Kupplungs-Flüssigkeitsgetriebe. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kupplungsflüsssigkeitsgetriebe, d. h. ein hy drostatisches Flüssigkeitsgetriebe mit soge nannter Leistungsteilung, das bei Einstellung des Hubes :des Sekundärteils auf Null als Kupplung arbeiten kann, indem die dabei im beispielsweise mit unverstellbarem Hub arbei tenden Primärteil eingeschlossene Flüssigkeit das Antriebsmotordrehmoment direkt auf die getriebene Welle zu übertragen erlaubt. Unter Primär- bezw. Sekundärteil ist derjenige Teil zu verstehen, der bei Normalbetrieb des Ge triebes: als Pumpe bezw. Motor arbeitet.
Bei solchen Getrieben ist es bekannt, die Zylinderblöcke von Primär- und Sekundär teil, die mit radial (sternförmig) gestellten Zylindern versehen sind, innerhalb eines ge meinsamen sich.
drehenden Gehäuses anzuord nen, auf das die Kolbenkräfte von Primar und Sekundärteil einwirken. Die Steuerung des Flüssigkeitsumlaufes wird dabei durch die mit Gleitschuhen versehenen Kolben selbst besorgt, die über in diesen Gleitschuhen vor- gesehene Öffnungen die Verbindung zu den die Flüssigkeit führenden Räumen des ge meinsamen Gehäuses herstellen.
Die Verstel lung :der Exzentrizität .des Sekundärteils wird durch Exzenterringe erzielt; die Bauart hat zur Folge, dass die zur Ausgleichung der Förderstösse der Flüssigkeitspumpen erforder lichen Stossdämpfer (z. B. Windkessel) im rotierenden Gehäuse nur sehwer unterzubrin- gen sind und d!ass die Abdichtung an den aussen liegenden Steuerflächen der Kalben Schwierigkeiten macht.
Es ist bei solchen Getrieben auch bekannt, die Zylindersterne von Primär- und .Sekun- därteil zu einem einzigen Stern so zu vereini gen, dass, aste Zylinder meiner einzigen Ebene liegen, wobei die Deckelseiten der Zylinder des Primärteils aussen, die der Zylinder des Sekundärteils(innen liegen und die Steuerung durch Drehschieber erfolgt,
von denen einer zugleich als, Antriebswelle dient, der andere aber fest steht. Die Verstellung der Exzentri zität des Sekundärteils erfolgt dübei durch Verschiebung des den Zylinderstern um gebenden rotierenden Gehäuses.
Die Steue rung ist bei .dieser Anordnung wohl verbes- sert, doch ergibt die gruppenweise Zusammen fassung der Sekundärzylinder eine sehr un regelmässige Flüssigkeitsaufnahme mit der Gefahr von Flüssigkeitsschlägen; ferner wei sen die Zylinder grosse schädliche Räume und das grosse Rollenlager des .rotierenden Gehäu ses auf der Steuerseite des Getriebes einen praktisch kaum ausführbaren grossen Durch messer auf.
Auch ein, .anderer bekannter Vorschlag, bei dem Primär- und Sekundärzylinderblock miteinander fest verbunden sind, zeigt keine vollständige Lösung der Aufgabe, indem die praktische Durchführung der Steuerung der Flüssigkeit und die Lagerung der Wellen und Zylinderblöcke nicht erkennbar sind.
Gemäss der Erfindung wird eine praktisch günstigere und die besagten Nachteile be kannter Vorschläge vermeidende Bauart eines Kupplungsgetriebes dadurch ermöglicht. dass bei vorliegender Bauart mit gemeinsamen, die Kolben von Primär- und Sekundärteil ab- stützendem rotierenden Gehäuse, das die bei den Zylindersterne von Primärteil und Sekun därteil umgibt, eine Steuerung der Zylinder sterne verwendet wird, bei der zu den Zylin- dersternen führende Steuerkanäle in den.
die Zylindersterne tragenden Lagerzapfen vorge sehen sind.
Damit werden die Vorteile der Steuerung mit Drehschiebern, d. h. grosse Querschnitte und geringe Leckverluste, ermöglicht. Ein all fälliges, zum Abstützen des Gehäuses dienen des Rollenlager auf der Seite des Sekundar teils kann auf eine praktisch brauchbare Grösse reduziert werden,
indem nicht mehr Steuerkanäle des beispielsweise mit festem Hub ausgestatteten Primärteils und des mit veränderlichem Hub versehenen Sekundär teils beide innerhalb dieses Rollenlagers durchgeführt werden müssen, sondern nur noch jene des Sekundärteils. Ferner können ohne, Schwierigkeiten an die Steuerkanäle an geschlossene Windkessel oder sonstige Stoss dämpfer vorgesehen werden.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungs beispiele des Getriebes nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 eine Bauform im Aufriss im Schnitt, F ig. \? den Sekundärteil mit dem ver schiebbaren Steuerzapfen im Grundriss im Schnitt, Fig. 3 eine zweite Bauform im Aufriss, teilweise im Schnitt, Fig. 4 den Querschnitt durch den Steuer zapfen des Sekundärteils nach Linie III-III der Fig. 1 und 2.
In dem feststehenden Gehäuse 1 ist das die beiden Zylindersterne 2 und 3 von Pri mär- und Sekundärteil umgebende drehbare Gehäuse 4 im Gleitlager 5 und dem grossen Wälzlager 6 gelagert. Im drehbaren Gehäuse 4 ist mittels der Kugellager 7 die Kurbel welle 8 des Primärteils gelagert, der einen unveränderlichen Hub aufweist.
Auf -dem exzentrischen Teil bezw. der Kurbel 8a der Kurbelwelle 8 sitzt drehbar der Zylinder stern 2 des Primärteils, dessen Kolben 9 mit- t=els Pleuelstangen 10 am Gehäuse 4 angelenkt sind. Der Zylinderstern 2 und das Gehäuse 4 sind durch mehrere Hilfskurbeln 2a mit einander gekuppelt., die gleiche Exzentrizität wie die Kurbel 8a aufweisen. Auf der einen Seite hat die. Kurbelwelle eine Verlängerung Il., auf die der Antriebsflansch 12 aufgesetzt ist.
Diese Welle durchsetzt den Steuerzapfen 13, a.uf welchem der Zylinderstern 3 des Se kundärteils; drehbar gelagert ist. Auf der andern Seite der Kurbelwelle ist die Verlän gerung 14 vorgesehen, in welcher zwei Ka- nälo 15 und 21 zur Zuführung und Wegfüh rung der Arbeitsflüssigkeit für die Zylinder des Primärteils vorgesehen sind.
Die .geför derte Flüssigkeit tritt durch den Kanal 15 < le Wellenteils 14 und die Öffnung 16 im Lagerzapfen 4a des Gehäuses 4 in den Ring- kanal 17 über, auf dem der Druckwindkessel 18 ,sitzt. 19 bezeichnet den Saugwindkessel, der auf .dem Ringkanal 20 sitzt, von dem aus die Flüssigkeit durch den Kanal 21 in dem Wellenteil 14 zu dem Zylinderstern 2 gelangt.
Der seitlich verschiebebare, fliegend am Gehäuse 1, 23 angeordnete Steuerzapfen 13 des Sekundärteils ist, wie Fig. 1, 2 und 4 erkennen lassen, in einer Kulisse 22 des einen Lagerschild bildenden Deckels 23 horizontal verschiebbar angeordnet und mittels der an den Zapfen 13 angesetzten senkrecht zu sei ner Achse in entgegengesetzter Richtung ver laufenden Zapfen 24 in Führungen 25 des Deckels 23 quer zu seiner Längsachse ge führt. Der Zapfen 13 kann durch beliebige Mittel verstellt werden.
Werden die Führun gen 25 zum Beispiel als .geschlossene Zylin der ausgeführt, so kann der Steuerzapfen durch auf die Enden der als Servomotorkol ben ausgebildeten Führungszapfen 24 wahl weise einwirkendes Drucköl verschoben wer den. Die im Zylinderstern 3 des Sekundärteils arbeitenden Kolben sind mittels Pleuelstan- gen 30 an dem gemeinsamen Gehäuse 4 .an gelenkt.
Zylinderstern 3 und Gehäuse 4 sind durch eine nicht dargestellte Kupplung ver bunden, die synchronen Lauf dieser beiden Teile verbürgt.
Im Steuerzapfen<B>13</B> sind Kanäle 26 und 27 zur Zuführung und Wegführung der Ar- beitsflüssigkeit sowie eine durchgehende Öff nung 28 vorgesehen, durch welche die An triebswelle 11 hindurchgeführt ist. Die Flüs- sigkeitskanäle 26, 27 sind querdurch die Führungsflächen,der Kulisse 22 hindurch in den Gehäusedeckel 23 als Kanäle 33, 34 wei tergeführt.
Die Kanäle 33 und 34 sind so vorgesehen, dass bei maximaler Exzentrizität e des Steuerzapfens 13 des Sekundärteils die Flüssigkeit wie gezeichnet den grössten Durchtrittsquerschnitt und die .glatteste Füh rung beim Übertritt in den festen Lager- schild! 23 erfährt. Sie ;
sind ferner so ange ordnet, dass der von den Pleuelstangen 30 auf .den Zylinderstern 3 und den,Steuerzapfen 13 ausgeübte Druck P (Feg. 1) .den Zapfen 13 an der Stelle 37 und an der Übertrittsstelle 38 des Druckkanals 27 gegen die Kulissen führungsflächen presst und damit Leckver luste an diesen Stellen verhindert. Die Ka näle 33, 34 sind mit den Ringkanälen 20, 17 verbunden.
An der Stelle 37 kann eine Ent- lastungsnut vorgesehen sein, die an. den Druckraum des Getriebes angeschlossen isst, um den Auflagedruck daselbst zu verhindern.
Die Arbeitsweise des Getriebes ist be kannt: Wird der Steuerzapfen 13 zentrisch zur Drehachse des Gehäuses 4 ,eingestellt, so nimmt der Sekundärteil keine Flüssigkeit auf; der Primärteil ist somit in -;einer För derung ,gesperrt, so dass .durch -das darin ein geschlossene Drucköl direkte Kraftübertra- gung von der Welle 11 auf das Gehäuse 4 und die getriebene Welle 4a, 31 stattfindet.
Wird der Steuerzapfen 13 bis zudem vorge sehenen Maximum e aus .der Mitte verscho- ben, so nimmt,der Sekundärteil ein Maximum an Druckflüssigkeit auf und .gibt dabei das grösste zusätzliche Drehmoment an die Trom mel 4 ab, während anderseits die Welle 8, 8a, 14 des Primärbeils mit grösster relativer Dreh zahl gegenüber dem.
Zylinderstern 2 und die getriebene Welle 4a, 31 relativ langsam läuft, wobei stets das Drehmoment der Welle 11 über die Zylinder des Primärteils direkt an die getriebene Welle übertragen wird.
Soll .die getriebene Welle 31 noch lang samer laufen als dem maximalen Schluckver mögender Zylinder 3 entspricht, so wird der Hahn 32, der "überschüssiges" <B>01</B> direkt in -den Saugmauen übertreten lässt, geöffnet, wo bei die Drehzahl der getriebenen Welle unter Beibehaltung ,des maximalen Drehmomentes bis auf Null herunter reguliert werden kann.
Da an dien Dichtungsstellen des Getriebes ausfliessende Lecköl sammelt sich im Boden des Gehäuses, von wo es durch eine nicht ge zeichnete Leckpumpe in den Saugraum zu- rückgefördert wird.
Wird die Drehachse des Gehäuses 4 in einer Richtung aus der Mittellage heraus ver schoben, die der Stellung bei Langsamgang entgegengesetzt ist,
so wirkt das vom Sekun- därteil arm Gehäuse 4 ausgeübte Drehmoment nicht mehr im gleichen Sinne wie Idas vom Primärteil herrührende Drehmomentt der An- triebswellle, sondern -demselben entgegen gesetzt.
Die .getriebene Welle 4a, 31 erhält dabei. ein Drehmoment, das somit kleiner alle 05 das ist und läuft dem- entsprechend schneller als die Antriebswelle. Dabei arbeitet der Sekundärteil als Pumpe, ,der Primärteil als Motor.
Wird die Drehachs,: Lies Gehäuses 4 im gleichen Sinne soweit aus der Mittellage verschoben, dass das Gegen drehmoment des Sekundärteils das Dreh moment des Primärteils überwiegt, so ent stellt Rückwärtsgang.
Die Bauart nach Fig. 3 unterscheidet sieh von der oben beschriebenen dadurch, dass .die Abnahme des Drehmomentes vom Gehäuse 4 über einen darauf befestigten Zahnkranz 35 erfolgt, der in das! Zahnrad 36 der getriebe nen Welle 31a eingreift.
Der Antriebsflansch 12 ,sitzt nicht wie bei Fig. 1 auf einem den Steuerzapfen <B>13</B> durchsetzenden Wellenstum- mel, sondern auf dem Teil 14 der teilweise gestrichelt angegebenen Kurbelwelle .des Pri märteils, wobei Teil 14 den Saug- und Druck kanal: 15 und 21 für die Arbeitsflüssigkeit enthält. Im übrigen isst Aufbau und Arbeits weise des Getriebes nach Fig. 3 die gleiche wie jene des Getriebes nach Fig. 1, 2 und 4.
Es kann in Abänderung der Anordnung nach Fig. 3 im Wellenstummel 14 nur der Druckkanal 15 vorgesehen sein und die Saug leitung in den andern (rechten) freien Stum mel der Kurbelwelle 8 verlegt werden, der bis an den Steuerzapfen 13 herangeführt ist, wo bei eine direkte Verbindung durch die Stirn- seite 39 (Fig. 1) des verschiebbaren Steuer zapfens 13 hindurch in den dortigen Saug kanal 26 vorgesehen werden kann.
Das Getriebe kann statt gen 12 bei 31 an getrieben sein. Diese Betriebsart erlaubt, bei konstantem Öldruck im Getriebe ein konstan tes Drehmoment am Flansch 12 abzunehmen, und zwar bei vollständig kontinuierlich ver änderbarer Drehzahl dieses Flansches von Null bis zum direkten Gang, bei dem die Wellen 12 und 31 mit gleicher Drehzahl lau fen und auch darüber hinaus, ohne dazu den Umlaufhahn 32 bei niedriger Drehzahl öff nen zu müssen.