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Flüssigkeitsgetriebe, insbesondere für 1Vlotorfahrzeuge. Die Erfindung
bezieht sich auf Flüssigkeitsgetriebe, insbesondere für Motorfahrzeuge, die aus
zwei Systemen von kreisenden Pumpen bestehen, mittels welcher die Bewegung der treibenden
Welle auf die anzutreibende Welle übertragen wird. Die vorliegende Erfindung besteht
darin, daß zur Ermöglichung eines größeren übersetzungsverhältnisses als i : i zwischen
der Triebwelle und der anzutreibenden Welle die Drehrichtung des auf die anzutreibende
Welle einwirkenden Pumpensystems durch Umschaltung von Druck- und Saugseite umkehrbar
ist.
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Die Abb. i der die Erfindung beispielsweise veranschaulichenden Zeichnung
stellt einen Längsschnitt durch das Flüssigkeitsgetriebe dar. Die Abb. a zeigt das
Getriebe im Schnitt nach der Linie A-B der Abb. i. Die Abb. 3 veranschaulicht in
schematischer Darstellung die Anordnung der Verbindungskanäle zwischen den beiden
Pumpensystemen, wobei die Mantelfläche des Zylinders, in welcher im wesentlichen
diese Kanäle liegen, abgewickelt ist. Die Abb. q. zeigt in der gleichen Darstellung
wie die Abb. 3 eine abgeänderte Ausführungsform der Kanalverbindungen.
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Mit der treibenden Welle a, ist ein aus mehreren Teilen zusammengesetztes
Gehäuse fest verbunden, das zwei Systeme von kreisenden Pumpen umschließt. Die anzutreibende
Welle b trägt ein Exzenter f, das in der Verlängerung der Triebwelle a eine
Ausnehmung g besitzt, in welcher ein Lager h -für das abgesetzte Ende der Triebwelle
a angeordnet ordnet ist.
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Das die beiden Pumpensysteme umschlier ßende Gehäuse besteht aus einer
mit der.
Triebwelle a verkeilten Scheibe i, zwei ringförmigen Körpern
in und ia, die durch eine Zwischenwand e voneinander getrennt sind, und aus einer
zweiten Scheibe j, die in der Mitte eine größere kreisrunde Öffnung h besitzt. Die
das Gehäuse bildenden Teile i, w, n und j sind durch mehrere Schrauben o
miteinander fest verbunden.
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jeder der beiden ringförmigen Körper nz, n
dient zur Aufnahme
eines Systems von um die Achse des Wechselgetriebes kreisenden Kolbenpumpen p bzw.
q. Die Zylinder p und q sind in entsprechend geformten Ausnehmungen r bzw. s der
beiden ringförmigen Körper m und 7a gelagert und schwingen, wenn die Pumpen sich
in Tätigkeit befinden, um ihre zur Getriebeachse parallelen Achsen. Am äußeren Ende
besitzen die Zylinder p und q je einen Steuerschlitz t bzw. u, der
sowohl zum Eintritt als auch zum Austritt der Flüssigkeit dient.
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In den ringförmigen Körpern in, n ist j e ein kreisförmiger Kanal
v bzw. w vorgesehen. Gegenüber jedem Steuerschlitz at sind in dem
ringförmigen Körpern zwei durch einen Steg voneinander getrennte Steuerschlitze
2, 3 vorgesehen. Die Steuerschlitze 2 -sind mittels Kanäle q. mit dem Ringkanal
w, die Steuerschlitze 3 mittels zur Getriebeachse paralleler Kanäle 5 mit dem Ringkanal
v des Körpers m verbunden. Gegenüber den Steuerschlitzen t der Pumpenzylinder
p sind in dem Ringkörper m gleichfalls zwei durch einen Steg voneinander getrennte
Steuerschlitze 6, 7 (Abb. 3) vorgesehen, von denen die einen, 6, mittels Kanäle
8 mit dem Ringkanal v, die anderen, 7, mittels zur Getriebeachse paralleler Kanäle
9 mit dem Ringkanal w des Körpers za verbunden sind. Beim Betrieb der Pumpen gelangen
infolge der Schwingung der Pumpenzylinder p, q um ihre zur Getriebeachse
parallelen Achsen die Steuerschlitze t, u der Zylinder abwechselnd mit den
Schlitzen :2 ', und 3 bzw. 6 und 7 in Verbindung.
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In jedem der Pumpenzylinder p und q ist ein Kolben io bzw.
i i angeordnet, mit dem i ein Schuh 13 bzw. 1d. mit kreisbogenförmiger Fußfläche
15 verbunden ist. Die Schuhe 13
der Pumpenkolben io stützen sich auf
das Exzenter f der anzutreibenden Welle b, wo- f durch die Wechselwirkung
zwischen diesen i Pumpen und der Welle b herbeigeführt wird.
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Zum Antrieb der Pumpen q dient ein Exzenter 16, das um eine zur getriebenen
Achse parallele Achse verstellbar ist. Dieses Exzenter ist am Ende einer hohlen
Welle 17 befestigt, durch welche die anzutreibende Welle b hindurchgeht. Die Hohlwelle
17 ist in einer Lagerbüchse 18 drehbar angeordnet, die in der Öffnung k der Gehäusewand
j gelagert ist. An dem aus dem Pumpengehäuse ' herausragenden Ende trägt
die Hohlwelle 17 ein Schneckenrad i9, in das eine Schnecke 2o eingreift, die mittels
eines Handrades verstellt werden kann. Durch die Drehung der Schnecke 2o und des
Schneckenrades i9 wird die Hohlwelle 17 samt dem Exzenter 16 verstellt. Dadurch
wird dessen Exzentrizität und damit auch der Hub der Pumpenkolben i i geändert.
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Das aus den Teilen i, m, n und j bestehende Gehäuse
samt den Pumpenzylindern p und q dreht sich beständig mit der Triebwelle a, während
das Exzenter 16 in der eingestellten Lage festgehalten wird und als treibendes Organ
auf die Pumpenkolben i i einwirkt. Ist das Exzenter 16 so eingestellt, daß seine
geometrische Achse mit den Achsen der Wellen a und b zusammenfällt, so bleiben die
Kolben i i in den Zylindern q in Ruhe. Bei jeder anderen Einstellung des Exzenters
arbeiten beide Pumpensystetne.
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Mittels des im vorhergehenden beschriebenen Getriebes, das an sich
bekannt ist, kann durch Änderung der Stellung des Exzenters 16 und die dadurch bewirkte
Änderung des wirksamen Volumens der Pumpen q die Übersetzung zwischen der Triebwelle
und der getriebenen Welle nicht nur innerhalb der Grenzen i : i und i : o, sondern
auch die Drehrichtung der getriebenen Welle geändert werden, wobei alle diese Änderungen
kontinuierlich vor sich gehen.
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Der Erfindung gemäß wird das Getriebe derart ausgestaltet, daß die
getriebene Welle b in derselben Richtung wie die Triebwelle a, jedoch mit einer
größeren Geschwindigkeit als diese rotieren kann. Zu diesem Zweck werden die Pumpen
p derart in den Kreislauf der zirkulierenden Flüssigkeit eingeschaltet, daß sie
das Exzenter f und die getriebene Welle b in derselben Richtung drehen wie die Antriebswelle
a. Die Steuerschlitze 6, 7 der Pumpen p müssen umgekehrt, wie es bei der früheren
Drehrichtung der Fall war, mit den Ringkanälen v und w verbunden werden,
so daß Druck- und Saugseite der Pumpen p miteinander vertauscht sind. Die Abb. 3
veranschaulicht, welche Hilfskanäle angeordnet werden müssen, um eine solche Vertauschung
vorzunehmen.
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Die Steuerschlitze 6 der Pumpenzylinder p sind mittels Kanäle 29 (strichpunktiert
gezeichnet) mit dem Ringkanal w, die Steuerschlitze 7 durch Kanäle 3o mit dem Ringkanal
v verbunden. In jedem der Kanäle 8, 9 und 29, 30 ist ein Ventil oder Hahn
3 1 bzw. 32 eingebaut. Wenn das Getriebe mit einer Übersetzung arbeiten soll,
die gleich oder kleiner ist als i : i, so sind die Ventile 31 offen und die
Ventile 32 geschlossen. Durch Schließen der Ventile 31 und Öffnen der Ventile
3a
wird die Drehrichtung der Pumpen P geändert, so daß sie die getriebene Welle b in
derselben Richtung drehen wie die Antriebswelle a und die Summe der beiden Geschwindigkeiten
auf die getriebene Welle b übertragen wird.
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Die Umschaltung von Druck- und Saugseite bei den Pumpen p wird. in
dein Zeitpunkt vorgenommen, in welchem das Übersetzungsverhältnis i : i eingestellt
ist und die Pumpen p außer Tätigkeit sind. Der Übergang auf eine höhere Geschwindigkeit
der getriebenen Welle b, als dem Übersetzungsverhältnis i : i entspricht, erfolgt
daher gleichfalls kontinuierlich.
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Um die Umsteuerung der Ventile 31, 32 während der Drehung des die
Pumpen umschließenden Gehäuses zu ermöglichen, sind die Einstellvorrichtungen zum
Schließen dieser Ventile an der Außenfläche des Pumpengehäuses angeordnet und ragen
über dieselbe vor. Durch verschiebbare Anschläge oder Leisten, die in die Bahn dieser
Vorrichtungen gebracht werden, erfolgt die Umsteuerung der Ventile 31, 32.
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Bei der Ausführungsform des Getriebes nach den Abb. i bis 3 sind zur
Einstellung einer das Verhältnis i : i übersteigenden Übersetzung zwölf Ventile
nötig. Die Zahl der umzusteuernden Ventile kann bedeutend herabgesetzt werden, wenn
für jedes der beiden Pumpensysteme p, q sowohl ein Druck- als auch ein Saugraum
angeordnet wird. Eine solche Einrichtung ist durch die Abb. 4 veranschaulicht. Hier
sind außer den beiden Ringkanälen v, w zwei weitere Ringkanäle v1 und w,
vorgesehen. In den Kanal v, (den Saugraum der Pumpen q) münden die drei Kanäle 5,
in den Kanal w, (den Druckraum der Pumpen p) münden die drei Kanäle g. Die Ringkanäle
w und w,, sind mittels eines Kanals 33, die Ringkanäle v und v, mittels eines
Kanals 34 miteinander verbunden. Zwei Hilfskanäle 35, 36 (strichpunktiert gezeichnet)
verbinden die Ringkanäle w und v bzw. -:lie Ringkanälewl und v1 miteinander.
In den vier Kanälen 33, 34, 35, 36 ist je ein Ventil 37 bzw. 38 angeordnet. Bis
zum Übersetzungsverhältnis i : i zwischen der Triebwelle und der angetriebenen Welle
sind die Ventile 37 geöffnet und die Ventile 38 geschlossen. Werden die Ventile
37 geschlossen und die Ventile 38 geöffnet, so wird die Drehrichtung der Pumpen
p geändert. Das geschieht in dem Zeitpunkt, in welchem die Kolben der Pumpen q keinen
Hub erhalten. Wird nun nach dem Umsteuern der Ventile 37, 38 mittels des Exzenters
16 in den Pumpen q ein wirksames Volumen eingestellt, so arbeitet das Getriebe mit
einem Übersetzungsverhältnis, das größer ist als i : i. Ist das wirksame Volumen
in den Pumpen q gleich dein der Pumpen p, so arbeitet das Getriebe mit dem Übersetzungsverhältnis
i : 2.
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Durch entsprechende Führung der Kanäle 33 bis 36 und durch Anordnung
je eines Dreiweghahnes an Stelle eines Ventilpaares 37, 38 kann die Zahl der Ventile
auf zwei herabgesetzt werden.
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Zwischen dein Druckraum v und dem Saugraum w der beiden Pumpensysteme
wird ferner ein direkter Verbindungskanal angeordnet, in welchen ein unter Federwirkung
stehendes Ventil eingeschaltet ist, das gewissermaßen als Sicherheitsventil dient.
Wenn nämlich der Druck der Flüssigkeit im Druckrauen die zulässige Höhe überschreitet,
so tritt ein Teil der Flüssigkeit durch dieses Ventil unmittelbar -in den Saugraum
über. Das Ventil in dem direkten Verbindungskanal zwischen den beiden Pumpenräumen
kann ferner derart ausgestaltet werden, daß es mittels eines verstellbaren Anschlages
von außen geöffnet werden kann, wodurch ein unmittelbares Überströmen der Flüssigkeit
aus dem Druckraum in den Saugrdum gestattet wird, ohne daß die Druckflüssigkeit
in den Pumpen p zur Wirkung gelangt. Auf diese Weise kann das Getriebe bei jeder
Stellung des Exzenters 16 und ohne dessen Stellung zu ändern momentan ausgeschaltet
-,vendeii, was insbesondere bei der Anwendung des Getriebes für Automobile, die
oft plötzlich stehenbleiben müssen, von Vorteil ist. Zu dem angegebenen Zweck kann
außer dem das Sicherheitsventil enthaltenden Kanal eine besondere Verbindung zwischen
dem Druckraum v und dem Saugraum w vorgesehen -,werden, in welche das von außen
zu betätigende Ventil eingeschaltet ist.