DE971352C - Hydrostatisches Getriebe mit einer Einrichtung zum selsttaetigen Ausgleich der bei veraenderlicher Belastung oder Foerderrichtung erforderlichen Veraenderung von Kompression oder Expansion - Google Patents

Description

• Hydrostatisches Getriebe mit einer Einrichtung zum selbsttätigen Ausgleich der bei veränderlicher Belastung oder Förderrichtung erforderlichen Veränderung von Kompression oder Expansion Es ist bekannt, hydraulische Getriebe mit Kompression und Expansion auszurüsten, d. h. dafür zu sorgen, daß vor Umschaltung der Zylinder auf den Druckraum das drucklose Öl verdichtet wird und vor der Umschaltung vom Druckraum auf die Seite des geringeren Druckes entspannt wird. Zu diesem Zweck muß Eröffnung und Schluß der einzelnen Steueröffnungen an den Zylindern in entsprechender Weise aus dem Totpunkt des dazugehörigen Triebwerkes, welches kinematisch als ein vielgliedriges Kurbelgetriebe aufgefaßt werden kann, verlegt werden.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine leicht veränderliche, insbesondere auch selbsttätige Einstellung von Kompression oder Expansion mit der Veränderung des Betriebsdruckes vorzunehmen. Die Lösung erfolgt durch Verwendung einer vom Öldruck oder dem Betriebsdrehmoment bzw. der Belastung des Getriebes abhängigen Vorrichtung, z. B. längs beweglicher Schwenkzapfenlager bei einem hydrostatischen Getriebe mit schwenkbaren Zylindern oder schwenkbarer Welle.
• Es ist zwar bekannt, bei hydraulischen Axialkolbengetrieben eine Änderung von Betriebszuständen selbsttätig in Abhängigkeit vom Öldruck usw. vorzunehmen, jedoch ist die eben erwähnte Aufgabe als solche neu und dementsprechend auch die Anwendung der angegebenen Mittel zur Lösung dieser Aufgabe.
• Die Abbildung zeigt eine Ausführungsform der Erfindung.
• T ist die Triebwelle eines Getriebes mit dem Triebflansch TF, an welchen in der üblichen Weise die Kolben K mit einem Kugelgestänge angehängt werden. Der Zylinderkörper Z ist in geeigneter Weise gelagert, z. B. an einem Mittelzapfen, welcher in dem Schwenkkörper SK befestigt ist. Dieser enthält in bekannter Weise die für die Ölzu- und -abführung erforderlichen Kanäle, welche zu den Schwenkzapfen SZ führen, die im allgemeinen in der Mittelebene des Triebflansches TF gelagert sind. Durch Verschwenken des Triebkörpers um das Triebzapfenmittel wird nun in bekannter Weise eine Verstellung des wirksamen Kolbenhubes des Getriebes erreicht. Eine selbsttätige Veränderung der Kompression bzw. Expansion wird bei diesem Getriebe folgendermaßen erzielt: Die beiden Schwenkzapfen SZ sind in Kugellagern KL, insbesondere in Radiaxlagern, gelagert, welche gleichzeitig die durch die einseitig wirkende Stopfbüchse auftretenden Längsdrücke in der Schwenkachse aufzunehmen haben.
• Diesen Längsdrücken gegenüber sind die Radiaxlager etwas nachgiebig, gegebenenfalls kann diese Nachgiebigkeit noch durch Unterlage einer geeigneten Feder F unter die Halterung der Radiaxlager im Gehäuse vermehrt werden. Tritt nun eine Oldruckbelastung in dem Getriebe auf, so werden daher diese Schwenkzapfenlager in der Schwenkachse SZ nachgeben. Hierdurch wird über die Hauptbewegung der Kolben K eine um 9o° verdrehte Zusatzbewegung übergelagert, welche gerade so beschaffen ist, daß sie die gewünschte Veränderung der Kompression oder Expansion bewerkstelligt, falls man die Umsteuerung mit genügender Überdeckung ausführt, d. h. dafür sorgt, daß die Steueröffnung jedes Zylinders beim Übergang von dem einen Rohrleitungsanschluß R1 zu dem anderen Rohrleitungsanschluß R2 eine gewisse Zeit geschlossen ist.
• Man kann die Wirkung dieser erfindungsgemäßen Einrichtung, die eine selbsttätige Vergrößerung der Kompression mit steigendem Betriebsdruck und eine Umkehrung ihres Sinnes bei Veränderung der Drehrichtung oder der Drehmoment- oder Druckentwicklung des Getriebes ergibt, auch so auffassen, daß durch die Längsbewegung des Schwenkkörpers in der Schwenkachse die Totpunktstellen der Bewegung jedes Kolbens, die kinematisch von je einem Kurbeltriebwerk räumlicher Art ausgeht, so verlagert werden, daß die erforderliche Kompression und Expansion zustande kommt. Durch Wahl verschieden großer Überdeckungen kann in Verbindung mit verschieden großer Nachgiebigkeit die Höhe von Kompression und Expansion beeinflußt werden. Durch Anordnung eines Spiels in der Längslagerung des Schwenkkörpers kann eine schon bei geringen Drücken in erheblichem Maße auftretende Kompression oder Expansion hergestellt werden, wie sie z. B. zur Unschädlichmachung von Luft- oder Gasgehalt der umlaufenden Flüssigkeit oder von Spiel oder sonstiger Nachgiebigkeit in dem Triebwerk benötigt wird.
• An Stelle der Nutzbarmachung des Rückdruckes der Stopfbüchse für die Längsverschiebung des Schwenkkörpers können auch besondere Öldruckzylinder diese Längsbewegung bewerkstelligen, wobei dann die Rückwirkung der Stopfbüchse nicht mehr notwendig ist. Selbstverständlich ist es hierbei auch möglich, bedarfsweise noch eine Hilfssteuerung vorzusehen.
• Längs bewegliche Organe an den Stopfbüchsen können auch so ausgestaltet werden, daß sie gleichzeitig oder ausschließlich eine Verdrillung der Schwenkkörperachse aus der Zeichenebene der Abb. I bewerkstelligen. Durch diese Verdrillungwirdeine Kompression oder Expansion erzielt, welche mit wachsender Hubgröße der Kolben K zu- oder abnimmt. Man kann diese Art der Kompressionsänderung durch Verdrillung der Schwenkebenen aus der Zeichenebene auch kombinieren mit der vorhin erwähnten, wodurch eine Schar von Kompressionskennlinien entsteht, welche etwa durch die Abb. 2 bestimmt ist. Diese stellt die Höhe der Kompression P in Abhängigkeit von der Hubgröße für verschiedene Betriebsdrücke I-, Io- und roofache Werte des Betriebsdruckes dar. Durch Wahl der Federungscharakteristik, der Längslagerung des Schwenkrahmens kann eine logarithmisch oder lineare oder sonstwie gestaltete Abhängigkeit des Kompressionswertes P von dem Betriebsdruck erzielt werden, während der Anstieg der Kompressionskennlinie im wesentlichen durch die Hinausdrehung der Schwenkachse aus der Zeichenebene bewerkstelligt wird.
• Dabei ist es gleichgültig, ob diese Hinausdrehung der Schwenkachse aus der Zeichenebene mit wachsendem Öldruck steigt oder fällt, wie dies dadurch erzielt werden kann, daß im Längsschnitt des Getriebes die beiden Schwenkachsen SA an dem Mittelpunkt M der Triebachse vorübergehen, wie dies in Abb.3 schematisch angedeutet wird. Oder aber es kann eine unveränderliche Verdrillung der Schwenkachse mit einer veränderlichen kombiniert werden oder auch mit einer Kompressionsänderung, die durch Längsbewegung des Schwenkkörpers in der Schwenkachse sich ergibt. Veränderungen der Kompression mit dem Betriebsdruck lassen sich auch erzielen, wenn die Steuerfläche aus dem Schwenkrahmen herausgetrennt wird, etwa an einem zylindrischen, kegeligen oder kugeligen Dichtungsspalt auf dem übrigen Schwenkkörper beweglich angeordnet wird und eine geeignete Vorrichtung für die Verdrillung der Steuerfläche sorgt. Abb. q. zeigt beispielsweise eine derartige Einrichtung mit einer kegelförmigen Steuerfläche SF. Durch Verdrillung der Steuerfläche in der dichtenden Kegelfläche kann die Kompression verstellt werden, wobei unter Umständen auch eine längs bewegliche, schraubenartige Antriebsvorrichtung, betätigt durch Öldruck oder andere Hilfsmittel, zur Verwendung kommen kann. Die Einzelheiten der Erfindung und ihre verschiedenen Ausführungsformen, die auch kombiniert zur Wirkung kommen können, sind für diese unerheblich. Wesentlich ist die Anordnung einer vom Öldruck bzw. Betriebsdrehmoment abhängigen selbsttätigen Einstellung der Kompression und Expansion.
• Die Erfindung kann in gleicher Weise für Ölpumpe oder Ölmotoren bzw. vollständige Getriebe Anwendung finden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Hydrostatisches Getriebe mit einer Einrichtung zum selbsttätigen Ausgleich der bei veränderlicher Belastung oder Förderrichtung erforderlichen Veränderung von Kompression und Expansion, gekennzeichnet durch Verwendung einer vom Öldruck oder dem Betriebsdrehmoment bzw. der Belastung des Getriebes abhängigen Vorrichtung, z. B. längs beweglicher Schwenkzapfenlager bei einem hydrostatischen Getriebe mit schwenkbaren Zylindern oder schwenkbarer Welle.
2. 2. Hydrostatisches Getriebe nach Anspruch I, gekennzeichnet durch Anwendung schräg stehender Mittellinien für die Schwenkzapfen.
3. 3. Hydrostatisches Getriebe nach Anspruch I, gekennzeichnet durch drehbare oder drehbare und längs bewegliche Steuerspiegelteile eines hydraulischen Getriebeteils. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 222 301, 5i9 686.