DE1550749A1

DE1550749A1 - Anordnung in hydrostatischem oder hydrostatisch-mechanischem Getriebe

Info

Publication number: DE1550749A1
Application number: DE1966E0033018
Authority: DE
Inventors: Karl Eickmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-12-10
Filing date: 1966-12-10
Publication date: 1969-07-17
Also published as: DE1550749B2; US3511111A

Description

44 (iir/l·^ 2/4) .; ■£- 15 SU 749.0 . Oktober 1968 ·

Anmelder und Erfinder t

Karl jüickmann,- 2420 ISSHIKI, Hayama-machi,

Kanagawa-ken, Japan.

"Anordnung in hydrostatischem oder hydrostatisch-mechanischem Getriebe"

Die Erfindung betrifft eine Anordnung in. einem hydrostatischen oder hydrostatisch-mechanischen Getriebe, durch die einmal die Förderung des Fluidums von der i-umpe zu dem mindestens einen Ikotor des Getriebes durcn zwei verschiedene Fluidleitungθη erfolgt und zum anderen eine der genannten Fluidleitungen durch eine Getriebeaußenwand oder ein der überfläche des Getriebes nahes i'eil erfolgt, 30 daß in eine der Fluidleitungen eine Kühlanlage eingebaut oder in ihre Nähe angebaut werden kann.

Bei hydrostatischen oder hydrostatisch-mechanischen Getrieben, insbesondere solchen, die in Flugzeuge oder Kraftfahrzeuge eingebaut werden, ist es wichtig, daß die Getriebe

selbst billig und klein sind und zum anderen sehr hohe Leistungen bei hohen Umlaufgeschwindigkeiten übertragen. Die Leistungsübertragung solcher Getriebe iat im Vergleich zu ihren kleinen Bemessungen relativ groß und diese Art Getriebe

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neigen deshalb dazu, besondersüeii'3 zu- werden im Betrieb unter hoher Belastung oder unter honer Leistungsübertragung oder bei hohen Umlaufgeschwindigkeiten, wie in Verbrennungsmotoren üblich.

Das Heißwerden der betriebe dieser -Art ist einmal auf die hohen ..ielativgeschwinaigkeiten--zwiscnen den '!'eilen in diesen Getrieben zurückzufahren und zum anderen darauf, daß es nicht einfaca laöglich is"u, ausreichende kühlung in die Getriebe selbst einzubauen, w^nn aie otrömurie. des aie Leistung übertragend3n üles innerhalb uer ^.otorteile una tjteuerkörper der Getriebe stattfindet, derm diese sind meistens von nur kleinen Abmessungen und iu Getriebeinneren untergebracht, und sie ermöglichen desn&lb keine ausreichenden V/ärmeÜbertragungsflachen. Außerdem mÜ33en bei scnnelllaufenden hydrostatischen üetrieoen aie öteuerkör^er von kleinem Durchmesser sein, um nicfit zxx hohe i_Lelativgescnv/indigkeiten in den 3teuerspiegeln auftreten zu lassen. x)ie kleinen Hadialabmessungen der dteuerkörper Schnellaufender hydrostatischer Getriebe aber haben zur Eolge, daß auch die Querschnitte durch die Fluidleitungen durcn die Steuerkörper dann klein werden, was zu hohen Strömungsgeschwindigkeiten und dadurch zu hohen Leistungsverlusten und Aufheizung führte.

Die Mängel der herkömmlichen Getriebe werden erfindungsgemä3 dadurch behoben, daß die rumpe des Getriebes mindestens

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zwei Fürderausgtinge erhält, durch die je ein Fluidstrom oder je ein Teil des Getriebefluidstronies geleitet wird. Das nat aen Vorteil, dau) bei sonst gleichen Steuerkörperabmessungeri üie jurchflui%escuwindigkeiten des Geuriebefluids auf etwa die Hälfte reduziert werden können, was Strömungsverluste einspart und dadurca die Aufheizung des Getriebes verringert, und andererseits wird einer der Druckfluidströme oder ein teil des Druckfluids des Getriebes . außen um die ltotorteile des Getriebes herum, zum .Beispiel durch die Getriebeaußenwand geleitet. Das hat den Vorteil, daß der betreffende ?luidstrom oder Jj¹IuIdströmte 11 dann in lüähe der Außenwand ist und von außen her gut gekühlt werden kann. Baulich ist es dadurcti auch einfach und betriebssicher, einen Kühler in den einen Fluidstrom oder Fluid stronit eil einzubauen, was bei dieser Ausführung dann besonders einfach und rationell ist. Im Getriebe vermischen sich dann der gekühlte und der nicht gekühlte vluidstrom (Fluidstromteil) wieder zu einer mittleren Temperatur» Auf diese Weise werden die Länge1 der herkömmlichen Kühlun_fc3probleme in hydrostatischen oder hydrostat is ch-me chanischen, hochbelasteten oder schnellauf'enden Getrieben wirksam benoben und eine wesentlich niedrigere .Betriebstemperatur der' Getriebe bei höherem Gesamtwirkungsgrad erreicht. Mehrere einzelheiten der Erfindung v/erden anhand der Figurenbeschreibung verständlich.

In Figur 1

ist ein Längsschnitt durch die inneren Getriebeteile eines

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hydrostatischen oder hydrostatisch-mechanischen, beispielhaften Getriebes gezeigt, wobei besonderer wert auf die Verdeutlichung der erfindungsgemäßen Fluidstrom- und Kühlanordnung gelegt ist.

Der erfindungsgemäße Fluidstromfluß ist in der Figur dargestellt. Fluid aus sich verkleinernden Verdrängerkamiiiern 15 der Hydropumpe fließt durch die juotorpassagen .17, durch ein eri'Gs^recaendes oteueri'enster 17 in einem an einem itotor 1 anliegenden Steuerkörper 4 und dann durch die Fluidleitung 302 und ein oteuerfenster 321 eines am liydromotorenrotor 20 anliegenden Steuerkörpers 23 und Passagen 17 in sich vergrößernde Arbeitskai.:mern 25 des Hydromotors hinein. Im ausfdhrungsbeispiel der Figur fließt das zurückströmende Fluidum aus sich verkleinernden Arbeitskammerri 25 des Hydromotors 20 durch entsprechende notorpassagen 18 und ein Üteuerfenster 221 eines an dem Hydromotor anliegenden Steuerkörpers 23 zur iluidpassage 301 und durch diese hindurch, von wo aus es durch ein entsprechendes dteuerfenster 219 in einem an dem Hydropumpenrotor 1 anliegenden Steuerkörper 4 und iLOtorpassagen 17 in sich vergrößernde Verdrängerkammern 15 der Hydropumpe 1 hineinströmt.

Vird der Verarängerhub der Hydropumpe 1, z.B. der Verdrängerhub, aber die Littellage hinaus verstellt, dann fließt der Fluidstrom in umgekehrter .dichtung und bei kittelstel-

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lung der Verdrängerhubverstellung ist kein I'luidstrom vorüanuen. Diese Ausfuhrung ist an sicri bekannt.

' Die Besonderueit der Erfindung besteht nun darin, dais man die Leistungsübertra_teungsfähi_tokeit des Getriebes erheblich steigern, bis etwa verdoppeln kann, wenn man erfindun_fcsgemäß einen weiteren, zusätzlichen j'luidstromkreis anordnet, dieser kann insbesondere vorteilhafterweise auch ail-lien- um das Getriebe 55 oder durch dessen Au3enwandung-(en) durch Passagen 305 und 306 geleitet werden. Dadurch ist es besonders leicht möglich, Kahler anzubringen, oder den zweiten Pluidstromkreis durch die Getriebeaußenwand zu kühlen. Die üchwierigkeit innenbeströmter Maschinen, keinen Platz fur ausreichende Kühlung zu hüben, wird dadurch überwunden.

Dementsprechend wird Fluid aus sich verkleinernden Yerdrängerkamaiern 14 der Hydropumpe 1 durch Rotorpassagen 16 und durcn ein Steuerfenster 320 eines am Pumpenrotor 1 anliegenden öteuerkörpers 3 in. Fluid passage n 304» beispielsweise durch einen Anpreßkörper 2 hind ure ti, geleitet, von wo aus es durch eine Mündung 5 und eine JTluid pas sage 306 geleitet wird, die um das Getriebe herum geleitet oder durch dessen Außenteile hindurchgeleitet wird. Aus der Fluidpassage 306 heraus strömt das Arbeitsfluid durch eine Mündung 308 und durch ein entsprechendes Steuerfenster 322 eines an dem Hydromotorenrotor 20 anliegenden Steuerkörpers 24 und durch

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i-LOtorpassagen 19 in sich vergrößernde Yerarängerkaujuern 25 des Kydromotors Hinein.. Der .üCÄStrom uea fluids erfolgt aus sich, verkleinernden Verur^ngerkaiiiLiern 2ij des Hydromotors 2u heraus uurcu entsprechende ^OTJorpassa_een 19 una aurcu ein entsprechendes jteuerfenster 3^2 eines an Geu IlydroinOtorecrotor 2o anliegenden öteuerkor^dra 24 üinaurch in die ij'luiüsxroma^.ndung 307 hinein. Von ,ieuur aus strömt das -".üciJ/luid uuruu die uu aas (je'orie be ^^ lieruru oder durch dessen Auienv.ände Lindurcn. durcn ciie ^'luiu^assa^e 3^5 zur ras sage mv-lndun₆· 3C^. Von aieser aus ströLX es dur0.1 -in entsprechendes Steuerfen^ter 319 eines am I-urapenrotor 1 der Hydropumpe 1 anliegenden Steuerkör^ers 3 in lie entsprechenden ^LOtorpassagen 16 und von diesen aus in sich vergrößernde Verdrän_öerkaimuern 14 der u^aro^um^e 1 hinein.

Je nach Ausfahrungsart können rassa^nkör^er 2 und j'luidkaimaern 5 und 6 auch fortgelassen werden.

Bei Umkehrung der i'örderricntung der Hydropumpe 1 durcn Verstellung des Verarängerelementenantriebes 31 usw. über die !.ullage hinaus in die oppositionelle lage ainein, oüer durch Umkehrung der Pumpenumlaufrichtung wird der i-luidstrom in umgekehrte Strömungsrichtung versetzt.

In die I'luidleitungen 306 und 305 können Kühler erfindungsgemäß einfach eingebaut werden. Oder die Kühlung des Fluids

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erfolgt durcn üie Außenwand des Getriebes hindurch. Da die i'luidleitungen 305 und 506 beliebig nahe der Getriebeoberfläche und beliebig dimensioniert ausgebildet werden können, ist eine wirksame Kühlung des Fluids in den Fluidpassagen 305 und 3ü6 verwirklichbar.

Der nicht gekühlte erste, innere Fluidstromkreis erhält seine Kühlung daaurcn, daii sich das .e'luidum dieses Stromkreises im Hydromotor oder in der Hydropumpe wieder mit dem gekühlten, äußeren, zweiten Stromkreis vermischt. Auf diese Art und weise werden durch Wärmeleitung auch die inneren Getriebeteiie wirKsamer gekdnlt, als das bei bisherigen Getrieben mit nur inneren yiuidstromkreisen möglich war.

Eine besondere siirkuneSgradsteigerung und damit auch gleichzeitige Erhitzungsverminderung tritt bei der beschriebenen Ausfährung nocn dadurch ein, daß bei sonst gleichen Abmessungen der Steuerspiegel die Strömungsgeschwindigkeiten etwa halbiert werden, was zu bedeutender Verminderung der Getriebehöchsttemperatur führt, laan kann auch üie Steuerspiegelabmessungen verkleinern, was dann zu geringerer x\.eibung in den Steuerspiegeln führt. Diese Wirkungsgradsteigerungen sind für den praktiscaen Betrieb und auch für den Wärmehaushalt des Getriebes noch wichtiger, als die reine Kühlung des Arbeitsfluids.

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übwanalunker: uuu ^aiuerungen der beschriebenen Anordnung sinu iu ...ahiuen des jjrfindungsumfan^es uö^lich, uu.cn wenn sie niclit besonders in den i-iguren und iu 'i'öxu beautirieben sinu.

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Claims

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ΐ Ib 5ϋ 749.υ 21. Uctober

α η 3 ρ r '.i c he :

Π. J Hydrostatisches oder hydrostatiaou-Uijchaniij JudU uetriebe mit mindestens einer ilydruv/atupa una uiinuestens einem Hydromotor und l-'Iuidleitui^eri awiacaen rumpe und Biotor, dadurch gekennzeichnet, daJ mindestens zwei, je aus Leitung von der turnte aum hotor und vom Motor zur Pumpe, bestehende ,.luidstronikraise angeordnet sind.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch ^eicennzelehnet, daß einer der iPluidstromkreise durch ein Getriebeaußenteil geleitet ist.

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