DE866120C

DE866120C - Infinitely controllable fluid gearbox

Info

Publication number: DE866120C
Application number: DED1742D
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl-Ing Maennig
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1940-05-07
Filing date: 1940-05-07
Publication date: 1953-02-05

Description

Stufenlos steuerbares Flüssigkeits-Schaltwerkgetriebe Die Erfindung betrifft ein stufenlos steuerbares Flüssigkeits-Schaltwerkgetriebe mit einem Abtriebkolben, der mit der getriebenen Welle über eine Zahnstange, ein Ritzel und eine Überholungskupplung verbunden ist und Teildrehungen dieser Welle bewirkt. Bei einem bekannten Getriebe dieser Art wird die Druckflüssigkeit abwechselnd auf einer Seite des Abtriebkolbens in den Zylinder gepumpt, und die Bewegung des Kolbens verdrängt die auf der anderen Seite befindliche Flüssigkeit, die in einen Flüssigkeitsbehälter zurückfließt. Dies macht die Anordnung zahlreicher Zu- und Abflußleitungen mit entsprechenden Steuergliedern notwendig.Continuously controllable fluid gearbox The invention relates to a continuously controllable fluid gearbox with an output piston, the one with the driven shaft via a rack, pinion and overrunning clutch is connected and causes partial rotations of this shaft. In a known transmission In this way, the hydraulic fluid is alternately on one side of the driven piston pumped into the cylinder, and the movement of the piston displaces that on the other Liquid on the side that flows back into a liquid container. this makes the arrangement of numerous inflow and outflow lines with appropriate control members necessary.

Demgegenüber besteht die Erfindung darin, daß in bei Flüssigkeitsgestängen an sich bekannter Weise zwischen dem Pumpenkolben und dem Abtriebkolben eine Flüssigkeit fest eingeschlossen ist, von der durch den Pumpenkolben eine in ihrer Größe veränderliche Menge als Flüssigkeitssäule verschoben wird. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch ermöglicht, daß an den Druckraum ein weiterer Zylinder mit einem gering belasteten, den Leerhub ausführenden Kolben angeschlossen ist, dessen veränderliche Hubbegrenzung den Arbeitshub des Abtriebkolbens steuert. Zweckmäßig ist das Getriebe so ausgebildet, daß die Zylinder der drei Kolben zusammen ein im wesentlichen T-förmiges Getriebegehäuse bilden und den Druckraum zwischen sich einschließen. Bei Flüssigkeitsgestängen ist diese T-förmige Ausbildung des Druckflüssigkeitsraumes mit zwei Arbeitskolben und einem Steuerkolben bereits bekannt.In contrast, the invention consists in that in liquid rods a liquid between the pump piston and the driven piston in a manner known per se is firmly enclosed, one of which is variable in size by the pump piston Amount is shifted as a column of liquid. This is achieved according to the invention enables another cylinder with a lightly loaded, the piston executing the idle stroke is connected, its variable stroke limitation controls the working stroke of the driven piston. The gearbox is expediently designed in such a way that that the cylinders of the three pistons together form a substantially T-shaped gear housing form and enclose the pressure space between them. In the case of fluid rods this T-shaped design of the hydraulic fluid space with two working pistons and already known to a control piston.

Die Rückkehr des Abtriebkolbens in seine Ausgangsstellung kann in einfacher Weise dadurch bewirkt werden, daß er unter dein Einfluß. einer Feder steht, die dem Pumpenkolben entgegenwirkt. Dabei kann auch der Steuerkolben unter dem Einfluß einer Feder stehen, die aber schwächer ist als .die Feder des Abtriebkolbens. Kolben, die auf der einen Seite unter dem Einfluß einer Druckflüssigkeit und auf der anderen unter dem Einfluß einer Feder stehen, sind an sich bekannt. Die Ansprüche 3 und 4 genießen daher nur in Verbindung mit dem Ansprach i Schutz.The return of the output piston to its starting position can be done in simply caused thereby be that he is under your influence. a spring that counteracts the pump piston. The control piston can also do this are under the influence of a feather, which is weaker than the feather of the Output piston. Pistons on one side under the influence of a pressure fluid and standing on the other under the influence of a spring are known per se. The claims 3 and 4 therefore enjoy protection only in connection with the approach i.

Zur Verschiebung des Steuerkolbens kann ein Regelkolben vorgesehen sein, der unter dem Einfluß einer Druckflüssigkeit steht, wobei die auf den Steuerkolben wirkende Feder zwischen diesem und dem Hubbegrenzungskolben angeordnet ist. Die Bewegung des Hubbegrenzungskolbens kann in einfacher Weise dadurch gesteuert werden, daß dessen Zylinder mit Aüslaßöffnungen versehen ist, die durch -einen den Zylinder umschließenden Drehschieber mit einem schraubenlinig verlaufenden Schlitz gesteuert werden.A control piston can be provided to move the control piston be, which is under the influence of a hydraulic fluid, which on the control piston acting spring is arranged between this and the stroke limiting piston. the Movement of the stroke limiting piston can be controlled in a simple manner by that the cylinder is provided with outlet openings through the cylinder enclosing rotary valve with a helical slot controlled will.

Das neue Schaltwerkgetriebe zeichnet sich durch große Einfachheit in seinem Aufbau und Zuverlässigkeit im Betrieb aus. Es eignet sich insbesondere zur Übertragung großer Leistungen -und Momente und ermöglicht -einen großen Übersetzungsbereich.The new gearbox is characterized by its great simplicity in its structure and reliability in operation. It is particularly suitable for the transmission of great powers and moments and enables a large translation range.

Die Zeichnung veranschaulicht die: Erfindung beispielsweise an einer Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes.The drawing illustrates the: Invention, for example on a Embodiment of the subject matter of the invention.

Abb. i zeigt das Getriebe beim Leerlauf und Abb. 2 in der Arbeitsstellung. . Das Getriebe besteht aus drei Kolben: dem Pumpenkolben i, dem Steuerkolben 2 und dem .Abtriebkolben 3, die sich je in einem Zylinder 4, 5 und 6 bewegen. Diese Zylinder bilden die Arme des im wesentlichen T-förmigen Getriebegehäuses und enthalten in ihrem gemeinsamenDruckraum dieDruckflüssigkeit 7. Der Pumpenkolben i wird vom Motor aus mittels einer Übersetzung 8 und eines Kurbeltriebes g angetrieben. Der Steuerkolben 2 steht einerseits unter dem Einfluß der Druckflüssigkeit 7 und andererseits unter dem Einfiuß einer Druckfeder io, die ihn ständig nach seiner durch Anschläge ii festgelegten, inneren Grenzlage hindrückt. Der Abtriebkolben 3 wird durch eine Druckfeder i2 ebenfalls in seine innere, durch Anschläge 13 'festgelegte Grenzlage gedrückt. Die Feder 12 des Abtriebkolbens ist stärker bemessen als die Feder io des Steuerkolbens 2.Fig. I shows the gearbox in neutral and Fig. 2 in the working position. . The gearbox consists of three pistons: the pump piston i, the control piston 2 and dem .Abtriebkolben 3, which each move in a cylinder 4, 5 and 6. These cylinders form the arms of the essentially T-shaped gear housing and are contained in their common pressure chamber the hydraulic fluid 7. The pump piston i is driven by the motor driven from by means of a translation 8 and a crank mechanism g. The control piston 2 is on the one hand under the influence of the pressure fluid 7 and on the other hand under the in ﬂ uence of a compression spring io, which constantly pushes it after its through stops ii defined, inner limit position. The driven piston 3 is supported by a compression spring i2 is also pressed into its inner limit position, which is defined by stops 13 '. The spring 12 of the output piston is larger than the spring io of the control piston 2.

Wenn sich nun der Pumpenkolben i von seinem äußeren zum inneren Totpunkt bewegt, wird der Steuerkolben 2 durch die Druckflüssigkeit 7 nach außen gedrückt. Beim Rückgang des Pumpenkolbens wird der Steuerkolben 2 durch die Feder io wieder nach innen getrieben. Auf diese Weise wird der Steuerkolben und die Druckflüssigkeit an der Arbeitsbewegung des Pumpenkolbens. i teilnehmen, wenn die Hübe der beiden Kolben gleich sind. 'Dieser Bewegungszustand entspricht dem Leerlauf des Getriebes.If the pump piston i moves from its outer to inner dead center moves, the control piston 2 is pressed by the pressure fluid 7 to the outside. When the pump piston decreases, the control piston 2 is again io due to the spring driven inward. In this way, the control piston and the hydraulic fluid on the working movement of the pump piston. i attend when the strokes of the two Pistons are the same. 'This state of motion corresponds to the idling of the gearbox.

Nun ist aber der Hub des Steuerkolbens -2, :nach außen veränderlich, und zwar mittels eines Anschlages, der bei der dargestellten Ausführungsform als Hubbegrenzungskolben 14 ausgebildet ist. Dieser Hubbegrenzungskolben dient gleichzeitig als Widerlager für die Steuerfeder io und wird von ihr nach außen gedrückt. Zur Einstellung des Hubbegrenzungskolbens 14 dient Drucköl, das von einer besonderen, nicht dargestellten Druckpumpe über den Anschlußstutzen 15 in den Zylinder 5 geliefert wird. In der Wandung dieses Zylinders sind geeignet verteilte Öffnungen 16 und 16' vorgesehen. Um den Zylinder 5 herum ist im Bereich dieser Öffnungen ein Ringschieber 17 angeordnet, der Steuerschlitze aufweist, mittels deren die eine oder andere der Öffnungen 16 und 16' freigegeben werden kann, während alle übrigen Öffnungen abgedeckt bleiben. Der Hubbegrenzungskolben 14 wird unter der Wirkung des eingeführten Drucköles entgegen der Wirkung der Feder io nach innen (in der Abbildung nach links) gedrückt, und zwar so weit, bis das Öl durch die freigegebene Öffnung abfließen kann. Durch diese Verstellung des Hubbegrenzungskolbens 14 kann nun der Hub des Steuerkolbens 2 in beliebig engen Grenzen verändert werden. Eine Verkleinerung dieses Hubes hat zur Folge, daß das vom Pumpenkolben i verdrängte Drucköl im Zylinder 5 vor dem Kolben nicht mehr Platz findet und daher den Abtriebkolben 3 um das entsprechende Maß anhebt. Je kleiner der Huh des Steuerkolbens nach außen ist, desto größer wird der Hub des Abtriebkolbens. In der in Abb.2 veranschaulichten inneren Grenzstellung des Hubbegrenzungskolbens 14 und des Steuerkolbens :2 wird das gesamte Öl 7 nach oben gedrückt, so daß der Abtriebkolben ,3 seinen größten Hub vollführt.But now the stroke of the control piston -2,: is variable to the outside, namely by means of a stop, which in the illustrated embodiment as Stroke limiting piston 14 is formed. This stroke limiting piston serves at the same time as an abutment for the control spring io and is pushed outwards by it. To the Adjustment of the stroke limiting piston 14 is used for pressure oil, which is produced by a special, Pressure pump, not shown, is supplied into the cylinder 5 via the connecting piece 15 will. In the wall of this cylinder there are suitably distributed openings 16 and 16 ' intended. A ring slide is located around the cylinder 5 in the area of these openings 17 arranged, which has control slots, by means of which one or the other of the Openings 16 and 16 'can be exposed while all other openings are covered stay. The stroke limiting piston 14 is under the action of the introduced pressure oil pressed against the action of the spring io inwards (to the left in the figure), until the oil can drain through the released opening. By this adjustment of the stroke limiting piston 14 can now be the stroke of the control piston 2 can be changed within any narrow limits. This stroke has been reduced As a result, the pressure oil displaced by the pump piston i in the cylinder 5 in front of the piston no longer finds space and therefore raises the output piston 3 by the appropriate amount. The smaller the Huh of the control piston to the outside, the greater the stroke of the Output piston. In the inner limit position of the stroke limiting piston illustrated in Fig 14 and the control piston: 2, all of the oil 7 is pushed upwards, so that the Output piston, 3 performs its largest stroke.

Am Abtriebkolben 3 ist eine Zahnstange 18 vorgesehen, die die oben geschilderten Hubbewegungen des iSchaltkolbens 3 auf ein Stirnrad 2o überträgt, das durch einen Schlitz i9 in den Zylinder 6 hineinragt.On the output piston 3, a rack 18 is provided, which the above transfers the described stroke movements of the switching piston 3 to a spur gear 2o, which protrudes into the cylinder 6 through a slot 19.

Das Stirnrad 2o ist mittels einer Freilaufanordnung mit der Abtriebw elle 2i des Getriebes derart verbunden, daß nur der Aufwärtshub der Zahnstange 18 als Bewegungsimpuls auf die Welle 2i übertragen wird, während der Rückgang des Kolbens 3 ohne Einfluß auf die Welle bleibt. Die intermittierende Bewegung der Welle 21 wird je nach dem Verwendungszweck des Getriebes weiter übertragen.The spur gear 2o is by means of a freewheel arrangement with the Abtriebw elle 2i of the transmission connected in such a way that only the upward stroke of the rack 18 as a motion impulse is transmitted to the shaft 2i during the retreat of the piston 3 remains without influence on the wave. The intermittent movement of shaft 21 is transmitted further depending on the purpose of the transmission.

Bei Verwendung einer einzigen solchen Getriebeeinheit wird die Bewegung der Abtriebwelle eine ruckweise; zum Ausgleich empfiehlt es sich daher, mehrere solche hydraulische Einheiten zu vereinigen und durch entsprechend versetzte Kurbeln anzutreiben. Es gelingt dadurch, die Bewegung so weit zu glätten, daß die einzelnen -Stöße nicht mehr bemerkbar werden.When using a single such gear unit, the movement the output shaft a jerky; To compensate, it is therefore advisable to use several to unite such hydraulic units and by appropriately offset cranks to drive. It succeeds in smoothing the movement so far that the individual -Shocks are no longer noticeable.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Infinitely controllable fluid gearbox with an output piston that connects to the driven shaft via a rack pinion and an override clutch is connected and causes partial rotations of this shaft, characterized in that when connecting a further cylinder (5) with a Control piston (2) in a manner known per se to limit the stroke for the working stroke of the output piston (3), the control piston for executing the idle stroke is only slight is burdened.

2. gearbox according to claim i, characterized in that the cylinders (q., 5, 6 of the three pistons (i, 2, 3) together form a substantially T-shaped Form gear housing and enclose the pressure chamber (7) between them.

3. Manual transmission according to claim i and 2, characterized in that the driven piston (3) under the Influence of a spring (i2) which counteracts the pump piston (i). .

4. Manual transmission according to claims i to 3, characterized in that the control piston (2) is also below the influence of a spring (io) which counteracts the pump piston (i), but is weaker than the spring (i2) of the output piston (3).

5. Gearbox according to Claims i to q., Characterized in that the spring (io) of the control piston (2) is arranged between this and a stroke limiting piston (1q.), Which is below is under the influence of a hydraulic fluid.

6. Gearbox according to Anspi: uch i to 5, characterized in that the cylinder of the stroke limiting piston (1q.) is provided with outlet openings (i6) which surrounds the cylinder by a Rotary valve (i7) can be controlled with a helical slot.