Derartige hydraulische Getriebe sind in vielfältigen Ausgestaltungen
bekannt. Als Umschaltorgan dient in verschiedenen Fällen ein hydraulischer Umschaltkolbeng
def'über einen Hilfsölkreis betätigbar ist. Dieser Hilfaölkreis wird in der Regel
über eine Fühlereinrichtung gesteuert, deren Fühler in die Bahn von mit dem Schubkolben
mitbewegten Steuergliedern ragen und einen Umschaltimpuls auslösen. Auf Grund dieses
Umschaltimpulaes
wird der Umsteuervorgang in Gang gesetztt wobei Öl unter konstantem Druck
und mit konstanter volumetrischer Menge auf die jeweils erforderliche Seite des
Umschaltkolbens gespeist wird. Dieser Umschaltkolben führt dabei eine lineare und
gleiohförmige Bewegung aus. Der Umschaltkolben ist über eine Gelenkverbindung mit
dem an dem Sohwenkteil der Pumpe befestigten Schwenkarm gekuppelt» wobei dieser
Schwenkteil bei der Bewegung des Umschaltkolbens ebenfalls eine, im wesentlichen
gleichförmige Bewegung ausführtg in dessen Verlauf die von der Pumpe gelieferte
Druakölmenge allmählich abnimmt bis auf den Wert Null und in der entgegenge'setzten
Richtung vom Werte Null bis auf den gewünschten Maximalwert wieder zunimmt. In der
Regel sind zwischen dem Umschaltkolben und dem Schwenkteil der Pumpe noch Verstelleinrichtungen
angeordnet, welche beJ gleichem Hubweg des Umschaltkolbens eine Veränderung der
maximalen Schwenkstellung des Schwenkteils der Pumpe gestatten. In der Regel setzt
sich damit die Bewegung des Schubkolbens von der einen in die andere Endstellung
aus einem Abschnitt von gleichförmiger Beschleunigung, einem Abschnitt von konstanter
Geschwindigkeit und einem Abschnitt von gleichförmiger Abbremsung zusammen.
Diese Abschnitte sind jeweils in sich linear, wobei sich an den Übergangestellen
Knickstellen in der Charakteristik der Bewegung ergeben. Diese
Knickstellen
spielen so lange keine nennenswerte Rolle, so lange die Geschwindigkeit des Kolbens
im Arbeitsbereich nur relativ gering ist, d.he der Übergang von den geneigten Abschnitten
der Charakteristik in den horizontalen Bereich unter einem, in erheblichem Ausmaße
stumpfen Winkel erfolgt. Bei hydraulischen Getrieben, bei denen im Arbeitsbergich
der Schubkolben eine Maximalgeschwindigkeit erlang.t, macht sich die Knickstelle
an den Übergangsbereichen störend bemerkbar und bietet Anlaß von Schwingungen in
der Flitssigkeitssäules welche den ruhigen lauf des Schubkolbens beeinträchtigen
und sich nur allmählich beruhigen. Bei kurzeng raschen Bewegungen werden diese Schwingungen
so stark, daß sie die genaue Arbeit des den Werkzeugschlitten antreibenden
Schubkolbens stark beeinträchtigen. Es ist Aufgabe der Erfindung, das hydraulische
Getriebe der eingangs bezeichneten Art dadurch zu verbessern, daß ohne großen Aufwand
die Übergänge von den Anlauf- und Auslaufabschnitten zu dem Arbeitsabschnitt der
Charakteristik frei von Knickstellen sind, so daß der Hubkolben die Übergangsstellen
ohne Stoß und ohne Erzeugung von,Schwingungen in der Flüssigkeitssäule passiert-.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen dem Umschaltorgan
und dem Schwenkteil der Pumpe ein
die lineare Bewegung des Umschaltorganes
in eine Bewegung des Schwenkteils mit einusförmiger Geschwindigkeitsverlauf umsetzender
mechgnischer Bewegungswandler vorgesehen ist. Dieser Wandler sorgt dafür, daß die
Beschleunigung und die Abbremaung des Schubkolbens nicht mehr linear erfolgtv sondern
daß diese Abschnitte unter sinusförmiger Krümmung tangential in den horizontalen
Arbeitsbereich einmünden, so daß die Beschleunigung und Abbremsung und der Übergang
zu dem Bereich konstanter Geschwindigkeit stoßfrei und schwingungefrei erfolgt.
Damit wird sichergestellt, daß auch bei hohen maximalen Geschwindigkeiten des Schubkolbens
unter raschen Wechseln mit sehr kurzem Beschleunigungeweg bzwe Bremsweg gearbeitet
werden kanng ohne daß die Gefahr von den Betrieb störenden Schwingungen zu befürchten
ist. Die Bewegung des Schubkolbens erfolgt vielmehr völlig stoßfrei aus dem Stillstand
über die maximale Geschwindigkeit bis zum erneuten Stillstand. Vorteilhafterweise
ist als Bewegungewandler ein vom Umschaltorgan angetriebener Kurbeltrieb vorgesehen,
dessen Kurbelzapfen über eine Schlitzverbindung an dem Schwenkteil angreift. Zu
dem gleichen Zweck kann auch eine, um einen festen Schwenkpunkt schwenkbar gelagerte
Schwinge vorgesehen sein,
über eine Schlitzverbindung am Schwenkteil angreift, Der Beginn der Beschleunigung
aus dem Stillstand, sowie der Übergang aus dem Beschleunigungsabschnitt in den Abschnitt
konstanter
Geschwindigkeit erfolgt bei dieser Ausbildung stets in porm einer einusförmigen
Krümmungi d,h* mit glattem gekrümmten Übergang, was zu einer sehr genauen stoßfreien
Arbeiteweise des Schubkolbens führte Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer
Zeiohnungen an zwei Ausführungsbeispielen näher erläuterto Pig. 1 zeigt ein
hydraulisches Getriebe in vereinfachter schematischer Darstellung in einer Ausführungsform
gemäß der Erfindungt während Fig, 2 einen Teil eines hydraulischen Getriebes wiedergibtp
der ebenfalls erfindungsgemäß ausgebildet ist, Bei dem hydraulischen Getriebe gemäß
Fig. 1 ist ein Schubkolbenmotor 1-vorggsehen, der einen Zylinder 2 und -einen
darin spielenden Kolben 3 mit beidseitig harausgeführter Kolben. stange 4
=faßt. Mit der Kolbenstange sind mechanisch starr verbunden zwei Schaltnocken
5 und 6, welche zur Auslösung des Umschaltimpulses für die Umsteuerung
dienen und mit-einer Fühleteuereinrichtung 7 zusammenwirkeno Diese besteht
im dargestellten Beispiel aus zwei Pühlkolben in einem gemeinsamen Gehäuse, w&che
über eine Wippe 8 miteinander so verbunden sindg daß sich jeweils der eine
Kolben in*Bereitschaftsstellung in der Bahn das zugehörigen Nockens befindet,
während der andere zurückgezogen ist* Die Fühlersteuereinrichtung
steuert
über einen Vorsteuerschieber 9 einen hydraulischen Hilfskreis, der mit Hilfe
der Pumpe 22 gespeist wird. Diese Pumpe ist Im dargestellten Beispiel eine Radialkolbenpumpe
mit Sohwenkteil 10, welcher in weiter unten zu beschreibender Weise mit der
Hauptpumpe 21 gekoppelt isto Der hydraulische Hilfskreis dient zur Betätigung
eines TJmschaltkdbens 11, der in einem Umschaltzylinder 12 geführt ist und
dessen Kolben-Stange 13 beidseitig herausgeführt ist. Der Schubkolbenmotor
1 wird über die SPeiseleitungen 149 15
von der Hauptpumpe Pl gespeist,
weiche eine Radialkolbenpumpe ist, welche zur Bewegungsumkehr des Sohubkolbenmotors
1 über Null umsteuerbar ist, Zu diesem Zweck ist der Schwenkteil
16
der Hauptpumpe mit einem Schwenkarm 17 verbundeng an welchem der
Umschaltkolben 11 angreift. Gemäß der Erfindung ist zwischen dem Umschaltkolben
11 und dem Schwenkarm 17 ein Bewegungewandler 18 angeordnet,
welcher die lineare gleichförmige Bewegung des Umschaltkolbens 11 in eine
Bewegung des Sohwenkteils 16 der Hauptpumpe umwandelt, welche einen sinunförmigen
Geschwindigkeitsverlauf zeigt.
22 mit längeschlitz eingreift* Das Kupplungsglied ist bei
23
schwenkbar gelagert und zwar an einem Verstellblook 24t welcher durah den
Reglermotor auf einen bestimmten maximalen Aus,-schlag
des Schwenkteils
16 der Hauptpumpe eingestellt werden kann, Eine solche Verstellmögliohkeit
ist bekannt und bildet nicht Gegenstand der vörliegenden Erfindung. In die Verstellmöglichkeit
ist auch die WirLteletellung ,des Sohwenkteils der Hilfepumpe P2 einbezogen mit
Hilfe eines Stellnockens 27, der fest mit dem Sohiebeblock 24 verbunden ist
und an einen Tastarm 28 des Schwenkarme 10
der Hilfspumpe angreift,
Der Tastarm wird durch Feder 19 in Anlage an den Nocken gehalten. An dem
Kupplungsteil 22 greift bei 30 gelenkig ein Lenker 31
an, der wiederum
bei 32 gelenkig mit dem Schwenkarm 17 der Hauptpumpe verbunden ist.
Die Kurbelscheibe 20 wird, wie durch strichpuriktierte Linie 33
angedeutet
von einem Rad 34 angetrieben, welches seinerseits seinen Antrieb von dem UmBohaltkolben
11 erhält. Zu diesem Zweck kann das Rad 34 als Zah=ad ausgebildet sein und
in Eingriff mit einer Zahmstange stehen, welche mit den Kolbenstangen
13 des Umschaltkolbens 11 fest verbunden ist. Im dargestellten Beispiel
dient zum Antrieb des Rades 34 ein Umschlingungstrieb, welcher aus einem Band 40
bestehtg dessen Enden fest mit den Enden der Kolbenstangen 13 verbunden sind,
und welches das Rad 34 ohne Spiel fest umschlingt und dieses bei Bewegung des Umschaltkolbens
durch Reibung mitnimmt.
Man erkenntg daß bei der hin- und hergehenden
Bewegung des Kolbens 11 das Rad 34 in einem bestimmten Winkelbereich gleichförmige
Drehbewegungen auführty welche auf die Kurbelscheibe 20 übertragen werden. Diese'gleichförmigen
Winkelbewegungen werden durch die Schlitzverbindung zwischen Kurbeleapfen 21 und
Kupplungsglied 22 in eine Bewegung des Verbindungelenkers»31 und damit des Schwenkarmes
17 von einusförmigem Geschwindigkeitsverlauf umgewandeltg wobei die maximale*Geschwindigkeit
dann vorliegtv wenn sich der Kurbelw zapfen 21 auf der Verbindungslinie zwischen
seinem Drehpunkt und dem Schwenkpunkt 23 des Kupplungsgliedes 22 befindet*
Bei dem Ausführungebeispiel nach Fig, 2 sind lediglich die Hauptpumpe Pl und die
Hilfspumpe 22 und der Umschaltkolben 11
gezeigt, während die übrigen Teile
des hydraulischen Getriebes nicht dargestellt sind. Bei 46 und 47 münden die Leitungen
des Hilfseteuerkreises zur Betätigung des Umschaltkolbens 11.
Mit dem Umschaltkolben
11 ist eine Schwinge 48 gelenkig gekuppelt, welche in einem ortsfesten Lager
49zwischen ihren Enden schwenkbar ist und deren freies Ende einen Kupplungezapfen
50 trägtp der in einen Schlitz eines Kupplungegliedes 51
eingreift*
Das Kupplungsglied 51 ist wieder an einem Schiebeblock 24 sohwenkbar gelagert,
welcher durch eine Einstelleinrichtung 52 zur Bestimmung des maximalen Ausschlages
der Hauptpumpe 21 verstellbar ist. An dem Kupplungsglied 51 greift
bei 54 ein Verbindungelenker 55 an, welcher wiederum gelenkig bei
56 an dem Schwenkarm 17 des Schwenkteils 16 der Hauptpumpe
pl
angreift. Die Verstelleinrichtung weist eine Nockenscheibe
57
auf, welche über einen Winkelhebel 58 auf den Schwenkarm
10
der Hilfspumpe P2 angreift.