DE1168731B

DE1168731B - Fluid transmission, especially for the dividing device of a gear cutting machine

Info

Publication number: DE1168731B
Application number: DEG29541A
Authority: DE
Inventors: Leonard Ove Carlsen; Adolph Hans Krastel
Original assignee: Gleason Works
Current assignee: Gleason Works
Priority date: 1956-07-02
Filing date: 1957-06-27
Publication date: 1964-04-23

Description

Flüssigkeitsgetriebe, insbesondere für die Teilvorrichtung einer Verzahnungsmaschine , - Die Erfindung bezieht sich auf ein Flüssigkeitsgetriebe, insbesondere für die Teilvorrichtung einer Verzahnungsmaschine, dessen Pumpe und dessen Motor je einen Zylinder mit einem hin- und hergehenden Kolben haben, wobei die Kammern dieser beiden Zylinder in ununterbrochener Strömungsverbindung stehen und eine von einem Vorratsbehälter gespeiste Hilfspumpe die Motorzylinderkammer unter Flüssigkeitsdruck setzt und eine im Takt mit dem Motorkolben geschaltete erste Ventileinrichtung jede Motorzylinderkammer am Ende des sie ausdehnenden Kolbenhubes auf Abfluß schaltet.Fluid gear, in particular for the part device of a gear cutting machine , - The invention relates to a fluid gear, in particular for the part device of a gear machine, whose pump and motor each have a cylinder with a reciprocating piston, the chambers of these two cylinders in uninterrupted There are flow connections and an auxiliary pump fed by a storage tank sets the engine cylinder chamber under fluid pressure and a first valve device, which is switched in time with the engine piston, switches each engine cylinder chamber to drain at the end of the piston stroke that expands it.

Ein derartiges Flüssigkeitsgetriebe ist bekannt. Bei diesem führt die Abflußleitung des Motorzylinders zur anderen Motorzylinderkammer. Dadurch ist erreicht, daß der Kolben der Pumpe bei jedem Hub ein größeres Volumen fördern kann, als es dem Hubvolumen des Motorkolbens entspricht.Such a fluid transmission is known. At this one leads the drain line from the engine cylinder to the other engine cylinder chamber. This is achieves that the piston of the pump can deliver a larger volume with each stroke, than it corresponds to the displacement of the engine piston.

Ferner sind bei dem bekannten Getriebe Maßnahmen getroffen, die ein nachträgliches Eintreten von Luft in den Flüssigkeitskreis nach dessen Füllung verhindern. Das soll durch Anschluß eines Druckspeichers an die beiden Zweige des Flüssigkeitskreislaufs verhindert werden.Furthermore, measures are taken in the known transmission that a Prevent subsequent entry of air into the liquid circuit after it has been filled. This should be done by connecting a pressure accumulator to the two branches of the liquid circuit be prevented.

Der Erfindung hegt nun die Aufgabe zugrunde, aus dem Flüssigkeitskreislauf selbsttätig Lufteinschlüsse zu beseitigen, die etwa bei dem vor der Inbetriebnahme erfolgenden Füllen des Getriebes mit Flüssigkeit in dem Getriebe verbleiben sollte. Bei dem bekannten Getriebe erfolgt eine solche Beseitigung nicht ohne weiteres.The invention is based on the object from the liquid cycle to automatically eliminate air inclusions that occurred before start-up filling the gearbox with liquid should remain in the gearbox. In the known transmission, such an elimination does not take place easily.

Diese Aufgabe ist nun dadurch gelöst, daß die Abflußleitung des Motorzylinders zum Vorratsbehälter der Hilfspumpe führt und daß eine weitere, im Takt mit dem Pumpenkolben schaltbare Ventileinrichtung vorgesehen ist, die jeweils am Ende eines Pumpenkolbenhubes die verkleinerte Pumpenzylinderkammer und die damit in Verbindung stehende vergrößerte Motorzylinderkammer an die Druckleitung der Hilfspumpe anschließt. Infolge dieses Anschlusses durchspült der von der Hilfspumpe gelieferte Strom am Hubende der beiden Kolben die verkleinerte Pumpenzylinderkammer und die vergrößerte Motorzylinderkammer, wodurch alle etwaigen Luftblasen herausgespült werden.This object is now achieved in that the drain line of the engine cylinder leads to the reservoir of the auxiliary pump and that another, in time with the pump piston switchable valve device is provided, each at the end of a pump piston stroke the reduced pump cylinder chamber and the enlarged one connected with it Motor cylinder chamber connected to the pressure line of the auxiliary pump. As a result of this After the connection, the current supplied by the auxiliary pump flushes through at the end of the stroke of the two Pistons the reduced pump cylinder chamber and the enlarged motor cylinder chamber, thereby flushing out any air bubbles.

Vorzugsweise verbindet die weitere Ventileinrichtung die Druckleitung der Hilfspumpe unmittelbar mit der Motorkammer.The further valve device preferably connects the pressure line the auxiliary pump directly to the motor chamber.

Bei einer bevorzugten Ausführungsfonn des Getriebes enthält die weitere Ventileinrichtung eine in die Pumpenkammer führende Mündung, die vom Pumpenkolben gegen Ende seines Hubendes bei der Verringerung des Kammei#volumens freigegeben wird.In a preferred embodiment of the transmission, the other contains Valve device has a mouth leading into the pump chamber, from the pump piston released towards the end of its stroke end when the chamber volume is reduced will.

Dabei kann ein Druckminderventil dem Abfluß durch die erste Ventileinrichtung hindurch entgegenwirken.In this case, a pressure reducing valve can control the outflow through the first valve device counteract through it.

Eine besonders einfache Bauart ergibt sich, wenn die weitere Ventileinrichtung eine Auslaßöffnung der Motorkammer enthält, die vom Motorkolben bei Annäherung an sein Hubende während der Vergrößerung des Kammervolumens freigegeben wird.A particularly simple design results when the further valve device contains an outlet port of the engine chamber, which extends from the engine piston as it approaches its stroke end is released during the enlargement of the chamber volume.

Im Takt mit dem Pumpenkolben kann in an sich bekannter Weise eine Auslaßventilsteuerung schaltbar sein, welche am Ende des Kolbenhubes bei Vergrößerung des Kammervolumens die Pumpenkammer durch Verbindung mit dem Ölvorrat auf Abfluß schaltet.In cycle with the pump piston can in a known manner Exhaust valve control be switchable, which at the end of the piston stroke when enlarging of the chamber volume the pump chamber through connection with the oil supply to drain switches.

Der Motorteil kann ein größeres Hubvolumen als der Pumpenteil aufweisen. Das ist deshalb möglich, weil der Motorkolben nach Beendigung des Pumpenkolbenhubes seinen weiteren Antrieb bis zum Hubende durch den von der Hilfspumpe gelieferten Strom erfährt.The motor part can have a larger stroke volume than the pump part. This is possible because the motor piston after the end of the pump piston stroke its further drive to the end of the stroke by the one supplied by the auxiliary pump Electricity experiences.

Besonders bewährt hat sich eine Ausgestaltung des Getriebes, bei der von der Pumpenkammer zum Ölvorratsbehälter zurück ein Abflußkanal mit einem eingebauten überdruckventil führt.A design of the transmission in which from the pump chamber to the oil reservoir back a drain channel with a built-in pressure relief valve leads.

Für die Merkmale der Unteransprüche wird lediglich Schutz im Zusammenhang mit den Merkmalen des Hauptpatentanspruchs beansprucht. In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Flüssigkeitsgetriebes nach der Erfindung veranschaulicht. Die Pumpe 1 dieses Getriebes hat einen Zylinder, dessen Kolben 2 durch einen um eine Achse 3' umlaufenden Schubkurvenkörper 3 in beiden Richtungen hin und her bewegt wird. An dem Kolben sitzen Steuerschieber 4, welche gegen Ende des Kolbenhubes Mündungen 5 freigeben und eine im Takt mit dem Pumpenkolben schaltbare Ventileinrichtung bilden. Diese Mündungen stehen über eine Druckleitung 6 in Verbindung mit der Druckseite einer Hilfspumpe 7 mit unveränderlicher Fördermenge, die aus einem ölbehälter 8 gespeist wird. Die Ventileinrichtung 4, 5 verbindet die Druckleitung der Hilfspumpe unmittelbar mit der Pumpenkammer. In der Druckleitung 6 befindet sich ferner ein Druckregelventil 9 und ein Rückschlagventil 10. Das Ventil 9 ist vorteilhaft ein Druckminderventil, das so eingestellt ist, daß es in der Druckleitung 6 auf der stromab von ihm gelegenen Seite einen gewünschten Druck aufrechterhält. Die überschüssige Fördermenge wird von diesem Ventil aus zum ölbehälter 8 durch Abflußleitunaen 11 und 12 zurückgeführt. Die Pumpenzylinderkammern beiderseits des Kolbens 2 stehen durch Leitungen 13 und 14 in ununterbrochener Strömungsverbindung mit den Kammern eines Zylinders, der mit dem Kolben 15 den Motor 16 des Flüssigkeitsgetriebes bildet. Auch die Pumpe 1 weist eine Auslaßöffnung 17 auf, die an jedem Hubende durch den Kolben 2 freigegeben wird und mit den Abflußleitungen 11, 12 über ein eingebautes Druckminderventil 18 in Verbindung steht. Die Auslaßöffnung 17 mit dem Kolben 2 bildet eine Auslaßventilsteuerung, die im Takt mit dem Kolben 2 der Pumpe 1 schaltbar ist und am Ende des Kolbenhubes bei Vergrößerung des Kammervolumens die Pumpenkammer durch Verbindung mit dem Öl- behälter 8 auf Abfluß schaltet. In entsprechender Weise gibt der Kolben 15 an den Enden des Kolbenhubes bei Vergrößerung des Kammervolumens Mündungen von Abflußleitungen 19 und 20 frei, die über ein Druckminderventil 21 zum Ölbehälter 8 führen und zu diesem Zweck mit den Abflußleitungen 11, 12 in Verbindung stehen und mit dem Motorkolben 15 eine im Takt mit ihm geschaltete Ventileinrichtung 15,19 bilden, die jede Motorzylinderkammer am Ende des sie ausdehnenden Kolbenhubes auf Abfluß schaltet und die Abflußleitungen 19 bzw. 20 enthält. Das Hubvolumen des Kolbens 15 des Motors 16 ist etwas größer als dasjenige der Pumpe 1. Die beiden Kolben 2 und 15 sind doppeltwirkend, und die Flüssigkeitsleitungen und Ventile sind doppelt vorgesehen und so angeordnet, daß dieV#'irkung für den Vorlauf der Kolben im wesentlichen ebenso verläuft wie die Wirkung beim Rücklauf der Kolben. Daher ergibt sich folgende Arbeitsweise: Wenn der Schubkurvenkörper 3 bei seinem Umlauf den Kolben 2 nach links verschiebt, dann ist die Auslaßöffnung 17 verschlossen, so daß die %,erdrängte Flüssigkeit durch die Leitung 13 zum Motor 16 des Flüssigkeitsgetriebes strömt und dessen Kolben 15 nach rechts verschiebt. Diese Bewegung wird durch die Zahnstange 22 des Antriebskelbens auf das Ritzel 23 und von diesem auf die durch das Flüssigkeitsgetriebe anzutreibende Einrichtung übertragen, bei der es sich beispielsweise um eine Teilvorrichtung einer Verzahnungsmaschine handeln kann. Der eigentliche Arbeitshub des Kolbens 15, der in genauer zeitlicher Beziehung zum Umlauf des Schubkurvenkörpers 3 erfolgen soll, ist längst beendigt, wenn der linke Steuerschieber 4 des Pumpenkolbens 2 die Mündung 5 freigibt. Wenn diese Mündung geöffnet ist, strömt die Druckflüssigkeit von der Druckleitung 6 über die Mündung 5 durch die Leitung 13 zum Motor 16 und verschiebt den Kolben 15 bis zu ,einem Hubende weiter. Die bei dem weiteren Antrieb des Kolbens 15 von diesem verdrängte Flüssigkeit strömt über die Leitung 13 bzw. 14, die vergrößerte Pumpenzylinderkammer und die Auslaßöffnung 17 ab. Wenn die Endstellung erreicht ist, gibt der Kolben 15 die Mündung der Abflußleitung 19 frei, so daß der von der Hilfspumpe 7 her gelieferte Flüssigkeitsstrom so lange weiterströmt, bis der Schubkurvenkörper 3 den Rücklauf des Pumpenkolbens 2 bewirkt, also den Hub nach rechts. Bei diesem Rückhub drückt die durch die Pumpe 1 über die Leitung 14 verdrängte Flüssigkeit den Kolben 15 über die Strecke seines Arbeitshubes so weit nach links, daß die rechte Mündung 5 freigegeben wird, und durch den restlichen Teil seines Hubes wird der Kolben 15, beginnend mit der Freigabe der Mündung 5, durch die von der Hilfspumpe 7 geförderte Druckflüssigkeit angetrieben. Jeweils am Ende eines Pumpenkolbenhubes schließt also die Ventileinrichtung 4, 5 die verkleinerte Pumpenzylinderkammer und die damit in Verbindung stehende vergrößerte Motorzylinderkammer an die Druckleitung 6 der Hilfspumpe 7 an.For the features of the subclaims, protection is only claimed in connection with the features of the main claim. In the drawing, a preferred embodiment of the fluid transmission according to the invention is illustrated. The pump 1 of this transmission has a cylinder, the piston 2 of which is moved back and forth in both directions by a thrust cam 3 rotating around an axis 3 '. Control slides 4 are seated on the piston and release openings 5 towards the end of the piston stroke and form a valve device that can be switched in time with the pump piston. These mouths are connected via a pressure line 6 to the pressure side of an auxiliary pump 7 with an unchangeable delivery rate, which is fed from an oil container 8. The valve device 4, 5 connects the pressure line of the auxiliary pump directly to the pump chamber. In the pressure line 6 there is also a pressure control valve 9 and a check valve 10. The valve 9 is advantageously a pressure reducing valve which is set so that it maintains a desired pressure in the pressure line 6 on the downstream side. The excess delivery rate is returned from this valve to the oil container 8 through drainage lines 11 and 12. The pump cylinder chambers on both sides of the piston 2 are in uninterrupted flow connection through lines 13 and 14 with the chambers of a cylinder which, together with the piston 15, forms the motor 16 of the fluid transmission. The pump 1 also has an outlet opening 17 which is opened at each end of the stroke by the piston 2 and which is connected to the discharge lines 11, 12 via a built-in pressure reducing valve 18 . The outlet opening 17 with the piston 2 forms an outlet valve control which can be switched in time with the piston 2 of the pump 1 and at the end of the piston stroke, when the chamber volume is increased, the pump chamber is connected to the oil container 8 to drain. In a corresponding manner, the piston 15 at the ends of the piston stroke when the chamber volume is enlarged releases orifices of drain lines 19 and 20, which lead via a pressure reducing valve 21 to the oil container 8 and for this purpose are in communication with the drain lines 11, 12 and with the engine piston 15 is a clock in the connected with him valve means 15,19 form, at the end of each engine it switches the expanding cylinder chamber on the piston stroke and effluent containing the discharge lines 19 and 20 respectively. The stroke volume of the piston 15 of the motor 16 is slightly larger than that of the pump 1. The two pistons 2 and 15 are double-acting, and the liquid lines and valves are provided twice and arranged so that the effect for the advance of the piston is essentially just like the effect when the pistons return. This results in the following mode of operation: When the thrust cam 3 moves the piston 2 to the left as it rotates, the outlet opening 17 is closed, so that the liquid that has been forced out flows through the line 13 to the motor 16 of the fluid transmission and its piston 15 to the right shifts. This movement is transmitted through the toothed rack 22 of the drive piston to the pinion 23 and from there to the device to be driven by the fluid transmission, which can be, for example, a part of a gear cutting machine. The actual working stroke of the piston 15, which is to take place in precise temporal relation to the rotation of the thrust cam 3 , has long ended when the left control slide 4 of the pump piston 2 releases the orifice 5. When this orifice is open, the pressure fluid flows from the pressure line 6 via the orifice 5 through the line 13 to the motor 16 and moves the piston 15 up to an end of the stroke. The liquid displaced by the piston 15 during the further drive thereof flows out via the line 13 or 14, the enlarged pump cylinder chamber and the outlet opening 17 . When the end position is reached, the piston 15 releases the mouth of the discharge line 19 so that the liquid flow supplied by the auxiliary pump 7 continues to flow until the thrust cam 3 causes the pump piston 2 to return, i.e. the stroke to the right. During this return stroke, the liquid displaced by the pump 1 via the line 14 pushes the piston 15 over the distance of its working stroke so far to the left that the right mouth 5 is released, and the remaining part of its stroke causes the piston 15, starting with the release of the mouth 5, driven by the pressure fluid conveyed by the auxiliary pump 7. At the end of each pump piston stroke, the valve device 4, 5 connects the reduced pump cylinder chamber and the enlarged motor cylinder chamber connected to it to the pressure line 6 of the auxiliary pump 7 .

Wie schnell der Kolben 15 den restlichen Teil seines Hubes zurücklegt und was geschieht, nachdem die eine oder die andere der Mündungen 5 freigelegt ist, hängt davon ab, wie groß die von dem Kolben 15 bei seiner Bewegung zu überwindende Last bemessen ist und wie groß die auf die beiden Stimflächen des Kolbens wirkenden Druckunterschiede sind, die von den Druckminderventilen 21 und 18 bestimmt werden. Das Ventil 21 bestimmt den Druck, mit der die Flüssigkeit von der Leitung 6 aus in den Motor 16 des Getriebes über die Leitungen 13 und 14 eintritt. Das Druckminderventil 18 bestimmt den Druck der Flüssigkeit, die den Motor 16 durch die Leitung 14 oder 13 verläßt.How fast the piston 15 covers the remaining part of its stroke and what happens after one or the other of the orifices 5 is exposed, depends on how large the load to be overcome by the piston 15 during its movement and how large the load are pressure differences acting on the two end faces of the piston, which are determined by the pressure reducing valves 21 and 18 . The valve 21 determines the pressure with which the liquid enters the motor 16 of the transmission via the lines 13 and 14 from the line 6. The pressure reducing valve 18 determines the pressure of the liquid leaving the motor 16 through the line 14 or 13 .

Der beschriebene hydraulische Antrieb bietet den Vorteil, daß der Abfluß über die Druckminderventile 21 und 18 an den Hubenden erfolgt, wodurch aus dem hydraulischen Getriebe Lufteinscblüsse entfernt werden, die etwa eingetreten sein sollten, auch wenn kleine Flüssigkeitsverluste eintreten sollten. Auch erhält das Druckminderventil 18 den Druck in dem System aufrecht, wodurch der Kolben 15 an jedem Hubende weich abgebremst wird. Schließlich hat die beschriebene hydraulische Anlage den Vorteil, daß sich das ganze System nach Anschluß der Flüssigkeitsleitungen. einschließlich der Leitungen 13 und 14, selbsttätig füllt und die richtige Phasenbeziehung zwischen den Kolben 2 und 15 wiederherstellt.The hydraulic drive described has the advantage that the discharge takes place via the pressure reducing valves 21 and 18 at the stroke ends, whereby air inlets are removed from the hydraulic transmission, which should have occurred, even if small liquid losses should occur. The pressure reducing valve 18 also maintains the pressure in the system, as a result of which the piston 15 is gently braked at each end of the stroke. Finally, the hydraulic system described has the advantage that the entire system after connection of the fluid lines. including lines 13 and 14, fills automatically and restores the correct phase relationship between pistons 2 and 15.

Claims

Claims: 1. Fluid transmission, in particular for the part device of a gear machine, the pump and the motor part of which each have a cylinder with a reciprocating piston, the chambers of these two cylinders being in uninterrupted flow connection and an auxiliary pump fed from a storage tank to the motor cylinder chamber is under liquid pressure and a switched in time with the piston of the engine first valve means each engine cylinder chamber at the end of the piston stroke switches to drain, d a d u rch g e -ke nnzeichnct that the discharge lines (19, 11, 12) of the engine (16) to the reservoir (8) of the auxiliary pump (7) and that a further valve device (4, 5) that can be switched in time with the piston (2) of the pump (1) is provided, each at the end of a pump piston stroke, the reduced pump cylinder chamber and the associated enlarged engine cylinder chamber to the pressure line (6) of the auxiliary pump ans closes.

2. Fluid transmission according to claim 1, characterized in that the further valve device (4, 5) connects the pressure line (6) of the auxiliary pump (7) directly to the pump chamber. 3. Fluid transmission according to claim 1 or 2, characterized in that the further valve device contains a mouth (5) leading into the pump chamber, which is released by the pump piston (2) towards the end of its stroke end when the chamber volume is reduced. 4. Fluid transmission according to claim 1 or 2, characterized by a pressure reducing valve (21) which counteracts the outflow through the first valve device (15, 1.9) . 5. Fluid transmission according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the further valve means includes an outlet opening (19) of the motor chamber which is released by the motor piston (15) on approaching its stroke end during the enlargement of the chamber volume. 6. Fluid transmission according to any one of claims 1 to 5, characterized in that in time with the pump piston (2), in a manner known per se, an outlet valve control (2, 17) is switchable, which at the end of the piston stroke when the chamber volume increases Pump chamber switches to drain through connection with the oil supply. 7. Fluid transmission according to claim 6, characterized in that the motor piston (15) has a larger stroke volume than the pump part (1) . 8. Fluid transmission according to claim 6 or 7, characterized in that from the pump chamber to the oil reservoir back a drain line (11, 12) leads n-üt a built-in pressure reducing valve (18) . 9. Fluid transmission according to claim 6, 7 or 8, characterized in that the outlet valve control (2, 17) contains an outlet opening (17) provided in the pump chamber, which is released by the pump piston (2) when it is at the end of its volume the chamber approaches increasing stroke. 10. Fluid transmission according to claim 1 or any claim referring back to this, characterized in that the pistons (2 or 15) of the pump and motor of the transmission are double-acting and the fluid lines and valves are provided twice or otherwise arranged in such a way that they both Serve groups of cylinder chambers, which are provided on both sides of each piston, so that the effect for the advance of the piston is essentially the same as the effect when the piston returns. Considered publications: German Patent Nos. 532 525, 563 230, 631770; Swiss Patent No. 218 965; U.S. Patent No. 2,569,507.