Flüssigkeitsgetriebe. Bei den bekannten Flüssigkeitsgetrieben waren bisher- die Pumpen und Motoren hinter- einander geschaltet. Wollte man mit derarti gen Getrieben bei abnehmender Drehzahl eine gleichbleibende Leistung an der getriebenen Welle erhalten, so war, weil die Beaufschla- gungsfiäche in allen Fällen die gleiche blieb. mit zunehmender Belastung des Getriebe ein sehr hoher Flüssigkeitsdruck die Folge.
Dieser hohe Druck in Verbindung mit der kleineren Drehzahl ergab einen so hohen Durchschlupf des Treibmittels zwischen Schau feln und CTehäuse, daf' der Wirkungsgrad sich auf ein nicht mehr wirtschaftliches Mass verminderte, was wiederuni eine sehr hohe Erwärmung des Treibmittels zur Folge hatte.
Ausserdem rirfif3'te bei einer Verminderung der Drehzahl der getriebenen Welle ein Teil des Treibmittels kurzgeschlossen und für Leerlauf mit umgetrieben werden, was wiederum eine zusätzliche Erwärmung des Treibmittels und weitere Verluste verursachte. Dies ist auch bei allen bisher gebauten Getrieben in Er scheinung getreten.
Demgegenüber wird gemäss> der Erfindung ein ganz anderer Weg eingeschlagen, in dem eine die treibenden und die getriebene Welle verkuppelnde Hauptpumpe mit einer um diese Hauptpumpe ringförmig in einem feststehen den Auf.;
engehiiuse laufenden. ein- oder mehr fach wirkenden Zusatzpumpe verbunden ist, welcher Pumpe bei Gesclrwirrdigkf@itsänderun- gen zwischen treibender und getriebener Welle ein mehr oder minder grofier Teil des von der Hauptpumpe abgezweigten Treibmittels durch in dein festen Aufäengehä use angeord nete hberströnikanäle zugeführt wird und dort
Arbeit verrichtet.
Auf der Zeiclincirr sind verschiedene bei- spielsweise Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Es zeigt: F i-. 7. einen @änbsschnitt durch ein ein faches Flüssigkeitsgetriebe nach der Linie 1-B der Fig. '1 ..
Fig. \? den dazugehöriger, Querschnitt nach der Linie A-_1 der Fig. 1, Fig. 3 ehren Längsschnitt durch ein Wech selgetriebe mit vier L\bersetzungen und drei fach wirkender Zusatzpumpe, Fig. <B>1</B> eine Ansicht der Schaltung, Fig. 5 einen Schnitt durch das Gehäuse der dreifach wirkenden Zusatzpumpe,
F ig. (i einen Schnitt durch einen Hohl schieber nach der Linie D-D der Fig. 3, Fig. 7 einen Schnitt durch den Hohl schieber nach der Linie C-C der Fig. 3.
Bei dem Flüssigkeitsgetriebe für eine Übersetzung nach Fig. 1 und 2 ist die Kol bentrommel mit der treibenden Welle b gekuppelt und trägt in radialen Schlitzen eine Anzahl Kolben r_-, welche durch die Rollen d rechts und links in Kurven e ge- füliri werden, die so geformt sind, dass die Kolben bei einer Drehung der Trommel a die erforderliche Hubbewegung ausführen.
Die Kurven e befinden sich in dem (Jehäuse l', welches drehbar gelagert und mit der ge triebenen Welle g gekuppelt ist. Mit dem Gehäuse f ist , eine Backe lt. verbunden, welche den durch Kolbentrommel und Ge häuse<I>f</I> gebildeten Ringraum<I>i</I> unterteilt.
Um die vorbeschriebene Hauptpumpe ist i-ingf')i-niig eine Zu#atzpumpe angeordnet. Die Kolbentrommel k: dieser Zusatzpumpe besteht beispielsweise mit dem Gehäuse f' aus einem Stück. Sie trägt in radialen Schlitzen eben falls eine Anzahl Kolben L, welche wieder durch Rollen im in den Kurven ie geführt werden. Die Kurven ie befinden sich in dem feststehenden Aussengehäuse o, das die Zusatzpumpe umgibt.
An diesem Gehäuse ist eine Backe l) befestigt, die den Ring- rauen <B>y</B> abteilt. In diesem feststehenden Aufien- gebätise sind auch die Überströmkanäle an geordnet.
Ferner ist der Ringraum g einer seits durch die Öffnung r mit dem Ring raum verbunden, anderseits durch die Öff nung i, mit dein Ringraum u. Der Ringraum s stellt wieder durch die Öffnung v, ebenso der Ringraum u. durch die Öffnung ic mit dem Ringraum i. in Verbindung. Sämtliche Räume sind durch das Treibmittel gefüllt.
.Beim Drehen der treibenden Welle b in der Pfeilrichtung der Fig. 2 wird das Treib mittel- durch die Kolben o gegen die Backe h des drehbaren Gehäuses f gedrückt. Gleich zeitig pflanzt sieh der Druck durch die<B>Öff-</B> nung e in den Ringraum s und von dort durch die Öffnung r nach dem Ringraume !I fort.
In diesem Ringraume rq findet der Druch an der Bache p) ein Widerlager und wirkt infolgedessen durch die Kolben l auf die Kolbentrommel k und das mit dieser ver bundene Gehäuse<I>f</I> ein. Das Gehäuse j' wird also gleichzeitig durch die Backe<I>lt</I> und die Kolben L angetrieben und dreht sich in demselben Siun wie die treibende Welle.
Mit dein C#xeliäuse f' dreht sich aber auch die Kolbentrommel k in ihrem feststehenden Ge häuse o, wodurch in der Zusatzpumpe eine Treibmittelförderung eintritt. Diese Treib mittelmenge muss nun stets auch die Haupt pumpe durchfliessen, wodurch das rotierende Gehäuse der Hauptpumpe um diesen Betrag hinter dem Kolben zurückbleibt.
Es ist dies in der Zeichnung dadurch deutlich gemacht, dass ein Teil des Treibmittels gemäss den eingezeichneten Pfeilen 1 in der Haupt pumpe umläuft, ein anderer Teil davon bei Pfeil 2 abzweigt, in der Zusatzpumpe gem#i.li Pfeilen 3 umläuft und nach Pfeil 4 wieder zur Hauptpumpe zurückfliesst.
L m diesen abgezweigten Flüssigkeitsbetrag muss die Kolbentrommel der Hauptpumpe an dem Gehäuse und also auch die treibende Welle an der getriebenen vorbeieilen. Der abgezweigte Flüssigkeitsstrom verrichtet da her in der Zusatzpumpe zusätzlich Arbeit, während er bisher arbeitsverzehrend im Leer lauf umgetrieben werden musste, während der übrige Teil des Treibmittels direkt. durch das Gehäuse f' der Hauptpumpe auf die getrie bene Welle wirkt.
Die Hauptpumpe hat also bei der dargestell ten Ausführungsform gleichzeitig zwei Funk tionen. Sie wirkt nicht nur als Pumpe, sondern gleichzeitig als Motor, während die Zusatz pumpe nur als Motor wirkt und durch ihre Zuschaltung die Gesamtbeaufschlagungsfläche vergrössert wird, so dass auch bei zunehmen der Belastung der Flüssigkeitsdruck der gleiche bleibt und demzufolge Schlupfverluste zwischen Kolben und Gehäuse in erhöhter Weise nicht eintreten können.
Damit erhält man zu dem in der Hauptpumpe auftreten den Drehmoment ein zusätzliches Drehmoment in der Zusatzpumpe, welches sieh zu dem in der Hauptpumpe <B>so</B> addiert. (laf)' bei allen I: bei,setzungsverhültnissen das Produkt aus Drehmoment und Drehzahl, das heisst die Leistung die gleiche bleibt.
Eine Regelung des L\bersetzungsverhält- nisses kann entweder durell Anordnung meh- rerer Zusatzpumpen, welche einzeln zu- oder abgeschaltet werden können, oder durch Zu schaltung einer einzigen Zusatzpumpe finit regelbarer Fördermenge erreicht werden. Die Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines solchen Getriebes mit vier Cbei-setzui)
gerl. Hierbei ist die Zusatzpumpe dreifach wirkend ausgebildet. In das Aussengehäuse o sind je weils über der Backe h hohle Rundschieber .r angeordnet, welche durch entsprechende Stel lung der Öffnungen y und z (Fig. 5 und 7) dein Treibmittel entweder ein ungehindertes >J berströmen über die Backen gestatten oder ein solches verhindern,
während die Öffnung ' die Verbindung mit dem Ringraum s un terbricht oder herstellt. Die Hohlschieber a tragen je ein Zahnrad a', in welches das Zahnsegment b' eingreift.
Letzteres ist reit dein Zahnkreuz e' fest verbunden, es können sonach durch Drehen des in das Zahnkreuz c' eingreifenden Zahnrades d' die Schieber x der Reihe nach verstellt werden. '-'Nimmt der Schieber x einer Stufe die in Fig. 6 und 7 dargestellte Lage ein., so strömt das von der Hauptpumpe kommende Treibmittel durch Öffnung .:
' (Fig. 6) in den Schieberhohlraum und von dort durch Offnung 7" in den Ar beitsraum der betreffenden Stufe der Zusatz pumpe. In Fig. 5 ist die rechts oben befind liche Stufe an die Hauptpumpe angeschlossen gezeichnet.
Die Schieber .c der übrigen Stu fen sind gegenüber den in Fig. 6 und 7 ge zeigten Stellungen u_ii einen rechten Winkel verdreht, wobei der Schieberhohlrauin nach der Hauptpumpe abgeschlossen wird und Druck- und Saugraum der aufeinanderfolgen den Stufen durch die Öffnungen J und .--. kurzgeschlossen werden. Sind alle Regel schieber in der zuletzt beschriebenen Stel lung, dann ist die Hauptpumpe vollständig von der Zusatzpumpe abgesperrt.
Die in der Hauptpumpe eingeschlossene Flüssigkeit dient dann als Kupplungsglied zwischen der treiben den und getriebenen Welle. Es findet dann eine direkte übertragung der Kraft statt. .1e nach dem ein oder mehrere Stufen der Zusatzpumpe an die Hauptpumpe angeschlossen werden können. erfolgt eine entsprechende Verringe rung der Drehzahl der getriebenen Welle.
Selbstverständlich kann auch die seither als getriebene Welle gedachte als treibende Welle betrachtet werden, die dann das Ge häuse der Hauptpumpe und die Kolbentrom- inel der Zusatzpumpe trügt. Bei dieser An- ordnung würde die Drehzahl der treibenden Welle hinter der Drehzahl der getriebenen Welle zurückbleiben, also eine L-bersetzung ins Schnelle erreicht.
Fluid transmission. In the known liquid drives, the pumps and motors were connected in series. If one wanted to obtain constant power on the driven shaft with such gear units with decreasing speed, it was because the impingement surface remained the same in all cases. with increasing load on the transmission, the result is a very high fluid pressure.
This high pressure in connection with the lower speed resulted in such a high slip of the propellant between the blades and the housing that the efficiency was reduced to an uneconomical level, which in turn resulted in a very high heating of the propellant.
In addition, if the speed of the driven shaft was reduced, part of the propellant would be short-circuited and rotated for idling, which in turn caused additional heating of the propellant and further losses. This has also appeared in all transmissions built so far.
In contrast, according to> the invention, a completely different approach is taken, in which a main pump coupling the driving and driven shafts with a main pump ring around this main pump in a fixed position.
engehiiuse ongoing. single or multiple acting auxiliary pump is connected, to which pump a more or less large part of the propellant branched off from the main pump is fed through overflow channels arranged in the fixed sowing housing and there in the event of changes in the drive and driven shaft
Work done.
Various exemplary embodiments of the invention are shown on the display. It shows: F i-. 7. a @ änbsschnitt by a simple fluid transmission along the line 1-B of Fig. '1 ..
Fig. \? the associated, cross-section along the line A-_1 of Fig. 1, Fig. 3 is a longitudinal section through an alternating gear with four gear ratios and three-fold acting auxiliary pump, Fig. 1 is a view of the circuit, 5 shows a section through the housing of the triple-acting auxiliary pump,
Fig. (i a section through a hollow slide along the line D-D in FIG. 3, FIG. 7 a section through the hollow slide along the line C-C in FIG. 3.
In the fluid transmission for a translation according to Fig. 1 and 2, the Kol bentrommel is coupled to the driving shaft b and carries a number of pistons r_- in radial slots, which are füliri by the rollers d right and left in curves e, the are shaped so that the pistons perform the required stroke movement when the drum a rotates.
The curves e are located in the housing l ', which is rotatably mounted and coupled to the driven shaft g. A jaw lt is connected to the housing f, which connects the piston drum and housing <I> f </ I> formed annulus <I> i </I> divided.
An additional pump is arranged around the main pump described above. The piston drum k: this additional pump consists, for example, of one piece with the housing f '. It also carries a number of pistons L in radial slots, which are again guided by rollers in the curves ie. The curves ie are located in the fixed outer housing o which surrounds the additional pump.
A jaw l) is attached to this housing and divides the ring roughness <B> y </B>. The overflow ducts are also arranged in this fixed installation area.
Furthermore, the annulus g is connected on the one hand through the opening r to the annulus, on the other hand through the opening i, with your annulus u. The annular space s is again through the opening v, as does the annular space u. through the opening ic with the annulus i. in connection. All rooms are filled with the propellant.
When rotating the driving shaft b in the direction of the arrow in FIG. 2, the propellant is pressed by the piston o against the jaw h of the rotatable housing f. At the same time, the pressure spreads through the opening e into the annular space s and from there through the opening r to the annular space! I.
In this annular space rq, the pressure on the brook p) finds an abutment and consequently acts through the piston l on the piston drum k and the housing <I> f </I> connected to it. The housing j 'is thus driven simultaneously by the jaw <I> lt </I> and the piston L and rotates in the same Siun as the driving shaft.
With your C # xeliäuse f ', however, the piston drum k also rotates in its stationary housing o, whereby a propellant delivery occurs in the additional pump. This amount of propellant must now always flow through the main pump, so that the rotating housing of the main pump remains behind the piston by this amount.
This is made clear in the drawing by the fact that part of the propellant circulates in the main pump according to the arrows 1 shown, another part of it branches off at arrow 2, circulates in the additional pump according to arrows 3 and according to arrow 4 flows back to the main pump.
With this diverted amount of liquid, the piston drum of the main pump must rush past the housing and thus also the driving shaft past the driven one. The branched-off flow of liquid therefore does additional work in the additional pump, whereas previously it had to be idled, consuming work, while the remaining part of the propellant was carried out directly. acts through the housing f 'of the main pump on the driven shaft.
The main pump has two functions at the same time in the dargestell th embodiment. It not only acts as a pump, but also as a motor, while the additional pump only acts as a motor and, when it is switched on, the total impingement area is increased, so that the fluid pressure remains the same even when the load increases, resulting in increased slip losses between piston and housing Way can not occur.
In this way, in addition to the torque occurring in the main pump, an additional torque is obtained in the auxiliary pump, which is added to that in the main pump <B> so </B>. (laf) 'for all I: with "settlement conditions" the product of torque and speed, i.e. the power remains the same.
A regulation of the transmission ratio can be achieved either by arranging several additional pumps, which can be switched on or off individually, or by switching on a single additional pump with a finitely controllable delivery rate. Fig. 3 shows an embodiment of such a transmission with four Cbei-setzui)
gerl. The additional pump is designed to act triple. In the outer housing o are each Weil over the jaw h hollow round slides .r arranged, which by appropriate setting of the openings y and z (Fig. 5 and 7) either allow your propellant to flow over the jaws or prevent such ,
while the opening 'interrupts or establishes the connection with the annular space s. The hollow slide a each carry a gear a ', in which the toothed segment b' engages.
The latter is firmly connected to your tooth cross e ', so by turning the gear wheel d' engaging in tooth cross c ', the slides x can be adjusted in sequence. '-'If the slide x of a stage is in the position shown in FIGS. 6 and 7, the propellant coming from the main pump flows through the opening.:
'(Fig. 6) into the slide cavity and from there through opening 7 "in the working space of the relevant stage of the additional pump. In Fig. 5, the upper right-hand stage is shown connected to the main pump.
The slides .c of the other stages are rotated at right angles to the positions u_ii shown in Fig. 6 and 7, the slider cavity being closed off after the main pump and the pressure and suction chamber of the successive stages through the openings J and .- -. be short-circuited. If all control slides are in the position described last, the main pump is completely shut off from the auxiliary pump.
The liquid trapped in the main pump then serves as a coupling member between the drive and the driven shaft. There is then a direct transmission of the force. .1e after which one or more stages of the additional pump can be connected to the main pump. there is a corresponding reduction in the speed of the driven shaft.
Of course, the shaft, which has since been thought of as a driven shaft, can also be viewed as the driving shaft, which then deceives the housing of the main pump and the piston barrel of the auxiliary pump. With this arrangement, the speed of the driving shaft would lag behind the speed of the driven shaft, that is, an L-ratio would be achieved at high speed.