DE294848C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Flüssigkeits - Wechselgetriebe, bei dem innerhalb eines gemeinschaftlichen Gehäuses ein als Kapselwerk ausgebildeter ein- oder mehrteiliger Pumpensatz auf einen in gleicher Weise ausgebildeten Motorensatz einwirkt, wobei der Pumpen- und .Motorensatz sowie die zwischen beiden angeordneten Regelschieber alle parallel zueinander liegen. Die

ίο Erfindung besteht im besonderen darin, daß der Pumpen- und Motorensatz in besonderen Einsatzbüchsen gelagert ist und die' Kanäle für die Treibflüssigkeit einerseits durch diese Einsatzbüchsen und anderseits durch das Gehäuse zusammen mit in beiden Teilen angeordneten Ausnehmungen bzw. Rippenführungen gebildet werden. Bei einer solchen Ausbildung des Getriebes bleiben nach dem Herausnehmen der Einsatzbüchsen vollständig offene Kanäle übrig. Man erhält dadurch ein sehr einfach herzustellendes Gehäuse, bei dem überdies die Kanäle sehr leicht zugänglich sind. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, die Kanalwandungen vollständig glatt auszubilden und dadurch die hydraulischen Widerstände bedeutend zu vermindern und den Wirkungsgrad eines solchen Getriebes bedeutend zu erhöhen. Der Wirkungsgrad wird nämlich bei den bisherigen Getrieben noch sehr dadurch vermindert, daß die Kanäle für die Treibflüssigkeit durch die rohen Gußwände begrenzt wurden, weil sie in dem Getriebegehäuse zum größten Teile durch Kerne gebildet werden mußten, und es dann nach dem Guß schwierig war, diese sauber aus den Kanälen zu entfernen. Außerdem ergibt die Erfindung noch den weiteren Vorteil, daß die Einsatzbüchsen samt den notwendigen Ausnehmungen für sich und unabhängig vom Gehäuse in sehr einfacher Weise hergestellt und bearbeitet werden können. Überdies wird durch die Erfindung eine einfache Kanalführung erzielt, bei der der Flüssigkeitsstrom im wesentlichen ein fast gleichbleibendes elliptisches Band bildet. Dabei läßt sich in ein- ⁴S fächer Weise dort, wo sich die Kanäle verengern, doch die gleiche Geschwindigkeit aufrecht erhalten, weil bei der neuen Ausbildung nichts im Wege steht, die Kanäle an den entsprechenden Stellen tiefer auszubilden und dadurch überall den gleichen Durchflußquerschnitt herzustellen. Des weiteren bezieht sich die Erfindung noch darauf, diese Einsatzbüchsen so in die zugehörigen Gehäusebohrungen einzusetzen, daß Flüssigkeitsverluste zwischen den Einsatzbüchsen und dem Gehäuse wirksam vermieden werden. Erreicht wird dies dadurch, daß man die Einsatzbüchsen mit einem höheren Druck in das Gehäuse einpreßt, als derjenige ist, bei dem die Kanäle unter vollem Druck stehen.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen der Erfindung dargestellt, und zwar liegt den Fig. 1 bis 4 ein Getriebe mit einfach

wirkendem Pumpensatz und doppelt beaufschlagtem Flüssigkeitsmotor und den .Fig. 5 bis 10 ein gleiches Getriebe mit doppelt wirkendem Pumpensatz zugrunde. Im besonderen zeigen:

Fig. ι einen Querschnitt durch die erstgenannte Ausführungsform nach der Linie 1-1 der Fig. 2,

Fig. 2 einen achsialen Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. I,

Fig. 4 eine innere Ansicht auf einen Teil des abgewickelt gezeichneten Gehäuses, um die Kanalführung um den Motorensatz herum zu zeigen,

Fig. 5 einen Querschnitt durch die zweite Ausführungsform nach der Linie 5-5 der' Fig. 6,

Fig. 6 einen achsialen Schnitt nach der Linie 6-6 der Fig. 5,

Fig. 7 bis 9 Schnitte nach den gleichbenannten Schnittlinien der Fig. 5,

Fig. 10 eine innere Ansicht auf einen Teil des abgewickelt gezeichneten Gehäuses, um die Kanalführung um den Pumpensatz herum zu zeigen.

Bei dem in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Flüssigkeitsgetriebe ist ein Druekpumpensatz A, A' und ein Motorensatz B in einem gemeinschaftlichen Gehäuse C untergebracht. ■ Der Pumpensatz besteht aus zwei einfach wirkenden umlaufenden Druckpumpen A und A', von denen zwecks Erzielung einer entsprechenden Geschwindigkeitsabstufung die Pumpe A doppelt soviel fördert wie die Pumpe A'. Der Pumpensatz A, A' ist hierbei auf der Welle D befestigt, die außen in den Gehäusedeckeln E und E' und in der Mitte in Büchsen e unter Vermittlung von Kugellagern e' gelagert ist. Die Pumpen A und A' sind hierbei als Kapselwerke mit durch Kurvennuten α radial verschiebbaren Schaufeln a' ausgebildet. Der Motorensatz B ist auf der anzutreibenden Welle F befestigt. Diese liegt parallel zur Pumpenwelle D und ist in den Gehäusedeckeln G und G' gelagert. Auch der Motorensatz ist ■ als Kapselwerk mit durch Kurvennuten b radial verschiebbaren Schaufein V ausgebildet. Der Pumpen- und der Motorensatz sind in besonderen Einsatzbüchsen H, IT' und J gelagert, die in die zugehörigen Bohrungen des Gehäuses C eingeschoben sind. Diese Einsatzbüchsen besitzen entsprechende Ausnehmungen und bilden im Verein mit entsprechend angeordneten Rippen in dem Gehäuse C die notwendigen Kanäle für die Flüssigkeitsströmung zwischen dem Pumpen- und dem Motorensatz. Diese Kanäle werden durch zwei zwischen Pumpen- und Motorensatz parallel zu den Wellen D und F gelagerte Schieber Jf und L beeinflußt. Hierbei ist Ji der Regelschieber, der, entsprechend dem zweiteiligen Pumpensatz A₁ A', auch zweiteilig ausgebildet ist, so daß er, je nach der Stellung seiner Teile, die Pumpe A oder die Pumpe A' oder auch beide zu- bzw. abschaltet. Der Schieber L dagegen dient zum Umsteuern des Flüssigkeitsstromes. Die Ausbildung und die Anordnung der durch die Einsatzbüchsen und das Gehäuse C gebildeten Kanäle ergibt sich aus folgendem, wobei zunächst die zwischen den beiden Schiebern Jv und L um die Druckpumpe A angeordneten Kanäle beschrieben werden sollen. Zwischen der Einsatzbüchse H und dem Pumpenkörper A liegt der von den Schaufeln a' durchsetzte ringförmige Förderraum R. Dieser steht durch eine Ausnehmung h in der Einsatzbüchse H mit einem Vorraum M und anderseits durch eine weitere Ausnehmung h" mit dem vor dem Schieber L gelegenen Teil Q des Saugkanals in Verbindung. Der Vorraum M erstreckt sich hierbei zwischen der Einsatzbüchse Ii und dem Gehäuse C von dem Regelschieber K bis zum Umsteuerschieber L und steht, je nach der Stellung der beiden Schieber, bei in bzw. in' mit dem Druckkanal N oder mit dem Saugkanal P in Verbindung. Zwischen den beiden Steuerschiebern K und L ist dann noch eine obere Umführungsleitung Q' zwischen der Einsatzbüchse II und dem Gehäuse C angeordnet. Den gleichen Verlauf nehmen die um ,die Pumpe ^'angeordneten Kanäle, und sie sind von denen der Pumpe A nur durch eine Rippe c (Fig. 2) getrennt. Sie sind daher auch mit denselben Bezugszeichen versehen. In gleicher Weise werden auch die Kanäle um den Motorensatz herum durch die Einsatzbüchse J und das Gehäuse C gebildet. Da jedoch der ioo Motorensatz doppelt beaufschlagt ist, so ist die Kanalführung eine etwas andere. Zunächst ist der vom Regelschieber K ausgehende Druckkanal TV auf der einen (in der Zeichnung Fig. 1 rechten) Seite der Einsatzbüchse J zwischen ihr und dem Gehäuse C herumgeführt. Am Anfang erstreckt er sich über die ganze Gehäusebreite und wird nur durch Rippen η unterteilt, die aber unmittelbar hinter dem Regelschieber K Aussparungen n' haben, durch die sich gegebenenfalls der aus. den Pumpen A und A' austretende Flüssigkeitsstrom gleich auf die ganze Breite des Druckkanals Ή verteilen kann. Die den Druckkanal N seitlich begrenzenden Wände bzw. Rippen c nähern sich unten (vgl. Fig. 4) und schließen so den engeren Kanal N' ein. Das Ende dieses Kanals N' steht durch ,die in der Einsatzbüchse J angeordnete Öffnung %' mit der linken Hälfte O' des zwischen der Einsatzbüchse J und dem Motorenkörper B angeordneten ringförmigen Treibraumes in Verbin-

dung. Vom Treibraum O' führt dann eine weitere öffnung" i" in der Einsatzbuchse / zu dem an den Umsteuerschieber L angeschlossenen Saugkanal P. Der Druckkanal TV steht aber auch unmittelbar hinter dem Regelschieber K durch die Öffnung i mit der rechten Hälfte O des Treibraumes in Verbindung. Unten mündet jedoch dieser Kanal O nicht in den unmittelbar darunter liegenden mittleren

ίο Kanal N'. Er ist von diesem vielmehr durch den hier vollen Teil der Einsatzbuchse / getrennt (vgl. Fig. 3). Dafür sind aber zu beiden Seiten des hier eingeschnürten Kanals N' in. der Einsatzbüchse / Öffnungen p, die eine Verbindung des Treibraumes O mit den den Druckkanal N' seitlich umgreifenden Abzweigungen P' des Saugkanals P herstellen. Die" Abzweigungen P' sind hierbei durch die in dem Gehäuse C angeordneten Rippen c und die Nase c' (Fig. 4) voneinander getrennt.

Zur Erklärung der Wirkungs^veise des beschriebenen Getriebes sei zunächst angenommen, daß die kleine Pumpe A' allein fördert, also das Getriebe für die kleinste Geschwindigkeit eingestellt ist, und die Schieber K und L die' in Fig! 1 dargestellte Stellung für Vorwärtsgang haben. Es drückt dann die Pumpe A' die Flüssigkeit durch die Öffnung h und den geöffneten Regelschieber K in den Druckkanal N. Hier teilt sich der Flüssigkeitsstrom. Ein Teil desselben gelangt durch , den Druckkanal N₁-N' und die öffnung i' zum Motor B und beaufschlagt dessen linke Hälfte, während der andere Teil durch die Öffnung i hindurch die rechte Motorhälfte beaufschlagt. Dadurch ist auch der Motorensatz stets vollkommen entlastet. Der eine Teil der entspannten Flüssigkeit gelangt dann durch die Öffnung i" unmittelbar in den Saugkanal P, während. der andere Teil durch die Öffnungen p und die Seitenkanäle P' seinen AVeg dorthin findet. Die vor dem geöffneten Schieber L wieder vereinigte Flüssigkeit gelangt dann durch den Saugkanal Q und die Öffnung h" zur Pumpe zurück. Derselbe Kreislauf findet auch statt, wenn das Getriebe durch Abschalten der kleinen Pumpe A' und Zuschalten der größeren Pumpe A für die mittlere Geschwindigkeit oder wenn es durch Einschalten beider Pumpen für die größte Geschwindigkeit eingestellt ist. Beim Rückwärtsgang werden die Steuerschieber K und L in die in Fig. 1 punktiert angedeutete Lage gebracht. Es strömt dann bei gleicher Drehrichtung der Pumpe das Treibmittel durch den Vorraum M, die Öffnung m' in den bisherigen Saugkanal P₁ der dadurch zum Druckkanal wird. Das Treibmittel wirkt demzufolge im umgekehrten Sinne auf den Motor B ein. Das entspannte Treibmittel fließt dann, in den früheren Druckkanal N ab, von dem es dann durch den Schieber K₁ den Umführungskanal Q' und den Saugkanal Q 7Mt Einsaugestelle h". der Pumpen gelangt.

Das in den Fig. 5 bis 10 dargestellte Flüssigkeitsgetriebe ist im wesentlichen genau so ausgebildet wie die zuerst beschriebene .Ausführungsform, nur mit dem Unterschied, daß der Pumpensatz A₁ A^r ebenfalls doppeltwirkend ist. Es sind daher auch die Teile, welche mit der ersten Ausführungsform übereinstimmen, mit denselben Bezugszeichen versehen worden. Aus der Anwendung eines doppeltwirkenden Pumpensatzes ergibt sich folgende, für die Pumpe A und die Pumpe A' gleiche Kanalführung:

Der zwischen den Einsatzbüchsen H₁ Ii' und den Pumpenkörpern A₁A' befindliche ringförmige Förderraum R steht durch in den Einsatzbüchsen vorgesehene und diametral einander gegenüberliegende Öffnungen h und h' unmittelbar bzw. unter Vermittlung der durch Rippen ^ unterteilten Umführungskanäle 5¹ mit dem Druckkanal N in Verbindung. Weiterhin führen noch Öffnungen h" vom Förderraum R zum Saügkanal Q. Die Umführungskanäle bzw. Druckkanäle 5¹ gehen, wie aus Fig. 10 ersichtlich ist, nicht in gleichmäßiger Breite durch, sondern sie sind bei S' auf die Breite der Öffnungen h' verengert. Diese Teile der Druckkanäle 6" werden von gabelförmigen Ausläufern Q' des Saugkanals Q, welcher um die linke Hälfte der Einsatzbüchseri H₁ H' herumgeführt ist, hufeisenförmig umschlossen (Fig. 10). Eine Trennung dieser Kanäle erfolgt durch die in dem Gehäuse C eingegossenen Wände bzw. Rippen q und die Einsatzbüchsen. Die Enden dieser Saugkanäle Q' stehen noch durch seitlich von den Druckkanälen S' in den Einsatzbüchsen angeordnete Öffnungen q', welche diametral gegenüber den Öffnungen h" liegen, mit dem Ringraum R in Verbindung. Weiterhin werden durch das Gehäuse und die Einsatzbüchse / noch Kanäle T und u gebildet. Der Kanal T verbindet hierbei den Saugkanal P mit dem Regelschieber K₁ welcher das in den Druckkanal. N ausmündende Ende t des Kanals T absperrt oder freigibt. In -gleicher Weise verbindet der durch den Umsteuerschieber L be- no herrschte Kanal u den Saugraum Q mit dem Druckkanal N, wobei er gegen den letzteren hin den in der Mitte eingeschnürten. Kanal T in zwei Seitenkästen umschließt. '

Nehmen die Schieber K und L die in der Fig. 5 dargestellte Lage ein, so ist das Getriebe für Vorwärtsgang eingestellt. Beim Fördern einer der' Pumpen oder beider im Uhrzeigersinne wird die Treibflüssigkeit sowohl durch die öffnung h', den Kanal S', S als auch durch die Öffnung h durch den geöffneten Regelschieber K in den Druckkanal N

befördert. Hier teilt sich der Strom in der bereits bei der ersten Ausführungsform geschilderten Weise und beaufschlagt den Motor an den zwei diametral gegenüberliegenden Stellen i und i'. Die entspannte Flüssigkeit , gelangt dann durch den Saugkanal P und den geöffneten Umsteuerschieber L in den Saugkanal Q und kehrt von hier wiederum an den zwei diametral gegenüberliegenden Öffnungen h" und q' zur Pumpe zurück. Auf diese Weise wird auch die Pumpe vollständig entlastet.

Beim Rückwärtsgang werden die Schieber K und L in die punktiert angedeutete Stellung gebracht, wobei das Treibmittel durch den Kanal T auf die andere Seite des Motorensatzes geführt wird und diesen im entgegengesetzten Sinne antreibt. Die entspannte Flüssigkeit strömt dann durch den Umführungskanal u zum Saugkanal Q zurück.

Um einen guten Einbau der Einsatzbüchsen in das Gehäuse zu erreichen und Flüssigkeitsverluste zwischen beiden zu vermeiden, erfolgt das Einbringen der Einsatzbüchsen der Erfindung gemäß in der Weise, daß diese mit einem höheren Druck in die zugehörigen Gehäusebohrungen eingepreßt werden, als derjenige ist, bei dem die Kanäle unter vollem Druck stehen.

Für die vorliegende.Erfindung ist es unerheblich, ob der Pumpen- oder Motorensatz ein- oder mehrteilig und ob er einfach- oder doppeltwirkend ist. Auch kann der Erfindungsgedanke schon dann verwirklicht werden, wenn die Flüssigkeitskanäle um einen der Treibteile, den Pumpen- oder Motorensatz, in der angegebenen Weise ausgebildet werden.

Auch brauchen bei den K'analführungen für die doppeltwirkenden Pumpen oder Motoren die Enden der entsprechenden Druck- und Saugkanäle S' und Q' bzw. N' und P' sich gegenseitig nicht hufeisenförmig zu umgreifen; sie können sich vielmehr auch in einfacher Weise verengern und nebeneinander Hegen. Besonders zweckmäßig erscheint aber die erstgenannte Ausführungsform, weil sich hier der ein gleichmäßiges Band bildende Flüssigkeitsstrom an diesen genannten Stellen gleichmäßig von außen her nach innen verengert bzw. sich in gleichmäßiger Weise auseinanderteilt und nach dem Durchströmen dieser Stelle sich wieder in derselben gleich- mäßigen Weise auf die ganze Breite des Gehäuses verteilen kann.

Claims (4)

Patent-An Sprüche:

1. Flüssigkeits-Wechselgetriebe mit in demselben Gehäuse untergebrachtem, parallel zueinander liegendem Druckpumpen- und Motorerisatz und parallel zu beiden angeordneten Regelschiebern, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpen- und Motorensatz (A, A', B) in als einfache Zylinder ausgebildeten Einsatzbüchsen (H, H', /) gelagert ist und die Kanäle für die Treibflüssigkeit einerseits durch die Einsatzbüchsen und andererseits durch, das Gehäuse (C) zusammen mit in beiden Teilen angeordneten Ausnehmungen bzw. Rippenführungen gebildet werden. .'.:

2. Flüssigkeits - Wechselgetriebe nach Anspruch 1 mit doppelt beaufschlagten Pumpen oder Motoren, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Einsatzbüchsen und dem Gehäuse angeordneten Saug- und Druckkanäle (S', Q' bzw. N', P') für die Pumpen oder Motoren sich gegenseitig· übergreifen und an ihren Enden durch entsprechende Ausnehmungen in den Einsatzbüchsen mit den Enden der jeweilig beaufschlagten Pumpen- oder Motorenhälfte in Verbindung stehen.

3. Flüssigkeits - Wechselgetriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugkanäle (P' bzw. Q') die Druckkanäle (N' bzw. S') oder umgekehrt gabelförmig umschließen.

4. Flüssigkeits - Wechselgetriebe . nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, go daß die einander übergreifenden Enden der Saug- und Druckkanäle (S', Q', N', P') tiefer gehalten sind als der Teil (S, Q, N, P) ihrer Verlängerung, welcher sich über die ganze Breite des Gehäuses erstreckt, um in allen Teilen der Kanalführung die gleiche Durchflußgeschwindigkeit zu erreichen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.