DE399273C

DE399273C - Fluid change gear with rotating piston and movable pump cylinder

Info

Publication number: DE399273C
Application number: DES59341D
Authority: DE
Original assignee: CARL ROMMEL
Current assignee: CARL ROMMEL
Priority date: 1922-04-01
Filing date: 1922-04-01
Publication date: 1924-07-22

Description

Flüssigkeitswechselgetriebe mit umlaufendem Kolben und verschiebbarem Pumpenzylinder. Gegenstand der Erfindung ist ein Flüssigkeitswechselgetriebe mit umlaufenden, radial verschiebbare Schaufeln tragendem Kolben derjenigen Art, bei welchem innerhalb eines geschlossenen Pumpengehäuses ein Pumpenzylinder gegenüber dem Pumpenkolben, parallel zur Achse des letzteren, verschiebbar angeordnet ist, so daß die von der Pumpe geförderte Flüssigkeitsmenge geändert werden kann. Diese Pumpe bringt einen in sich geschlossenen Flüssigkeitsstrom im Umlauf, welcher seinerseits einen Sekundärapparat, der bekannterweise einen umlaufenden und gleichfalls mit radial verschiebbaren Schaufeln versehenen Kolben besitzt, in Bewegung setzt.Fluid change gear with rotating piston and sliding Pump cylinder. The invention is a fluid change gear with rotating, radially displaceable blades carrying piston of that type which is opposite a pump cylinder within a closed pump housing the pump piston is slidably arranged parallel to the axis of the latter, so that the amount of liquid delivered by the pump can be changed. These The pump circulates a closed flow of liquid, which in turn a secondary apparatus, which is known to have a circulating and also with possesses radially displaceable vanes provided piston, sets in motion.

Es sind bereits verschiedene Flüssigkeitsgetriebe dieser Art .bekannt geworden, jedoch ist es bei denselben erforderlich, die Änderung der Flüssigkeitsmenge jeweils nach Bedarf von Hand aus vorzunehmen.Various fluid transmissions of this type are already known but it is necessary for them to change the amount of liquid to be carried out by hand as required.

Es fehlt ihnen also die Fähigkeit, bei konstanter Primärleistung sich den wechselnden Drehmomentänderungen des Sekundärapparates selbsttätig und kontinuierlich anzupassen.So they lack the ability to be constant Primary power the changing torque changes of the secondary apparatus automatically and continuously adapt.

Der Zweck der Erfindung ist der, trotz Änderung der von dein primären Teil zu fi*,i-clern(len Flüssigkeitsmenge die gleiche :1i-beitsleistung übertragen zu können, indem mit sinkender Flüssigkeitsmenge der Flüssigkeitsdruck in entsprechender Weise wächst.The purpose of the invention is that despite the change of your primary Part to fi *, i-clern (len quantity of liquid the same: 1i-power transfer to be able to, by with decreasing amount of liquid the liquid pressure in corresponding Way grows.

Bei schweren Kraftwagen und sonstigen mit Verbrennungsmotoren angetriebenen Fahrzeugen, insbesondere bei Eisenbahntrieb-« alten, :,Totorlokomotiven, zumal -- wen:i sie mit Anhängern fahren, also große "Zugkraft entwickeln sollen, ist es erforderlich, beim Anfahren die höchsten zur Verfügung stehen-,en Motorleistungen bei geringster Geschwindigkeit des sekundären Teiles des Getriebes an das Fahrzeug abzugeben. Die Primärpumpe, welche dauernd mit der Drehzahl des Antriebsmotors läuft, muß deshalb die kleinstmögliche Flüssigkeitsmenge unter dem größtmöglichen Druck fördern, um ein hohes Drehmoment auf den sekundären Teil übertragen zu können. Bei zunehmender Fahrgeschwindigkeit nimmt (las Sekundärgetriebe ebenfalls an Umlaufsgeschwindigkeit zii und nimuit nach und nach immer größere Flüssigkeitsmengen auf, wobei der Flüssigkeitsdruck gleichzeitig abnimmt. Da hierbei die iiiinutliche Umlaufzahl der Primärpumpe und damit diejenige des Antriebsmotors konstaiit bleiben soll, so muß in gleicher Weise die Fördermenge wachsen, so daß die Prim.irpunipe sich selbsttätig und elastisch der kontinuierlichen J@nderung des Drehmomentes des Sekundärteiles anpaßt.In heavy vehicles and others powered by internal combustion engines Vehicles, especially in the case of railway drive «old,:, Totorlokomotiven, especially since - who: i drive with trailers, so should develop "great tractive power", it is necessary When starting up, the highest available engine power is available at the lowest Transfer the speed of the secondary part of the transmission to the vehicle. the The primary pump, which runs continuously at the speed of the drive motor, must therefore convey the smallest possible amount of liquid under the greatest possible pressure in order to to be able to transmit a high torque to the secondary part. With increasing Driving speed increases (read secondary gearbox also revolving speed zii and nimuit gradually increased the amount of liquid, the pressure of the liquid at the same time decreases. Since here the iiiinutliche number of revolutions of the primary pump and so that that of the drive motor should remain constant, must be done in the same way the delivery rate grow, so that the Prim.irpunipe is self-acting and elastic the continuous change in the torque of the secondary part.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, (laß der zwecks Änderung der Fördermenge verschiebbar angeordnete PumpenzyIinder durch den von der Pumpe selbst erzeugten Flüssigkeitsdruck, entgegen der Wirkung einer Feder oder eines sonstigen Kraftsammlers, selbsttätig derart geregelt wird, daß das Leistungsprodukt »Flüssigkeitsmenge mal Druck« konstant bieibt und die Leistung des Getriebes ausschließlich durch Leistungsänderung der Antriebsmaschine geregelt werden kann.According to the invention, this is achieved by (leave the for the purpose of change The pump cylinder, which can be displaced according to the delivery rate, is carried out by the pump self-generated fluid pressure, counter to the action of a spring or a other force collector, is automatically regulated in such a way that the performance product "Liquid quantity times pressure" remains constant and only the performance of the gearbox can be regulated by changing the power of the prime mover.

Hier dient der feststehende, den Saugraum vom Druckraum trennende und gegen den Umlauf vom Kolben abschließende Pumpenteil zugleich als Steuerungsorgan für die Schaufeln, so daß bei jeder Stellung des Pumpenzylinders ein ruhiger, stoßfreier Cbergang der Schaufeln gesichert ist.The stationary one that separates the suction chamber from the pressure chamber is used here and the pump part, which closes off the circulation from the piston, also acts as a control element for the blades, so that in every position of the pump cylinder a smooth, shock-free The transition of the blades is secured.

Bei Erreichung des zulässigen Höchstdruckes stellt der verschiebbare Pumpenzylinder in seiner entsprechenden Grenzstellung eine Verbindung zwischen Saug- und Druckseite her, so (laß ein sofortiger Druckausgleich eintritt und eine Überlastung des Getriebes ausgeschlossen ist.When the maximum permissible pressure is reached, the adjustable Pump cylinder in its corresponding limit position a connection between suction and pressure side, so (let an immediate pressure equalization occur and an overload of the transmission is excluded.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt, und zwar zeigt Abb. r einen Längsschnitt, Abb.2 eine Abänderung des Primärapparates, Abb.3 (las Wechselorgan in seiner Stellung für Rückwärtslauf, Abb. -. den Pumpenzylinder in seiner Höchststellung.In the drawing, the subject matter of the invention is in one embodiment shown schematically, namely Fig. r shows a longitudinal section, Fig.2 a modification of the primary apparatus, Fig. 3 (read the changing organ in its position for reverse rotation, Fig-. the pump cylinder in its highest position.

Das Flüssigkeitswechselgetriebe besteht bei der abgebildeten Ausführungsart aus einer Kapselpumpe A als Primärapparat und einer zweiten Kapselpumpe B als Sekundärapparat, welche durch die Leitungen C und D initeinander verbunden sind. Der Primärapparat besteht iin wesentlichen aus einem von (12r Antriebsmaschine, z. B. einem Explosionsinotor, in Drehung versetzten Radkolben (x ', welcher in an sich bekannter Weise mit radial stehenden Führungsschlitzen h für die Kolbenschieber c und d versehen ist. Exzentrisch zu dein Radkolben a ist der Pumpenzylinder c angeordnet, welcher in senkrechter Richtung verschiebbar und in dein äußeren Pumpengehiuse f entsprechend geführt ist. Die obere Führung g ragt dabei bis auf den Radkolber a. und trennt dadurch die Saugseite Ir der Pumpe von der Druckseite i, sie ist mit einen i Verbindungskanal k versehen, welcher in normalem Zustande durch die Lappen I des Pumpenzylinders e verfleckt ist und erst bei der Höchststellung des Pumpenzylinders c frei wird, so daß dann Saug- und Druckseite verbunden sind. An der Unterseite ist der Pumpenzylinder e mit einem Kolben in versehen, welcher gegen die Wandungen des mit dein Druckraum i kommunizierenden Druckzylinders n abgedichtet ist. Ofnungeno und p im Pumpenzylinder gestatten der Flüssigkeit den Durchfluß durch die Pumpe. Durch je eine Verbindungsleitung q und stehen die Pumpenräume h und i mit dem Wechselorgan s in Verbindung, welches die Diuckflüssigkeit je nach seiner Stellung entweder der Leitung C oder D zuführt und infolgedessen die Sekundärpumpe in dem einen oller anderen Drehsinn in Bewegung setzt.In the embodiment shown, the fluid change gear consists of a capsule pump A as the primary device and a second capsule pump B as the secondary device, which are connected to one another by the lines C and D. The primary apparatus consists essentially of a wheel piston (x 'set in rotation by (12r drive machine, e.g. an explosion engine), which is provided in a known manner with radially projecting guide slots h for the piston slides c and d. Eccentric to d Wheel piston a, the pump cylinder c is arranged, which is displaceable in the vertical direction and guided accordingly in the outer pump housing f. The upper guide g protrudes up to the wheel piston a. And thereby separates the suction side Ir of the pump from the pressure side i, it is provided with an i connecting channel k, which in normal condition is stained by the lobes I of the pump cylinder e and only becomes free when the pump cylinder c is in the highest position, so that the suction and pressure sides are then connected piston which is sealed off the n with your pressure chamber communicating i pressure cylinder provided against the walls. Ofnunge no and p in the pump cylinder allow the liquid to flow through the pump. The pump chambers h and i are connected to the alternating element s through a connecting line q and, which, depending on its position, supplies the pressure fluid either to line C or D and consequently sets the secondary pump in motion in one of the other directions of rotation.

In Abb. 2 hat der Pumpenzylinder e eine andere Form, ferner ist das Führungsstück g innerhalb des Pumpenzylinders e verbreitert und dient als Steuerungsorgan für die Kolbenschieber c und d. Dadurch ist in jeder beliebigen Stellung des Pumpenzylinders ein stoßfreier Übergang der Schieber c und d gewahrt, wie auch aus Abb. d. ohne weiteres ersichtlich ist.In Fig. 2 the pump cylinder e has a different shape, furthermore that is Guide piece g widened within the pump cylinder e and serves as a control member for spool valves c and d. This means that the pump cylinder is in any position a smooth transition of the slider c and d is ensured, as also from Fig. d. without further can be seen.

Die Bewegung des Pumpenzylinders e nach oben geschieht entgegen der Kraftwirkung einer Feder t oder eines sonstigen Kraftsammlers, dessen Spannung zweckmäßig in bekannter, auf der Zeichnung nicht dargestellter Weise regelbar ist.The movement of the pump cylinder e happens to the top against the force of a spring t or some other force collector whose Voltage expediently adjustable in a known manner, not shown in the drawing is.

In dem wiedergegebenen Beispiel ist das Wechselorgan s mit drei gleichlaufenden oder wenigstens nahezu gleichlaufenden Kanälenu, v und w versehen, welche durch den vierten, durch Strichelungen angegebenen Kanal x senkrecht zu ihrer Richtung umgangen werden. In Abb. i befinden sich die beiden Kanäle u und v in Betriebsstellung und leiten die Flüssigkeit aus dem Druckraum i durch Leitung q nach C, von wo sie durch die Öffnungen c, zum Rade der Sekundärpumpe gelangt und nach Verlassen desselben durch dl in die Leitung r und damit zum Saugraum h gelangt. Bei der in Abb. 3 gezeichneten Stellung sind ai und v außer Wirkung gesetzt, und die Flüssigkeit gelangt aus der Druckleitung q nach D und durchfließt die Sekundärpumpe in umgekehrter Richtung, worauf sie bei cl austritt und durch den gestrichelten Kanal x der Saugleitung r wieder zugeführt wird.In the example shown, the changing element s is provided with three concurrent or at least almost concurrent channels u, v and w, which are bypassed by the fourth channel x indicated by dashed lines perpendicular to their direction. In Fig. I, the two channels u and v are in the operating position and lead the liquid from the pressure chamber i through line q to C, from where it passes through the openings c to the wheel of the secondary pump and after leaving it through dl into the line r and thus to the suction chamber h. In the position shown in Fig. 3, ai and v are ineffective, and the liquid passes from the pressure line q to D and flows through the secondary pump in the opposite direction, whereupon it exits at cl and is fed back through the dashed channel x to the suction line r will.

Das Flüssigkeitsgetriebe regelt sich selbsttätig in folgender Weise: Infolge der durch die Antriebsmaschine bewirkten Drehungen des Pumpenrades a saugen die Schieber c und d, sobald sie unter der Führung g hervorkommen, -die Flüssigkeit aus dem Raum 12. an und befördern sie unter Druck in den Raum i, aus dem sie auf den bereits geschilderten Wegen zur Sekundärpumpe gelangt und an diese ihre Energie abgibt. Bei der tiefsten Stellung des Pumpenzylinders e, in welche dieser durch die Feder t gedrückt ,#cird, ergibt sich bei einer bestimmten Umdrehungszahl des Pumpenrades a eine bestimmte Fördermenge, welche mit einem bestimmten Druck von der Sekundärpumpe aufgenommen werden muß. Der Druck, unter welchem die Flüssigkeit zwischen der Vorderseite des Schiebers c und dem Rade der Sekundärpumpe steht, herrscht auch in dem Zylindern und auf der Unterseite des Kolbens m. Ist nun der Widerstand der Sekundärpumpe zu groß, so daß sie die von der Primärpumpe geförderte Flüssigkeitsmenge nicht voll aufnehmen kann, so steigt der Flüssigkeitsdruck und bewirkt sofort ein Emporschieben des Kolbens in und damit des Pumpenzylinders e, wobei die Feder t entsprechend zusammengedrückt wird, bis ihre Spannung dem Kolbendruck bei in gleich ist. Durch (las Emporschieben des Pumpenzylinders e verringert sich jedoch der wirksame Zylinderraum, so daß die Fördermenge ohne Änderung der Primärdrehzahl um etwa so viel sinkt, als der Flüssigkeitsdruck gestiegen ist. Dieser Vorgang dauert so lange, bis sich die Fördermenge der Aufnahmefi"ihigkeit der Sekundärpumpe angepaßt hat. Wenn nun die zunehmende Sekundärdrehzahl allmählich wieder eine größere Fördermenge erforderlich macht, sinkt der Leitungsdruck, der Kolben m wird entlastet, und unter dem Druck der Feder t wird der Pumpenzylinder e wieder nach unten gedrückt. Treten plötzliche Stöße auf oder ist die Belastung der Sekundärpumpe so groß, daß, wie z. B. beim Ingangsetzen, der Druck ein übermäßig großer wird, so wird die Feder t vollständig zusammengedrückt, der Zylinder e erreicht seine Höchststellung und öffnet dabei den Ausgleich- oder Sicherheitskanal h, so daß das Wasser direkt zur Sangseite überströmen kann.The fluid transmission regulates itself automatically in the following way: As a result of the rotations of the pump wheel caused by the prime mover a suck the slides c and d, as soon as they emerge from under the guide g, -the liquid from room 12. and convey them under pressure to room i, from which they open the routes already described to the secondary pump and to this their energy gives away. At the lowest position of the pump cylinder e, in which this through the spring t pressed, # cird, results at a certain number of revolutions of the Pump wheel a a certain flow rate, which with a certain pressure of the secondary pump must be included. The pressure under which the liquid is between the front of the slide c and the wheel of the secondary pump, prevails also in the cylinder and on the underside of the piston m. is now the resistance the secondary pump is too large, so that it can reduce the amount of liquid delivered by the primary pump can not fully absorb, the liquid pressure rises and causes an immediate effect Pushing up the piston into and thus the pump cylinder e, the spring t is compressed accordingly until its tension is equal to the piston pressure at in is. By (read pushing up the pump cylinder e, however, the effective Cylinder space, so that the flow rate without changing the primary speed by about so decreases a lot as the fluid pressure increases. This process takes so long until the delivery rate has adapted to the absorption capacity of the secondary pump. If now the increasing secondary speed gradually increases the flow rate again Requires, the line pressure drops, the piston m is relieved, and below The pressure of the spring t pushes the pump cylinder e down again. Step sudden shocks or the load on the secondary pump is so great that, like z. B. When starting up, the pressure becomes excessively large, so the spring t completely compressed, the cylinder e reaches its maximum position and opens the compensation or safety channel h, so that the water directly to Sangseite can overflow.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Fluid change gear with revolving, radial piston carrying slidable blades and displaceable for the purpose of changing the delivery rate arranged pump cylinder, characterized in that the position of the pump cylinder by the fluid pressure generated by the pump against the action of a spring or another force collector is automatically regulated in such a way that the performance product "Liquid quantity times pressure" remains constant and only the performance of the gearbox can be regulated by changing the power of the prime mover.

2. Fluid change gearbox according to claim i, characterized in that the stationary, the suction chamber from The pump part separates the pressure chamber and closes it off against the rotating piston Control member for the blades is used.

3. Fluid change transmission according to claim i or 2, characterized. (leave when the maximum permissible pressure is reached the sliding Putnpenzviinder in its corresponding limit position Establishes connection between suction and pressure side, so that an immediate pressure equalization occurs and an overload of the transmission is excluded.