DE866120C - Stufenlos steuerbares Fluessigkeits-Schaltwerkgetriebe - Google Patents

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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• Die Zeichnung veranschaulicht die: Erfindung beispielsweise an einer Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Stufenlos steuerbares Flüssigkeits-Schaltwerkgetriebe mit einem Abtriebkolben, der mit der getriebenen Welle über eine Zahnstange, ein Ritzel und eine Überliolungskupplung verbunden ist und Teildrehungen dieser Welle bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anschluß eines weiteren Zylinders (5) mit einem Steuerkolben (2) in an sich bekannter Weise zur Hubbegrenzung für den Arbeitshub des Abtriebkolbens (3) der Steuerkolben zur Ausführung des Leerhubes nur gering belastet ist.
2. 2. Schaltwerkgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (q., 5, 6 der drei Kolben (i, 2, 3) zusammen ein im wesentlichen T-förmiges Getriebegehäuse bilden und den Druckraum (7) zwischen sich einschließen.
3. 3. Schaltwerkgetriebe nachAnspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtriebkolben (3) unter dem Einfluß einer Feder (i2) steht, die dem Pumpenkolben (i) entgegenwirkt. .
4. 4. Schaltwerkgetriebe nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Steuerkolben (2) unter dem Einfluß einer Feder (io) steht, die dem Pumpenkolben (i) entgegenwirkt, aber schwächer ist als die Feder (i2) des Abtriebkolbens (3).
5. 5. Schaltwerkgetriebe nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (io) des Steuerkolbens (2) zwischen diesem und einem Hubbegrenzungskolben (1q.) angeordnet ist, der unter dem Einfluß einer Druckflüssigkeit steht.
6. 6. Schaltwerkgetriebe nach Anspi:uch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder des Hubbegrenzungskolbens (1q.) mit Auslaßöffnungen (i6) versehen ist, die durch einen den Zylinder umschließenden Drehschieber (i7) mit einem schraubenlinig verlaufenden Schlitz gesteuert werden.