DE379462C

DE379462C - Capsule plant for fluid transmission

Info

Publication number: DE379462C
Application number: DEH87148A
Authority: DE
Original assignee: ANTON HUWILER DIPL ING
Current assignee: ANTON HUWILER DIPL ING
Priority date: 1921-09-27
Filing date: 1921-09-27
Publication date: 1923-08-23

Description

Kapselwerk für Flüssigkeitsgetriebe. Die Erfindung betrifft ein Kapselwerk für Flüssigkeitsgetriebe, welches neben hohem Nutzeffekt bei allen Übersetzungsverhältnissen eine Veränderung der Umdrehungszahl und eine entsprechende Vergrößerung oder Verkleinerung des Drehmomentes in ununterbrochener Reihe ermöglicht.Capsule plant for fluid transmissions. The invention relates to a capsule structure for fluid transmissions, which in addition to high efficiency at all gear ratios a change in the number of revolutions and a corresponding increase or decrease of the torque in an uninterrupted series.

Mit rein mechanischen Mitteln läßt sich eine Übersetzung mit einer derartigen Veränderung der Umdrehungszahl und des Drehmomentes nur höchst unwirtschaftlich und nur für kleinere Kräfte erreichen, während die elektrische Übersetzung kostspielige und schwere Anlagen erfordert, welche in den meisten Geschwindigkeitsstufen mit verhältnismäßig kleinem Nutzeffekt arbeiten, so daß auch diese Übersetzungsart in größerem Maße nur angewendet werden kann, wo schon elektrische Energie zur Verfügung steht. Schließlich sind auch die bekannten Flüssigkeitsgetriebe zur Veränderung der Umdrehzahl und des Drehmomentes nicht für alle Zwecke, insbesondere nicht für Fahrzeuge, verwendbar, weil diese, soweit sie die kinetische Energie der Flüssigkeit benutzen, bei Veränderung der Umdrehzahl nur in einem verhältnismäßig kleinen Spielraum einen hohen Wirkungsgrad besitzen und sich das Drehmoment nicht in praktisch genügender Weise ändern läßt, während bei denjenigen, bei denen die statische Energie der Flüssigkeit verwendet wird, eine Änderung der Geschwindigkeit nur durch Nebeneinanderschalten verschiedener Kapselwerke oder durch Zurückgleiten eines Teiles der Betriebsflüssigkeit in die Pumpe möglich ist, so daß sich nur wenige Stufen sprungweise einstellen lassen, wobei ein Teil der Energie des Flüssigkeitsstromes, welcher der Pumpe wieder zugeführt wird, vernichtet wird.With purely mechanical means, a translation with a Such a change in the number of revolutions and the torque is only extremely uneconomical and only reach for smaller forces, while the electrical translation is expensive and heavy equipment requires, which in most speed levels with work relatively small efficiency, so that this type of translation in Can only be used to a greater extent where electrical energy is already available stands. Finally, the well-known fluid transmissions are also about to change the speed and torque not for all purposes, especially not for Vehicles, usable because these, insofar as they have the kinetic energy of the liquid use, when changing the speed only in a relatively small margin have a high degree of efficiency and the torque is not practically sufficient Way lets change, while in those with whom the static energy of the liquid is used, the speed can only be changed by switching them next to each other different capsule works or by sliding back part of the operating fluid into the pump is possible, so that only a few steps can be set in leaps and bounds, part of the energy of the liquid flow being fed back to the pump will be destroyed.

Die Erfindung beseitigt alle diese Mängel dadurch, daß die Fördermenge des Kapselwerkes innerhalb gewisser Grenzen durch mehr oder weniger weites Ausfüllen des Arbeitsraumes mittels verschiebbarer Teile beliebig verändert werden kann. Das neue Getriebe ist namentlich für solche Fälle geeignet, bei denen die Energiequellen ihre Unidrehtuigszahlen nur in beschränktem -Maße ändern und in der Hauptsache über ein stets gleiches Drehmoment verfügen, wie Turbinen, Verbrennungs-, Explosions- und elektrische 17otoren usw., und bei denen neben hohem Nutzeffekt eine Anpassung an alle vorkommenden Betriebsfälle nötig ist.The invention overcomes all of these deficiencies in that the flow rate of the capsule work within certain limits by filling it out to a greater or lesser extent the working area can be changed as required by means of movable parts. That new gear is particularly suitable for those cases in which the energy sources change their number of university degrees only to a limited extent and mainly over always have the same torque, such as turbines, combustion, explosion and electric motors, etc., and where, in addition to high efficiency, an adaptation is necessary for all operating cases that occur.

Die Zeichnung zeigt eine Ausführungsforen des Gegenstandes der Erfindung, und zwar ist Abb. i ein Querschnitt in Richtung der Linie C-D in Abb. 2 und Abb. 2 ein Längsschnitt durch das Kapselwerk nach der Linie A-B in Abb. i, während Abb. 3 bis 5 schaubildliche Darstellungen von Einzelteilen sind; Abb.6 zeigt schematisch eine Gesamtanordnung der Anlage.The drawing shows an embodiment of the subject matter of the invention, namely Fig. i is a cross-section in the direction of the line C-D in Fig. 2 and Fig. 2 shows a longitudinal section through the capsule system along the line A-B in Fig. I, while Fig. 3 to 5 are diagrammatic representations of individual parts; Fig.6 shows schematically an overall layout of the system.

Mit der Welle i ist die umlaufende Tromine12 fest verbunden, die von den Gleitschiebern 3 durchdrungen wird. Diese tragen Rollen 3i, die in Führung 4 laufen, die mit dem Gehäuse 6 durch den Steg 5 fest verbunden sind. Die Führungen .4 dienen zur Aufnahme der Zentrifugalkräfte und halten bei Stillstand die Schieber in ihrer Lage. Das Gehäuse 6 umschließt konzentrisch die Trommel 2. Zwischen dem Gehäuse und der Trommel liegt der Arbeitsraum 7, in welchen die Schieber 3 hineinragen. Zur Trennung des Saugraums von dem Druckraum dienen die beiden Trennungswiderlager B. Es sind bei dem Ausführungsbeispiel zwei solcher Widerlager entsprechend den zwei Saug- und Druckstellen vorhanden, unter denen die Schieber 3 infolge der elliptischen Ausbildung der Führungsbahnen q: hindurchgeführt w-erdeai. Die Widerlager 8 sind in der Achsrichtung der Trommel verschiebbar, so daß sie entweder den ganzen oder nur einen Teil des Arbeitsraumes abschließen: Ferner ist in das Gehäuse eine mitumlaufende Hülse g eingebaut, welche parallel der Achse verschiebbar ist und Schlitze aufweist. Diese Hülse kann nun mehr oder weniger in den Arbeitsraum 7 hineingeschoben werden, füllt denselben entsprechend aus und bildet mit den Stirnflächen der Schieber 3 eine glatte Zylinderfläche, welche an der Gehäusebohrung dicht anliegt und mit der Trommel umläuft und somit den Teil des Arbeitsraumes, der durch sie ausgefüllt ist, für die Arbeitsleistung ausschließt.With the shaft i the revolving Tromine12 is firmly connected, which of the slide 3 is penetrated. These carry roles 3i, those in guide 4 run, which are firmly connected to the housing 6 by the web 5. The guides .4 serve to absorb the centrifugal forces and hold the slides when the unit is stationary in their location. The housing 6 concentrically encloses the drum 2. Between the Housing and the drum is the working space 7, into which the slide 3 protrude. The two separation abutments serve to separate the suction chamber from the pressure chamber B. There are two such abutments according to the embodiment two suction and pressure points available, under which the slide 3 due to the elliptical Formation of the guideways q: passed through w-erdeai. The abutments 8 are displaceable in the axial direction of the drum, so that them either close off the whole or only part of the work space: Furthermore, the Housing installed a rotating sleeve g, which can be displaced parallel to the axis is and has slots. This sleeve can now more or less in the work area 7 are pushed in, fills the same accordingly and forms with the end faces the slide 3 has a smooth cylindrical surface which lies tightly against the housing bore and rotates with the drum and thus the part of the working space that runs through it is filled in, for which work performance excludes.

Die Hülse g wird durch den sich nicht drehenden Ring io verschoben, welcher auch mit den beiden Trennungswiderlagern 8 verbunden ist und diese entsprechend der Vorschubbewegung der Hülse g verschiebt.The sleeve g is moved by the non-rotating ring io, which is also connected to the two separation abutments 8 and these accordingly the advancing movement of the sleeve g shifts.

Zur besseren Übersicht ist in Abb.3 die fest auf der Welle aufgekeilte Trommel e mit den üblichen Schlitzen zur Durchführung der Schicber 3 schaubildlich .dargestellt. Diese Schlitze gehen nun aber nicht, wie bisher, über die gesamte Länge der Trommel, sondern werden an einem Ende durch Ansätze i i ersetzt, welche in die Schlitze der in Abb. q. dargestellten Hülse g einfassen und die Hülse so halten, daß auch die Schieber 3 durch die Schlitze hindurchgehen und mit der Hülse eine glatte Oberfläche bilden. Abb. 5 zeigt die Trommel t mit den Schiebern 3, der halb vorgeschobenen Hülse g und den entsprechend eingestellten Trennungswiderlagern 8, ferner die Oberflächen der Ansätze i i auf der Trommel, welche beim Hinuntergleiten der Schieber ein Überströmen der Flüssigkeit in die Hohlräume der Kapselwerke verhindern.For a better overview, the one firmly keyed onto the shaft is shown in Fig Drum e with the usual slots for carrying out the Schicber 3 diagrammatically .shown. However, as before, these slots do not extend over the entire length Length of the drum, but are replaced at one end by lugs i i, which into the slots in Fig. q. enclose sleeve g shown and the sleeve so hold that the slide 3 also pass through the slots and with the sleeve form a smooth surface. Fig. 5 shows the drum t with the slides 3, the half-advanced sleeve g and the correspondingly adjusted separation abutments 8, also the surfaces of the lugs i i on the drum, which slide downwards the slide prevents the liquid from flowing over into the cavities of the capsule works.

Abb.6 zeigt die Gesamtanordnung eines Flüssigkeitsgetriebes. 12 ist das von einem Motor angetriebene Kapselwerk gewöhnlicher Bauart, welches immer gleichviel Betriebsflüssigkeit mit gleichem Druck fördert und mit stets gleicher Umdrehungszahl läuft. 13 ist die Druckleitung, welche im Bedarfsfall mit einem Stoßdämpfer versehen werden kann. 1q. ist das in Umdrehungszahl und Drehmoment veränderliche Kapselwerk, welches als Antriebsmotor z. B. für ein Fahrzeug dient, und 15 ist die Rückleitung. 16 ist ein Kühler für die Betriebsflüssigkeit, 17 ein Druckakkumulator, welcher den Zweck hat, etwaige kleinere Flüssigkeitsverluste auszugleichen und die Rückleitung unter einem gewissen niederen Druck zu halten. 18 ist ein Umlaufkanal für Leerlauf; zur Umänderung der Drehrichtung dienen die Leitungen ig und 2o.Fig.6 shows the overall arrangement of a fluid transmission. 12 is the motor-driven capsule mechanism of normal design, which always delivers the same amount of operating fluid at the same pressure and always runs at the same number of revolutions. 13 is the pressure line, which can be fitted with a shock absorber if necessary. 1q. is the variable speed and torque capsule mechanism, which z. B. serves for a vehicle, and 15 is the return line. 16 is a cooler for the operating fluid, 17 a pressure accumulator, which has the purpose of compensating for any smaller fluid losses and to keep the return line under a certain low pressure. 18 is a circulation passage for idle; lines ig and 2o are used to change the direction of rotation.

Das beschriebene Kapselwerk kann bei seiner Verwendung für ein Flüssigkeitsgetriebe sowohl als Pumpe als auch als Motor dienen. Da, wo eine außergewöhnlich hohe und feine Änderung der Umlaufzahl verlangt wird und auch die Drehmomente beim Langsamlauf sehr groß werden, kann man Pumpe und Antriebsmotor gemäß der Erfindung ausbilden.The capsule mechanism described can be used for a fluid transmission serve as both a pump and a motor. Where an exceptionally high and fine change of the number of revolutions is required and also the torques at low speed become very large, you can train the pump and drive motor according to the invention.

Wenn das Kapselwerk gemäß der Erfindung als Pumpe wirkt und als Motor ein gewöhnliches Kapselwerk dient, so wird die Pumpe- durch eine Kraftquelle mit stets gleicher Umlaufzahl und stets gleichem Drehmoment, z. B. einen Drehstrommotor, angetrieben. Die Pumpe schöpft dann eine gewisse Menge Flüssigkeit mit einem bestimmten Druck, deren Energie in dein gewöhnlichen Kapselwerk, welches als Motor dient, ausgenutzt wird. Wird nun der Arbeitsraum in der Pumpe durch das Vorschieben der Hülse g verkleinert, so fördert die Pumpe bei derselben Umlaufzahl weniger Flüssigkeit, d. h. das als Motor wirkende Kapselwerk läuft entsprechend langsamer, da es für jede Umdrehung eine bestimmte Flüssigkeitsmenge verbraucht. Nun ist aber das Drehmoment der Energiequelle gleichgeblieben, so daß es möglich ist, dem Flüssigkeitsstrom einen der verringerten Fördermenge entsprechend höheren Druck zu geben, der der Verkleinerung des Arbeitsraumes umgekehrt proportional ist. Es wirkt also auf die Schaufeln des als Motor dienenden Kapselwerkes ein erhöhter Druck und vermehrt das Drehmoment desselben.When the capsule works according to the invention as a pump and as a motor If an ordinary capsule mechanism is used, the pump is powered by a power source always the same number of revolutions and always the same torque, z. B. a three-phase motor, driven. The pump then scoops a certain amount of liquid with a certain amount Pressure, the energy of which is used in your ordinary capsule mechanism, which serves as a motor will. If the working space in the pump is now reduced by advancing the sleeve g, so the pump delivers less liquid with the same number of revolutions, i. H. that as Motor-acting capsule mechanism runs correspondingly slower as it does for each revolution consumed a certain amount of fluid. But now the torque is the energy source remained the same, so that it is possible to give the liquid flow one of the reduced To give the delivery rate correspondingly higher pressure, the reduction of the work area is inversely proportional. So it acts on the blades of the one serving as a motor Kapselwerk an increased pressure and increases the torque of the same.

Man kann die Hülse g auch ganz über die Antriebstrommel schieben, so daß die Pumpe keine Flüssigkeit mehr fördern kann, also ein verlustfreier Leerlauf eintritt und keine Umlaufleitung benötigt wird.The sleeve g can also be pushed all the way over the drive drum, so that the pump can no longer deliver any liquid, thus loss-free idling occurs and no recirculation line is required.

Als Betriebsflüssigkeit kann, den Umständen entsprechend, z. B. Wasser, Ö1 oder Glyzerin dienen.As the operating fluid, depending on the circumstances, z. B. water, Serve oil or glycerine.

Claims

PATENT CLAIM: Capsule mechanism for fluid transmission, which has both can serve as a pump as well as a motor, characterized in that the delivery rate within certain limits by completely or partially filling out: the work space by means of a z. B. axially displaceable part (cylinder g) changed as desired can be.