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DE950431C - Stufenloses Fluessigkeitsgetriebe, insbesondere fuer Fahrzeuge, wie Fahrraeder, Motorraeder u. dgl. oder Kraftwagen - Google Patents

Stufenloses Fluessigkeitsgetriebe, insbesondere fuer Fahrzeuge, wie Fahrraeder, Motorraeder u. dgl. oder Kraftwagen

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Publication number
DE950431C
DE950431C DER10246A DER0010246A DE950431C DE 950431 C DE950431 C DE 950431C DE R10246 A DER10246 A DE R10246A DE R0010246 A DER0010246 A DE R0010246A DE 950431 C DE950431 C DE 950431C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
piston
pump
housing
motor
intermediate piece
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DER10246A
Other languages
English (en)
Inventor
Wilh Reitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WILHELMINE REITZ GEB BAUMANN
Original Assignee
WILHELMINE REITZ GEB BAUMANN
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WILHELMINE REITZ GEB BAUMANN filed Critical WILHELMINE REITZ GEB BAUMANN
Priority to DER10246A priority Critical patent/DE950431C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE950431C publication Critical patent/DE950431C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H39/00Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution
    • F16H39/04Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit
    • F16H39/06Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit pump and motor being of the same type
    • F16H39/26Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit pump and motor being of the same type with liquid chambers not shaped as bodies of revolution or shaped as bodies of revolution eccentric to the main axis of the gearing
    • F16H39/30Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit pump and motor being of the same type with liquid chambers not shaped as bodies of revolution or shaped as bodies of revolution eccentric to the main axis of the gearing with liquid chambers formed in stationary members
    • F16H39/32Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit pump and motor being of the same type with liquid chambers not shaped as bodies of revolution or shaped as bodies of revolution eccentric to the main axis of the gearing with liquid chambers formed in stationary members with sliding vanes carried by the rotor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)

Description

  • Stufenloses Flüssigkeitsgetriebe, insbesondere für Fahrzeuge, wie Fahrräder, Motorräder u. dgl. oder Kraftwagen Die Erfindung bezieht sich auf ein stufenloses Flüssigkeitsgetriebe für Fahrzeuge als bevorzugtes Anwendungsgebiet, insbesondere für Fahrräder, Motorräder u. dgl. oder Kraftwagen, bestehend aus zwei in einem gemeinsamen Gehäuse angeordneten hydraulisch miteinander gekoppelten Drehkolbenmaschinen der Vielzellenbauart, mit einem zwischen diesen vorgesehenen Zwischenstück und mit zur Änderung der sichelförmigen Arbeitsräume gegen die Wirkung von Federn verstellbar eingerichteten Statorgehäusen, bei dem sich die Geschwindigkeit in Abhängigkeit vom Lastmoment unter gleichzeitiger umgekehrter Änderung des Kraftmoments selbsttätig einstellt.
  • Es ist ein selbsttätiges Flüssigkeitsgetriebe für Kraftwagen bekannt, in dessen mit der getriebenen Welle verbundenem äußerem trommelartigem Gehäuse zwei als Pumpe und Motor geschaltete Drehkolbenmaschinen der Vielzellenbauart voneinander getrennt untergebracht sind, und wobei das Statorgehäuse einer jeden Maschine etwa im oberen Scheitelpunkt auf einem gemeinsamen rohrartigen Körper pendelnd aufgehängt ist, der jeweils mit dem Arbeitsraum der Maschine Verbindung hat. Bei dem bekannten Getriebe ändert sich die Geschwindigkeit ebenfalls in Abhängigkeit vom Lastmoment an der getriebenen Welle unter gleichzeitiger stetiger umgekehrter Änderung des Kraftmoments an der treibenden Welle. Zu diesem Zweck werden das Statorgehäuse und der Rotor der als Motor arbeitenden Drehkolbenmaschine, wenn der Flüssigkeitsdruck noch geringer als der kritische ist, durch eine Feder in der Mittelstellung gehalten, so daß der Motor keine Flüssigkeit aufnehmen kann. Infolgedessen staut sich diese in der Pumpe und hindert deren Rotor an der Drehung gegenüber dem zugeordneten Statorgehäuse, so daß dieses und mit ihm das ganze Getriebegehäuse in die Drehbewegung der Antriebswelle des Getriebes bzw. der Pumpe einbezogen wird und die mit dem Getriebegehäuse fest verbundene getriebene Welle mit gleicher Geschwindigkeit umläuft. An dieser Drehung nimmt schließlich auch der Rotor des Motors teil, der an der Drehung in dieser Richtung durch die vorgesehene Sperrvorrichtung für die andere Richtung nicht gehindert wird. Bei höher werdendem und mit entsprechender Steigerung des Flüssigkeitsdruckes einhergehendem Lastmoment hingegen wird dann das Statorgehäuse des Motors gegenüber dem Rotor derart aus der Mitte verschoben, daß von nun an ein Flüssigkeitskreislauf zwischen der an sich auch als nachgiebige Kupplung wirkenden Pumpe und dem Motor vorhanden ist und dabei ein Drehmoment des Motors zustande kommt, das sich infolge der unter anderem mit zur Eigenart dieses Getriebes gehörenden zeitweisen einseitigen Blockierung der Drehung des Pumpenrotors, durch das Getriebegehäuse zu dem in erster Linie durch die hydraulische Kupplungswirkung der Pumpe erzeugten und auf die getriebene Welle übertragenen Drehmoment addiert, wobei dann naturgemäß eine Relativbewegung zwischen dem Rotor der Pumpe und dem Getriebegehäuse stattfindet.
  • Zwecks Einstellung des Leerlaufes besitzt das Getriebe eine von außen her zu bedienende mechanische Vorrichtung, mittels welcher gleichzeitig der auf dem Steuerkolben für das Statorgehäuse des Motors ruhende Flüssigkeitsdruck abgeschaltet und ein die Mittelstellung dieses Statorgehäuses nach der einen Seite hin sichernder Riegel ausgeklinkt wird, was zur Folge hat, daß das Statorgehäuse dann durch ihm zugeordnete, dem Steuerkolbendruck entgegenwirkende Feder umgekehrt wie vorher exzentrisch zum Rotor verschoben werden kann, wodurch nun die von der Pumpe gelieferte Druckflüssigkeit im Drehsinn der treibenden Welle des Getriebes wirkt. Nachdem aber die genannte Sperrvorrichtung in dieser entgegengesetzten Drehrichtung nicht wirksam ist, läuft nun der Motorrotor naturgemäß ohne eine Rückwirkung auf das Getriebegehäuse leer mit, d. h., das Getriebegehäuse und die an ihm befestigte getriebene Welle stehen still, weil nur noch ein innerer Kreislauf der Flüssigkeit zwischen der Pumpe und dem Motor stattfindet. Die Rückwärtsbewegung des Getriebes wird hingegen dadurch bewerkstelligt, daß der bei der Betriebslage im Leerlauf mitlaufende Rotor des Motors durch eine mit dessen Hohlwelle außen in Verbindung stehende Bremsvorrichtung abgebremst wird, wobei der dann wieder aufkommende Flüssigkeitsdruck im Motor einen der Drehrichtung der treibenden Welle entgegengesetzten Rückdruck auf das Motor- bzw. Getriebegehäuse ausübt, welcher letzteres dann samt der getriebenen Welle zur Rückwärtsbewegung zwingt. Die selbsttätige Regelung der Rückwärtsbewegung ergibt sich hierbei in der gleichen Art und Weise wie beim Vorwärtslauf durch entsprechende stetige Vergrößerung oder Verkleinerung der Exzentrizität zwischen Rotor und Statorgehäuse der Pumpe. Schließlich kann die Geschwindigkeit des Rückwärtsganges auch noch dadurch verändert werden, daß die Bremsung nur teilweise durchgeführt wird, so daß eine gewisse Relativbewegung zwischen dem Motorrotor und dem Getriebegehäuse in Form eines Nacheilens des Rotors gegenüber dem Gehäuse stattfindet.
  • Schließlich sind auch in einem äußeren Gehäuse eingeschlossene Flüssigkeitsgetriebe, mit zwei als Pumpe und Motor arbeitenden Drehkolbenmaschinen mit Schieberkolben bekannt, bei denen die Laufgehäuse für die Rotoren zur Veränderung der Exzentrizität gleichfalls verstellbar eingerichtet sind und zwischen Pumpe und Motor ein Zwischenstück vorgesehen ist, welches die erforderlichen Verbindungsleitungen für die Druckflüssigkeit enthält. Diese Getriebe werden in der Regel lediglich zur Drehzahlregelung von. stationären Maschinen der verschiedensten Art verwendet und besitzen auch keine Einrichtung zur selbsttätigen Einstellung des erforderlichen Kraftmoments in Abhängigkeit vom jeweiligen Lastmoment, sondern nur eine von Hand zu bedienende mechanische Vorrichtung, mittels der von außen her die jeweils gewünschte Drehzahl durch eine Veränderung der Exzentrizität des Statorgehäuses der Pumpe von Fall zu Fall eingestellt werden kann bzw. muß.
  • Wie man erkennen kann, sind bei dem bekannten Kraftwagengetriebe der Aufbau und die Wirkungsweise sehr verwickelt und umständlich, was nicht nur einen außerordentlich großen Aufwand an Teilen und damit an Material und Arbeitszeit bedingt, sondern auch die" Funktionssicherheit so erheblich beeinträchtigt, daß es äußerst fraglich erscheint, ob dieses Getriebe eine stete Betriebsbereitschaft, als die oberste Voraussetzung seiner Verwendung, überhaupt gewährleistet. Ferner eignet es sich auch nicht zur Verwendung bei anderen Fahrzeugen, wie Dreiradfahrzeugen, Motorrollern, Motorrädern oder Fahrrädern gewöhnlicher Art, was zweifellos auch mit der Grund dafür sein dürfte, daß dieser schon vor Jahrzehnten vorgeschlagene hydraulische Kraftwandler, trotz der inzwischen mit am schnellsten und weitesten :fortgeschrittenen Kraftfahrzeugtechnik, nirgends Eingang gefunden hat.
  • Die Erfindung hat es sich nun zur Aufgabe gemacht, durch weitestgehende Neugestaltung und Vereinfachung des Gesamtaufbaues sowie die Schaffung einer einfachen und zuverlässig arbeitenden Einrichtung zur Veränderung der Exzentrizität von Pumpe und Motor den Bau eines selbsttätigen hydraulischen Kraftwandlers zu ermöglichen, bei dem auch eine wirtschaftliche Fertigung bei jeder Stückzahl durchaus gewährleistet ist und der darüber hinaus den großen Vorteil einer universellen Verwendung sowohl bei Kraftfahrzeugen aller Art als auch bei Fahrrädern oder sonstigen nicht motorisch angetriebenen Personenfahrzeugen bietet.
  • Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Verstellorgane für die Statorgehäuse jeweils von einem in einer entsprechenden Zylinderbohrung im Zwischenstück auf und ab gleitenden Hubkolben gebildet werden, der mittels eines am oberen Ende vorgesehenen Zapfens an dem zugeordneten Statorgehäuse angelenkt ist, und daß die Zylinderbohrungen einerseits mit einem die erforderliche Druckflüssigkeit zur Beaufschlagung der Hubkolben führenden nach der Mitte des Zwischenstückes zu gelegenen Querkanal und andererseits mit dem Innenraum des die beiden Drehkolbenmaschinen umschließenden Getriebegehäuses verbunden sind.
  • Hierbei ist nach weiteren Merkmalen der Erfindung in jedem Querkanal ein beiderseits durch eine Feder in einer mittleren Grundstellung gehaltener und dabei die Mündung der Zylinderbohrung vom Hubkolben verschließender Kolbenschieber angeordnet, welcher der Zuflußregelung der die Hubkolben betätigenden jeweils nur von einer der Drehkolbenmaschinen (Pumpe oder Motor) durch zwei Seitenkanäle abgezweigten Druckflüssigkeit dient,' und daß die Hubkolben zwecks Druck- und etwaigen Leckverlustausgleiches im Boden ein Rückschlagventil aufweisen. Ferner sind den Arbeitsräumen einer jeden Drehkolbenmaschine in Höhe der horizontalen Symmetrielinie der Statorgehäuse in die Zylinderlauffläche derselben hineingearbeitete nach dem Rotor hin offene Flüssigkeitskammern zugeordnet, von denen diejenigen des Motors an den dem Hubkolben des Motors zugehörenden Querkanal und die der Pumpe an den dem Hubkolben der Pumpe zugehörenden Querkanal angeschlossen und die des Motors mit jenen der Pumpe durch mehrere das Zwischenstück in seiner ganzen Tiefe durchdringende Kanäle parallel geschaltet sind.
  • Ein nach den vorstehenden erfindungsgemäßen Gesichtspunkten aufgebautes und arbeitendes Flüssigkeitsgetriebe, das sich durch äußerste Einfachheit und absolute Sicherheit auszeichnet, erlaubt nun eine Verwendung bei all den vorgenannten Fahrzeugen, ohne daß es dabei irgendwelcher grundsätzlicher Abänderungen bedarf. So kennzeichnet sich beispielsweise die Ausführungsform der Erfindung für ein Getriebe für Fahrräder oder Motorräder od. dgl. dadurch, daß das bekannterweise feststehende Zwischenstück auf der starren Radachse befestigt ist und das in an sich bekannter Weise umlaufende Getriebegehäuse von der Radnabe mit den angeschlossenen Speichen gebildet wird, wobei die Kupplung des Motors vom Getriebe mit der Radnabe durch Mitnehmerbolzen im seitlichen Nabendeckel erfolgt. Demgegenüber besteht die Ausführungsform der Erfindung für ein Kraftwagengetriebe oder ähnliche Verwendungszwecke erfindungsgemäß darin, daß auf jeder Seite des die hinteren oder vorderen oder sämtliche Radsätze antreibenden bekannten Kegelradgetriebes (Differential) je ein Flüssigkeitsgetriebe angeordnet ist, und zwar jeweils in einem besonderen mit dem Zwischenstück vereinigten, Bekannterweise feststehenden Getriebegehäuse, und daß das selbsttätig verstellbare Statorgehäuse der Pumpe eines jeden Getriebes zusätzlich noch unter der Einwirkung eines vom Fahrer manuell zu bedienenden an sich bekannten Flüssigkeitsgestänges steht, dessen von der einen Seite des Gebers her beaufschlagter Arbeitskolben durch Zwischenschaltung einer auf dem Statorgehäuse ruhenden Feder in einem nahezu der Exzentrizität der Drehkolbenmaschinen entsprechenden Maß nachgiebig ausgebildet ist, um auf diese Weise die für Rechts- oder Linksdrehung oder Leerlauf des Getriebes jeweils erforderlichen Arbeitsräume der Pumpen einstellen zu können.
  • In der Zeichnung ist die Erfindung an zwei Beispielen verschiedener Ausführungsform veranschaulicht, die nachstehend im einzelnen erläutert sind.
  • Abb. I zeigt einen Längsschnitt durch ein Getriebe nach der Erfindung für ein Fahr- oder Motorrad od. dgl., während Abb. 2, 3 und 4 Querschnitte nach den Linien A-A, C-C und B-B der Abb. I darstellen; Abb. 5 zeigt schließlich eine Getriebeanordnung nach der Erfindung, für Kraftwagen od. dgl. in Verbindung mit dem Differentialgetriebe an der Radachse des Fahrzeuges, teils in Ansicht und teils im Schnitt.
  • Abb. I zeigt den Längsschnitt einer nach dem Erfindungsgedanken ausgeführten Radnabe für Radfahr- oder Motorräder. Die Radnabenachse I ist mittels einer Anflächung 2 in den an Zweiradrahmenenden bekannten Arten gehalten und. gegen Verdrehung gesichert. Sie trägt den mit ihr fest verbundenen Ventilträger 3. Seitlich des Ventilträgers 3 ist auf der Antriebsseite der Pumpenrotor 4 und auf der Abtriebsseite der Motorrotor 5 durch Wälz- oder Gleitlager 6 drehbar gelagert. Der Pumpenrotor 4 und der Motorrotor 5 tragen mehrere radial verschiebbare Rotorlamellen 8, die durch Druckfedern 9, wie bekannt, an die. Bohrungswand des Pumpenrotorgehäuses Io und Motorrotorgehäuses II zum Abdichten der einzelnen Zellen angedrückt werden. Der Zentrierring 12 verhindert das überschreitendes Laufdurchmessers nach außen, wenn die Lamellen beim Drehen an dem Saug- bzw. Druckraum vorbeigeführt werden. Den seitlichen Abschluß bildet auf der Antriebsseite der Nabendeckel 13 mit dem Wälzlagerkäfigring 14 und dem Abdichtring 15, auf der Abtriebsseite der Nabendeckel 16 mit dem Abdichtring 17, dem Mitnehmerbolzen 18 und der Einfüll- bzw. Entlüftungsschraube i9. Beide Nabendeckel werden durch den Nabenmantel 2o mittels Schrauben 2I zu einem gemeinsamen Gehäuse verbunden. Der Pumpenrotor 4 ist mit einem fest verbundenen Antriebsrad oder Hebel 22 zum Inbetriebsetzen der Nabe versehen. Die Kanäle 57, 58 und 59 dienen zum Druckausgleich zwischen dem Flüssigkeitsvorratsraum und den Leckflüssigkeitsräumen.
  • Abb. 2 ist ein Querschnitt A-A von Abb. I in Richtung Antriebsseite und läßt die Anfangsstellung des Motorrotorgehäuses II und die zentrische Lage der Rotorlamellen 8 zur Achse I erkennen, welche durch den Druck der im Ventilträger 3 befestigten Feder 7 nach der Richtung der Achse I hervorgerufen und durch den Anschlag 23 begrenzt wird. Der Anschlag 24 ist die Grenze für die gegenläufige Bewegung.
  • Abb. 3 stellt einen Querschnitt C-C von Abb. I in Richtung der Abtriebsseite ebenfalls in Anfangsstellung dar, wobei ein Anschlag 23 das Pumpenrotorgehäuse Io sowie die Rotorlamellen 8 um das Maß E exzentrisch von der Achse I durch den Druck der Feder 7 zu liegen kommen und die gegenläufige Bewegung durch den Anschlag 24 begrenzt wird.
  • Abb. 4 gibt einen Querschnitt B-B durch den Ventilträger 3 wieder. In dem Hubkolben 25, von welchem je einer mittels Zapfen oder Bund in das Pumpenrotorgehäuse Io und Motorrotorgehäuse II eingreift, bewegt sich in seiner inneren Bohrung ein Ventilkolben 26 zur Regelung der Saug- und Druckwirkungen im Hubkanal 27. Ein durch zwei Druckfedern 29 beiderseits belasteter Ventilkolben 28 regelt den Zu- und Abfluß des Flüssigkeitsstromes für den Hubkanal 27 zur Verschiebung der Pumpen- und Motorrotorgehäuse Io und Ii. Die Schrauben 3o dienen zur Einstellung der Druckfedern 29 und zum Verschluß des Kanals 3I.
  • Abb. 5 zeigt den Längsschnitt durch eine Kraftfahrzeugantriebsachse und eingebautem Hydraulikgetriebe nach dem Erfindungsgedanken mit automatischer und zusätzlicher Sonderschaltung für Vor- und Rückwärtsgang. Dieses Hydraulikgetriebe besitzt für jede Laufradseite einen Pumpenrotor 4, die beide auf einer gemeinsamen Welle 32 verkeilt sind. Fest mit der Welle 32 verbunden befindet sich außerdem ein Kegelrad 33, dessen Antriebsritzel 34 mit seiner Antriebswelle 35 direkt vom Motor aus, also ohne besonderes Getriebe, das Drehmoment einleitet. Auf der einen Seite des Pumpenrotorgehäuses Io führt sich im Trägergehäuse 36 ein Druckkolben 37 und auf der anderen Seite ein Druckkolben 38 mit der Druckfeder 39, die mittels der in den Ölleitungen 40 und 4I vorhandenen Flüssigkeit gesteuert werden.. Der Ventilträger bildet hierbei eine Mittelwand 42 des Trägergehäuses 36, die auch die Hubkolben 25 mit den Ventilkolben 26 und 28, wie in Abb. 4, trägt. In jeder äußeren. Hälfte des Trägergehäuses 36 bewegen sich ein Motorrotorgehäuse II sowie die Rotorlamellen 8 und ein oder mehrere Zentrierringe 12, ähnlich wie in Abb. I bis 3. Durch den Motorrotor 5, welcher mit der Triebwelle 43 und dem Laufrad 44 fest verbunden ist, wird die von der Pumpe erzeugte Drehbewegung zur Fortbewegung des Fahrzeuges weitergeleitet. Der Schalthebel 45 mit dem angelenkten Kolben 46 dient mittels der Leitungen 47 und 48 zur hydraulischen nichtautomatischen Betätigung der Kolben 37 und 38 bzw. des Pumpenrotorgehäuses Io. Diese hydraulische Betätigung kann auch durch eine mechanische ersetzt werden.
  • Die Arbeitsweise des Hydraulikgetriebes, das beispielsweise als Radnabe (Abb. I bis 4) und als Antrieb einer Kraftfahrzeugachse (Abb. 5) dargestellt wird, ist wie folgt: Eine Antriebskraft, die je nach der verlangten Leistungsgröße eine menschliche oder motorische sein kann, greift bei der Radnabenausführung am Antriebsrad 22 (Abb. I) oder beim Kraftfahrzeugachsantrieb am Kegelrad 33 (Abb. 5) an und setzt die Pumpenrotoren 4 mit den Rotorlamellen 8 in Drehbewegung. Die in die Gehäuse durch die Füll- bzw. Entlüftungsschraube I9 eingeführte Getriebeflüssigkeit erhält zuerst eine der Druckkraft der Druckfedern 29 entsprechende Pressung, die sich durch die Kanäle 49 und 5o in den Raum des Motorrotorgehäuses II fortsetzt. Da jedoch in diesem Augenblick durch den Druck der Feder 7 bzw. 39 das Motorrotorgehäuse II um E exzentrisch außer Achsmitte I liegt und sich die Lamellen 8 im Motorrotor 5 konzentrisch zur Achsmitte I befinden, wirkt die unter Druck stehende Flüssigkeit als Verriegelung des Motorrotors 5 und hindert diesen so lange am Drehen, bis der sich steigernde Flüssigkeitsdruck durch den Kanal 5o die Druckkraft der Feder 29 überwindet, den Ventilkolben 28 in der Druckrichtung so weit vordrückt, daß durch Öffnung des Hubkanals 27 der Ventilkolben 26 die Bohrung 5I des Hubkolbens 25 verschließt und den Hubkolben 25 mit dem Motorrotorgehäuse II unter Überwindung des Druckes der Feder 7 hebt.
  • Die Exzentrizität E der Rotorlamellen 8 im Motorrotorgehäuse II, die bis dahin o war, wächst bis auf das größtmögliche Maß E an und erzeugt damit das maximale Motordrehmoment. Da während dieser Zeit auch der Druck im Pumpenrotorgehäuse Io und auf den Ventilkolben 26 zu gleicher Höhe angewachsen ist, verringert sich deren Rotorlamellenexzentrizität E unter Überwindung des Druckes der Feder 7 fast bis auf o, ohne jedoch genau o zu erreichen, wobei das größte Pumpendrehmoment erreicht wird. Sobald nun das Lastdrehmoment abfällt, wächst wieder die Exzentrizität E der Rotorlamellen 8 im Pumpenrotorgehäuse Io an, während die Exzentrizität der Rotorlamellen 8 im Motorrotorgehäuse II den Anfangszustand E = o erreicht. Diese Stellung der Rotorlamellen 8 im Motorrotorgehäuse i i wird benötigt beim Stillstand oder als Freilauf während des Auslaufens oder der Talfahrt des Fahrzeuges. Die Freilauffunktion entsteht dadurch, daß die Rotorlamellen 8 des Motorrotorgehäuses i i konzentrisch zur Achse i stehen und in dieser Lage du: ch Gleichheit sämtlicher Druck- und Saugräume ein Fördern von Flüssigkeit des in diesem Moment zur Pumpe gewordenen Motors verhindern. In diesem Fall werden die in den einzelnen Zellen vorhandenen Flüssigkeitsmengen dauernd im Kreise mitgeführt, ohne in dem Saug- oder Druckraum des Pumpenrotorgehäuses Io Druck zu erzeugen, wodurch ein Stillstand des Pumpenrotors 4 gewährleistet ist. Soll nun bei diesem Freilauf gebremst werden, so tritt bei der Radnabe sofortige Bremsung ein, wenn der Pumpenrotor 4 in entgegengesetzter Richtung gedreht wird, was durch Rücktritt der Tretkurbel bei kleineren Bremsleistungen erfolgt. Bei größeren Bremsleistungen, wie z. B. beim Abbremsen einer Kraftfahrzeughinterachse, wird die Gegenläufigkeit des Bremsstromes dadurch erzeugt, daß die Bohrungsmitte des Pumpenrotorgehäuses Io durch den im Trägergehäuse 36 sich bewegenden Druckkolben 37 über die Achsmitte I mit den Rotorlamellen 8 geschoben wird, ähnlich wie bei den bekannten statischen Hydraulikgetrieben. Die Funktion der in Abb. 5 dargestellten hydraulischen Steuerung der Druckkolben 37 und 38 ist folgende: In dem Vorratsraum des Steuergehäuses 52 nebst den Leitungen 47 und 48 sowie in den Druckkolbenräumen 5.3, 54, 55 und 56 befindet sich nur so viel Bremsflüssigkeit, daß ein bestimmter Abstand A zwischen dem Druckkolben 38 und dem Pumpenrotorgehäuse Io gewahrt bleibt. Der Abstand A entspricht etwa dem Exzentermaß E, das jedoch nicht ganz erreicht wird, um noch das größtmögliche Drehmoment der Pumpe bei vollautomatischer Regelung zu gewährleisten, da beim Exzentermaß E = o durch die gleiche Größe der Saug- und Druckzellen der Pumpe eine Förderung der Flüssigkeit bekanntlich unterbleiben würde. Durch die Druckfeder 39 auf den Druckkolben 38 steht die vorerwähnte Flüssigkeit unter Druck, der sich auch auf den Druckkolben 37 fortpflanzt und damit das Pumpenrotorgehäuse Io in seiner Stellung hydraulisch verriegelt. Da Flüssigkeiten praktisch unkompressibel sind, bewirkt ein Druck zur Verschiebung der Flüssigkeitssäule auch eine Verschiebung des Pumpenrotorgehäuses Io in die gewünschte durch den Schalthebel 45 und den Kolben 46 eingestellte Lage. So würde z. B. bei der Stellung R des Handhebels Rechtslauf, bei der Stellung o Leerlauf (Exzentrizität = o) und bei der Stellung L Linkslauf erfolgen.
  • Die Bedienung des Schalthebels 45 kann zusätzlichauch während der vollautomatischen Regelung vorgenommen werden, wobei beim größten Drehmoment der Abstand A überwunden wird und der Druckkolben 38 am Pumpenrotorgehäuse Io zum Anliegen kommt.
  • Die oben angeführte vollautomatische Drehmomentenregelung des Hydraulikgetriebes für Kraftfahrzeugantriebsachsen od. dgl. erfüllt außerdem eine zweite Funktion, indem sie bei Kurvenfahrten wie auch bei ungleichen Reifenrollradien als Ausgleichsgetriebe wie die bekannten Differentialgetriebe wirkt, da die beiden Achshälften vollkommen voneinander getrennt arbeiten. Hierbei treten die Ventil- 26, Druck- 37 und 38 und Hubkolben 25 sowie die Pumpen- 4 und Motorrotoren 5 mit ihren Gehäusen Io und II genauso in Tätigkeit, wie es beim Verändern der Drehmomente geschildert wurde.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCHE: I. Stufenloses Flüssigkeitsgetriebe, insbesondere für Fahrzeuge, wie Fahrräder, Motorräder u. dgl. oder Kraftwagen, bestehend aus zwei hydraulisch miteinander gekoppelten Drehkolbenmaschinen der Vielzellenbauart, mit einem zwischen diesen eingebauten Zwischenstück und mit zur Änderung der sichelförmigen Arbeitsräume gegen die Wirkung von Federn verstellbar eingerichteten Statorgehäusen, bei dem sich die Geschwindigkeit in Abhängigkeit vom Lastmoment unter gleichzeitiger umgekehrter Änderung des Kraftmomentes. selbsttätig einstellt, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellorgane für die Statorgehäuse (Io, II) jeweils von einem in einer entsprechenden Zylinderbohrung (27) im Zwischenstück (3) auf und ab gleitenden Hubkolben (25) gebildet werden, der mittels eines am oberen Kolbenende vorgesehenen Zapfens (25a) an dem zugeordneten Statorgehäuse (Io, II) angelenkt ist, und daß die Zylinderbohrungen (27) einerseits mit einem die erforderliche Druckflüssigkeit zur Beaufschlagung der Hubkolben (25) führenden nach der Mitte des Zwischenstückes (3) zu gelegenen Querkanal (3I) und andererseits mit dem Innenraum des die beiden Drehkolbenmaschinen umschließenden Getriebegehäuses (2o bzw. 36) verbunden sind (Abb. I).
  2. 2. Stufenloses Flüssigkeitsgetriebe mach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Querkanal (3I) ein beiderseits durch eine Feder (29) in einer mittleren Grundstellung gehaltener und dabei die Mündung der Zylinderbohrung (27) verschließender Kolbenschieber (28) angeordnet ist, welcher der Zuflußregelung der die Hubkolben (25) betätigenden jeweils nur von einer der Drehkolbenmaschinen (Pumpe oder Motor) durch zwei Seitenkanäle (49) abgezweigten Druckflüssigkeit dient, und daß die Hubkolben zwecks Druck- und etwaigen Leckverlustausgleiches im Boden ein Rückschlagventil (26, 5i) aufweisen (Abb. 4).
  3. 3. Stufenloses Flüssigkeitsgetriebe nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, da,B den Arbeitsräumen einer jeden Drehkolbenmaschine in Höhe der horizontalen Symmetrieachse der Statorgehäuse (i o, i i) in die Zylinderlauffläche derselben hineingearbeitete nach dem Rotor (4, 5) hin offene Flüssigkeitskammern (K, K1) zugeordnet sind, von denen-diejenigen (K) des Motors an den dem Hubkolben (25) des Motors zugehörenden Querkanal (3i) und die (K,) der Pumpe an den dem Hubkolben (25) der Pumpe zugehörenden Querkanal (3 i) angeschlossen und die des Motors mit jenen der Pumpe durch mehrere das Zwischenstück (3) in seiner ganzen Tiefe durchdringende Kanäle (5o) parallel geschaltet sind (Abb. 2 und 3).
  4. 4. Stufenloses Flüssigkeitsgetriebe nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Hubbegrenzung der Statorgehäuse (Io, II) Bekannterweise vorgesehenen Anschläge als den Flüssigkeitskammern (K, K1) benachbarte, an der Peripherie am Zwischenstück (3) angeordnete und über dessen Seitenflächen hervorstehende, im wesentlichen rechteckige Nocken (23) ausgebildet sind, welche in entsprechende Nuten (24) am Außenmantel der Statorgehäuse eingreifen (Abb. 2 und 3).
  5. 5. Ausführungsform eines stufenlosen Getriebes nach den Ansprüchen I bis 4 für Fahrräder, Motorräder u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß das Bekannterweise feststehende Zwischenstück (3) auf der starren Radachse (I) befestigt ist und das in an sich bekannter Weise umlaufende Getriebegehäuse von der Radnabe (20) mit den angeschlossenen Speichen gebildet wird, wobei die Kupplung des Motors (5, II) vom Getriebe mit der Radnabe durch Mitnehmerbolzen (I8) im Nabendeckel (I6) erfolgt (Abb. I).
  6. 6. Ausführungsform eines stufenlosen Getriebes nach den Ansprüchen I bis 4 für Kraftwagen u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite des die hinteren oder vorderen oder sämtliche- Radsätze antreibenden Kegelradgetriebes bzw. Differentials (33, 34) je ein Flüssigkeitsgetriebe angeordnet ist, und zwar jeweils in einem besonderen mit dem Zwischenstück (3) vereinigten Bekannterweise feststehenden Getriebegehäuse (36), und daß das selbsttätig verstellbare Statorgehäuse (Io) der Pumpe eines jeden Getriebes zusätzlich noch unter der Einwirkung eines vom Fahrer manuell zu bedienenden un sich bekannten Flüssigkeitsgestänges (47, 48) steht, dessen von der einen Seite (54) des Gebers (46, 52) her beaufschlagter Arbeitskolben (38) durch Zwischenschaltung einer auf dem Statorgehäuse (Io, II) ruhenden Feder (39) in einem nahezu der Exzentrizität (E) der Drehkolbenmaschinen entsprechenden Maß (A) nachgiebig ausgebildet ist, um auf diese Weise die für Rechts- oder Linksdrehung oder Leerlauf des Getriebes jeweils erforderlichen Arbeitsräume der Pumpen (4, io) einstellen zu können (Abb. 5). In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 48:2:48, 848 733; USA.-Patentschrift Nr. 2 o99 63o.
DER10246A 1952-11-11 1952-11-11 Stufenloses Fluessigkeitsgetriebe, insbesondere fuer Fahrzeuge, wie Fahrraeder, Motorraeder u. dgl. oder Kraftwagen Expired DE950431C (de)

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Citations (3)

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