DE1067275B - Hydromechanisches Verbundgetriebe - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft die Kraftübertragung von einer oder mehreren Maschinen an eine Abtriebswelle, die innerhalb eines Arbeitsdrehzahlbereiches mit jeder gewünschten Geschwindigkeit während der Leistungsabgabe betrieben werden kann.

Hydromechanische Verbundgetriebe, bestehend aus zwei Sätzen von Umlaufrädergetrieben, von denen jedes aus drei konzentrisch drehbaren Elementen besteht, die zwischen einer Antriebs- und Abtriebswelle liegen und die durch ein Flüssigkeitsgetriebe veränderlichen Regelbereiches verbunden sind, sind an sich bekannt. Bei diesen bekannten Anordnungen besteht das Flüssigkeitsgetriebe aus zwei hydraulisch wirkenden Einheiten positiver Verdrängung von veränderlicher Fördermenge, ζ. B. aus einer Pumpe und einem Motor. Auch ist es in diesem Falle üblich, jeweils ein Element jedes Umlaufrädergetriebes mit der Antriebswelle zu verbinden.

Von diesen bekannten Getrieben unterscheidet sich die Anordnung nach der Erfindung dadurch, daß der Umlaufräderträger des einen Umlaufrädergetriebes und das Zentralrad des anderen miteinander verbunden und z. B. auf der Antriebswelle befestigt sind, während das äußere Zentralrad des einen Umlaufrädergetriebes und der Umlaufräderträger des anderen eine Kombinationseinheit bilden, die mit der getriebenen Welle verbunden ist. Außerdem ist die eine hydraulische Einheit des Flüssigkeitsgetriebes mit dem Zentralrad des einen Umlaufrädergetriebes und die andere hydraulische Einheit mit dem äußeren Zentralrad des anderen verbunden.

Dadurch wird eine besonders vorteilhaft gedrungene Bauweise erzielt und außerdem die Möglichkeit geschaffen, jede der beiden hydraulischen Einheiten so zu verriegeln, daß ein Umlaufrädergetriebe das ganze Drehmoment bzw. die gesamte Leistung aufnehmen kann und der andere Umlaufrädersatz mit der zweiten hydraulischen Einheit — bei einer Exzentrizität gleich Null — leer läuft, also jedes Umlaufrädergetriebe unabhängig voneinander zu benutzen ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Verbundgetriebe ist in jedem Umlaufrädergetriebe in an sich bekannter Weise ein drehender Teil mit der Antriebswelle, ein anderer drehender Teil mit der Abtriebswelle und ein dritter kreisender Teil, nachfolgend als Steuerglied bezeichnet, mit einer der hydraulischen Einheiten des Flüssigkeitsgetriebes verbunden.

Erfindungsgemäß wird das Zentralrad des einen Umlaufrädergetriebes (Übersetzungsgetriebes) als Steuerglied benutzt und ist mit der Pumpeneinheit verbunden bzw. arbeitet mit dieser zusammen. Die Antriebswelle ist mit dem Umlaufräderträger verbunden, während die Abtriebswelle mit einem äußeren Zentralrad des Übersetzungsgetriebes in Verbindung Hydromechanisches Verbundgetriebe

Anmelder:

The Motor Industry

Research Association,

Lindley, Warwick (Großbritannien)

Vertreter: Dipl.-Ing. C-H. Huß, Patentanwalt, Garmisch-Partenkirchen, Rathausstr. 14

John George Giles, Sevenoaks, Kent (Großbritannien), ist als Erfinder genannt worden

steht. Im anderen Umlaufrädergetriebe (Untersetzungsgetriebe) wirkt das äußere Zentralrad als Steuerglied und ist mit dem Motor des Flüssigkeitsgetriebes verbunden bzw. arbeitet mit diesem zusammen. Die Antriebswelle bildet eine Einheit mit dem Zentralrad des Untersetzungsgetriebes, dessen Umlauf räderträger erfindungsgemäß mit der Abtriebswelle verbunden ist. Veränderungen des Momentenübertragungsverhältnisses werden durch eine Einstellung eines Steuerhebels hervorgerufen, mit dem das Gehäuse des Flüssigkeitsgetriebes im Verhältnis zu den Rotoren verschoben werden kann, d. h., deren Exzentrizität so variiert werden kann, daß bei maximaler Exzentrizität oder Verdrängung des hydraulischen Motors das Moment an der Abtriebswelle gleich dem des Untersetzungsgetriebes ist, wenn das Steuerglied stillsteht und die Antriebswelle mit dem Zcntralrad verbunden ist. In der anderen Grenzstellung des Steuerhebels und der Gehäusebewegung befindet sich die Pumpe in einer Stellung maximaler Verdrängung, und sie ist dann stillgesetzt, so daß das Abtriebsmoment gleich dem Moment entspricht, das von der Antriebswelle übertragen wird, wenn sie mit dem äußeren Zentralrad des Übersetzungsgetriebes bei stillstehendem Zentralrad verbunden ist. In den Zwischenlagen des Steuerhebels werden die Antriebsund Abtriebsmomente zwischen den beiden Getrieben geteilt, und das Momentübertragungsverhältnis ver-

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ändert sich zwischen den beiden Grenzen allmählich, vermindert werden kann, um die an den Steuer -

wenn der Steuerhebel in irgendeiner Richtung zwi- gliedern angreifenden Momente verringern oder gänz-

schen diesen Grenzen bewegt wird. lieh beseitigen zu können. Dieses Ventil liegt in dem

Die Erfindung ist in den Zeichnungen an einigen verschiebbaren Gehäuse und kann von außen konausgewählten Ausführungsformen beispielsweise be- 5 trolliert werden. Der Raum um das Gehäuse kann als schrieben. Reservoir 26 für das hydraulische Arbeitsmittel

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine Ausführungs- herangezogen werden.

form eines erfindungsgemäßen Drehmomentwandlers L₁ Fig. 3 ist eine weitere mögliche Ausführungsoder Verbundgetriebes; form der Erfindung gezeigt, die eine gedrängtere

Fig. 2 ist ein Teilquerschnitt durch den Dreh- io Bauweise schafft und die Notwendigkeit für besondere

momentwandler nach Fig. 1, und Zahnradverbindungen zwischen den Steuergliederu

Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch eine etwas andere und hydraulischen Einheiten beseitigt.

Ausführungsform; Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Autriebs-

Fig. 4 ist ein Querschnitt einer hydraulischen kraft bzw. -leistung ebenfalls von einer Welle 1 auf

Motoreinheit nach Fig. 3; 15 einen aus Zentralrad 2 und einem Umlauf räderträger 3

Fig. 5 ist ein Querschnitt der zentralen hyclrau- mit Umlaufrädern 4 bestehenden Antrieb übertragen,

lischen Steuer- und Öffnungsplatte, wie sie in dem wobei die Umlaufräder mit dem äußeren Zentralrad 5

Momentwandler nach Fig. 3 Verwendung findet; des Übersetzungsgetriebes zusammenwirken. Die Ab-

Fig. 6 ist ein Querschnitt durch die hydraulische triebskraft bzw. -leistung wird auf die Abtriebswelle 6 Pumpeneinheit nach Fig. 3. 20 mittels des Zentralrades 5 und eines Umlaufräder-Entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 1 trägers 7 übertragen, der Umlaufräder 8 trägt und und 2 wird die Antriebskraft oder -leistung von einer _mit dem äußeren Zentralrad 9 zusammenwirkt. Ein Welle 1 auf ein Zentralrad 2 und einen Umlauf räder- Flüssigkeitsgetriebe, das aus einer hydraulischen träger 3 übertragen, der Umlaufräder 4 trägt, die mit Pumpe 10 und einem Motor 11 besteht, ist so mit den dem äußeren Zentralrad 5 zusammenwirken. Die Ab- 25 beiden Steuergliedern verbunden, daß der Pumpentriebskraft bzw. -leistung wird auf die Abtriebs- rotor 12 über eine hohle konzentrische Welle 27 mit welle 6 über das Zentralrad 5 und einen Umlauf räder- dem Zentralrad 15 des Übersetzungsgetriebes verträger 7 übertragen, der Umlaufräder 8 trägt und mit bunden ist, während der Rotor 16 des Motors in ähndem Zentralrad 9 zusammenwirkt. Mit den beiden licher Weise mittels einer konzentrischen Hohlwelle Steuergliedern ist ein aus einer hydraulischen Pumpe 30 28 mit dem äußeren Zentral rad 9 des Untersetzungs-10 und einem Motor 11 bestehendes hydraulisches Ge- getriebes in Verbindung steht. Ein Steuerhebel 22 ist triebe so verbunden, daß der Pumpenrotor 12 über mit einer Stange 23 verbunden, die in das verschieb-Räder 13, 14 mit dem Zentralrad 15 des Übersetzungs- bare Gehäuse 20 eingeschraubt ist und durch eine abgetriebes verbunden ist, während der Rotor 16 des gedichtete Öffnung des Hauptgehäuses 24 hindurch-Motors in ähnlicher Weise über Räder 17, 18 mit dem ₃₅ geht. Pumpen- und Motoreinheit sind erfindungs-Zentralrad 9 des Untersetzungsgetriebes verbunden ist. gemäß miteinander durch Bolzen oder Schrauben 29

Die Flügel 19 der beiden hydraulischen Einheiten verbunden, so daß die Fördermenge beider Getrieberotieren in Bohrungen, die in einem verschiebbaren einheiten durch Verschwenken des Hebels verändert Gehäuse 20 liegen, das für die Veränderung der wird. In der in Fig. 3 dargestellten Stellung ist die Exzentrizität der Rotoren 12 und 16 einstellbar ist. 40 Pumpe 10 in der Förderstellung »Null« gezeigt. Da Die Flügel gleiten in Schlitzen 21 der Rotoren, wenn die beiden verschiebbaren Gehäuse durch Schrauben sich die hydraulischen Einheiten unter Last drehen. 29 verbunden sind, befindet sich also der Motor 11 in Ein Steuerhebel 22 ist mit einer Stange 23 verbunden, der Stellung maximaler Exzentrizität und »Nulldie in das verschiebbare Gehäuse 20 eingeschraubt ist Verdrängung«. Wenn der Hebel nach links bewegt und durch eine abgedichtete öffnung des Haupt- 45 wird, so nimmt die Exzentrizität des Motors 11 ab, gehäuses 24 hindurchgeht. Der Hebel 22 gestattet es, während Exzentrizität und Fördermenge der Pumpe die Exzentrizität der Rotoren und damit deren 10 (Fig. 6) zunehmen, bis diese ihr Maximum dann Fördermenge zu regeln. In der in Fig. 2 gezeigten erreichen, wenn die Fördermenge des Motors auf Stellung befindet sich die Pumpe 10 in der Förder- »Null« herabgesunken ist und in dieser Lage die stellung »Null«. 50 andere Begrenzung des Hebels und der Gehäuse er-

Erfindungsgemäß weisen die einzelnen Teile eine reicht ist. In diesen Endstellungen steht entweder das solche gegenseitige Zuordnung auf, daß in der in innere Zentralrad 15 oder das äußere Zentralrad 9 Fig. 2 dargestellten Stellung der Motor 11 seine still; man erhält so die Begrenzungsmomentverhältgrößte Exzentrizität aufweist und somit seine größte nisse, während in den Zwischenlagen des Steuerhebels Fördermenge abgibt. Wenn Hebel und Gehäuse nach 55 und des Gehäuses die Momentenwandlungsverhältlinks bewegt werden, so verringert sich die Exzentri- nisse, die zwischen diesen Grenzen liegen, erhalten zität des Motors 11, während Exzentrizität und For- werden können. Das Druckentlastungsventil 25 nach derung der Pumpe 10 so lange ansteigen, bis sie ihr Fig. 3 ist so angeordnet, daß der in der Pumpe entMaximum erreicht, d. h. wenn die Förderung des wickelte hydraulische Druck vermindert werden kann, Motors auf »Null« heruntergegangen ist, was der 60 um die an den Steuergliedern angreifenden Momente anderen Endlage des Hebels und Gehäuses entspricht. verringern oder gänzlich beseitigen zu können. Dieses In diesen Endstellungen steht entweder das innere Ventil ist in der zentralen Steuer- und Öffnungs-Zentralrad 15 oder das äußere Zentralrad 9 still. Es platte nach Fig. 5 angebracht, die Pumpe und Motor besteht somit die Möglichkeit, daß das eine Umlauf- trennt. Öffnungen 30 in dieser Platte sind so vorrädergetriebe das gesamte Drehmoment aufnehmen 65 gesehen, daß sie in Übereinstimmung mit den Erkann und das andere Umlaufrädergetriebe leer läuft, fordernissen des hydraulischen Getriebes den Fluß so daß man also jedes Getriebe unabhängig vonein- des Arbeitsmittels zwischen Pumpe und Motor geander benutzen kann. statten. Der Raum 26 um die verschiebbaren Gehäuse

Ein Druckentlastungsventil 25 ist so angeordnet, dient wiederum als Reservoir für das hydraulische

daß der in der Pumpe entwickelte hydraulische Druck 70 Arbeitsmittel.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Hydromechanisches Verbundgetriebe, bestehend aus zwei zwischen einer Antriebs- und einer Abtriebswelle liegenden Umlaufrädergetrieben mit innerem Zentralrad, Umlaufrädern und äußerem Zentralrad, die durch ein aus Pumpe und Motor bestehendes Flüssigkeitsgetriebe miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlaufräderträger des einen Umlaufrädergetriebes und das Zentralrad des anderen miteinander verbunden und z. B. auf der Antriebswelle befestigt sind, während das äußere Zentralrad des einen Umlaufrädergetriebes und der Umlaufräderträger des anderen eine Kombinationseinheit bilden, die mit der getriebenen Welle verbunden ist, und daß ferner die eine hydraulische Einheit des Flüssigkeitsgetriebes mit dem Zentralrad des einen Umlaufrädergetriebes und die andere hydraulische Einheit mit dem äußeren Zentralrad des anderen verbunden sind.

2. Verbundgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß hydraulische Einheiten über Zahnräder mit dem inneren bzw. äußeren Zentralrad der Umlaufrädergetriebe verbunden sind.

3. Verbundgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotoren von Pumpe und Motor des Flüssigkeitsgetriebes auf zwei zur Antriebswelle konzentrischen Hohlwellen befestigt sind, deren eine das Zentralrad des einen Umlaufrädergetriebes und dessen andere das äußere Zentralrad des anderen Umlaufrädergetriebes tragen.

4. Verbundgetriebe nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß Pumpe und Motor des Flüssigkeitsgetriebes z. B. durch Bolzen und Schrauben miteinander verbunden sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 362 542.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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