DE849364C

DE849364C - Propulsion of motor vehicles or their auxiliary machines

Info

Publication number: DE849364C
Application number: DE1949P0000284
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Pfeiffer
Original assignee: WILHELM PFEIFFER KANDERN (BAD)
Current assignee: WILHELM PFEIFFER KANDERN (BAD)
Priority date: 1949-11-15
Filing date: 1949-11-15
Publication date: 1952-11-17

Description

Antrieb von Kraftfahrzeugen oder deren Hilfsmaschinen Die bisher vorgeschlagenen hydrostatischen Getriebe haben den großen Nachteil des komplizierten und teuren Aufbaues der Pumpen, die bei der gleichbleibenden Drehzahl eine weitgehende Änderung der Liefermenge aufweisen müssen; was durch Veränderung de Hubes, erfolgt. Es handelt seich dabei meist um Pumpen mit hin und, her gehenden Teilen, die erhebliche Abnutzung und keinen hohen Wirkurtgsgrad aufweisen. Deshalb sind derartige Getriebe für größere Leistung nicht zur größeren Verbreitung gekommen.Drive of motor vehicles or their auxiliary machines The previously proposed hydrostatic transmissions have the major disadvantage of being complicated and expensive Structure of the pumps, which means a major change at the same speed must have the delivery quantity; what happens by changing de Hubes. It deals This mostly involves pumps with reciprocating parts, which are subject to considerable wear and tear and do not have a high degree of efficiency. Therefore, such gearboxes are for larger ones Performance did not become more widespread.

Bei der Erfindung .ist für die Pumpen kein veränderlicher Hub erforderlich, weshalb ihr Aufbau ebenso einfach sein kann wie beim Ge2Tiebemotor ; es können z. B. Zahnradpumpen verwendet werden. Die Regelung kann je nach Verwendungszweck und Größe der Anlage verschieden sein. Durch Drosselung im Ansaug der Pumpe kann die Liefermenge weitergehend geregelt werden, eventuell beii glenchzeitigem Ansaugen von Luft; so daß ein Ö1-Luft-Gemisch gefördert wird, welches elastisch ist. Bei kleiner Leistung, z. B. zum Antrieb der Kühler- und Heizungsgebläse eines Personenkraftwagens, kann ein Teil der Druckflüssigkeit abgelassen werden, um die Drehzahl der Gebläse zu verringern.With the invention, no variable stroke is required for the pumps, which is why their structure can be just as simple as with the Ge2Tiebemotor; it can e.g. B. gear pumps can be used. The regulation can depending on the purpose and Size of the plant may be different. By throttling the suction of the pump, the Delivery quantity can be regulated more extensively, possibly with simultaneous suction of air; so that an oil-air mixture is promoted, which is elastic. at small power, e.g. B. to drive the radiator and heating fan of a passenger car, some of the hydraulic fluid can be drained to increase the speed of the fan to reduce.

In weiterer Ausbildung der Erfindung können, insbesondere bei größerer Leistung, mehrere Flüs, sigkeitsmotoren verwendet werden, die beim Anfahren des Fahrzeuges alle im Betrieb sind und von einer Flüssigkeitspumpe angetrieben werden. Mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit werden die Flüssigkeitsmotoren nacheinander abgeschaltet, so daß bei höchster Fahrgeschwindigkeit, also bei geringer Zugkraft, nur ein oder einige Flüssigkeitsmotoren im Betrieb sind. Ferner können mehrere Flüssigkeitspumpen verwendet, werden. Beim Anfahren bzw. bei größter Zugkraft ist nur eine Pumpe bei hohem Flüssigkeitsdruck im Betrieb, oder es sind alle Pumpen hintereinandergeschaltet. Bei höchster Fahrgeschwindigkeit bzw. bei kleinster Zugkraft sind alle Pumpen parallel geschaltet.In a further embodiment of the invention, especially with larger Power, several liquid motors are used, which when starting the The vehicle is all in operation and driven by a liquid pump. As the driving speed increases, the fluid motors become one after the other switched off so that at the highest driving speed, i.e. at low traction, only one or a few fluid motors are in operation. Further several liquid pumps can be used. When starting or at the largest Pulling power is only a pump in operation at high fluid pressure, or there are all pumps connected in series. At the highest driving speed or at With the smallest pulling force, all pumps are connected in parallel.

Für den Antrieb eines z. B. vierachsigen Trieb-Wagens können zwei Pumpen und acht Motoren zur Anwendung kommen, also für jede Achse zwei Motoren. Das Anfahren geschieht dadurch, daß beide Pumpen hintereinandergeschaltet und alle acht Motoren parallel geschaltet sind. Wenn, der Triebwagen eine Höchstgeschwindigkeit von ioo km/h hat und dabei ein Drehmoment an den Antriebsrädern von z. B. ioo benötigt, könnte beirr Anfahren und bei einem Flüssigkeitsdruck von 6o at ein Drehmoment von 6oo bis zu einer Geschwindigkeit von 25 km/h entwickelt werden. Darrt kann der Druck auf 40 at gesenkt werden, und das Drehmoment wäre 400. Nun werden nacheinander vier Motoren; also von jeder Achse einer, abgeschaltet" dann sind bei sieben, sechs, fünf und vier Motoren die Geschwindigkeiten und Drehmomente wie folgt: 28 km/h und 357, 33 km/h und 300, 4o km/h und 250, 5o km/h und 200. Nun werden beide Pumpen parallel geschaltet und wieder alle acht Motoren eingeschaltet, und bei einem Druck von 2o at ergeben sich bei acht, sieben, sechs, fünf und vier Motoren folgende Geschwindsgkeiten und Drehmomente: 5o km/h und, Zoo, 57 km/h und 175, 67 km/h und i 5o, 8o km/h und 125 sowie ioo km/h und ioo.For driving a z. B. four-axle motor car, two pumps and eight motors can be used, so two motors for each axis. Start-up is achieved by connecting both pumps in series and all eight motors in parallel. If, the railcar has a top speed of 100 km / h and a torque on the drive wheels of z. If, for example, ioo is required, a torque of 600 up to a speed of 25 km / h could be developed when starting up and at a fluid pressure of 6o at. Darrt, the pressure can be reduced to 40 at, and the torque would be 400. Now four motors are used one after the other; So one "switched off" from each axle then with seven, six, five and four engines the speeds and torques are as follows: 28 km / h and 357, 33 km / h and 300, 4o km / h and 250, 5o km / h and 200. Now both pumps are switched in parallel and all eight motors are switched on again, and at a pressure of 20 at the following speeds and torques result for eight, seven, six, five and four motors: 50 km / h and, Zoo, 57 km / h and 175, 67 km / h and i 5o, 8o km / h and 125 as well as ioo km / h and ioo.

Alle dabei notwendigen Schaltungen können in Abhängigkeit vom der Drehzahl des Antriebsmotors, von der Fahrgeschwindigkeit, vom usw. selbsttätig durch bekannte Einrichtungen, z. B. durch eine Schaltwalze, die elektrisch oder durch Servomotor angetrieben wird., erfolgen..All the necessary circuits can, depending on the Speed of the drive motor, the driving speed, etc. automatically known facilities, e.g. B. by a shift drum that is electrically or by Servo motor is driven., Take place ..

Der Antrieb eines dreiachsigen Omnibusses oder Lastkraftwagens könnte z. B. so erfolgen, daß jedes der sechs Räder durch einen Flüssigkeitsmotor am besten ohne Vorgelege angetrieben wird, so daß die Ausgleichgetriebe wegfallen können. Das Anfahren geschieht durch alle sechs Motoren, dann werden nacheinander die beiden Motoren der Vorderachse und nacheinander die beiden Motoren einer weiteren Achse weggeschaltet, so daß bei voller Fahrt nur die beiden Motoren einer Achse im Betrieb sind.The drive of a three-axle bus or truck could z. B. be done so that each of the six wheels is best by a fluid motor is driven without an intermediate gear, so that the differential gears can be omitted. Start-up is done by all six motors, then the two are started one after the other Motors on the front axle and, one after the other, the two motors on another axle switched off so that at full speed only the two motors on one axis are in operation are.

Bei einem kleinen, Personenkraftwagen kann jedes der vier Räder durch einen Flüssigkeitsmotor angetrieben werden. Beim Anfahren sind alle vier Motoren im Betrieb. Mit zunehmender Fahrgeschwindtigkeit werden die Motoren der Vorderräder abgeschaltet.In the case of a small, passenger car, each of the four wheels can pass through driven by a liquid motor. When starting, all four motors are operational. As the driving speed increases, the motors become the front wheels switched off.

Die Umsteuerung des Antriebs kann entweder durch Umkehr der Drehrichtung des Antriebsmotors oder durch Umkehr des Flüssigkeitestro.mes erfolgen.The drive can be reversed either by reversing the direction of rotation of the drive motor or by reversing the liquid flow.

In weiterer Ausbildung der Erfindung können- die Fliissigkeitemotoren als wirksame und zuverläßliche Bremse des Fahrzeuges verwendet werden, indem der von den Motoren abgehende Flüssigkeits&tiror@ entsprechend gedrosselt wird, so d@aß die Flüssigkeitsmotoren als Pumpe wirken.In a further embodiment of the invention, the liquid motors be used as an effective and reliable brake on the vehicle by the & tiror @ flowing out of the motors is throttled accordingly, so that the liquid motors act as pumps.

Beim Antrieb eines Kühlergebläses können, Flüssigkeitspumpe und -motor so ausgelegt werden, daß bei der Höchstdrehzahl des Antriebsmotors, das Kühlergebläse ebenfalls die höchste Drehzahl aufweist. Ein von der Kühlwassertemperatur gesteuertes Organ bewirkt bei einer bestimmten Temperatur 'die Drosselung der von der Pumpe angesaugten Flüssigkeitsmenge. Bei einer Temperatur von über 8o° erfolgt keine Drosselung, und das Kühlergebläse arbeitet mit voller Drehzahl entsprechend der Drehzahl des Antriebsmotors. Sobald die Kühlwassertemperatur unter 8o° sinkt, bewirkt die zunehmende Drosselung im Ansaug der Pumpe eine immer gerimgee Förderung der Pumpe und demnach geringere Drehzahldes Kühlergebläses, und bei einer Kühlwassertemperatur von 75° kann die Drosselung im Ansaug der Pumpe vollkommen sein, so daß die Lieferung drei Pumpe aufhört und, das Kühlergebläse stillsteht, bis die Kühlwassertemperatur wieder steigt.When driving a cooler fan, the liquid pump and motor can be designed so that the cooler fan also has the highest speed at the maximum speed of the drive motor. At a certain temperature, an organ controlled by the cooling water temperature reduces the amount of liquid sucked in by the pump. At a temperature of over 80 ° there is no throttling and the cooler fan works at full speed according to the speed of the drive motor. As soon as the cooling water temperature falls below 80 °, the increasing throttling in the suction of the pump causes an ever lower delivery of the pump and therefore lower speed of the cooler fan, and at a cooling water temperature of 75 ° the throttling in the suction of the pump can be complete, so that the delivery three The pump stops and the radiator fan stops until the cooling water temperature rises again.

Beim Antrieb eines Heizgebläses für einen Omnibus können z. B. Flüssigkeitspumpe und -motor so ausgelegt sein, daß bei halber Höchstdrehzahl ders Antriebsmotors, also z. B. bei iooo U/min, das Heizgebläse die volle Drehzahl von z. B. 4ooo U/min aufweist. In der Druckleitung des Getriebes ist ein für verschiedene Drücke einstellbares Überdruckventil angeordnet, welches den gewünschten Druck auf gleicher Höhe hält. Sobald die Drehzahl des. An-.. triebsmotors über iooo U/min. steigt, wird die überschüssige Druckflüssigkeit abgelasisen, und mit gleichbleibendem Druck bleibt auch die Drehzahl des Heizgebläses gleich, also 4ooo U/min bei einer Drehzahl von iooo bis 2ooo U/min des Antriebsmotors, mit dem die Flüssigkeitspumpe gekuppelt ist. Sinkt die Drehzahl dies Antriebsmotors auf 5oo U/min, so sinkt dtie Drehzahl des Gebläses verhältnisgleich auf etwa 2ooo U/miin. Wird das vom Fahrersitz aus betätigte Überdruckventil auf halben Druck eingestellt" so sinkt die Höchstdrehzahl des fl-eizgebläses entsprechend und bleibt auch dann wieder bei einer Drehzahl dies Antriebsmotors von i ooo bis 2ooo U/m-in gleich.When driving a heater for a bus, z. B. liquid pump and motor be designed so that at half the maximum speed of the drive motor, so z. B. at iooo rpm, the heater fan at full speed of z. B. 400 rpm having. In the pressure line of the gear unit there is one adjustable for different pressures Relief valve arranged, which keeps the desired pressure at the same level. As soon as the speed of the. Drive motor is over 100 rpm. increases, the excess becomes The hydraulic fluid is removed and the speed remains the same with the pressure remaining the same of the heater fan is the same, i.e. 4,000 rpm at a speed of 1,000 to 2,000 rpm the drive motor with which the liquid pump is coupled. The speed drops If the drive motor is set to 500 rpm, the speed of the fan drops proportionally to about 2,000 rpm. If the pressure relief valve operated from the driver's seat opens half pressure set ", the maximum speed of the heating fan drops accordingly and then also remains at a speed of this drive motor from i ooo to 2ooo RPM-in the same.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus der Zeichnung ersichtlich, die als, Au#führurigsbeis.piel dien Schnitt und das, Schema einer Regeilvorrichtung zeigt.Further details of the invention can be seen from the drawing, the cut and the scheme of a control device shows.

In der Ansaugleitung i der Flüssigkeit!spumpe-2 ist ein entlastetes Doppelventil 3 eingebaut, .welches mit dem Kolben 4 und der Stange 5 verbunden ist. Diese ist im Innern des Kolbens 6 beweglich, Zwischen der auf der Stange 5 festsitzenden Scheibe 7 und dtem im Zylinder 8 beweglichen Kolben 6 befindet sich die Druckfeder 9. Diese hat das Bestreben, den Kolben 4 in den Zylinder io, der mit der Druckleitung i i der Flüssigkeitspumpe,2 durch die Leitung 12 verbunden ist, sowie den. Kolben ,6 in den Zylinder 8 zu drücken und dabei das Doppedventil3 zu öffnen. Zum beim Fahrersitz angeordne# teil Ventilgehäuse 13 führt die Leitung. i4 von der Druckleitung 11. Die von hier kommende Druckflüssigkeit, deren Druck vom Manometer M angezeigt wird, wird über das Regelventil 15 und die Leitung 16 in den Zylinder 8 geleitet. `Ton hier kann die Druckflüssigkeit über dias Einstellventil 17 und die Leitung 18 langsam zum Behälter 21 zurückfließen. Das Überdruckventil ig ist durch diie Druckfeder 20 belastet. Die bei schädilichem Überdruck entweichende Flüssigkeit wird durch die Leitung 22 zum Behälter 21 geleitet. Die Pumpe :2 fördert die Flüssigkeit durch die Leitung zum Flüssigkeitsmotor, der das Heizgebläse antreibt. Durch die Leitung 23 sind die Schlitze 24 mit der Druckleitung 11 verbunden.In the suction line i of the liquid! Pump-2 there is a relieved Built-in double valve 3, which is connected to piston 4 and rod 5. This is movable in the interior of the piston 6, between that which is fixed on the rod 5 Disc 7 and the piston 6, which is movable in the cylinder 8, contains the compression spring 9. This tends to move the piston 4 into the cylinder io, which is connected to the pressure line i i of the liquid pump, 2 is connected by the line 12, as well as the. Pistons To push 6 into cylinder 8 and thereby open the double valve 3. At the Valve housing 13 arranged in the driver's seat leads the line. i4 from the Pressure line 11. The hydraulic fluid coming from here, the pressure of which is indicated by the pressure gauge M. is passed through the control valve 15 and the line 16 into the cylinder 8. `Sound here can the hydraulic fluid via the adjusting valve 17 and the line 18 slowly flow back to container 21. The pressure relief valve ig is through the Compression spring 20 loaded. The liquid escaping in the event of harmful overpressure is passed through line 22 to container 21. The pump: 2 conveys the liquid through the line to the liquid motor that drives the heater fan. Through the Line 23, the slots 24 are connected to the pressure line 11.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Bei stehendem Arrtriebsmotor, mit dem die Pumpe 2 gekuppelt ist, werden durch die Druckfeder 9 der Kolben 4 in den Zylinder io trnd der Kolben 6 in den Zylinder 8 gedlrückt. Das Doppelventil 3 ist geöffnet, und dlie Schlitze 2,4 verbinden über die Leitung 23 die Druckleitung 11 mit der Ansaugleitung 1, so daß die geförderte Flüssigkeit nach dien Anlassen des Antriebsmotors mit geringem Überdruck in der Druckleitung 11 wieder zum Ansang 1 der Pumpe fließt. Nach dem Offnen des Regelventils 15 strömt Flüssigkeit über die Leitungen 1q. und 16 zum Zylinder 8 und drückt den Kolben 6, dabei die Schlitze 24 schließend, gegen. die Stange 5. Durch das Schließen der Schlitze 24 steigt der Druck in der Druckleitung 11 schnell an, und der Flüssigkeitsmotor läuft an!. Dabei wird der Kolben .4 infolge des Druckes im Zylinder io gegen die Druckfeder 9 gedrückt, und bei zu großem Druck wird das Doppelventil 3 mehr oder weniger geschlossen, so daß im Ansa.ug 25 der Pumpe 2 Unterdruck auftritt und die Fördermenge verringert wird, bis der Druck wieder das gewünschte, durch Einstellen des Regelventils 15 gegebene Maß aufweist. Der gewünschte Flüsstigkeitsdruck läßt sich durch das Regelventil 15 einstellen. Je mehr dieses geöffnet ist, desto höher steigt der Druck im Zylinder 8 und drückt den Kolben 6 gegen die Stange 5, so daß dass Doppelventil 3 mehr geöffnet wird. Durch das Einstellventil 17 fließt eine dem Druck im Zylinder 8 entsprechende kleine Menage Flüssigkeit ab. Je mehr das Regelventil 15 geschlossen wird, desto geringer wird der Druck im Zylinder 8, so daß der Druck im Zylinder io überwiegt und den Kolben 4 aus, dem Zylinder io drückt, das Doppelventil mehr oder weniger schließend. Auf diese Weise kann durch Einstellen des Druckes mittels des Regelventils 15 nach dem Manometer M die Drehzahl des Heizgebläses in weitem Bereich der Drehzahl des Antriebsmotors je nach der Auslegung der lnlagie konstant gehalten werden.The device works as follows: When the drive motor is at a standstill, with which the pump 2 is coupled, the piston 4 in the cylinder io trnd the piston 6 pressed into the cylinder 8. The double valve 3 is open, and the slots 2, 4 connect the pressure line via line 23 11 with the suction line 1, so that the pumped liquid after starting of the drive motor with a slight overpressure in the pressure line 11 back to the beginning 1 of the pump flows. After opening the control valve 15, liquid flows over the lines 1q. and 16 to the cylinder 8 and pushes the piston 6, thereby opening the slots 24 closing, against. the rod 5. By closing the slots 24 the increases Pressure in the pressure line 11 increases quickly, and the liquid motor starts !. Included if the piston .4 is pressed against the compression spring 9 as a result of the pressure in the cylinder io, and if the pressure is too high, the double valve 3 is more or less closed, see above that in the suction 25 of the pump 2 negative pressure occurs and the delivery rate is reduced until the pressure is again the desired, by adjusting the control valve 15 has a given dimension. The desired liquid pressure can be adjusted through the control valve 15 set. The more this is opened, the higher the pressure in the cylinder rises 8 and presses the piston 6 against the rod 5, so that the double valve 3 opens more will. A pressure corresponding to the pressure in the cylinder 8 flows through the adjusting valve 17 small cruet of liquid. The more the control valve 15 is closed, the more the pressure in cylinder 8 is lower, so that the pressure in cylinder io predominates and the piston 4 from, the cylinder io pushes, the double valve more or less closing. In this way, by adjusting the pressure by means of the control valve 15 according to the manometer M the speed of the heater fan in a wide range of speed of the drive motor can be kept constant depending on the design of the system.

Zum Antrieb eines Kühlergebläses kann dieselbe Einrichtung verwendet werden, wenn das Regelvenitil 15 von der jeweiligen Kühlwassertemperatur beeinflußt wird, so daß das Regelventil 15 beim Überschreiten der Kühlwassertemperatur von z. B. über 8o° ganz geöffnet und bei Überschreitung einer Temperatur von 75° ganz geschlossen ist.The same device can be used to drive a radiator fan when the control valve 15 is influenced by the respective cooling water temperature is, so that the control valve 15 when the cooling water temperature is exceeded from z. B. fully open over 80 ° and fully open when a temperature of 75 ° is exceeded closed is.

Ebenso kann diese Einrichtung für eine selbsttätige Regelung eines anderen Antriebs verwendet werden, wenn das Regelventil in Abhängigkeit von anderen Faktoren bee influßt wird.This device can also be used for automatic control of a other actuator can be used when the control valve is dependent on another Factors are influenced.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Motor vehicle propulsion. or their auxiliary machines, in which the drive motor drives one or two fluid pumps and the pressure fluid produced drives several fluid motors, characterized in that the multiple number of fluid motors is used for the drive than. Flüsisigkeitspumpen are present, and the control of the speed is effected by that in the development of the largest tensile force all the fluid motors are connected in parallel and with increasing overall speed to be switched off in sequence, so that are in the Erreichrung the maximum speed only one or a few fluid motors in operation.

2. Drive according to claim 1, characterized in that the Development of the greatest tractive force of the vehicle or the auxiliary machinery a liquid pump will use or both liquid pumps are connected in series and that with low traction or high speed all liquid pumps in parallel be switched.

3. Drive according to claim 1, characterized in that the Regulation of the speed by throttling in the beginning (1, 25) of the liquid pump (2) through a relieved throttle valve (3), which is under full pressure the pressure line (11) standing piston (4) and by means of an oppositely acting Piston (6) is adjustable, which is under a reduced by a control valve (15), The pressure is on.

4. Drive according to claim 1 and 3, characterized in that that when the liquid pump (2) is depressurized, the one under the pressure of the control valve Piston (6) exposes slots (24) through which the pressure line (11) connects to the suction line (1) is connected to the liquid pump (2) and short-circuits it.

5. Drive according to claim 1, characterized in that fluid motors used in driving of vehicles as a brake, so that the motors operate in, the flowing of them liquid throttled wird- as pumps. Cited publications: German patent specification No. 264 738.