DE973010C

DE973010C - Hydraulisches Getriebe, bestehend aus Pumpe und OElmotor

Info

Publication number: DE973010C
Application number: DEK3274A
Authority: DE
Inventors: Otto Nuebling
Original assignee: Rheinstahl Hanomag AG
Current assignee: Rheinstahl Hanomag AG
Priority date: 1950-05-21
Filing date: 1950-05-21
Publication date: 1959-11-12

Description

Hydraulisches Getriebe, bestehend aus Pumpe und Ölmotor Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Getriebe mit Ölpumpe und Ölmotor.
Bei hydraulischen, der stufenlosen Drehmomentwandlung dienenden Getrieben, bestehend aus Ölpumpe und Ölmotor, ist es bekannt, daß die je Zeiteinheit zwischen Pumpe und Motor umlaufende Ölmenge durch Verdrehen von Drehschiebern in beiden Maschinen stufenlos regelbar ist. Andere Vorschläge gingen dahin, daß die Regelung der Pumpe durch ein Handrad erfolgte, während die Regelung des Ölmotors durch einen federbelasteten Druckkolben erfolgte.
Weiterhin wurden Flüssigkeitsgetriebe bekannt, die durch eine Änderung des Hubraumes geregelt wurden. Dabei wurde vorgeschlagen, den Hubraum durch Änderung der Exzentrizität zu vergrößern bzw. zu verkleinern. Eine weitere Möglichkeit bestand darin, daß die Pumpe des hydraulischen Getriebes von Hand geregelt wird und der Motor automatisch dadurch, daß bei Änderung des Öldruckes über einen außerhalb des Motors angeordneten Steuerkolben der Hubraum verstellt wurde.
Schließlich bestand bei hydraulischen, als Kolbentriebwerke ausgebildeten Getrieben die Möglichkeit, den Hub der Kolben zu regeln. Es erfolgt also auch hier die Änderung der Fördermenge durch Änderung des Hubraumes.
Die Regelanordnungen derartiger Getriebe weisen erhebliche Nachteile auf. Um beispielsweise eine Änderung des Hubraumes zu erhalten, mußten ganz erhebliche Mittel angewendet werden, durch die die Gesamtanlage außerordentlich groß und kompliziert und dadurch teuer wurde. Andere Nachteile waren die hohen Leckölverluste sowie die Strömungsverluste, durch die die Anlage nur einen sehr geringen Wirkungsgrad aufwies.
Durch die Erfindung werden diese Mängel beseitigt, indem ein hydraulisches Getriebe, bestehend aus Pumpe und Ölmotor, zur Anwendung kommt, bei dem die je Zeiteinheit zwischen Pumpe und Ölmotor umlaufende Ölmenge durch Verdrehen von Drehschiebern in beiden Maschinen stufenlos regelbar ist. Erfindungsgemäß sind Pumpe und Motor in an sich bekannter Weise mit je einem Steuerschieber versehen, von denen der Steuerschieber der Pumpe in bekannter Art durch einen Fliehkraftregler und der Steuerschieber des Ölmotors durch einen vom Öldruck abhängigen Regler so betätigt werden, daß bei niedrigen Drehzahlen des Ölmotors nur der Fliehkraftregler in Wirkung tritt, während bei hohen Ölmotorendrehzahlen der Fliehkraftregler und der Öldruckregler gemeinsam wirken.
Bei einer derartigen Maschine, deren Getriebeteile um eine feste Achse laufen und deren wirksamer Hubraum durch einen Drehschieber regelbar ist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß in der festen Achse dieser Maschine ein Öldruck-Servomotor zur Steuerung des Drehschiebers angeordnet ist. Dabei ist der Steuerteil des Servomotors ein verschiebbarer Kolben, der in einander entgegengesetzten Richtungen von einer Regelfeder und vom Getriebe-Öldruck belastet ist.
Mit besonderem Vorteil trägt der Drehschieber einen auf der festen Achse gelagerten Zahnkranz, der von einem Kolben des Servomotors, z. B. über ein Zahnstangengetriebe, gesteuert wird. Es zeigt Fig. I ein Kurvenbild, Fig.2 einen Querschnitt des Ölmotors nach Linie II-II in Fig. 3, Fig. 3 einen Längsschnitt des Ölmotors.
In Fig.2 und 3 ist ein in einem Ölmotor eingebauter Druckregler im Längs- und Querschnitt dargestellt.
Das von der Ölpumpe geförderte Öl wird durch die Kanäle II und 2 des Ölmotors zu- bzw. abgeleitet. Durch die Schlitze 3 bzw. 4 tritt es in die Arbeitsräume 5 und 6 und treibt die Räder 7 und 8 des Ölmotors an. Diese Räder sind mit Hilfe der Lager g,IO und II auf der feststehenden Achse 12 gelagert. Das Rad 8 ist im dargestellten Beispiel mixt der Seilscheibe 13 verbunden, die z. B. eine Fördereinrichtung betreibt. Im einzelnen ist der Aufbau des Ölmotors nicht Gegenstand des Schutzes. Vom Druckkanal I bzw. 2 wird das Öl über Nuten 14 und 15, Rückschlagventil 16, Kanal 17 dem Ölkolben 18 zugeleitet. Bei Ölmotoren, die vorwärts und rückwärts laufen, sind zwei Rücksehlagventile 16 vorgesehen, von denen j e eines mit dem betreffenden Kanal I bzw. 2 in Verbindung steht, so daß, gleichgültig ob der Ölmotor vorwärts oder rückwärts läuft, der Öldruck immer auf den Ölkolben 18 einwirken kann. Dieser ist als Stufenkolben ausgebildet, der Ringraum I9 und und die Bohrung 33 sind mit der Druckseite des Ölmotors verbunden, stehen demnach unter Öldruck, und die Reglerfeder 2o hält dem Öldruck das Gleichgewicht. Bei hohem Öldruck wird der Ölkolben auf die Mutter 21 gedrückt; mit der Schraube 22 wird die Federspannung eingestellt. Bei fallendem Öldruck entspannt sich die Feder 20 und bewegt dabei den Steuerschieber 23. Dieser steuert die Ölmenge des an sich bekannten Servomotors. Der Kolben 25 des Servomotors trägt am Ende eine Zahnstange 26. Sie verdreht über Zahnräder 27, 28 und 29 den Steuerschieber 3o. Damit sich der Steuerschieber drehen kann, wird das Öl über kurze Ölschläuche den sich mitdrehenden Kanälen I und 2 zugeführt. Bei der Drehung des Schiebers 30 wird der nutzbare Ölmotorenhubraum dem Drehwinkel entsprechend verkleinert und Öldruck bzw. Umsatzmenge verändert. Die gesamte Regeleinrichtung 31 ist in der feststehenden Achse 12 gelagert und nach Abnehmen der Kappe 34 gut zugänglich. Das aus dem Servomotor austretende Öl, ebenso das Lecköl des Kolbens 18, fließt über Bohrungen 35 und durch auf der Zeichnung nicht dargestellte Rückschlagventile in einen der beiden Ölkanäle I bzw. 2 zurück.
Fig. I zeigt in Kurvenform das Ergebnis der beschriebenen Regelung. Bei der mit A bezeichneten Ordinate beginnt die Öldruckregelung zu wirken.
Die gestrichelten Linien zeigen das Ansteigen des Ölumsatzes bzw. das Abfallen des Drehmomentes bei Anlagen ohne die Regelwirkung nach der Erfindung. Die entsprechenden ausgezogenen Linien dagegen zeigen die Werte von Ölumsatz und Öldruck bei steigender Drehzahl des Ölmotors in Anlagen, welche nach der Erfindung arbeiten: Es zeigt sich, daß der Ölumsatz in diesem Falle bei hohen Drehzahlen nur noch einen Bruchteil des Umsatzes ungeregelter Aggregate beträgt.
Dadurch werden die Abmessungen der gesamten Anlage wesentlich kleiner, aus diesem Grunde sind im Bereich der Höchstdrücke die Leckverluste herabgesetzt, infolge des geringeren Ölumsatzes die Strömungsverluste geringer, und damit ist der Wirkungsgrad der Anlage wesentlich verbessert.
In Abweichung von dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Erfindung auch bei Anlagen anwendbar, bei denen der vom Antriebsmotor getriebene Fliehkraftregler auf den Ölmotor und der Druckregler auf die Ölpumpe einwirkt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Hydraulisches Getriebe, bestehend aus Pumpe und Ölmotor, bei dem die je Zeiteinheit zwischen Pumpe und Ölmotor umlaufende Ölmenge durch Verdrehen von Drehschiebern in beiden Maschinen stufenlos regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß Pumpe und Motor, in an sich bekannter Weise, mit je einem Steuerschieber versehen sind, von denen der Steuerschieber der Pumpe in bekannterArt durch einen Fliehkraftregler und der Steuerschieber des Ölmotors durch einen vom Öldruck abhängigen Regler so betätigt werden, daß bei niedrigen Drehzahlen des Ölmotors nur der Fliehkraftregler in Wirkung tritt, während bei hohen Ölmotorendrehzahlen der Fliehkraftregler und der Öldruckregler gemeinsam wirken.
2. Getriebe nach Anspruch I, bei dessen sekundär geregelter Maschine die Getriebeteile um eine feste Achse laufen und der wirksame Hubraum durch einen Drehschieber regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der festen Achse (I2) dieser Maschine ein Öldruck-Servomotor zur Steuerung des Drehschiebers (30) angeordnet ist.
3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerteil des Servomotors ein verschiebbarer Kolben ( I8) ist, der in einander entgegengesetzten Richtungen von einer Regelfeder (2o) und vom Getriebe-Ö1-druck belastet ist.
4. Getriebe nach Anspruch :2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber (30) einen auf der festen Achse (i2) gelagerten Zahnkranz (29) trägt, der von einem Kolben (25) des Servomotors, z. B. über ein Zahnstangengetriebe (26, 27, 28), gesteuert wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 750 309, 741 441, 482 258, 222 301; französische Patentschrift Nr. 418 032; britische Patentschrift Nr. 181 565.