeds of the two bodies 5, 11, the slides 6, 13. At that point where the surface 15-15 of the piston 1 seals against the inner wall 16-16 of the body 11, the slides 1.3 are guided by the guide in the Wave crest 3 'withdrawn into slots 12.
At any moment, from the liquid ring A, which is delimited on two, namely opposite, sides by the bodies 5 and 11, a liquid ring piece A \ from the piston 1, a slide 6 sealing against this body 5 and one on the Enclosed body 5 sealing slide 13 of body 11 (see dashed lines). If the body 5 is moved in the direction of the arrow 4, the end wall 9-9 slides one at a time,
Slide 6 along .der flat surface 10-10 of piston 1 and \ this slide will push the enclosed liquid under pressure in front of it, until the slide 6 lifts off the wall 10-10 and the next slide is already in contact 6 takes over the task.
Since the liquid in section A = cannot escape backwards, it is put under pressure, which is communicated to the slide 13 which delimits the liquid ring piece Az towards the front and the latter moves along the wall 18-18 of the body 5 until it moves Slide 13 takes off at which moment the next already present slide 1.3 takes over the task of power transmission.
Through the slide 13, the generated liquid pressure is transmitted to the body 11, and it is therefore also moved in the direction of arrow 4 be. The transmission of force and speed is determined from the ratio of the effective pressure surface of the slide 6 to the effective pressure surface of the slide -13, whereby the pressure surface means the side surface of this slide protruding into the liquid ring A.
Since in the diagram shown the height of this slide is pale the respective height a of the liquid ring cross section A1, the effective pressure area can be expressed by the width. In Fig. 1, the width b1 of the piston 1, as well as the width b = the effective pressure surface of the slide 6 is half of the ring width b, while the width of the effective pressure surface of the slide 13 is equal to bi -f-b \, namely is equal to the ring width b.
The gearing of the diagrams shown would be with a speed ratio of 2: 1 or 1:? work; the driven body 11 would move forward at half the speed of the driving body 5 with doubled circumferential force. For example, if the width bi of the piston 1 were three quarters of the ring width, then the ratio of the effective pressure surfaces of the slides and thus the speed transmission ratio of the transmission would be 4: 1 or 1: i / 4.
In order to change the speed-transmission ratio of the gearbox, it is necessary to change the ratio of the effective pressure areas of the slides, in this case the effective widths, without the sealing of the piston 1 against the surface 16- 16 and against the slide 6, on the other hand the slide 13 against the surface 18-18.
In one embodiment, the transmission ratio is changed by changing the width of the liquid ring, for example in such a way that the body 5 is brought closer to the body 11 and thus to the piston 1, approximately 'up to the dashed line 18' -18 ', while at the same time the guide groove 3 is removed from the body 11 by the same amount, so that the slider 13, which has been shifted by the same amount together with the groove 3, is in its outermost position as before, but against the wall 18' -18 'seal. The groove 2 remains in its previous position so that the slide 6 seal against the stationary piston 1 as before.
The working width of the slide 6 is reduced from b2 to b3, that of the scribe 13 from b '+ b2 to b' -f-b3. The ratio b3: b '+ b3 becomes smaller, the closer .the wall 1-8-18 approaches the piston wall 10-10.
With the same speed of the body 5, the body 11 will move the slower the smaller the ratio b "<I>: b '</I> + b3. The limit case is that position in which the wall 18-18 rests on the piston surface 10-10, in which case b3 becomes 0 and the body 11 no longer rotates.
A translation change can also be achieved by .that the body 5, the groove 3 and thus the slide 13 maintain their position, while the body 11, the piston 1, .the groove 2 and thus the slide 6 are each moved by the same amount will.
In the two cases of the transmission change described, the width b of the liquid ring is changed. But the same purpose can also be achieved with the same width of the liquid ring in that the effective piston width, which corresponds to the dimension 10-1.5, is changed.
For this purpose, the piston consists, for example, of several parts, for example according to FIG. 2 of two parts that are guided in or against one another tightly, for example of a stationary, U-shaped part 19, which is connected to the surface ---- 15 seals against the wall 16-16, and from a slidably arranged in this part 20, which with the surface 10-10 against the front surfaces 9-9 .the slide 6 seals.
With the displacement of the part 20 at the same time a displacement of the guide groove 2 and thus also the slide 6 to carry out the same measure. If the starting position shown in Fig. 1 instead of the body 5, the body 11 moves in a direction opposite to the arrow 4 ent at a certain speed, then the body 5 will also move in the direction of the arrow 4 opposite direction, but with move correspondingly increased speed, doubled according to the example shown (transmission ratio 1: 2).
Instead of part B, part C can be assumed to be stationary and parts <I> B </I> and <I> D </I> as movable, or part D as fixed and parts B and C as movable will.
The schematic arrangement of FIG. 1 also allows a change in the direction of rotation of the driven part while the direction of rotation of the driving part remains the same. If, for example, the part C (body 5 including slides 6) is driven from the outside in the direction of the arrow 4, then, as already shown, part <I> D </I> with a stationary part <I> B </I> (Body 11 including slides 13) and therefore also a shaft coupled to this rotate in the direction of arrow 4.
If the driven shaft is now uncoupled from part D and coupled to part B, while at the same time part D is held and part B is released for movement, then when part C is rotated in the direction of arrow 4, piston 1 and thus the See the shaft coupled to part B rotating in the opposite direction to arrow direction 4.
It is not necessary that one of the three parts <I> B, </I> C or <I> D </I> is fixed, but this part can also be in rotation, for example in connection with an auxiliary gear, whereby However, with a ratio different from 1: 1, each of the three parts must move at a speed that is different from the speed of the other two parts.
If, for example, the externally driven piston 1 moves at two meters speed in the direction of the arrow- 4, while the body @ 5 moves at one meter speed but in the opposite direction through connection to an auxiliary gear, then if b1 - b \ is (Big. 1), the effect on the pressed liquid ring piece A2 will be the same as when the body 5 is assumed to be stationary and the piston 1 is assumed to be movable in the direction of arrow 4 at a speed of one meter.
The body 11 will then move in the direction of arrow 4 at half a meter speed.
In certain examples it is essential that the pressure of the pressed liquid acting on one of the three main parts is absorbed by a support point 1, which can either be fixed or movable and, in the latter case, can be part of an auxiliary gear, for example. It is immaterial whether the auxiliary gear is driven by the driving or driven part (shaft) or by both independently.
According to the in. 3, in addition to the piston 1 sealing against the surface 16-16 of the body 11, a second piston 1 'also belonging to the main part B, namely at the point of the wave troughs 2 "and 3" (Big. 1) is introduced be, which seals against the surface 18-18 of the body 5, the end faces 17-17 of the slide '16 no longer seal against the surface 18-18, but against the surface 22-22 of the piston 1 '. The previous explanations apply mutatis mutandis to power transmission and changes to the gear ratio.
In the scheme of FIG. 1, a single piston 1 and, accordingly, a single working cycle of the slide .6, 13 in the Füh ments 2, 3 is assumed. It does not change the essence of the invention if two or more pistons 1 and two or more working games of the slide are provided in the length of the liquid ring A. In this case, the force is transmitted through two or more pressurized liquid ring pieces A-.
In the following, in FIGS. 4 to 9 and detailed figures 10 to 14, an exemplary embodiment of a fluid transmission according to the scheme of FIG. 1 is described, the individual main parts having the following tasks with reference to the latter:
Through the main part B, the work is fed from the outside to the gearbox (drive part), D represents the main part, whose torque and speed are to be continuously changed by .the translation in the liquid ring A (driven part), while the through The difference in force between B and D in the total pressures on the effective pressure areas of the main parts <I> B </I> and <I> D </I> is transmitted through the main part C to the anchored gear housing.
In these figures, those parts that correspond to Fig. 1 are given the same reference numerals.
The in Fig. 1 with B designated driving main part is formed here by the following individual parts and in the following arrangement: The in Fig. 4 coming from the right driving shaft 23 ends in the stufenför shaped flange 24 to which a hollow body 2.5 with Flange 26 adjoins, which is connected to flange 27 of hollow cylinder 28; the latter ends in flange 29.
Two diametrically opposed, circular sectors shaped pistons 1, 1 (Big. 5 and 6; Fig. 4. shows only .den upper piston) are fitted on the one hand between the flanges 26 and 27 and on the other hand in recesses of a hollow cylinder 30; they are connected to the flanges, for example by means of the screws 31 (Big. 8) or. 32 (Big. 9).
The cylindrical liquid ring A (Fig. 6) has, compare FIGS. 4 and 5, the height a and the width <I> b; </I>, the cross section of which is indicated in FIG. 4 by crossed dashed lines. Corresponding to the application of two pistons 1, two liquid ring pieces are also closed under pressure in this liquid ring A. In order to have the same liquid pressures in these two pressure chambers and thus. To achieve the same work performance of the two pistons 1, as will be explained later, both pressure chambers are connected by a pressure line.
On the dumbbell of the hollow cylinder 30 is the guide groove 2 for the: slide 6 of the main part C according to the., Scheme Fig. 1 a cut. The hollow cylinder 30 is connected by the screws 35 with a sleeve 34 a related party, which is supported with the right end on a thrust bearing 36, which has to absorb the axial pressure on the surface 1.0-10 of the piston 1 (Fig.6) we kenden.
The hollow cylinder 30 also has on its inside two oppositely located, axially continuous recesses 33, in which strips 37 of the same cross section are axially guided (FIG. 4 lower half and FIG. 5).
These strips 37 extend with their right end (FIG. 4) into a hollow cylinder 38 arranged next to the hollow cylinder 30 and are connected to the same by screws 39. The guide groove 3 for the slide 13 belonging to the main part D is located in the middle of the jacket of the hollow cylinder 38. The left end of the strips 37 ends in a grooved ring 40.
The ring 40, the ledges <B> 337 </B> guided in 30 and the hollow cylinder 38 can be axially displaced as a whole.
The main driven part D is composed of the following individual parts: The driven shaft 41 ends on the right in a flange 42, against which the thrust bearing 36 is supported. The flange 42 carries a ring 43 on which the body 11 (Fig. 6) is keyed, which is closed here by a rear wall 111 and in whose slot-like guides 12 the slides 13 are axially and tightly guided. The inner end face 16 of the body 11 delimits the liquid ring A from one side.
The body 11 is firmly connected on its outer cylindrical surface with a ring 46 to strive to ver the outside sectors formed by the slots 12 ge. The slide 13 are provided with axially extending bores 4 7 to reduce their weight and to allow an unobstructed flow of the liquid when moving, the slide, whereby the force necessary to move the slide is reduced ver.
The slides 13 are provided at the radially inner end with guide strips 48 which are fitted into grooves 49 of the body 11. This prevents the slides from rubbing with their radially outer surfaces as a result of centrifugal force on the inner surfaces of the flange 26 and the ring 46 during their rotation and during their simultaneous axial movement. Each .Schieber carries at the same axial distance from its end face 17-17 (Fig. 1) on its radially inner .Seite a roller 14 which engages in the groove 3 mentioned.
All (slots 12 have the same axial depth.
According to the scheme of FIG. 1, the wave crest 3 'must be shaped in such a way that the edges 17, 17 of the slides 13 during their axial movement unhindered on the edges 1.5, 15 of the piston 1 be passed by. The ascending and descending branches of the wave crest 3 'must therefore be steeper, the greater the width of the wing. In order to avoid that the mentioned guide strips 48 also have to be taken into account, the latter can be provided with a bevel 50 or shortened by a piece 51 at their front end immersed in the liquid ring according to FIG.
The shape of the piston 1 according to FIG. 11 will also exert a favorable influence on the curve guidance through the wave mountain 3 '; after which the sealing surface 15-15 is shorter than the surface 10-110 by first-speaking bevel 110 or step 111. This also ensures that the piston is partially relieved of the liquid pressure acting on the surface 10-10.
During the to-and-fro movement of the slide over 13, its roller 14 rolls in the ascending and descending branch of the wave crest 3 '. The result is that the roller 14 changes its direction of rotation during the transition from one branch to the other, because the inner and then the outer curve of the drive groove is effective. In order to avoid this, one can, as shown in FIGS. 12 and 13, use two rollers 14 and 14 'for each slide 13, one with the one side wall and the other with the one on the other side wall. the groove is in constant contact.
According to Fig. 12, the two Rol len are stored on different axes side by side and according to FIG. 13 on the same axis one above the other. According to FIG. 13, the groove 3 is also somewhat wider in the over parts and the upper roller 14 is somewhat larger.
If the mentioned ring 40 is axially displaced ver,: then the bars 37,: the hollow cylinder -38 .samt guide groove 3, the rollers 14 and the slide 13 running in it are axially displaced by the same amount, whereby the immersion depth of the slide in -den Liquid ring A is changed.
In the case of the design of the transmission according to FIGS. 4 to 6, a device is provided which makes it possible to couple the driving part mechanically with the driven part by switching off the hydraulic power transmission.
Namely, when the translation in the transmission is set in such a way that the wall 18 of the body 5 (Fig. 1) is moved to the sealing contact with the surface 10-10 of the piston 1, so that the width: of the liquid ring A is equal to the working width : the piston is 1, then (if the influence of possible leakage losses is not taken into account) the driving shaft 23 and the driven shaft -4 .1 will have the same speed. However, the power transmission is still carried out by: The fluid pressure in the tensioned ring pieces A2.
However, if the main driving part is mechanically coupled to the main driven part, the liquid ring is relieved of: This mechanical coupling is vorgenom men for example by a Laniellkupplung between the parts 46 and 25 (Fig. 4 right). The lamellae 52 are axially displaceable on strips 53 of the hollow body 25 and the lamellae 54 on strips 55 of the hollow cylinder 46. As long as the translation is set to unequal speeds, the clutch is open.
Closing at approximately the same speed occurs through a ring 56 to which two or more axial rods 57 are connected, which are mounted in the hollow body 25 and in the flanges 27 and 29 and have a ring 58 at their end. Due to: the pressure springs 59 arranged between 29 and 5, the rings 58 and 56 are moved to the left and the ring 56 is kept lifted from the coupling. If the pressure of the fader 59 is overcome by an external force after reaching the same speeds of the driving and driven part, then the multi-plate clutch is closed by: the ring 56 moved to the right, whereby the mechanical hitch ment between the driving and driven part is made.
The rotatable fixed main part C has the following arrangement: The slides 6 are axially and tightly guided in: the slot-like guides 7 of the body 5 and between the outer and inner hollow cylinders 28 and 30. The wings 6 are also provided with axial bores 47 and have guide strips 48 which slide in corresponding grooves 49 of the body 5.
The guide strips 48 of the slide 6 can also be shaped according to FIG. 10 in order to get past the slide 13 unhindered in the ascending and descending branch with the most favorable curve guide d of the groove 2. Each slide 6 carries a roller 8 on its radially inner side (the arrangement according to FIG. 12 or 13 could also be made here) which engage in the mentioned groove 2 on the outer jacket of the hollow cylinder 30. The body 5 is closed off by a rear wall 5 'and ends in a ring 52 which comprises a ring 62 which is to be assumed to be firmly connected to the transmission housing.
The guide grooves 49 for the slide 6 are formed by a ring 63 screwed to the ring 5 '. The body 5 is axially displaceable between the hollow cylinders 28 and 30, whereby the annular surface 18 formed by it, which limits the liquid ring A on one side, can approach the piston 1 or be removed from it. When moving against the piston 1 in the mentioned ge tensioned liquid ring pieces A \ (Fig. 1) prevailing pressure must be overcome.
In order to facilitate this shifting, the body is partially relieved of the fluid pressure in that the pressed fluid from the two tensioned fluid ring pieces A2 through bores 64 (FIGS. 4 to 6, only one is indicated in FIG. 4) into one Liquid annulus 6.5 is passed, which is located between the parts 30, 51, 5 = and 62.
The radial hell of the annular space 65 depends on the total size of those areas on the body 5 which are under pressure due to the liquid tension in the liquid ring pieces A2.
Through the bores 64 and the annular space G5, the two tensioned liquid ring pieces A ', A = of the liquid keitsring A are brought into connection with each other, whereby the pressure equalization of the pressure chambers of both pistons 1 mentioned in the discussion of the main part B is achieved.
When explaining the scheme (Fig. 1) the condition was set that the body 5 (or the wall 18 of the liquid ring A) and the slide 13 together with their drive groove 3 i m axially displaced the same amount in order to change the ratio. in the case of the example of the transmission design, moreover, the body 5 must be prevented from rotating. This condition- 9;
and is fulfilled by the fact that the joint adjustment of the parts mentioned is carried out by several bolts 66 (FIGS. 4 and 6), which are guided into your ring 62, which is assumed to be immobile, and are screwed with their ends in the body, so that the latter and thus, the Sehleber 6 are prevented from rotating. In addition, the ring 52 can be held in the circumferential direction by a sliding wedge embedded in the ring 62.
The bolts G6 are firmly connected by the two collars -67 with a ring 68, -der engages in the groove of the above-mentioned ring 40, wherein it: does not prevent its rotation. With this arrangement, he aims that when the bolt 66 is moved, the body 5 (including the wall 18) and the slide 13 are axially displaced by the same amount, while the slide 6 remain in place. The cylindrical extension 69 of the ring 62 is connected by screws 70 with an angular ring 71, which by means of the ball bearings 72 on the geared enclosed. Shaft 41 is supported.
The pressure acting in the annular space 65 on the ring 62 is transmitted by the latter via the parts 69, 71, 73 to the thrust ball bearing 74, which is supported on the i-setting ring 75 attached to the shaft 41.
The liquid pressure acting on the inner side wall 16 of the liquid ring A and partly also on the surface 10-10 of the piston 1 is through the parts 43, 4.2 respectively. 34, 36, 42 are transferred to the shaft 41 and through this by means of the adjusting ring 75 to the ball bearing 74, whereby the axial forces acting in the opposite direction are for the most part canceled.
The arrangement of two symmetrically lying pistons 1, 1 also eliminates the radial forces acting in the opposite direction.
In the position of the slides shown in FIG. 6, three of the twelve slides 13 present in each ring half are sealingly opposite the slots 7 of the slides 6, which makes the sealing between the end faces 17-17 of the slides 13 and the wall 18 more difficult could. In order to make the seal flawless, however, the slide 13 can be made wider than the slide 6, which means that in the position shown, two strips of the wall 18 are each pulled towards the seal.
In order to make the seal even more secure, the number of slides 13 and 6 can be different from one another, so that, for example, twelve slides 13 and only eleven slides 6 are used; because only two slides 13, 6 come to lie in alignment at the same time.
Due to leaks, especially at low speeds of the gearbox, the speed of the driven shaft may lag behind that of the driving shaft if the speed of the driving and driven shaft is set to the same speed (ratio 1: 1). If, however, if possible or exactly the same speeds are required, it is necessary to compensate for the loss of fluid.
Said deficiency can be avoided if, according to the arrangement shown in FIG. 14, the slide 6 is provided with a small piston or displacer 7,6 which is tightly sealed in a bore 77 of the body 5 ' is performed, wherein the bore with the unpressed liquid, which is in the housing, in the bearings or the like, through the line 78 is in connec tion.
When the slide 6 is immersed in the pressurized piece A2 of the liquid ring, .A. a correspondingly larger volume of liquid is then displaced than (due to the presence of the piston 76) displaced liquid can be accommodated in the guide slot 7 behind the slide 6, so that the loss of liquid is compensated for in this way.
While the slides 6 move out of the slots into the liquid ring in the ring pieces under pressure, in the ring pieces that are not under pressure, those in the direction of the arrow 4 (FIG. 6) behind the piston 1, the slide valves move back out of the annular space into the slots and during this movement, according to the stroke of the small piston 76 at the front, release more space,
as liquid flows out of the slot into the ring piece. In order to enable refilling of the liquid in the ring piece not under the working pressure, the ring pieces, which are in the direction of arrow 4 (Fig. 5) behind the piston 1, through openings 79 (Fig. 5 and 8) with the in the annular space 80 'of the gear housing 80 be sensitive, not under the working pressure fluid brought into connection ge.
The liquid in this annular space 80 'can also be given an overpressure, for example by a spring-loaded piston (not shown), in order to prevent the replacement liquid from penetrating through the openings 7-9 into the ring A against the centrifugal force prevailing there possible; this annular space would then of course have to be sealed accordingly.
The circulation of the liquid created by the openings 79 between the ring pieces, which are not pressurized, and the liquid container 80 'rer¯, moreover, enables cooling if the liquid working in the ring is heated.
When the driving and driven shafts reach the same speed, the axial movement of the slide 13 in the slots 12 will cease entirely. On the other hand, since the body 5 is non-rotatably connected to the stationary housing 80, the slides 6 will still move back and forth in the slots 7 without, however, doing any work. In order to avoid this idling of the slide 6, the fixed body 5 must be able to run at the same speed as. The driving and driven part.
In order to make this possible, this body and the part 62, 69 are coupled to the housing 80 in the following manner, expediently by means of a multi-disc clutch.
The ring 81 is connected to the hollow cylinder 69 by screws 82. The ring 81 carries axial strips 83 against which the lamellae 84 are supported. Other lamellae 85 are supported against axial strips 86 of the stationary housing cover 87.
A hollow ring 88 is arranged axially displaceably on strips 89 of the hollow cylinder 69 and is pressed by the springs 92 against the lamellae 84, 85 by means of the rollers 90 and the rods 91 guided straight in the housing cover 67, whereby the coupling between the housing 80 and the main part C and thereby the latter is prevented from rotating. The springs 92 are supported on the one hand on the housing cover 87 and on the other hand on the ring 94 provided with extensions 93.
If the ring 94 is moved axially in the direction of arrow 95 (Fig. 4), then after overcoming the force of the springs 92, the rollers 90 release the hollow ring 88, which is lifted from the multi-plate clutch by springs 96 in the same axial direction, whereby the coupling between the main part C and the housing 80 is released. During this axial movement of the hollow ring 88 it comes into contact with the rotating ring 58 and is rotated by this until the main part C also rotates at the speed of the shafts 41 and 23.
During the further axial movement of the hollow ring 88 in the direction of the arrow 95 caused by the springs 96, the previously mentioned multi-plate clutch 52-55 is engaged by the ring 58 while compressing the springs 59 and the rods 57, and the main parts B are engaged and D are coupled to one another, in which case all three mechanically coupled main parts <I> B, </I> C and <I> D </I> now move at the same speed. To achieve the described disengagement and engagement,
the springs 92 must be correspondingly stronger than the springs 96 and these again stronger than the springs 59.
In FIGS. 4, 6 and 7, a device is shown which makes it possible to move the body 5 with the wall 18 and the slide 13 corresponding to the desired translation of the gearbox, and to use the two mentioned couplings in good time. A ring 98 is freely supported between the two rings 97, which are firmly connected to the bolts 66.
With this ring 98, only two diametrically opposed, hook-shaped bolts 99 are connected (only the upper one is shown in FIG. 4), each of which engages in a groove 100 (FIGS. 4 and 6) of a ring 101.
The grooves 100 rise in such a way that when the ring 101 rotates, the hooks are moved axially, and so the displacement of the ring 98 is carried out, which, as FIG. 6 shows, for example, causes approximately a quarter of a rotation of the ring 101 becomes. During the second quarter turn who the bolts 9-9 in the non-rising part 100 'of the groove 100 out.
A ring 104 (FIGS. 4 and 7) is located concentrically to the ring 101 and connected to it by a gear wheel 1.03, against whose guide curve 105 the extensions 93 of the above-mentioned ring 94 are pressed by the springs 92. During the axial displacement of the bolts 99 through the groove 100, the extensions 93 slide along the. non-increasing part of curve 105 (Figs. 6 and 7). During this quarter turn of the wheel 103 there is therefore an axial displacement of part C, but not a change in the two clutches.
If the bolts 99 have now entered the non-rising groove parts <B> 100 '</B> after they have jammed, the compression of the springs 9.2, the opening begins, corresponding to the' slope 105 'of the guide curve 105 of the coupling 83-88 and therefore the decoupling of part C from the housing 80: As soon as the extensions 93 have arrived at points l05 ″, the coupling of parts <I> B </I> and <I is already done > D </I> completed by coupling 52-55.
The gear 103 is rotatably arranged on the hub 108 and secured against axial displacement by the adjusting ring 109.
1,5, 16 and 17 represent a second embodiment of the subject matter of the invention.
The driving shaft 2-3 lies inside the gearbox and carries two cantilevered shafts, that is to say only on it or on it. Pistons 1 attached to shaft collar 111. The two pistons 1 expediently form one piece, which passes through a slot in shaft collar 111 and is fastened therein. The liquid pressure acting on the two pistons in the axial direction is absorbed by the ball bearing 36 and transmitted through the ball bearing 110 to the housing 80 together with the axial pressure acting on the body 11. 41 is the driven shaft again.
Several parts provided in FIG. 4, such as the hollow cylinder 30 and bushing 34, are omitted in the present arrangement. The guide groove 2 for the rollers 8 .the slide 6 i, 3t therefore instead of in the previous hollow cylinder 30 in the collar 111 of the shaft 23 respectively. cut in this itself or in one of the bushes connected to it. The shaft collar 111 has recesses 112 for the purpose of receiving the guide strips 37, which are connected to the cylinder 38 by pins 39, in which, as shown in FIG. 4, the groove 3 for the rollers 14 of the slide 11 is cut.
The cylinder 38 is axially displaceable on a sliding wedge 113 of the driving shaft 23. The guide grooves 2 and 3 are seen with sloping side walls ver in order to achieve a smooth rolling of the guide rollers arranged on the slides 6 and 13 8 and 14.
The pressure equalization between the ring segments under the working pressure takes place in this arrangement, for example, through the incisions 114 attached to the double piston 1, 1 (FIGS. 16 and 17), and through the connecting groove 115 of the Wel lenhundes 111, while the not below Working pressure standing ring segments through the attached to the double piston cutouts 116 and through the connecting groove 117 located in the shaft collar 111 with the bore 118 of the shaft and through this with the not under working pressure.
are in communication with the liquid located in the transmission housing. The body 5 is enclosed by a hollow cylinder 114, which is firmly connected to the housing 80. The individual segments of the body 5 are displaceable on sliding wedges 115 which are fastened in the hollow cylinder 114 (see FIG. 15 below).
The translation change takes place in .dies-er execution in the following way: The body 5 is connected to an adjusting cylinder 116, which is provided with a multi-start thread 117. The nut for this thread forms, for example, a worm gear 119 which can be driven by the worm 120 and which is prevented from axial displacement by the guide rings 121 and 122 of the housing 80. The pitch of the total thread 117 is selected to be so large that self-locking does not take place.
Between the adjusting cylinder 116 and the body 5, a ring 118 of changeable, low axial height is expediently located for the most accurate possible Mon days. The adjusting cylinder 116 engages with an inner annular rib 68 on the ring 40, from which the guide strips 37 extending to the cylinder 38 extend.
A slot 7 (there could also be two diametrically opposite slots 7 are possible) is through the holes 123 in the hollow cylinder 114 with a space 124 behind the body 5 connected. This hole can be released by opening a valve 125. The space 124 is further connected by a line 126 with a space 127 in which the liquid is not under working pressure but under a lower pressure. This connecting line 126 can be released by a valve 128 who the.
The working pressure acting in approximately two quarter segments of the liquid ring will communicate approximately half the circular ring surface of the end face 18 and seek to move the body 5 to the left in the drawing. Both valves 12, 5 and 128 are closed during operation if the gear ratio is not changed.
If, in order to change the translation existing in the transmission, the valve 128 opens (while valve 12: 5 remains closed), then the space 124 is under a lower pressure than the working spaces in the liquid ring. It therefore exceeds the total pressure (-die, pushing force) on the body 5 in the working spaces the total back pressure in space 124 and the former seeks to move the body 5 to the left. As a result of the correspondingly large pitch of the thread 117, it will try to turn the worm wheel 119.
The worm wheel can therefore be rotated by means of the worm 120 without any special expenditure of force, in order to effect a displacement of the body 5 along the sliding wedges 115 to the left in FIG. 15 and thereby the translation in the liquid ring, for example from \? : Change 1 to 3: 1. When the valve 128 is open, the liquid in the space 124 will partially escape into the space 127 through the line 1 \ 36. The pressure prevailing in space 127 can be kept below a certain limit, for example by means of a resilient calving (not shown).
If, conversely, the valve 125 is opened (while valve 128 remains closed), then the intermittent working pressure in the slots 7 will communicate with the liquid in the space 124 and, for example, act on the entire ring cross-section of the body 5 from the rear is dimensioned that the force which seeks to move the body 5 to the right in Fig. 15 is correspondingly greater than the pressure acting on the two quarter segments of the body 5,
which opposes this shift. It therefore requires a mere rotation of the screws 120 in order to move the body 5 in Fig. 15 to the right and thereby change the translation in the liquid ring in the opposite direction.
Since the exemplary embodiment according to FIG. 15 has a ring width that is equal to three times the width of the double piston 1, 1, the axial displacement of the body 5 by twice the piston width corresponds to a ratio change from 3: 1 to 1: 1 or vice versa. The translation prevailing in the liquid ring can be made evident by a corresponding pointer device on the shaft of the screw 120.
With the device described, it is possible to automatically control both valves 125, 128 when the screw 120 rotates, for example from the shaft of the screw 120.
But it is also possible to leave the working spaces of the liquid ring under way a connection with the space 127 only with .dem space 124, which is located behind the body 5, which can be adjusted for the purpose of changing the translation, either permanently or better via a valve 125 in To set a connection to .the total pressure acting in the workspaces (the pushing force) on .the body 5 fully or partially and thereby .adjustment of the body 5 in both directions for the purpose of any change in the gear ratio learn. When attaching a valve 125:
this is opened before the translation change is carried out and then closed again.
18, 19, 20 and 25 show a third embodiment of the invention against: Stand, and Figs. 21, 22, 23 and 24. A modification of this embodiment @ game.
In both examples, taking into account the conditions that occur in vehicle (automobile) drives, the translation change is achieved by an adjustable element, in particular by a manually operated or an automatically acting slide. Further improvements relate to various details of the gearbox, as well as the addition of new parts with beneficial effects.
The transmission part shown in Figs. -18, 19 and 20 differs from the earlier versions in the following individual units: The seg ments formed by the slots 7 of the body 5 (Fig. 18 and 19) are similar to an internally toothed wheel with a hollow cylinder 114 made in one piece. This 8-segment ring is enclosed by a flea cylinder 130 and can be axially displaced in this on sliding wedges 129.
The hollow cylinder 130 carries a ring 131, which sits on both sides with inclined planes 1.32 (FIG. 20) in the manner of one-way clutches. The ring 131 extends into a recess in the housing 80 which is axially bounded on the one hand by the insert ring 188 and on the other hand by the screwed-in ring 134.
As long as the slide 6 on the segment wreath 5, 114 and thereby on the hollow cylinder 130 a pressure in the direction of the arrow 135 (Fig. 20), namely opposite to the direction of rotation of the transmission, the balls 136 are transferred by the inclined planes 1.32 pressed against the rings <B> 133, </B> 1.34, whereby the ring 131 is prevented from rotating. The whole body 5 will therefore stand still in the circumferential direction as long as pressure fluid is effective in the direction of arrow 135 on the slide 6 in the liquid ring.
When the slides 6 are completely retracted in the slots 7 (ratio 1: 1), the pressure acting in the direction of the arrow 135 will cease, so that, as a result of the engagement of the rollers 8 in, the groove 2 automatically entrains the; slider 6 in the circumferential direction and thus a rotation of the body 5 in the direction of rotation of the gear and the useless and harmful movement of the slide 6 in the slots 7 will cease.
The ring 1,3-1 has two flange-like projections 137 on its outer circumference, which prevent the balls 136 from moving on the inner circumference of the housing during the rotation of the body 5. . As soon as the liquid ring wall 18 leaves its innermost position, a pressure is exerted on the wings 6 emerging from the slots 7, which causes the ring 131 to rotate in the direction of the arrow 135, where the ring 131 is coupled to the housing 80 and thereby the body 5 is prevented from rotating.
In the exemplary embodiment shown in FIG. 18, the segment rim is produced separately from the body 5 'and connected to it by screws 1.3.8 (FIGS. 18 and 19), the hollow cylinder 114 engaging over the body 5'. A flat ring 139 lies between the segment ring and the body 5 ′.
The arrangement of the load side of the transmission shown in FIGS. 2, 5 has similar details as the drive side, in that the segments 11 formed by the slots 12 with the hollow cylinder 46 analogously to FIG. 18 consist of one piece and are separated from the body 11 ', the hollow cylinder 46 engaging over the body 11'. The segment rim and body 11 'are also connected to one another by screws 138, with a flat ring 139 lying between the two bodies like the one.
The two named rings 139 and a third, between the collar 111. The shaft 23 (Fig. 18) and the grooved cylinder 30 are the flat ring 140 for the purpose of exchanging or. Reworking of simple rings, an exact adjustment of all axially sealing and working parts, namely the piston 1 against the wall 16, the slide 13 against the wall 18 and the slide 6 against the piston 1 with simple means.
The change, the translation happens in the example arrangement of FIG. 18 with the omission of the valves 12-5, 128 contained in FIG. 15, the screw 116 and the .Schneckengetriebes 119, 120 in a simple manner by a hand axially moving slide 141, which expediently surrounds the drive shaft 23 in the form of a sleeve as a round slide.
The body 5 ', through the axial displacement of which the gear ratio is changed, carries as an extension a bushing 142 which, through the nut 143, limits the axial movement of the slide 141 in the direction of the arrow 144. In the opposite direction, the slide movement is limited by the stop 145 located on the body 5 '.
On the inside of the sleeve 142, three grooves 146, 147, 148 are cut, of which the groove 148 is through one or, as the figure shows, several bores 149 with the space enclosed by the housing 127 is in connection, which is filled with unpressed liquid or is under .einem a lower pressure than the working pressure. The groove 47 is through a BEZW. several bores 150 with the space 124 in connection, which is formed on the one hand by the housing 80, on the other hand.
The groove 148 is connected to the liquid ring through one or two radially opposite bores 151 de, body 5 'with one or two radially opposite slots 7 and lamit. so that the bob stanchions <B> 151 </B> are connected to the pressurized liquid ring segment A = approximately during half a revolution of the piston 1.
The slide 141 is provided with an annular channel 52 and ends in a sleeve-shaped extension 15e3 which carries two diametrically opposite pins 1.54 on which a fork lever 155 engages. The lever is rotatably arranged around a bolt 155 'fastened to the housing 80 and can be pivoted by means of the bolt 157 by means of the rod 156, which leads outward through the housing cover. The rod 156 can be operated by means of a corresponding transmission mechanism, for example from the driver's seat of a motor vehicle.
The sleeve 142 carries two suitably ring-shaped stops 158, 159 on the outside which limit the axial adjustment of the body 5 'by striking the housing part, the stop 158 and the stop at the smallest liquid ring width <B> 159 </B> is effective for the largest ring width.
In the position of the parts shown in FIG. 18, the extreme position to the left of the body 5 'is reached. The slide 141 is also in its outermost position, since it is already in contact with the stop 143. A further movement of the rod 156 opposite to the direction of the arrow 144 is no longer possible in the position of the body 5 'and the slide 141 shown. In this position, the space 124 communicates with the slide cutout 152 and through the bore 149 with the space 127 in which there is liquid under a lower pressure prevailing in the housing 80.
As a result of the working pressure prevailing in the liquid ring A2, the body 5 'presses the stop 159 against the housing part 160 and the translation corresponding to the largest ring width is maintained until the rod 1.56 is moved in the direction of arrow 144. By this movement Be the slide 141 is moved against the water arrow direction. During this movement, the groove 146 is initially covered by the @Sschberkante 161, whereby the connection of the spaces 124, 127 is interrupted.
The groove 148 is then released from the slide edge 1.62, whereupon the pressure fluid located in the bore 151 can enter the annular channel 152 and further through the bores 150 into the space 124. Since the end face of the body 5 facing the space 124 is correspondingly larger than the sum of the end face segments of A \., Which are under working pressure in the liquid ring, by a suitable choice of the diameter by the pressure now prevailing in the space 124, the body 5 'is moved in the opposite direction to the arrow direction 144 and, as a result, the translation is changed (reduced). The.
Ver push the body 5 'and thus .Das change the translation will hold on until .the movement of the rod 156 respectively. with the slide 141 stationary, the groove 148 has ground the edge 162 again, whereby the connection between the bore 151 and the space 124 is interrupted.
The same conditions exist when the slide 1-i1 is displaced in the direction of the arrow 144 by the adjusting device 154-i56 and the spaces 124, 127 are thereby brought into connection.
With jerky, rapid and relatively low movement .der rod 156, the slide path is respectively. .The translation change by striking the .Slider 141 on the attacks 145 respectively. 143, which means that there is also a relatively small change in the ratio. This translation change can be made as small as possible by the smallest possible width of the grooves 148, 146 and by very small dead gear of the slide 141 up to its stops.
The dead gear of the slide can also be omitted completely if the slide 141 is already in the Aloment in which the edge 162 respectively. 161 the groove 148 respectively. 146 has completely or almost completely released, .the stop 145 respectively. 143 touched. The achievable by .die jerky movement of the rod 156 translation stages are expediently kept as small as possible and in the best case achieve a displacement of the body 5 approximately the width of the groove 1-i8 respectively. 1-i6. The two grooves can have different widths.
Even with a larger width of the grooves and any dead gear of the slide, the individual translation stages can be kept as small as desired by keeping the displacement of the rod 156 as small as desired, so that the grooves 148, 146 are not completely released who or else that the grooves are released completely, but the dead gear up to the slide stop is not fully utilized. With slow movement of the rod 156 (instead of a jerky) a slowly and steadily progressing translation change will take place.
In the slide control described, each of an intermediate position of the part 60 between the two stops; 158 and 159 corresponding translation can be held for any length of time without @that a stop takes place. Likewise, the shifting direction is also any given translation and can also be reversed.
A manually operated mechanism, for example a hand lever, advantageously the same lechanism that sets the rod 156 in motion for the purpose of changing the ratio, can be used to: after the transmission ratio 1 has been achieved:
1 between the driving and ge driven wave respectively. Body during the further movement of the gearbox a mechanical clutch, such as such as a case of game in Fig. 4 with 52 to 55, engage for the purpose indicated there, namely to relieve the liquid ring from the circumferential force and thereby fluid losses as possible avoid. In the motor vehicle, this actuation takes place from the driver's seat. This coupling will be described with reference to FIG.
When the desired gear ratio change t> #Z is achieved by the gear unit, this mechanical clutch must first be released by the movement mechanism (lever), whereupon the power transmission is again left to the liquid ring .
A fully automatic regulation of the translation, which is dependent on the change in the resistance torque to be overcome by the driven shaft 41 or on the change in the drive torque acting on the driving shaft 23, or on the simultaneous change in both torques shown in Fig. 21 in an exemplary embodiment.
A slide 163 again surrounds the shaft 23 as a Rin7 slide, is also arranged displaceably within the housing part 164 and is formed in its extension to a toothed wheel 165, in which a toothed wheel 166 engages, the shaft 167 of which passes through the end wall of the housing 80. The housing part 164 carries a stop 168; the former closes off an annular space 169 together with the end wall 176 of the slide 163 and with the shaft 23.
The space 169 is through the shaft ring groove 170 and the radial shaft bores 171 with the central shaft bore 172 and through this via channel 115 (see also Fig. 17) with the pressurized liquid ring segment A ', which is why the annular space <B> 169 </B> is constantly filled with the working hydraulic fluid. The space 169 is sealed against the adjacent annular space formed by the parts 40, 68 and 161 for example by a seal 173. In a similar manner, the slide 163 can also be sealed against the space 169.
A spring 174 acts on the end face 177 of the slide 163 and is supported against the annular flange 175 of the housing part 164. The spring 174 is dimensioned in such a way that with a certain, approximately average working pressure acting on the slide face 176 with a correspondingly preloaded spring 174, the slide 163 assumes an approximately middle position and allows approximately the same slide travel on both sides as from Fig. 21 it is visible.
The slide paths are BEZW by the housing 80. on the housing part 1.64 attached stops 159, 160 limited.
The slide 1-63 has two obliquely running grooves 178, 179 on the outer jacket, which for example only extend over part of the circumference (FIGS. 21 to 24). The groove 178 is connected through the bore 180 to the space 127 in which the fluid that is not under the working pressure is located. The with 179 is connected through the bore 181 with the annular space 169, which is under fluid working pressure.
In the housing body 1-64 there are, for example, diametrically opposite two bores 182 and 183, which extend from the outer jacket of the slide cylinder into the space 124, on the one hand from the body to be displaced 5 'and on the other hand, is limited by the housing parts 80 and 164 which at least partially surround the body 51. In the slide position shown, the bores 182 and 183 are approximately in the middle between the meeting points of the \ rates 178 and 179 with the channels 180 and 181.
For the time being it should be assumed that the gear 166 and thus the slide 163 is prevented from rotating. If the drag torque or the drive torque or both are increased, for example, then the liquid pressure rises in the working segments AZ of the liquid ring. This pressure increase is transmitted through the line 172 to the annular space 169. The now acting on the slide end wall 176, more higher pressure moves the slide 163 in the direction of the arrow 144 and compresses the spring 174.
If a certain pressure increase is present, the groove 178 will finally come into connection with the bore 182, whereupon the pressure fluid located in the space 124 will escape into the space 127 via 182, 178, 18.0.
As a result, the increased pressure in the BEZW. the working segments AZ of the liquid ring move the whole body 5 to the left and thus carry out a translation change to slow. As a result, however, a pressure decrease will occur again in the working segments until approximately equilibrium has occurred in the spaces Az, 124 and 127. Since there is then also reduced pressure in space 169, the spring 1.74 moves the slide valve 163 opposite to the arrow direction 144, whereby the bore 182 is closed again.
The closer, measured in the axial direction, in the normal position of the slide 163, the groove 178 is to the bore 182, i.e. the smaller the dimension 184 (FIG. 22), the more likely a change in ratio will occur or. the more sensitive the device will react to a change in equilibrium in the liquid ring. Analogously, the same process will take place in the opposite direction if the liquid pressure in the working segment of the liquid ring is reduced by correspondingly reducing the torque.
In the event of such a change in pressure, the annular space 169 is now brought into connection with the annular space 124, namely in that when the force of the spring 174 predominates, the slide 163 moves to the right against the direction of the arrow 144 and thereby the connection 181, 179, 183, is produced. Through this connection, the whole body 5 is also shifted in the opposite direction to the arrow direction 144 and thereby a speed change is carried out until the state of equilibrium is achieved.
The following device takes account of the power transmission ratios which, for example, are peculiar to those motor vehicles and the like whose engine output is arbitrarily changed, for example by influencing the fuel supply. This change in engine power can either be done for the purpose of changing the driving speed with approximately the same driving resistance or for the purpose of overcoming a changed driving resistance, ultimately for both purposes at the same time.
With this arbitrary change in engine power, a gear ratio change by means of the previously described, automatically acting nozzle valve position would not achieve the desired purpose, because with the means described an undesired gear ratio change would already occur with a certain pressure increase in the working segments, which with a ( possibly undesired) speed change of the engine would be connected.
It must therefore be possible to bring about the change in transmission ratio depending on the engine power, so that the size (level) of the overpressure at which the adjustment is effected can be increased with increased engine power and approximately the same engine speed and vice versa without changing the translation.
This requirement .wird ent spoke that the slide 163 can be rotated about its axis, for example by the gear 166, whereby the inclined grooves 178, 179 a greater or lesser axial distance from the bore 182 respectively. 183 received.
To explain the device, the practical case should be assumed that = an automobile is traveling on the plane at a certain speed and that this power output corresponds to the slide position shown in FIGS. 21 and 22.
If the level passes in an incline that the driver wants to take without changing speed, then after the preceding, an increase in pressure would first take place in the area <B> 1.69 </B>, under the effect of which (standstill of the wheel 166 assuming) the spring 174 would be compressed and the slide 163 would be brought into the position shown in FIG. 23, for example, which would automatically result in a slow change in gear ratio.
An arbitrary increase in engine power would result in a corresponding increase in engine speed, but not in an increase in drive torque.
If the increased driving resistance due to the: Incline is to be overcome by increasing the drive torque while approximately maintaining the engine speed, the change in ratio must be delayed.
If the slide 1.63 is rotated in the direction of the arrow 185 (FIG. 23) by turning the gear 166, the grooves 178, 179 are moved from the position shown in FIGS. 2, 3 to the position shown in FIG. 183, the axial distances 184 and 184 'of the grooves from the bores, for example, being approximately the same as in FIG. 22. This now avoids the undesired change in translation and the incline can be taken at the same travel speed at approximately the same engine speed.
The measure 186 (Fig. 24) of the inclination of the grooves is generally determined by the performance limits of the engine. The angle of rotation of the gear 166 is to be dimensioned in such a way that the slide can be rotated according to dimension 187 (FIG. 24). If necessary, the slide should also be able to rotate for other reasons and further beyond the dimension 187, so that the connection of the spaces 124, 127, respectively. 124, 169 can be completely prevented.
The bores <B> 182 </B> and 183 can, as indicated by dash-dotted lines in FIG. 24, instead of a round, a rectangular outlet. with the longer rectangular edge parallel to the grooves.
With regard to the width of the grooves, the diameter of the bores and the dead slide paths, what was said in FIG. 18 applies accordingly.
The shaft 167 of the gear 166 can be connected by a suitable mechanism to that organ that changes the engine output arbitrarily, for example with the throttle lever of a motor vehicle, in such a way that the gear 166 is actuated simultaneously with the throttle lever, where; if necessary, the connection between the throttle lever and the mechanism for adjusting the gear 166 can be made detachable so that the gear 166 can also be actuated independently of the throttle.
In the exemplary arrangement according to FIG. 25 (which is intended to form the load side of the force sides according to FIGS. 18 and 21) the respectively. are: the piston 1 except on the shaft 23 respectively. at their collar 111 still attached at their outer end between a flange ring 1 & 8 and a ring 189.
The fastening takes place analogously to FIG. 8 and has the purpose that the pistons 1 are more favorably stressed by the common storage of their outer end and that, if necessary, a connection (79 according to FIG. 8) of the one that is not under the working pressure Ring piece is made possible with the housing frame. The pistons 1 can also be attached to just one flange, for example the flange of the ring 188.
In the embodiment according to FIG. 25 it is also shown in an example that by assembling the fluid transmission with an epicyclic transmission, the transmission range of the former can be enlarged (expanded). For this purpose, a hollow body 190 is flanged to the ring 189, which is supported with the ball bearing 19'1 against the shaft 41 being driven. A gear 192 is connected to the hollow body 190. A disk 193 is keyed on the driven shaft 41 and carries epicyclic gears 194, which mesh on the one hand with the gear wheel 192 and on the other hand with the inner ring gear 195 of a wheel body 196.
The interaction of the rotating at the speed of the shaft 23 gear 192 and the order running wheels 19-1, .whose axes rotate with: the, for example, reduced speed of the shaft 41 to the wheel 192, determines the speed of the ring gear 195, the Wheel body 196 is connected to the flange 197 of the load shaft 198 protruding from the gear housing.
The fluid transmission can be connected in a similar way with all other known order running gears.
As shown in Fig. 2-5, analogous to Fig. 4 in the present transmission between the driving shaft and the load shaft, a clutch, for example a multi-plate clutch 52-55, can be switched on, which at approximately the same speed of both Wel len for the relief of hydraulic clutch can be switched on.
In FIG. 25 it can also be seen that the liquid pressure acting axially on the body 11 inside the liquid ring through: the shaft 41 and through the body 193 connected to it to the bearing 204. from this to the body 196, thus is transferred to the flange 197 and finally through the bearing 205 to the housing 80.
In order to achieve an arbitrarily extensive relief of the axially stressed bearings 204 and 205, an axial bore 206 through the shaft 23 leads from the meeting point of the connecting lines 115, drilled obliquely into the shaft collar 111. for the pressurized liquid ring segments The tube 208 screwed to the shaft 23, which extends through a bore in the shaft 41 and is sealed against this by means of the stuffing box 207, the pressure fluid is passed between the end faces of the shaft 41 and the load shaft 198 into the space 211.
On the shaft 41, following the body 193, a ring 209 is keyed, which is sealed against the body 196 by a stuffing box 210 from. It is therefore the pressure liquid in the space 211 on a circular surface with the diameter of the ring <B> 109 </B> we ken and the pressure on the body 193 corresponding to this circular surface, whereby the bearing 204 is relieved. becomes.
For axial relief of the bearing 205, the pressure fluid is passed from the space 211 through openings 212 into the space <B> 213 </B>, which is limited by the stuffing boxes 21-1 and 215 that can be tightened outside the housing, so that the pressure, which acts on the annular surface between the two stuffing boxes, relieves the bearing 205.
In the case of a fluid transmission without an epicyclic transmission (see FIG. 15), the pressure relief of the axially stressed bearing 110 can take place through a single annular space analogous to the space 213 mentioned here.