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Steuervorrichtung für aus Pumpe und Motor bestehende Flüssigkeitsgetriebe
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für aus Pumpe und Motor bestehende
Flüssigkeitsgetriebe, mit einer in den Kolbentrommeln gelagerten, die Überströmkanäle
zwischen Pumpe und Motor führenden Leitachse und die Kolbentrommeln einschließenden
Umlaufgehäusen, die mittels je eines im Außengehäuse des Getriebes gelagerten Laufgehäuseträgers
durch eine senkrecht zur Getriebeachse liegende Schalttrommel quer zur Leitachse
verschiebbar sind. Bei einer bekannten Ausführung einer Steuervorrichtung für hydrostatische
Getriebe weist die Schalttrommel zwei Steuernuten für Pumpe und Motor auf, die beiderseits
der durch die Drehachse der Trommel gehenden lotrechten Mittelebene liegen, so daß
sich jede der Steuernuten nur über einen halben Umfang der Trommel erstreckt. Außerdem
liegen die Angriffspunkte der Verstelleinrichtungen an der Schalttrommel gleichachsig
zueinander. Diese Steuervorrichtung hat den Nachteil, daß sich die Steuerung nicht
fein genug einstellen läßt. Aufgabe der Erfindung ist es, den aufgezeigten Mangel
zu beseitigen.
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Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Steuernuten
für Pumpe und Motor an der Schalttrommel axial hintereinander angeordnet sind und
sich nahezu über den ganzen Umfang der Trommel erstrecken. Dadurch kann die Steigung
der Steuernuten infolge ihrer Längenausdehnung sehr flach sein, so daß die Steuerung
sehr feinfühlig ist.
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Zu dem bei der Ausbildung der Steuernuten einer Schalttrommel für
Flüssigkeitsgetriebe erreichbaren Vorteil einer Feinregulierung kommt noch der Vorteil,
daß diese Feinsteuerung wegen der Anordnung der Nuten in der Mantelfläche der zylinderförmigen
Schalttrommel nur einen geringen Platzbedarf nötig hat und die Schalttrommel in
diesem Falle in dem Zwischenraum angeordnet werden kann, der durch einander gegenüberliegende
Enden der Laufgehäuseträger für Pumpe und Motor begrenzt ist. Dadurch erhält das
Getriebe auf einfachste Art eine Feineinstellung.
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Trotz dieser wesentlichen Verbesserung der Getriebesteuerung könnte
eventuell doch der Fall eintreten, daß beim flüchtigen Einstellen der Schalttrommel
in die Leerlaufstellung die Pumpe nicht genau in der Mittelstellung steht und daher
noch Flüssigkeit zum Motor gefördert wird. Dieser Nachteil wird durch ein weiteres
wesentliches Merkmal der Erfindung vermieden. Es besteht darin, daß an der inneren
Stirnfläche der Schalttrommel eine Rast angebracht ist, die über eine Kugel einen
in die Leitachse eingebauten Leerlaufschieber betätigt, der durch eine in diesem
vorgesehene Steuernut bereits kurz vor dem Erreichen der Mittelstellung der Pumpe
Saug- und Druckkanal in der Leitachse verbindet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist der Leerlaufschieber in einer Bohrung des Mittelstückes der Leitachse
gelagert, und sein eines Ende steht unter dem Einfluß einer Druckfeder, die sein
anderes Ende in ständiger Anlage mit der Stirnfläche der Schalttrommel hält.
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In der Zeichnung sind zwei der möglichen Ausführungsbeispiele dargestellt.
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Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt gemäß Linie I-I der Fig. 2 durch ein
Flüssigkeitsgetriebe bekannter Bauart, das mit einer Steuervorrichtung nach der
Erfindung ausgerüstet ist; Fig. 2 ist ein Radialschnitt nach Linie II-II der Fig.
1; Fig. 3 zeigt einen Horizontalschnitt durch das Getriebe mit den in dem Getriebegehäuse
verschiebbar gelagerten Laufgehäuseträgern für Pumpe und Motor und der zwischen
ihnen angeordneten Steuervorrichtung einer ersten Ausführungsform unter Fortlassung
der aus den Fig. 1 und 2 ersichtlichen Getriebeteile in den Laufgehäuseträgern;
Fig. 4 ist ein senkrechter Mittelschnitt durch das Getriebe nach Linie IV-IV der
Fig.1 mit einer Steuervorrichtung einer anderen Ausführungsform; Fig. 5 zeigt in
der oberen Hälfte einen Schnitt und in der unteren Hälfte eine Ansicht einer Schalttrommel
nach der Erfindung; Fig. 6 ist eine Abwicklung der Steuerkurve der Schalttrommel
nach Fig. 5 für die Pumpe und Fig. 7 eine Abwicklung der Steuerkurve für den Motor.
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Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Flüssigkeitsgetriebe besteht
aus zwei gleichen, in ein zweiteiliges ortsfestes Gehäuse 1, 2 eingebauten Aggregaten,
von denen das eine Aggregat A als Pumpe und das andere
Aggregat
B als Motor arbeitet. Jedes Aggregat weist eine Kolbentrommel 3 mit in radialen
Schlitzen geführten Flügelkolben 4 auf. Die Naben der Kolbentrommeln sind in Lagern
5 des Außengehäuses 1, 2 drehbar gelagert. Pumpe und Motor stehen durch eine in
der Achsrichtung angeordnete Leitachse 6 miteinander in Verbindung, in der zwei
Längskanäle 7
| (Fig. 2) angeordnet sind, von denen je nach der Dreh- |
| richtung der eine den Saugkanal, der andere den |
Druckkanal bildet. Diese Kanäle sind durch in den Kolbentrommeln zwischen den Flügelkolben
4 angeordnete radiale Kanäle 8 an die Arbeitsräume der Pumpe und des Motors angeschlossen.
Die Leitachse 6 bildet beiderseits eines Mittelstückes 6 a (Fig. 1) Laufzapfen,
die in Bohrungen der Naben der Kolbentrommeln eingreifen und um die sich die Kolbentrommeln
drehen.
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Die Leitachse 6 ist gegen eine Verdrehung dadurch gesichert, daß an
ihrem Mittelstück 6a, das mit radialem Spiel in das Außengehäuse eingesetzt und
daher nicht starr mit ihm verbunden ist, Anschlußstücke 9 und 9 a angesetzt sind,
die in der üblichen Weise als Anschluß für Manometer dienen und von denen das eine
Anschlußstück 9a eine Ausnehmung des oberen Gehäuseteils 2 durchsetzt. Dadurch ist
die Möglichkeit geschaffen, daß auch bei großem Lagerspiel der Lager 5 die Leitachse
6 mit so geringem Spiel in die Bohrungen der Kolbentrommeln 3 eingepaßt werden kann,
daß das Ansaugen von Luft verhindert wird.
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Jede der Kolbentrommeln 3 wird von einem drehbeweglichen Gehäuse umschlossen,
das aus einem ringförmigen Mantelteil 11 mit zwei Seitendeckeln 10, die durch Bolzen
fest miteinander verbunden sind, gebildet wird. In exzentrischer Lage schließen
die Umlaufgehäuse mit ihren Kolbentrommeln3 sichelförmige Arbeitsräume ein. Um in
beiden Drehrichtungen die Fördermenge der Pumpe und die Schluckmenge des Motors
ändern zu können, sind die Umlaufgehäuse von Pumpe und Motor exzentrisch zu ihren
Kolbentrommeln verstellbar. Zu diesem Zwecke ist jedes der Umlaufgehäuse mittels
Wälzlager 12 in einem Träger 13 frei drehbar gelagert, der rechtwinklig zur Drehachse
der -zugehörigen Kolbentrommel 3 angeordnete Zapfen 13 a hat, mit denen er am Außengehäuse
1 verschiebbar und aus der Verschieberichtung auspendelbar gelagert ist. Die beiden
Laufgehäuseträger 13 mit ihren Zapfen 13a bilden einen zweiteiligen Hohlkörper,
der das Umlaufgehäuse 10, 11 einschließt.
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Die Pumpenkolbentrommel wird durch einen an der Nabe sitzenden Antriebsstutzen
14 angetrieben, während an der Abtriebsseite an der Kolbentrommel des Motors ein
Abtriebsstutzen 15 angeordnet ist.
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Gemäß der Erfindung ist das Flüssigkeitsgetriebe so ausgebildet, daß
Pumpe und Motor in einer bestimmten Abhängigkeit voneinander durch Bedienen eines
einzigen Hebels 18a gesteuert werden kann. Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform
sind an zwei nebeneinander im Außengehäuse gelagerten Zapfen 13a der beiden Laufgehäuseträger
13 seitlich vorgesehene Bolzen 16 mit an ihren Enden sitzenden Rollen 16a angebracht,
die in am Umfange einer Schalttrommel 17 angebrachten Steuernuten eingreifen, von
denen die Steuernut 17a die Pumpenexzentrizität und die Steuernut 17b die Motorenexzentrizität
einstellt. Beide Steuernuten sind an der Schalttrommel 17 in der Achsrichtung hintereinander
angeordnet und erstrecken sich nahezu über den ganzen Umfang der Trommel 17. Die
Schalttrommel ist zwischen Pumpe und Motor innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet.
Sie sitzt bei der Ausführung nach Fig. 3 auf einer Achse 18, die fliegend in einem
Deckel des Getriebegehäuses gelagert und von außen durch den auf ihr befestigten
Handhebel 18a verstellbar ist.
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Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der Steuervorrichtung
sitzt die Schalttrommel 17 auf
| einer Achse 18, die einerseits in einem Abschlußdeckel |
| des Außengehäuses und andererseits in dem zwischen |
Pumpe und Motor angeordneten Mittelteil des Außengehäuses gelagert ist. Die in diesem
Schnitt in der Leerlaufstellung gezeigte Schalttrommel hat ferner die Aufgabe, einen
Leerlaufschieber 19 zu steuern, der in einer Bohrung des Mittelstücks 6 a, der Leitachse
verschiebbar gelagert ist. Das eine Ende des Schiebers steht unter dem Einfluß einer
Druckfeder 20, die sein anderes Ende in ständiger Anlage mit der Stirnseite der
Schalttrommel hält, an der eine Scheibe mit einer in ihr angeordneten Rast 17c angeordnet
ist. Befindet sich die Schalttrommel 17 in der Haltestellung, dann tritt eine am
Ende des Leerlaufschiebers 19 angeordnete Kugel 19 b in die Rast 17 c ein, wodurch
eine im Leerlaufschieber angeordnete Steuernut 19a über die zu den Rückschlagventilen
und den Überströmkanälen 7 führenden Kanälen eine Verbindung zwischen Saug-und Druckkanal
herstellt. Dadurch wird das Getriebe stillgesetzt, auch wenn die Pumpe nicht genau
in der Mittelstellung steht und noch eine geringe Förderung stattfindet.
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In Fig. 5 ist eine Schalttrommel einer weiteren Bauart und in den
Fig. 6 und 7 sind die Abwicklungen der Steuernuten 17a und 17b gezeigt, wenn sie
Pumpe und Motor in der eingangs geschilderten Art steuern.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das dargestellte und
beschriebene Getriebe beschränkt, bei dem der Pumpen- und Motorensatz gleich groß
ausgebildet ist. Vielmehr kann die Steuervorrichtung zur gemeinsamen Steuerung des
Pumpen- und Motorensatzes auch bei solchen Getrieben verwendet werden, bei denen
der Motor je nach den zu erfüllenden betrieblichen Anforderungen im Durchmesser
größer gehalten ist als die Pumpe.
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Bei Getrieben ohne Umlaufgehäuseträger können die Steuerzapfen 16
auch unmittelbar an den die Kolbentrommeln umgebenden und exzentrisch verstellbaren
Gehäusen vorgesehen sein.