DE2408074A1

DE2408074A1 - Hydraulische vorrichtung mit einem flexiblen ring, insbesondere fuer eine hydraulische uebersetzung, ein wechselgetriebe oder einen pumpenmotor

Info

Publication number: DE2408074A1
Application number: DE19742408074
Authority: DE
Inventors: Edouard Robe Barneoud-Arnoulet
Original assignee: BARNEOUD ARNOULET EDOUARD ROBE
Current assignee: BARNEOUD ARNOULET EDOUARD ROBE
Priority date: 1973-03-05
Filing date: 1974-02-20
Publication date: 1974-09-26
Also published as: US3898021A; FR2221032A5

Description

PATE NTANWALT E R ICH Z I PS E

DIPL.-PHYSIKER

757 BADEN-BADEN LESSINGSTRASSE 12 TELEFON (0722t) 22487

Anmelder: BARNEOUD-ARNOULET, Edouard Robert
25, avenue des Terrasses
MARNES LA COQUETTE (Hauts-de-Seine), Frankreich

Hydraulische Vorrichtung mit einem flexiblen
Ring, insbesondere für eine hydraulische
übersetzung, ein Wechselgetriebe oder einen
Pumpenmotor

Priorität: Französische Patentanmeldung Nr. 73 07 666
vom 5. 3. 1973

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Vorrichtung von
der Art, wie sie bereits in der französischen Patentschrift 073 662 mit der Bezeichnung "Flüssigkeitswechselgetriebe,

409839/0633

insbesondere verwendbar als automatische Gangschaltung in einem Kraftfahrzeug'¹ beschrieben wurde. Diese Vorrichtung weist im wesentlichen einen Stator oder Käfig, einen Rotor und einen mit der Welle verbundenen primären Rotor auf.

Die vorliegende Erfindung bezweckt insbesondere, eine hydraulische Vorrichtung von beträchtlicher Leistung und verminderten Abmessungen zu schaffen, welche es.ermöglicht, mittels eines Motors eine Maschine oder ein Fahrzeug mit veränderbaren Geschwindigkeiten anzutreiben, wobei das Übersetzungsverhältnis manuell oder automatisch kontinuierlich geregelt werden kann.

Die hydraulische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine einstellbare Leistung und ist dadurch gekennzeichnet, daß sie ein flexibles, verformbares Element in Form eines Ringes aufweist, der einen Teil des Stators oder des Rotors bildet, sowie Einrichtungen zur Verformung dieses flexiblen Elementes. Der Ring spielt die Rolle eines Nockens mit veränderbarem Profil. Die Verformung des genannten Ringes ist symmetrisch in bezug auf die Rotationsachse, und die Belastungen werden ausgeglichen. Die Vorrichtung kann als Pumpe arbeiten.

Gemäß einer bevorzugten Einrichtung zur Verformung des Ringes ist dieser innen mit Zapfen versehen, welche in Aussparungen im Rotor gleiten können. Die Zapfen werden mehr oder weniger durch einen Stößel zurückgestoßen, der selbst durch einen Keil unter dem Stößel mit Hilfe einer

409839/0633

unter der Wirkung eines Druckkolbens in einer Führung gleitenden Stange mehr oder weniger eingedrückt wird.

Der Druckkolben drückt zur Steuerung den entsprechenden Zapfen zum Erreichen der gewünschten Verformung mehr oder weniger auf jeder Seite der Symmetrieachse zurück. Der äußere Kreisring (auch Stator genannt) weist Lagerungen auf, in welchen sich Segmente verschieben können, die gegen den flexiblen Ring durch eine schwache oder dünne Fläche anliegend gehalten werden, wobei Löcher vorgesehen sind, um die Reibungs- und Druckkräfte ohne Beeinträchtigung einer guten Dichtheit zu vermindern. Diese Segmente gleiten auf dem flexiblen Ring, indem sie sich der Neigung dieses infolge ihrer doppelten linearen Lauffläche anschmiegen. Der auf jedes Segment ausgeübte Druck erlaubt, eine seiner Lippen anzulegen, um eine gute Dichtheit zu gewährleisten. Diese Vorrichtung ermöglicht die Verminderung des Gesamtdurchmessers und ist insbesondere für eine Pumpe oder einen Motor geeignet.

Die Erfindung bezweckt ebenfalls die Kombination des oben genannten Motors mit einer volumetrischen Pumpe, die in dem sich drehenden Teil des Motors integriert ist, wobei der Zusammenbau eine Verstellvorrichtung bildet.

Anhand der Zeichnungen soll am Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung der Gegenstand der Erfindung näher erläutert werden.

- 3 409839/0633

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen schematischen Schnitt der Vorrichtung senkrecht zur Achse ihrer Welle.

Fig. 2 zeigt einen Zapfen und eine Einrichtung zur Betätigung desselben.

Fig. 3 zeigt ein Segment.

Die Vorrichtung, die bereits in der oben genannten französischen Patentschrift bekannt wurde, besteht im wesentlichen aus einem Stator 9 (auch Käfig oder Kreisring genannt), einem Rotor 3 und einem primären Rotor 13 (der mit der Welle verbunden ist).

Die Erfindung bezieht sich im wesentlichen auf den flexiblen Ring 1 und die Einrichtungen zu seiner Verformung.

An dem flexiblen Ring 1 sind vier Zapfen 2 angeordnet, welche in im Rotor 3 vorgesehene Aussparungen gleiten können, der mit der Aufnahmewelle verbunden ist. Zwei Stößel 4 wirken auf die Zapfen 2 diametral entgegengesetzt, um die zylindrische Form des Ringes in eine ovale Form zu verändern und um so den Segmenten 5 eine Alternativbewegung in radialer Richtung zu erteilen, deren Amplitude einstellbar ist.

Das Steuersystem der Stößel 4 kann durch zwei Finger 6 ge-

409839/0633

sichert werden, welche als Keile wirken und durch einen Druckkolben 7 betätigt werden. Zwischen den Fingern und den Druckkolben ist ein Anschlag 8 zur Kraftübertragung zwischen den sich nicht drehenden und den sich drehenden Teilen angeordnet. Die Elastizität des Ringes hält die Stößel 4 dauernd gegen die Finger 6.

Ein äußerer Kreisring 9 weist Lager 9' auf, deren Boden zylindrisch ist und die Ränder abgerundet sind und in welchen sich die Segmente 5 verschieben können, welche gegen den Ring 1 durch Federn 10 oder ein anderes System, insbesondere Magnete, gelegt werden. Der Druck spannt in gleicher Weise die Segmente auf den Ring, wirkt jedoch nur auf einen kleinen Teil der Oberfläche infolge von Verbindungslöchern, welche die Kräfte zur Verminderung der Reibung zu kompensieren gestatten.

Die Zapfen 2 und die Segmente 5 in der Nähe dieser Zapfen begrenzen zwischen dem Rotor 3 und dem Kreisring 9 vier Räume, wobei in jedem Raum auf dem Ring 1 vorgesehene Aussparungen oder Löcher die Zirkulation von Öl ermöglichen. Die Kanäle 11, II¹ führen das Öl in zwei entgegengesetzte Räume,und die Kanäle 12, 12' führen das Öl von den zwei anderen Räumen ab. Nicht dargestellte Führungen sind beiderseits auf dem Kreisring 9 angeordnet und gewährleisten die seitliche Dichtheit.

In dem mittleren Teil des Rotors 3 - auch Sekundärteil ge-

409839/0633

nannt - liegt ein Primärrotor 13 in seinen Lagern, welcher Rotor 13 mit der Eingangswelle verbunden ist. Der angeordnete Rotor 3 bildet mit dem Rotor 13 eine Pumpe, genannt "Primärpumpe¹¹. In dem dargestellten Beispiel weist die Primärpuinpe Segmente 14 der gleichen Art wie die Segmente 5 auf. Die Primärpumpe gibt eine Leistung proportional der relativen Geschwindigkeit der zwei Rotoren ab. Eine von außen kommende Ölzuleitung, welche durch die Eingangswelle hindurchläuft, führt durch Ansaugen der Primärpumpe den für die Kompensation des Abflusses erforderlichen Öldurchsatz der Primärpumpe herbei.

Die Funktion ist folgende:

Der eingerichtete Rotor verhält sich wie ein Drehkolben. Im Moment, welches durch den primären Rotor gegeben ist, wird ein proportionales Moment mit der Ovalisierung des Ringes hinzugefügt, das durch die Differenz des Vorsprunges der Zapfen 2 erzeugt wird. Wenn die Ovalisierung maximal ist, ist die Leistung des Motors gleich maximal, und es wird die größte Verminderung der Geschwindigkeit erhalten. Wenn die Ovalisierung gleich Null ist, kann die Pumpe nicht mehr fördern. Der Rotor 3 dreht sich im wesentlichen mit der gleichen Geschwindigkeit des Rotots 13, infolge des Abflusses mit einem leichten Gleiten. Ein ergänzender Hub des Kolbens erlaubt dann, die Eingangs- und Ausgangswellen zu kuppeln, um das Gleiten zu unterdrücken. Außerdem entriegelt der Kolben in seinem Endhub den Kreisring 9, der

409839/0633

sich dann lose drehen kann, um die Reibung zu vermindern.

Die Regelung des Übersetzungsverhältnisses wird durch Einwirken auf den Kolben 7 ausgeführt, um die Ovalisierung des Ringes 1 zu verändern. Es ist eine große Auswahl der Systeme zur Steuerung des Kolbens möglich, wie z.B.:

Die Geschwindigkeit N der Eingangswelle wird durch Steuerung des Durchsatzes einer durch diese Welle angetriebenen Hilfspumpe untersucht. Die Untersuchungsvorrichtung wirkt auf einen Verteiler, welcher den Druckkolben beschickt oder entlädt, entsprechend wenn die Geschwindigkeit N unterhalb eines Wertes Nl (Bereich mitteltief) oder oberhalb eines Wertes N2 (Bereich mittelhoch) liegt, um das Übersetzungsverhältnis zu verändern und zu bezwecken, daß die Geschwindigkeit N auf einen Wert zwischen den Werten Nl und N2 zurückgeführt wird.

Wenn die Geschwindigkeit N unterhalb des Wertes der langsamen Geschwindigkeit N_Q fällt, entlädt der Verteiler die Hauptpumpe und erzeugt die Entkupplung.

Ein anderes System zur Steuerung der Verformung des Ringes kann durch die Einwirkung von Bolzen, die der Zentrifugalkraft während der Rotation um Achsen unterworfen werden, angewendet werden.

- 7 409839/0633

Claims

BARNEOUD-ARNOULET, Edouard Robert 2408074

Patentansprüche

Hydraulische Vorrichtung, beispielsweise Geschwindigkeitswechselgetriebe, Motor, Pumpe, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein flexibles, verformbares Element in Form eines Ringes aufweist, der einen Teil des Stators oder des Rotors bildet, sowie Einrichtungen zur Verformung dieses flexiblen Elementes.
2. Hydraulische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Ring (1) innen mit Zapfen (2) versehen ist, die in Aussparungen des Rotors (3) gleiten können.
3. Hydraulische Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (2) mehr oder weniger mit Hilfe von Keilen (4) zurückgestoßen werden, die durch einen Druckkolben (7) verschoben werden, wodurch die gewünschte Verformung des Ringes (1) ermöglicht wird.
4. Hydraulische Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Kreisring (9) Lager (9¹) aufweist, in welchen sich Segmente (5), die an den flexiblen Ring angelegt sind, verschieben können.

- 8 409839/0633
5. Hydraulische Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (5) nur durch eine dünne Fläche zur Bildung von Lippen an den Ring angelegt sind, und daß sie Löcher aufweisen, welche die Reibungen und die Druckkräfte bei Gewährleistung einer guten Dichtheit vermindern.
6. Hydraulische Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher in dem flexiblen Ring vorgesehen sind, um die Zirkulation von Öl von einem Raum in einen anderen zu ermöglichen.
7. Hydraulische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (3) Kanäle (11) zur Zirkulation des Öls aufweist, welches gleichzeitig/zwei entgegengesetzte Räume oder Fächer eintritt und von zwei anderen entgegengesetzten Räumen zurückgezogen wird.
8. Hydraulische Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei großen Geschwindigkeiten der flexible Ring (1) zylindrisch wird.
9. Hydraulische Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die relativen Geschwindigkeiten zwischen den sich

409839/0633

umdrehenden Elementen sich vermindern, wenn die Ausgangsgeschwindigkeit sich vergrößert.
10. Hydraulische Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangswelle und die Ausgangswelle unmittelbar durch eine Kupplung (crabotage) eingeschaltet werden.
11. Hydraulische Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreisring (9) entriegelt werden kann.

- 10 409839/0633