DE1024370B

DE1024370B - Hydrostatisches Getriebe, insbesondere fuer Flurfoerdergeraete

Info

Publication number: DE1024370B
Application number: DEST7469A
Authority: DE
Inventors: Klaus Sievers
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1953-12-11
Filing date: 1953-12-11
Publication date: 1958-02-13

Description

DEUTSCHES

Die technischen und wirtschaftlichen Vorzüge schnell laufender gegenüber langsam laufenden Kraftmaschinen sind bekannt. Es ist deshalb üblich, die Kraft schnell laufender Kraftmaschinen auf eine langsam laufende Arbeitsmaschine über Unter-Setzungsglieder, beispielsweise Zahnräder, zu übertragen. Dabei treten, erhebliche Verluste auf, welche den Gesamtwirkungsgrad wesentlich ungünstig beeinflussen.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, durch eine neuartige Form der Kraftübertragung von einer mit hoher Drehzahl umlauf enden Kraftmaschine auf einen mit geringer Drehzahl umlauf enden Kraftverbraucher, einen höheren Wirkungsgrad zu erzielen, als es mit den bisher üblicherweise benutzten Mitteln möglich war. Dabei soll die Drehzahlminderung an dem Kraftverbraucher bei gleichbleibender Drehzahl der Kraftmaschine stufenlos ohne Herabsetzung- des Wirkungsgrades in sehr weiten Grenzen veränderbar sein, was bei den bisher bekannten Übertragungs- und Untersetzungsvorrichtungen, wenn überhaupt, so· nur mit einem erheblichen. Aufwand oder in nicht immer anwendbarer Weise möglich war.

Man kann die Drehzahl der Kraftmaschine, beispielsweise eines Elektromotors, durch eine besondere Vorrichtung in Einzelimpulse zerlegen; wenn mit Hilfe dieser Einzelimpulse eine praktisch genügend konstante Drehzahlbewegung des Kraftverbrauchers erzielt werden soll, so ist dieser entweder so auszustatten, daß das ihm innewohnende Schwungmoment groß genug ist, um die zwischen den Einzelimpulsen auftretenden Pausen zu überbrücken oder die Drehbewegung der Kraftmaschine muß in mehreren Übertragungsgliedern so in Einzelimpulse aufgelöst werden, daß diese Impulse zwar synchron, aber mit einer Verschiebung der Drehphasen, gegeneinander erfolgt, welche keine zeitlichen Zwischenräume zwischen den einzelnen Impulsen aufkommen läßt, da die Impulse einander in zyklischer Folge ablösen. Aus dieser Forderung geht hervor, daß sich ein derartiges Kraftübertragungssystem vorzugsweise zum Antrieb von Fahrzeugen eignet, bei welchen auch bisher schon, wie beispielsweise bei Dampflokomotiven, die in den Dampfzylindern erzeugten Dampfimpulse über Kurbeltriebe auf die Antriebsräder wirken.

Die Erfindung geht von einem hydrostatischen Getriebe aus, bei dem die von einer Druckpumpe geförderte Druckflüssigkeit einem Flüssigkeitskolbenmotor zugeführt wird, dessen Kolbenhub· eine getriebene Welle über ein Schaltwerkgetriebe in eine Teilumdrehung versetzt. Sie besteht darin, daß ein vom Flüssigkeitskolbenmotor gesteuertes Umschaltventil die von der Druckpumpe stetig geförderte Druckflüssigkeit in Teilströme teilt und diese Teil-Hydrostatiscb.es Getriebe,
insbesondere für Flurfördergeräte

Anmelder:

Klaus Sievers, Hamburg-Billstedt II,
Steinbeker Hauptstr. 187

Klaus Sievers, Hamburg-Billstedt,
ist als Erfinder genannt worden

ströme einem oder mehreren Kolben des Flüssigkeitskolbenmotors zuführt.

Wie die Kupplung der Kurbel mit dem sich drehenden Teil des Kraftverbrauchers erfolgt und wie die Steuerung des Umschaltventils für den. Flüssigkeitsmotor in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Kraftverbrauchers erfolgt, wird an Hand der Figur beschrieben. Wichtig ist, daß die einzelnen Impulsstöße die Kurbel nicht während einer Umdrehung derselben um 180°, sondern um einen wesentlich kleineren Winkel erfolgen, weil auf diese Weise, wie weiter unten erläutert wird, ein weitgehend, annähernd konstantes Drehmoment erzeugt wird.

Von einer nicht dargestellten, beispielsweise elektromotorisch angetriebenen Druckpumpe, wird in an sich bekannter Weise ein. Flüssigkeitsdruck erzeugt. Die Druckflüssigkeit wird über eine Druckleitung 1 einem Umschaltventil zugeführt, das in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Kraftverbrauchers, also¹ in dem dargestellten Beispiel der mit dem Triebrad gekuppelten Trommel 4, gesteuert wird.

In der Figur ist das Umschaltventil 2 beispielsweise als Schieberventil dargestellt, es kann aber auch, vorteilhaft in anderer, an sich bekannter Weise ausgebildet werden, beispielsweise als elektromagnetisch bewegtes Umschaltventil, das durch Stromimpulse betätigt wird, die über Kontakte von dem Kraftverbraucher in geeigneter Zeitfolge geschaltet werden.

Die in der Figur gezeichnete Stellung der Kolbenstange 3 in dem UmschaltventMgehäuse 2 gibt der Druckflüssigkeit den Weg von der Leitung 1 über die

709 879/255

Leitung 7 zu einem vorbelasteten, beispielsweise federbelasteten Ventil 9 und der Zweigleitung 11 frei. Das Ventil 9 ist zunächst geschlossen, und die Druckflüssigkeit strömt über die Leitung 11 in den Hilfspreßzylinder 12 der hydraulisch betätigten Vorrichtung. In dem Zylinder 12 ist ein Kolben 13 vorhanden, der starr, beispielsweise über die Kurbel 15, mit einem Ende des Bremsbandes 14 verbunden ist, das um die Trommel 4 gelegt ist. Dagegen ist das andere Ende des Bremsbandes 14 mit dem Hilfspreßzylinder 12 verbunden.

Wird nun der Kolben 13 durch die einströmende Druckflüssigkeit aus dem Zylinder 12 hinausgetrieben, so· spannt er das Bremsband 14 fest um die Trommel 4. Sobald eine weitere Bewegung des Kolbens 13 nicht mehr möglich ist, weil das Bremsband 14 fest um das Triebrad 4 gespannt ist, steigt der Druck in der Leitung 7 an und öffnet das vorbelastete Ventil 9, so daß nun auch Preßflüssigkeit über das Drehrichtungs-Umschaltventil 10 in den Raum 16 des Hauptpreßzylinders 18 strömt und den Kolben 19 hinaustreibt. Dabei wird über die Kolbenstange 20 der Kolbendruck auf die Kurbel 15 übertragen, welche über das fest anliegende Bremsband 14 die Trommel 4 um einen gewissen Winkel dreht. Dabei wird das Umschaltventil 2 so gesteuert, daß nach einem gewissen Drehwinkel der Kurbel 15., also auch der Trommel 4, eine Verbindung zwischen der Druckleitung 7 und der Rücklaufleitung 21 zum Flüssigkeitsvorratsbehälter geöffnet wird.

Infolgedessen kann sich das Bremsband 14 jetzt lösen und der Kolben 19 infolge der auf ihn wirkenden Rückstellkraft beliebiger Art die Kurbel 15 in die Ausgangsstellung bewegen. Die Druckflüssigkeit strömt dabei aus dem Raum 16 über das Rückschlagventil 12' in die Leitung- 7 und von dort in die Rückleitung 21. Das vorbelastete Ventil 9 hat sich infolge Aufhörens des Druckes in der Leitung 7 geschlossen. Wenn der Kolben 19 wieder in seiner Ausgangsstellung steht, ist auch die Verbindung der Leitung 7 mit der Rückleitung 21" wieder unterbrochen und dafür die mit der Druckleitung 1 wieder hergestellt, so daß sich das Spiel wiederholt.

Das Umschaltventil 2 ist in an sich bekannter Weise so geschaltet, daß das Schließen und Öffnen der verschiedenen Wege in geeigneter Zeitfolge momentan erfolgt, da ein schleichendes öffnen und Schließen, wie es mit dem lediglich als Schema aufzufassenden, in der Figur dargestellten Steuerventil erfolgen würde, die erstrebte Wirkung nur unvollkommen erzielen könnte.

Mit Hilfe des Ventils 10 kann die Drehrichtung der Trommel 4 umgekehrt werden, da in diesem Fall der Zylinderraum 17 des Preßzylinders 18 an die Druckleitung 7 gelegt wird. Es wird eine beliebige Einrichtung angebracht, mit deren Hilfe in an sich, bekannter Weise auch die auf den Kolben 19 wirkende Rückholkraft beim Umschalten des Ventils 10 umgekehrt wird.

Bei der praktischen Verwendung der Erfindung, besonders beim Antrieb von Fahrzeugen, wird vorzugsweise die Vorrichtung in der Weise verdoppelt oder vervielfacht, wie es in der Figur schematisch unter Einbeziehung einer zweiten mit einem Triebrad gekuppelten Trommel 4' angedeutet ist und wobei dann in. dem Steuerventil 2 ein zweites, den Preßzylinder 18 steuerndes Steuerorgan 6 mit einer Druckleitung 8 vorgesehen wird. ^

Die Erfindung kann unter FortfalP des Hilfszylinders 12 und der Ventile 9 und 12 in einfachen Fällen auch so· ausgeführt werden, daß das Triebrad 4 von der Kolbenstange 20 über eine Sperrklinke bekannter Art oder ein mechanisches Klemmband bewegt wird.

In diesem Fall kommen die Hilfspresse 12,13, die Zweigleitung 11 und das Ventil 9 in Fortfall. An Stelle des Ventils 9 tritt ein einfacher Durchgang und das Rückschlagventil 12 erübrigt sich ebenfalls.

Die Drehzahl der Trommel 4 wird in einfachster Weise mit Hilfe der Druckpumpe geregelt, da diese in an sich bekannter Weise so ausgeführt werden kann, daß die Fördermenge stufenlos geregelt wird, ohne daß der Druck der Preßflüssigkeit sinkt. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß das über die Trommel 4 auf das Triebrad ausgeübte Drehmoment bei sinkender Drehzahl nicht kleiner wird.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Kolbenhübe so· klein gewählt werden können, daß die über die Kurbel auf den Kraftverbraucher ausgeübten Kräfte während ihrer ganzen Einwirkungsdauer nicht wesentlich schwanken, da sie dann während der ganzen Einwirkungsdauer nie stark von der tangentialen Richtung abweichen. Das von ihnen ausgeübte Drehmoment liegt also immer nahe bei dem Maximalwert, der durch das Produkt Kurbelarmlänge X Preßdruck bestimmt ist, ohne daß die Funktion des Winkels in fühlbarer Weise in. die Rechnung eingeht, der von Kurbel und der Preßkolbenstange eingeschlossen wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Hydrostatisches Getriebe, insbesondere für Flurfördergeräte, bei dem die von einer Druckpumpe geförderte Druckflüssigkeit einem Flüssigkeitskolbenmotor zugeführt wird, dessen Kolbenhub eine getriebene Welle über ein Schaltwerkgetriebe in eine Teilumdrehung versetzt, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Flüssigkeitskolbenmotor gesteuertes Umschaltventil (2) die von der Druckpumpe stetig geförderte Druckflüssigkeit in Teilströme teilt und diese Teilströme einem oder mehreren Kolben des Flüssigkeitskolbenmotors zuführt.

2. Hydrostatisches Getriebe nach Anspruch 1 mit einem Schaltwerkgetriebe, das aus einer mit der getriebenen Welle verbundenen Trommel und einer Reibkupplung besteht, die die Trommel beim Anlegen in die Teilumdrehung versetzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibkupplung ein Bremsband (14) ist, dessen eines Ende mit der Kolbenstange des Flüssigkeitsmotors und dessen anderes Ende mit einer hydraulisch betätigten Vorrichtung (12,13) zum Anlegen des Bremsbandes an die Trommel verbunden ist.

3. Hydrostatisches Getriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch ein durch eine Druckfeder belastetes Ventil (9) in der zum Flüssigkeitskolbenmotor führenden Leitung (22,22'), das die Zufuhr der Druckflüssigkeit erst nach dem Betätigen der hydraulischen Vorrichtung (12,13) gestattet.

4. Hydrostatisches Getriebe nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein Umschaltventil (10), durch das die Druckflüssigkeit wahlweise der einen oder der anderen Seite des Kolbens (19) des Flüssigkeitskolbenmotors zuführbar ist.

5. Hydrostatisches Getriebe nach Anspruch 1 und 4 oder einem derselben, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben des Flüssigkeitsmotors die Trommel (4) der Arbeitsmaschine über ein Klinkengetriebe an sich bekannter Art antreibt. In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 143 366, 803 499, 866 120; britische Patentschrift Nr. 250' 336.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen