Verfahren und Vorrichtung zur selbsttätigen Leistungsregelung von Flüssigkeitsgetrieben. Bei Flüssigkeitsgetrieben beliebiger Bau art, bestehend aus einem Primärteil mit gleichbleibender Drehzahl als .Pumpe und einem Sekundärteil als Motor, sind Einrich tungen zur Drehzahländerung des Motors be kannt, welche von Hand aus betätigt werden und die Fördermenge pro Umdrehung der Pumpe oder des Motors verändern, ohne auf die gleichzeitig auftretenden Drucke im Ge triebe Rücksicht zu nehmen.
Bisweilen ist auch eine Sicherheitsvorrichtung zur Begren zung des Höchstdruckes vorgesehen, während im übrigen der Druckverlauf innerhalb einer Beschleunigungsperiode keine festgelegte Ge setzmässigkeit befolgt, sondern beispielsweise ganz von der Geschicklichkeit des Führers abhängt, mit der dieser das Getriebe ein schaltet. Weiter sind Einrichtungen be kannt, die eine zwangsläufige Abhängigkeit zwischen Fördermenge und Getriebedruck schaffen, zum Beispiel in der Weise, dass bei Überschreiten des zulässigen Höchstdruckes die Drehzahl des Flüssigkeitsmotors unver- mittelt auf einen niedrigeren Wert gebracht wird.
Alle diese und ähnliche Einrichtungen sind unvollkommen, da sie heftige Druck stösse, unerwünscht hohe Beschleunigungen und Verzögerungen, unzulässige Material beanspruchungen. und schädliche Drosselver luste in der Flüssigkeitsströmung eintreten lassen, und die Anlage arbeitet mit schlech tem Gesamtwirkungsgrad, da auch die Lei stung des Antriebsmotors starken Schwan kungen zwischen höchster Spitzenleistung und nahezu gänzlicher Entlastung ausgesetzt ist oder zum mindesten nicht in ihrer vollen Grösse zur Ausnützung kommt, so dass der Antriebsmotor in einem Gebiet schlechteren Wirkungsgrades arbeiten muss.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist, ein Regelverfah ren und die Mittel zur Durchführung dessel ben anzugeben, das diese Mängel beseitigt. Das Verfahren beruht darauf, die nutzbar abgegebene Leistung eines Flüssigkeits motors selbsttätig so einzuregeln, dass sie in stetigem Verlauf in der erreichbar kürzesten Zeit von irgendeinem Wert (z.
B. - Null beim Anfahren) auf den gegebenen Höchst wert gebracht wird und diesen weiterhin in nerhalb der konstruktiv gezogenen Grenzen praktisch gleichbleibend beibehält, zum Bei spiel auch, wenn sich die äussern Widerstände ändern, indem die Zufuhr von Arbeitsflüs sigkeit zum Motor, solange der Leistungs höchstwert noch nicht erreicht ist, selbsttätig durch eine Regeleinrichtung derart verändert wird, dass sieh der aus konstruktiven Grün den zulässige, nach oben begrenzte Höchst druck in gleichbleibender Grösse einstellt, der nicht nur das Moment zur Überwindung der äussern Widerstände, sondern auch das Höchsterreichbare Moment zur Erzeugung der Beschleunigung liefert,
so dass in der er reichbar kürzesten Zeit die Volleistung im Motor vorhanden ist. Ist jedoch der Leistungs höchstwert erreicht, dann geschieht die Än derung der im Motor arbeitenden Flüssig keitsfördermenge derart, dass immer jener Druck derart gesetzmässig in Abhängigkeit von der Flüssigkeitsfördermenge eingeregelt wird, welcher mit der augenblicklichen Flüssigkeitsfördermenge multipliziert einen Höchstwert entsprechend der vollen Motor leistung ergibt.
Die Einrichtung zur Durchführung des Regelverfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass ein hydraulisch betätigtes, als Stufen kolben ausgebildetes erstes Regelglied derart konstruiert und angeordnet ist, dass durch seine Verschiebung in dem einen oder andern Sinne die im Motor Nutzarbeit leistende Flüssigkeitsfördermenge verändert wird, und dass ihm die zu seiner Verschiebung erforder liche Steuerflüssigkeit so lange im positiven oder negativen Sinne durch ein zweites Re gelglied zugeteilt wird, bis dieses zweite Re gelglied unter dem Einfluss des Getriebe druckes und dem entgegengesetzten Einfluss einer Federspannung jenen Gleichgewichts zustand einnimmt, bei dem es den Durch fluss von Steuerflüssigkeit zum ersten Regel glied unterbindet,
wobei ein drittes Regel glied die Vorspannung der das zweite Regel glied belastenden Feder bewirkt. Im Folgenden ist eine Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Regeleinrichtung gegeben, bei denen das Regelverfahren auf verschiedenen Arbeitsgebieten mit Benützung von verschiedenartigen Getrieben zur An wendung gelangt.
Fig. 1 zeigt eine Gesa.mtregeleinrichtung der vorstehend gekennzeichneten Art, ange ordnet an einem Getriebe mit stetig veränder barer Primärfördermenge und eindeutig fest gelegtem Sekundärarbeitsvolumen; Fig. 5 ist ein anderes Beispiel für die Gesamtregelein- richtung, angeordnet an einem Getriebe mit zwei verschieden grossen Primärdrehkolben, somit abgestufter Primärfördermenge und eindeutig festgelegtem Sekundärarbeitsvolu- men;
Fig. 2 bis 4, 6 und 7 sind Einzeldar stellungen von zugehörigen Teilen; Fig. 8 ist eine beispielsweise Ausführungsform eine selbsttätigen dritten Regelgliedes zur Ein richtung nach Fig. 1.
In Fig. 1 bedeutet 1 die den Primärteil eines Flüssigkeitsgetriebes bildende Pumpe mit stetig veränderbarer Fördermenge, be stehend aus acht kreisenden Kolbenpumpen in sternförmiger Anordnung, deren Stangen auf einem gemeinsamen Mittelstück sitzen, das sich um einen in seinem Innern gelegenen Zapfen dreht. Dieser Zapfen kann von der Mittellage aus, welche der Förderung Null der Pumpen entspricht, nach der einen oder andern Seite (in der Figur nach oben oder nach unten) gegenüber dem kreisenden Zy linderblock verstellt werden, so dass sich bei der grössten Verstellung in dem einen oder andern Sinne bei gleichbleibender Drehrich tung der Pumpe die Höchstfördermenge für Vor- oder Rückwärtsfahrt ergibt.
Hierzu ist der Zapfen fest mit einem Gleitstück ver bunden, das mittelst der Stange 2 aus seiner Mittellage gebracht werden kann. 8 stellt den als Sekundärteil des Getriebes dienenden, doppelt beaufschlagten Flüssigkeitsmotor des Getriebes :dar, der in dem einen oder andern Sinne zur Drehung veranlasst wird, je nach dem ihm das von der Pumpe geförderte Drucköl von der einen oder andern Seite zu- fliesst, wobei das Rohrpaar 4, 4' ebenso wie 4", 4"' je nach Einstellung Öl vom Betriebs druck oder vom Saugdruck erhält.
Die bei den Rohre 4' und 4"' führen zu je einem Rücksahlagventil 5, das derart beschaffen ist, dass sich der Druck von dem druckölfüh- renden Rohr von der Sekundärseite über den einen Ventilkegel in den Raum 6 fortpflan zen kann, während der andere Ventilkegel das zweite Rohr zur Sekundärsaugseite ab schliesst.
Zweckmässig können diese Rück schlagventile gleich an der Sekundärpumpe angebracht werden. Im Gehäusekörper 7 des Fahrschalters, der beliebig entfernt vom Ge triebe aufgestellt werden kann, befindet sich der von seitlichem Flüssigkeitsdruck voll ständig entlastete Steuerschieber 8 mit Feder 12 (Regelglied B), der im untern Teil als Hohlschieber mit Durchbrechungen 9 aus gebildet ist und im obern Teil eine Ein drehung mit der steuernden gante 10, sowie d'en hubbegrenzenden Bund 11 besitzt.
Die Öffnungen 9 des Schiebers über Ringraum 25 zum Ringraum 15; ander- seits in einer Ausnehmur < g im. Schalthahn 16, der mittelst Kurbel 17 gedreht. werden kann. Ist der Steuerschieber 8 in der tief sten Stellung, so ist der Ringraum 15 gegen über dem zu einer Ölsammelleitung und im weiteren Verlauf zu einem unter Atmo sphärendruck stehenden Ölsammelbehälter (z. B.
Ausgleichsgefäss des Getriebes) füh renden Kanal 14 abgesperrt, dagegen wird der Raum 6 durch die Öffnungen 9 mit der Ausnehmung im Schalthahn 16 verbunden. Diese Ausnehmung steht mit keiner weiteren Öffnung in Verbindung, wenn der Schalt hahn 16 seine -Mittelstellung nach Fig. 3 einnimmt, die ebenso wie Fig. 4 den Schalt hahn im Horizontalschnitt zeigt. Von Schalt hahn führt der Rohranschluss 18 in die be reits erwähnte Olsammelleitung,
und die An schlüsse 19 und 20 führen durch die Druck regelleitungen 21 und 22 zu den beiden äussern grössten Flächen eines Doppelstufen- kolbens 23 (Regelglied A) im Arbeitszylin der 24.
Hat der :Schalthahn 16 die Stellung nach Fig. 4, die beispielsweise der Betriebs- stellung für Vorwärtsfahrt entspricht, oder die zur Mittelstellung symmetrische Lage nach der andern Seite, entsprechend der Be triebsstellung für Rückwärtsfahrt, so gibt er die Verbindung des Raumes 6 mit Anschluss 19 bezw. 20 frei.
In einer Mittelstellung des Steuerschiebers 8 sind sowohl die Öffnungen 9, als auch der Kanal 14 abgedeckt und in einer noch etwas höheren Lage (Fig. 2) blei ben zwar die Öffnungen 9 abgedeckt, da gegen wird der Weg von Rohranschluss 19 bezw. 20 über 25 und 15 zum Kanal 14 frei. Die innern Ringflächen des Regelgliedes A, die nach späterer Begründung ungefähr halb so gross sind wie die äussern Flächen, sind ständig dem in den Rohrleitungen 4 und 4" herrschenden Druck ausgesetzt. Die Vor- spannung der Feder 12 kann mit der Spann kappe 13 von Hand aus eingestellt werden.
Sämtliche Leitungen und Hohlräume sind mit Öl gefüllt, geringe Leckölverluste wer den durch einen nicht gezeichneten, über dem Getriebe angeordneten Ölbehälter mit Rohr leitung zur jeweiligen Primärsaugseite sofort ersetzt. Im übrigen wird dieser Ersatz vor teilhaft durch eine kleine Umlaufpumpe be wirkt, die aus dem Behälter saugt und über ein Doppelrückschlagventil in die jeweilige Getriebesaugseite fördert, von welcher an einer andern Stelle eine nahezu gleiche Öl menge vorteilhaft durch ein Rohr mit einem einstellbaren Drosselorgan wieder dem Be hälter zufliesst.
Es lässt sich dadurch auch auf der Saugseite ein geringer Überdruck, zum Beispiel 1 Atm., einstellen, der in wirk samer Weise das unerwünschte Ansaugen von Luft bei den Wellendurchführungen ver hindert. Diese Einrichtung ist bekannt.
Die Steuerglieder<I>A, B</I> und C bilden die wesentlichen Bestandteile der Einrichtung für die selbsttätige Leistungsregelung, die durch den von Hand verstellbaren Schalt- hahn 16 im gegebenen Zeitpunkt an dem be triebsfertigen Getriebe in Tätigkeit ,gesetzt werden.
Die Einrichtung, das Getriebe be triebsfertig zu machen, das heisst die Dreh richtung des Sekundärmotors für den ganzen Drehzahlbereich im Vorhinein festzulegen, bevor er in Gang gesetzt wird, ist in dem gegebenen Beispiel nicht selbständig ausge führt, sondern durch Ausbildung des Regel gliedes A mit vier Steuerflächen und zwei Druckregelleitungen 21 und 22 mit zwei Anschlüssen 19 und 20 am Hahngehäuse in das Regelglied A und den Schalthahn 16 verlegt, der infolgedessen ausser der Leer laufstellung (Mittelstellung) zwei Betriebs stellungen aufweist,
verschieden für Vor wärts- und Rückwärtsfahrt. Beim Regelglied A ist die unterste, zweitgrösste Steuerfläche mit Leitung 21 der Vorwärtsfahrt zugeord net, die oberste grösste Steuerfläche mit Lei tung 22 der Rückwäxtsfahrt, und es tritt die eine oder andere gleichzeitig mit der Ein schaltung der Regelung in Tätigkeit. Wie den Anforderungen, die die selbst tätige Regeleinrichtung bei dem gegebenen Getriebe in Fig. 1 erfüllen muss, um seine wirtschaftliche Ausnützung zu ermöglichen, Genüge geleistet wird, soll anhand eines Ver wendungsbeispiels erläutert werden.
Das Ge triebe sei primär von einer Verbrennungs- kra.ftmaschine mit gleichbleibender Drehzahl angetrieben, sekundär mit irgendeiner Ar beitsmaschine gekuppelt, die umgesteuert werden muss und bei welcher bei Inga.ng- setzung für Vorwärts- oder Rückwärtsgang nicht nur ein während des ganzen Betriebes annähernd konstantes Lastmoment zu über winden ist, sondern auch grössere rotierende Massen zu beschleunigen sind.
Zur Ein leitung des Stillstandes soll zunächst das wirkende Lastmoment allein die Verzögerung erzeugen, bis gegen Ende eine ausgiebige Bremsung und dann entweder sofort oder nach einer Pause der Rückwärtsgang erfol gen soll.
Die Wirkungsweise des gegebenen Ge triebes auf Grund der selbsttätigen Regel einrichtung ist nun die folgende: Der An triebsmotor sei in Gang gesetzt, die Regel einrichtung und der Schalthahn 16 haben die in Fig. 1 gezeichnete Stellung entsprechend Leerlauf, die Pumpe 1 sei ebenfalls in Leer laufstellung, bei welcher der Drehzapfen des Mittelstückes jedoch nicht, wie später erläu tert, die mathematisch genaue Mittelstellung einnimmt, sondern um einen kleinen Betrag, z. B. 0,25 mm, oberhalb des genauen Mittels steht. Damit fördert die Pumpe 1 schon eine geringe Ölmenge von der Saugseite links bei der gegebenen Drehrichtung zur Druckseite rechts.
Da aber der Motor 3 noch still steht und die von ihm weggehenden Leitungen 4, 4", 4' und 4"' durch das Regelglied A bezw. durch den Schalthahn 16 abgeschlossen sind, muss sich diese geringe Fördermenge der Pumpe durch sämtliche nicht absolut dich tende Trennungsfläohen zwischen Druck- und Saugseite zu letzterer durchzwängen, und es entsteht damit ein geringer Initialdruck auf der rechten Seite des Getriebes, z.
B. 0,2 Atm. Dieser Druck ist aber noch nicht imstande, den Sekundärmotor schon wegen der mecha nischen Reibung in Drehung zu versetzen, noch durch Einwirkung über Rohr 4 auf die untere Mittelringfläche von _A den Drehzap fen der Pumpe wegen der vorhandenen mechanischen Bewegungswiderstände aus der geringen exzen±rischen Stellung in die mathematisch genaue Mittellage zurück zuführen, obwohl die obere Mittelring fläche von A durch Rohr 4" mit der Ge- triebesaugseite und die beiden grossen End flächen durch 21 und 22 über 19, 20 und 18 mit der Atmosphäre verbunden sind.
Ein Vergleich mit der Selbsterregung eines Gene- rators ist hier am Platze.
Der Schalthahn 16 steht noch auf Leer laufsfellung nach Fig. 3 und sperrt die. zwi schen Regelglied A und B mittelst Druck regelleitung 21, 22 vorgesehene Verbindung, das Getriebe ist aber betriebsfertig. Wird nun der Schalthahn 16 von Hand aus in die Lage nach Fig. 4 für beabsichtigten Vor wärtsgang des Motors 3 eingestellt, so gibt er diese Verbindung frei, die Regeleinrich tung ist damit eingeschaltet und der gesetz mässige Verlauf der selbsttätigen Regelung kann beginnen.
Der Initialdruck von der Druckseite des Motors pflanzt sich sofort durch Rohr 4', über das linksseitige Rück- schlabaventil 5 in den ITohlraum 6, durch die Öffnungen 9, den Schaltahn 16, Öffnung 19 und durch die Druckregelleitung 21 zur Un terseite des Stufenkolbens 23 fort, während gleichzeitig die Oberseite desselben über Rohr 22 und Öffnungen 20 und 18 unter Atmo sphärendruck gehalten wird, und der untere Mittelringraum durch Rohr 4 mit der Druck seite und der obere Mittelringraum durch Rohr 4" mit der Saugseite des Motors 3 in Verbindung steht.
Infolgedessen ergibt sich für den Doppelkolben 23 eine treibende Über schusskraft im Sinne einer Aufwärtsbewe gung und mit ihm wird durch die Stange 2 auch der Drehzapfen der Pumpe 1 gehoben, wobei das hierzu erforderliche Ölvolumen aus dem oben angegebenen, mit der Saugseite ver bundenen Olausgleichsbehälter entnommen wird. Es wird somit der Hub der arbeiten ,den Primärkolben und damit die Förder menge vergrössert, die vorderhand aber nur zur weiteren Auffüllung des untersten Steuerraumes von 24 dient.
Dies geschieht sehr rasch, wobei der Druck anfänglich nur einen Wert. annimmt, der zur Überwindung der Bewegungswiderstände und der Flüssig keitsreibung, sowie zur Beschleunigung der verstellbaren Teile genügt, jedoch ebenfalls rasch ansteigt, insbesondere, wenn der obere Kolbenteil von 23 die Abströmöffnungen zum Rohr 22 zu überlaufen beginnt und der nunmehr als Ölbremse wirkende oberste Raum die Bewegungswiderstände in steigen dem Masse erhöht.
Daher wäre die Abström- öffnung vorteilhaft als schmaler Längs schlitz auszuführen ebenso wie unten bei Rohr 21. Somit wird der Druck inzwischen auf jenen Wert gekommen sein, der ein ge nügend grosses Drehmoment zur Einleitung der Bewegung des Motors 3 liefert. Aber der steigende Druck, dem auch das untere Ende des Steuerschiebers 8 ausgesetzt ist, hebt diesen bei dem der Federspannung entspre chenden Wert entgegen der Wirkung der Feder 12 empor, bis die Öffnungen 9 durch die Wände des Zylinders dieses Schiebers nahezu geschlossen werden.
Die dabei auf tretende Drosselung des Ölzutrittes zum Un terende des Kolbens 23 im Verein mit der ungedrosselten Verbindung des untern Mit telringraumesmit der Leitung 4 und zusam men mit den vorerwähnten Bewegungswider ständen hat zur Folge, dass der Kolben 23 in seiner anfänglich raschen Bewegung nach aufwärts sofort gebremst wird und nur eine weitere allmählich linear zunehmende Ver grösserung der Primärfördermenge bis zum Erreichen des Höchstwertes zulässt,
entspre chend der wachsenden Schluckfähigkeit des Motors 3 bei konstant bleibendem Höchst druck und konstanter Beschleunigung der Sekundärseite. Denn würde beispielsweise die Liefermenge der Pumpe 1 rascher anstei gen wollen als dem linear zunehmenden Schluckvermögen des Motors 3 bei eben ein gestelltem, durch die Vorspannung der Feder bestimmtem Höchstdruck (Höchstbeschleuni gung) entspricht, so:
müsste der Druck weiter steigen, da die Sekundärseite mehr beschleu nigt wird und das Druckregelglied B würde die Öffnungen 9 mehr und mehr abdrosseln und schliesslich ganz absperren; damit wäre der Zufluss zur Leitung 21 und die Einwir kung des Getriebedruckes auf die untere End- fläche von 23 unterbunden, das Steuerglied A würde in -der augenblicklichen Lage durch Einwirkung des Druckes von Leitung 4 fest gehalten und blockiert. Damit würde aber die Steigerung der Primärförderung auf hören, die Sekundärseite konstant bleibende Geschwindigkeit annehmen,
der vorher mit aufzuwendende Beschleunigungsdruck inWeg- fäll kommen, somit der Getriebedruck sin ken und das Regelglied B wiederum in seine alte Drosselstellung zurückkehren.
Die In gangsetzung der für vorstehendes Beispiel angenommenen Arbeitsmaschine geschieht demnach, abgesehen von einer verschwindend kleinen anfänglichen Unregelmässigkeit im Verlauf des Leistungsgesetzes vor Beginn der Drehung der Sekundärseite, mit konstant bleibendem, vom Regeldruck B überwach tem Höchstdruck (- Beschleunigungsdruck Druck zur Erzeugung des Lastmomentes) im Getriebe und stetig linear bis zum Höchst- wert zunehmender, in der Sekundärseite ar beitender Fördermenge, eingestellt vom Re- gelglied A, unter der Einwirkung der durch das Regelglied C auf konstante Vorspannung von Hand aus eingestellten Feder.
Die nutz bare Sekundärleistung nimmt selbsttätig und stetig linear bis zum Höchstwert zu. Da. die Regelung der Arbeitsflüssigkeit im Motor durch das Regelglied A für das gegebene Ge triebe mittelbar durch Beeinflussung der Pri märseite erfolgt, gilt der gleiche Verlauf der Gesetzmässigkeit auch für diese, sowie für den Antriebsmotor, und es bedarf keiner weiteren Begründung, dass der angegebene Regelungsverlauf für die Anfahrperiode der zweckmässigste und wirtschaftlichste ist.
Es geht ferner hervor, dass sich der gleich bleibende Anfahrdruck durch Veränderung der Federvorspannung auf einen andern gleich bleibenden Wert beliebig heben oder senken lässt, wodurch nur die Grösse der Höchst leistung beeinflusst wird, jedoch der Verlauf des Leistungsgesetzes derselbe bleibt.
Bei der Weiterfahrt mit der konstanten Höchstgeschwindigkeit wird der Druck um den Wert des Beschleunigungsdruckes sin ken, damit auch die erforderliche Antriebs leistung etwas kleiner sein. In den meisten Fällen dürfte es genügen, die Vorspannung der Feder auf- einen Höchstdruck einzustel len, der mit der Höchstförderung die zuläs sige Überlast des Motors gibt, um dann nach Ablauf der Beschleunigungsperiode Normal last des Motors zu erhalten. Dadurch, dass man eine vorbestimmte zulässige Überlast gleichbleibend zur Erzeugung der Beschleu nigung einstellen kann, erspart man eine Überdimensionierung des Antriebsmotors.
Es sei nun angenommen, dass während des vollen Ganges aus irgend einer Ursache eine plötzliche, unzulässige und dauernd wirkende Überlast an der Arbeitsmaschine auftritt. Damit wird sofort der Öldruck über das zu lässige Mass steigen und der Steuerschieber 8 wird in die Lage nach Fig. 2 kommen, die Druckregelleitung 21 wird über 19, 25 und 15 mit dem ins Freie führenden Kanal 14 verbunden, der Druck auf die untere End- fläche von 23 verschwindet, der Druck von Rohr 4 bewegt den Kolben 23 sofort in die Mittelstellung,
damit wird selbsttätig nahezu Leerlauf der Pumpe 1 und Stillstand des Mo tors 3 erreicht, also geringste Fördermenge bei höchstem, durch die Federspannung be grenztem Betriebsdruck, der aber unter obiger Annahme den Motor 3 nicht mehr zu drehen vermag. Die Arbeitsmaschine wird jedoch sofort von neuem in Gang gesetzt, wenn die unzulässige Überlast verschwindet.
Soll in einem gegebenen Zeitpunkt die Arbeitsmaschine zum Stillstand gebracht werden, und zwar durch freien Auslauf, ohne die Antriebsmaschine abzustellen, so ist das Getriebe von Hand aus auf, Leerlauf zu stel len. Dazu dient Schalthahn 16, der jetzt wie der in die Mittelstellung nach Fig. 3 gedreht wird, damit die Regelglieder B und C gegen über Leitung 21 absperrt und die untere Endfläche von A durch Rohr 21 über 19 und 18 vom Druck entlastet. Der Motor 3 wird nun infolge des weiterwirkenden Lastmomen tes verzögert und kann daher die zuletzt ein gestellte Höchstförderung der Pumpe 1 nicht mehr aufnehmen.
Die rechte Seite des Ge triebes bleibt somit weiter Druckseite, aber das Regelglied A ist nicht mehr im Gleich gewicht, sondern wird unter der Einwirkung eines zu seiner Verstellung in die Mittellage eben ausreichenden niedrigen Druckes, der sich durch Rohr 4 zur untern Mittelring fläche fortpflanzt, zugleich mit der Verzöge rung des Motors 3 selbsttätig in die Mittel lage zurückgeführt. Diese ist erreicht, wenn der Motor 3 zum Stillstand kommt.
Da aber das Getriebe zwischen Saug- und Druckseite geringe Undichtigkeiten aufweist, wird wäh rend des Auslaufes die von der Pumpe 1 ge förderte Flüssigkeitsmenge immer um einen kleinen Betrag grösser sein als die vom Motor zur Saugseite geförderte Menge, welcher Be trag unter der Einwirkung des geringen, zur Pumpenverstellung erforderlichen Druckes durch die Spalten zur Saugseite entweicht.
Infolgedessen bleibt der Motor 3 stehen, be vor noch das Pumpenmittelstück in die ge naue Mittellage gekommen ist, die es über haupt nicht erreichen kann, sobald der erfor- derliche iVerstelldruck unter seine wirksamö Grösse gesunken ist.
Dieser bleibende Initial druck gibt aber den ersten Anstoss zur Ein leitung einer abermaligen Vorwärtefahrt, so bald man diese durch Drehung des Schalt hahnes 16 wünscht. Bei Verwendung einer Zubringerpumpe nach oben gegebener Be schreibung hat man übrigens gleich von An fang an einen reichlich grossen Steuerdruck auch zur Einleitung der Rückwärtsfahrt zur Verfügung.
Dass die einzelnen Steuerflächen des Re gelgliedes A nicht in genau abgestuftem Ver hältnis zueinander stehen müssen, ist aus der Wirkungsweise klar, da es nicht darauf an kommt, dass die resultierende Verstellkraft nach beiden Seiten genau gleich gross ist.
Wäre das vorstehende Getriebe statt mit der beschriebenen selbsttätigen Regeleinrich tung nur mit einer von Hand betätigten Ver- stellvorrichtung für den Kolbendrehzapfen versehen, dann würde es selbst die einfach gestellten Anforderungen .des Betriebes nur unvollkommen erfüllen. Denn nur unter sorgsamster Beobachtung eines Druckmano meters wäre es möglich, die Verschiebung des Kolbendrehzapfens mit einer solchen Ge schwindigkeit vorzunehmen, dass sich ein gleichbleibender Höchstwert des Anfahr- druckes einstellt.
Würde der Anfahrdruck niedriger gehalten, dann wäre die Motor leistung nicht ausgenützt, beim Übersteigen über das zulässige Mass müsste ein Sicher heitsventil Treibflüssigkeit mit Drosselver lusten abströmen lassen.
Anschliessend soll die Beschreibung und Wirkungsweise eines selbsttätigen Regelglie des C zur Erzeugung einer variablen, gesetz mässig verlaufenden Vorspannung in Verbin dung mit der übrigen Regeleinrichtung und dem gleichen Getriebe nach Fig. 1 erläutert werden. Das Getriebe soll beispielsweise zum Antrieb einer Drehbank dienen, auf der bei einem Werkstück stirnseitig eine ebene Kreisfläche mit gleichbleibender Spannstärke vom äussern Umfang zum Mittel hin abge dreht werden soll. Diese Arbeit wird in wirtschaftlichster Weise mit gleichbleiben- der, höchstzulässiger Schnittgeschwindigkeit erfolgen.
Denn in diesem Falle ist das Pro dukt aus gleichbleibendem Arbeitswiderstand, der aber mit abnehmender Entfernung des Messers vom Mittelpunkt abnehmendes Last moment ergibt, mal gleichbleibender Schnitt- geschwindigkeit, gleichbleibend, das heisst das Getriebe muss bei stetig sinkendem Öl druck selbsttätig stetig steigende Drehzahl ergeben. Fig. 8 zeigt eine beispielsweise Ausführungsform eines selbsttätigen Regel gliedes obiger Art zur Erfüllung der gestell ten Anforderungen.
An Stelle der starren Spannkappe 13 der Fig. 1 tritt ein beweglicher Federteller, der die Vorspannung der Feder 12 durch Ver mittlung eines festgelagerten zweiarmigen Hebels 28 verändert. Auf das rechte Ende dieses Hebels wirkt der Nocken 27, auf dem ein im Gestell. gelagerter Trieb 26 festsitzt. In diesen greift die gezahnte, den Kolben 23 und den Drehzapfen des Pumpenmittelstückes verbindende Stange 2, so dass ein zwangs läufiger, gesetzmässiger Zusammenhang zwi schen der jeweiligen Stellung des Regelglie des A und der Vorspannung der Feder 12 besteht.
In Fig. 8 ist die Mittelstellung der Stange 2 gezeichnet, bei welcher die Ver spannung der Feder infolge Ausbildung des Nockens 27 den grössten Wert aufweist, der für eine gewisse Verschiebungsstrecke der Stange 2 nach oben oder unten (Vorwärts oder Rückwärtsgang) unverändert bleibt, um dann bei weiterer Verschiebung allmählich nach der Nockenform abzunehmen.
Die Wirkungsweise ist anhand des An wendungsbeispiels die folgende: Die Dreh bank sei unbelastet für Vorwärtsdrehung in Gang gesetzt, wie im vorigen Beispiel an gegeben. Der Motor 3 hat seine Höchst geschwindigkeit angenommen, die Stange 2 ist ganz oben, der Steuerschieber 8 ganz unten, die Öffnungen 9 sind frei, die Vor spannung der Feder 12 hat den kleinsten Wert, weil der Hebel 28 auf der tiefsten Stelle des Nockens aufruht. Der Öldruck ist aber wesentlich niedriger, als dieser Vor spannung entspricht, weil die Drehbank leer läuft.
Die Öffnungen 9 sind über den Schalt hahn 16 durch Leitung 21 mit. der untern Endfläche von 23 verbunden; in 4 und 4' herrscht der niedrige Betriebsdruck, in 4" und 4"' und Leitung 22 der Saugdruck (Atmosphäre). Wird nun das Messer am äussersten Umfang des Werkstückes ange setzt, so steigt sofort der Öldruck über den der augenblicklichen Vorspannung der Feder entsprechenden Wert, der Steuerschieber 8 liebt sich bis in die Stellung nach Fig. 2 und vernichtet durch Verbindung der Druckregel leitung 21 über 19, 25 und 15 mit Kanal 1.1 den Druck auf der untern Endfläche von 23.
Dadurch stellt das Regelglied A durch Ab wärtsbewegung sofort abnehmbare Förde rung der Pumpe 1 und abnehmende Ge schwindigkeit des Motors 3, aber durch gleichzeitiges Verdrehen des Nockens 2? gegen die Mittelstellung zu wachsende Vor spannung der Feder ein. Ist das augenblick lich wirkende Lastmoment so gross, dass es eben noch durch den zugelassenen Höchst druck im Getriebe überwunden werden kann, so wird sich schliesslich die Stange 2 bis zu jener Stellung nach abwärts verschoben haben, bei welcher eine weitere Verschie bung keine weitere Veränderung der Vor spannung infolge des konzentrischen Nocken teils ergeben würde.
(Wäre das Lastmoment dauernd noch grösser entsprechend unzuläs siger Überlast des Motors, dann tritt Still tand des Motors 3 ein, wie im voraus gegangenen Beispiel beschrieben.) Die wach sende Gesamtspannung der Feder überwiegt schliesslich den Gegendruck auf der untern Fläche- von 8 und bringt mit der Steuerkante 10 den Kanal 14 zum Schluss. Je nach der Grösse der jetzt herrschenden positiven Über deckung zwischen den Öffnungen 9 und dem Ringraum 25, die auch mit dem Werte Null oder negativ ausgeführt sein kann, wird der Kolben 23 eine kurze Zeit. blockiert.
Da aber das Lastmoment infolge der Arbeitsweise des :Messers abnimmt, sinkt der Druck weiter und der Schieber 8 gelangt. in jene schwebende Gleichgewichtsstellung, bei welcher die Öff nungen 9 wiederum den Zufluss von Getriebe- drucköl zur Regelleitung 21 freigeben. Alle diese Vorgänge spielen sich in kurzer Zeit ab, sie bedeuten nur die selbsttätige Einstel lung der Regeleinrichtung auf den Anfangs punkt der beginnenden Dauerregelung, die jetzt einsetzt.
Sie stellt von nun an mit ab nehmendem Druck eine stetig steigende För dermenge nach dein durch das Regelglied C vorgeschriebenen Gesetze, die einen bestimm ten Druck an eine bestimmte Fördermenge bindet, selbsttätig ein, wie im vorausgegan genen Beispiel beschrieben und erfüllt somit die Bedingungen für die wirtschaftlichste Arbeitsweise. Ähnlich würde sich der Vor gang beim Abdrehen der Scheibe von innen nach aussen, sowie bei Rücl#.wärtsga.ng ab spielen.
Wird dasselbe Getriebe mit dem ange gebenen selbsttätigen Regelglied C als Loko- motivgetriebe verwendet, dann stellt sich zu Beginn des Anfahrens, wie oben beschrieben, sofort der festgelegte zulässige Höchstdruck bei kleinster Fördermenge ein, die mit der Beschleunigung des Motors 3 allmählich steigt, und zwar zunächst bei gleichbleiben dem Höclrstdrucli:, da der Hebel 28 an dem konzentrischen Teil des Nockens abläuft. Die Leistung steigt stetig bei höchster, gleich bleibender Zugkraft der Lokomotive bis zum Höchstwert.
Damit wird ,jene Grenzförde- rling erreicht, die mit dem bisher konstant gehaltenen Höchstdruelz die maximale Lei stung des Motors ergibt. Nun tritt die ab fallende Bahn des Nockens in Tätigkeit, die derart gestaltet ist, dass sie im weiteren Ver laufe steigende Geschwindigkeit mit sinken dem Oldruek bei gleichbleibender Leistung ergibt.
Steigt umgekehrt während der wei teren Fahrt der Öldruck über das der augenblicklichen Geschwindigkeit zugeord nete Mass, dann sinkt die Geschwindigkeit, kurz, sie passt sieh selbsttätig dem Fahr widerstand an. Zusammengefasst ist das Er gebnis der vorstehenden Regeleinrichtung folgendes: Allmählich bis zum Höchstwert ansteigende Leistung bei gleichbleibendem Höchstdruck und allmählich ansteigender Fördermenge und im weiteren Verlauf gleich- bleibende Höchstleistung bei veränderlichem Druck und veränderlicher Fördermenge, wo bei stets das Produkt aus Druck und Förder menge der konstanten Höchstleistung des Motors gleich ist.
Diese Art der Regelung entspricht der wirtschaftlichsten Arbeits weise. Mit einer einfachen Handregelung wäre dies niemals zu erreichen.
Durch Veränderung der Entfernung des Federtellers vom Hebel 28 durch Verstellen der Schraube 29 lässt sich ausserdem die ab solute Grösse der konstant bleibenden Regel leistung heben oder senken, ohne dass im ge setzmässigen Verlauf der Regelung eine Än derung eintritt.
Um zu zeigen, dass die vorbeschriebene Regeleinrichtung auch für jene Gruppe von Flüssigkeitsgetrieben den relativ wirtschaft lichsten Betrieb ermöglicht, welche primär- seitig aus einer oder mehreren Kapselpumpen mit einzeln unveränderlicher Fördermenge und aus einem Flüssigkeitsmotor der gleichen Art bestehen, soll anhand der Fig. 5 eine beispielsweise Gesamteinrichtung in Anwen dung auf ein solches Getriebe mit der Be stimmung als Lokomotivgetriebe beschrieben und ihre Wirkungsweise erläutert werden.
1 bedeutet den Primärteil des Getriebes, bestehend aus zwei Kapselpumpen obiger Art, 2 ist der Motor. Zwischen beiden sind in der Zeichnung nicht ersichtlich gemachte, beispielsweise von Hand aus verstellbare Verteilschieber angeordnet, welche einen Teil einer zum Betriebsfertigmachen des Getrie bes dienenden Hilfseinrichtung darstellen, indem sie die gleichnamigen Arbeitsräume (Saug- bezw. Druckräume) der Pumpe und des Motors entweder miteinander verbinden, um den Motor 2 für eine bestimmte Dreh richtung und einen bestimmten Drehzahl bereich betriebsfertig zu machen,
oder sie voneinander trennen und gleichzeitig Saug- und Druckraum jeder Primärpumpe mitein ander verbinden, um Leerlauf der in sich kurzgeschlossenen Pumpen zu ermöglichen. Diese verschiedenartige Stellung der Verteil- schieber kann für jede Primärpumpe ge trennt herbeigeführt werden, und damit kön- nen für jede Drehrichtung verschiedene Dreh zahlbereiche des Motors 2 vorbestimmt .wer den.
Im vorliegenden Falle können zum Bei spiel die Arbeitsräume der kleineren Pumpe allein mit den gleichnamigen Arbeitsräumen des Motors verbunden werden, während die grössere, in sich kurzgeschlossene Pumpe leer läuft. Oder es kann die grössere Pumpe allein diese Verbindung aufweisen, oder endlich können auch beide Pumpen derart mit dem Motor verbunden sein.
Da aber jede Pumpe bei dieser Art vonäGetrieben ihre Förder menge nicht mit Null beginnend kann an steigen lassen, sondern nach Schaltung der Verteilschieber sofort einen gegebenen Stu fenwert liefert, ist es noch notwendig, diese Fördermenge zum Beispiel durch ein geöff netes Absperrglied zwischen Druck- und Saugseite des Motors 2 umlaufen zu lassen, das somit bei ganz geöffneter Stellung einen andern Teil der erwähnten Hilfseinrichtung bildet, um das Getriebe betriebsfertig zu machen.
Erst wenn dieses Absperrglied in bereits bekannter Weise von Hand aus oder hydrau lisch allmählich zum Schluss gebracht wird und den Durchfluss mehr und mehr abdrosselt, steigt der Druck auf der Druckseite, bis sich der Motor in Bewegung setzt. Von diesem Augenblick an wird der von der Pumpe kommende Flüssigkeitsstrom gleichbleibender Grösse in einen mit der Geschwindigkeit des Motors allmählich wachsenden Arbeitsstrom im Motor und in einen zweiten, sich allmäh lich verringernden, ohne nutzbare Arbeits- leistung zier Saugseite der Pumpe zurückflie ssenden Leerlaufstrom unterteilt,
bis das Ab sperrglied gänzlich geschlossen ist, die ge samte Pumpenlieferung im Motor arbeitet und damit eine höchsterreichbare Stufen geschwindigkeit sekundär eingeschaltet ist. Die Betätigung des Absperrgliedes muss na turgemäss beim Zuschalten einer jeden Pri märstufe von neuem erfolgen, um höchst gefährliche Druckstösse mit fast vollständiger Abbremsung der Pumpe zu verhindern. Diese Art der Regelung der sekundär arbeitenden Flüssigkeitsmenge weist die gleichen Unvoll- kommenheiten auf wie das früher beschrie bene Getriebe mit stetig veränderbarer För dermenge.
Denn beim Schliessen des Ab sperrgliedes während der Beschleunigungs periode muss der Führer mit grösster Auf merksamkeit fortgesetzt darauf achten, tlass hierbei der Druck keinen unzulässigen Wert annimmt, wenn der Schluss zu rasch ge schieht, was bei Anwendung eines Sicher heitsventils erhöhte Drosselverluste zur Folge hätte. anderseits soll der Schluss mit einer solchen vorteilhaften Geschwindigkeit ge schehen, dass der Druck während der Be schleunigungsperiode dauernd gleichbleiben den Höchstwert aufweist, um wirtschaft lichste Ausnützung zu erreichen. Dieser For derung kann nur mit der beschriebenen selbsttätigen Regelungseinrichtung in voll kommener Weise gerecht werden.
Das Absperrglied, das durch verschiedene Drosselstellungen die im Motor Nutzarbeit leistende Flüssigkeitsmenge regelt, wird hierzu nach Fig. 5 vorteilhaft so ausgebildet. dass es zugleich als Regelglied A wirkt. Es stellt einen Stufenkolben 3 mit drei Steuer flächen vor, von denen die innerste einen Ventilschlitz trägt, der je nach der Grösse der Azialv erschiebung den Durchfluss mehr oder weniger drosselt. Die Steuerfläche 4 ist un gefähr doppelt so gross als die beiden andern.
Sämtliche Steuerflächen sind Flüssigkeits drücken ausgesetzt, und zwar stehen die bei den kleineren Steuerflächen unmittelbar unter dem Einfluss der Drücke in den beiden Arbeitsräumen des Getriebes; von der gröss ten Steuerfläche 4 führt die durch den hand betätigten Schalthahn 17 absperrbare Druck regelleitung 5 durch Bohrung 18 zum Teil ringraum 16 (Fug. 7) und wird im weiteren Verlauf mittelbar durch das früher be schriebene Regelglied i;
selbsttätig entweder durch Öffnungen 14, über das Doppelrück- schlagventil 8 mit Rohrleitungen 7, 7' mit der jeweiligen Getriebedruckseite verbunden, wenn der Steuerschieber 9 sich in einer un tern Stellung befindet. und die Öffnungen 14 freigibt, den ins Freie führenden Kanal 13 jedoch abschliesst, öder sie wird abgesperrt, sobald die Öffnungen 14 durch die Auf wärtsbewegung von 9 zur Abdeckung gelan gen und Kanal 13 auch noch abgedeckt ist, oder endlich wird sie bei der Stellung des Schiebers 9 nach Fig. 6 vom Raume 16 über Ringraum 15 und Kanal 13 mit der Atmo sphäre verbunden.
Der Steuerschieber 9 wird mittelst des zweiarmigen Hebels 10 mit den an der Muffe 24 sitzenden Drehzapfen 11 durch die Feder 12 belastet. Die Einrichtung zur Erzeugung der Federvorspannung, das ist das Regelglied C, ist in dem gezeichneten Beispiel von Hand zu betätigen, das Regel glied C ist daher nicht selbsttätig, in dem vorliegenden Falle aber zur Erzeugung einer veränderlichen Federvorspannung eingerich tet.
Zu diesem Zwecke ist all der '\\'elle des Schalthahnes 17 ein festsitzender Arm mit Rolle 22 angeordnet, der die Drehung der Handkurbel 21 mitmacht. und dabei die längs verschiebbare, aber durch Gleitnase ?3 an der Drehung verhinderte Muffe 21 mit Zapfen 11 vermittelst der Schraubenfläche 25 hebt oder senkt. Dadurch verändert der Hebel 10 die Vorspannung der Feder. Die rückwir kende Spannung der Feder 12 drückt die Schraubenfläche 25 beständig an die Rolle 22.
Eine in der Figur nicht ersichtliche Blockierung zwischen der Welle der Fahr kurbel 21 und der Schaltvorrichtung für die die Einzelpumpen zu- oder abschaltenden Verteilschieber sorgt dafür, dass eine be stimmte Stellung der Verteilschieber des Ge triebes nur eine bestimmte Höchstverdrehung der Fahrkurbel zulässt.
Dadurch wird er reicht, dass zu jeder durch die Zahl der arbei tenden Pumpen eindeutig festgelegten För dermenge nur eine bestimmte, durch die Grösse der Verdrehiin- der Fahrkurbel fest- gelegte Höchstvorspannung der Feder 12 ge hört, die bis zu diesem Höchstwert jedoch in beliebiger Grösse eingestellt werden kann. Diese Blokierung gehört mithin zum Regel glied C.
Der Schalthahn 17 steht in Leer laufstellung, wenn seine Öffnung 19 in den ins Freie mündenden Kanal 20 führt und die Öffnung 18 durch die Gehäusewand des Ge häuses 6 abgedeckt ist, infolge der Ausbil- Jung des Raumes 16 als Teilkreisringraum (Fig. 7 zeigt ihn, sowie den Schalthahn 17 im Horizontalschnitt). Jede andere Stellung des mit der Fahrkurbel 21 verdrehbaxen Schalthahnes sperrt dagegen die Leerlauf öffnung 19 und gibt beständig die Verbin dung zwischen der Druckregelleitung 5 und dem Regelglied B frei.
Der Schalthahn 17 dient als Hilfsglied bei der selbsttätigen Re geleinrichtung, das die durch oben beschrie bene Verteilschieber für eine bestimmte Drehrichtung betriebsfertig gemachte Sekun därseite im gegebenen Zeitpunkt unter gleich zeitiger Freigabe der Regeleinrichtung in Gang zu setzen, bezw. wieder zum Stillstand zu bringen hat.
Bezüglich der Wirkungsweise der be schriebenen Regeleinrichtung sei gleich vor weg bemerkt, dass sie in Anwendung auf ein Getriebe mit Stufenförderung den Anforde rungen des Betriebes nicht in jener vollkom menen Weise nachkommen, kann, wie bei einem Getriebe mit stetig veränderbarer Pri märförderung. Dies liegt aber in der Natur des Getriebes. Trotzdem erreicht auch hier nur die selbsttätige Regeleinrichtung die re lativ beste wirtschaftliche Ausnützung der Anlage, wie aus der nachstehend beschrie benen Arbeitsweise hervorgeht.
Die Lokomotive stehe still, der Antriebs motor sei in Gang gesetzt, die Primärpumpen seien durch die Verteilschieber in sich kurz geschlossen, daher im Leerlauf, der Schalt hahn 17 sei durch Kurbel 21 auf Leerlauf ge stellt. Er verbindet daher die Steuerfläche 4 durch Rohr 5 über Öffnung 19 und Kanal 20 mit der Atmosphäre. Nun soll die Lokomo tive mit der ersten Geschwindigkeitsstuf e in Bewegung gesetzt werden.
Dazu ist zunächst die Betätigung der Hilfseinrichtungen erfor derlich, um die selbsttätige Regeleinrichtung einzuschalten. Es wird daher die kleinere Pumpe betriebsfertig gemacht, indem ihre Verteilschieber so gestellt werden, dass das geförderte Öl jenem Arbeitsraum des Motors 2 zugeführt wird, der später als Druckraum die beabsichtigte Drehrichtung ergibt.
Auch der Drehzahlbereich des Motors ist damit schon festgelegt, denn seine höchsterreichbare Drehzahl ist durch die Fördermenge der be- triebsfertig gemachten kleineren Pumpe ein deutig bestimmt. Aber das dem einen Ar beitsraum des Motors zugeführte Öl arbeitet noch nicht, da es durch das offene Absperr glied 8 fast ungedrosselt in den andern Ar beitsraum zur Saugseite der Pumpe über strömen kann.
Nunmehr wird die andere Hilfseinrichtung betätigt, die die Regelein richtung freigibt, das heisst mit Fahrkurbel 21 wird der Hahn 17 in Betriebsstellung ge bracht, bei welcher die Öffnung 19 verdeckt, die Öffnung 18 jedoch zum Regelglied B freigegeben wird.
Es strömt nunmehr von .der vorbestimmten Druckseite des Motors 2, in der bereits ein kleiner, durch die Drossel widerstände verursachter Druck herrscht, durch eine der Rohrleitungen 7, 7' Drucköl über das Rückschlagventil 8 durch die Öff nungen 14, über den Teilringraum 16, durch die Öffnung 18 und Leitung 5 zur Steuer fläche 4, das Regelglied A unter Einwirkung einer freien Überschusskraft im Sinne der Schlussbewegung verschiebend. Damit tritt erhöhte Drosselung so lange ein, bis der gleichzeitig steigende Druck den Motor 2 in Drehung versetzt.
Da aber gleichzeitig das Regelglied B unter Einwirkung dieses Druk- kes gehoben wird, sperrt es den Durchfluss durch die Öffnungen 14 mehr und mehr und kommt in eine schwebende Gleichgewichts lage bei einem durch die augenblickliche Ge samtspannung der Feder 12 bestimmten Druck.
Da die Blockierung zwischen den Verteilschiebern der ersten Stufe und der Welle der Fahrkurbel die den höchstzulässi gen Druck bedingende Vorspannung der Fe der einzustellen gestattet, welcher zusammen mit der Fördermenge der ersten Stufe Höchstleistung ergibt, so kann durch ent sprechend grosse Drehung der Fahrkurbel fast augenblicklich der höchstzulässige Ge triebedruck eingestellt werden,
während die arbeitende Fördermenge im Motor 2 durch das Regelglied A allmählich von Null bis zum ersten Stufenwert bei gleichbleibender Beschleunigung gebracht wird. Die selbst- tätige Regeleinrichtung bewirkt demnach im Motor eine Regelung auf gleichbleibenden Druck bei stetig wachsender Fördermenge, somit stetig wachsende Sekundärleistung. Die Primärleistung ist dabei konstant auf ihrem Höchstwert gehalten, die Zugkraft hat während der ganzen Beschleunigungsperiode konstanten Höchstwert. Der Unterschied in den Flüssigkeitsleistungen der beiden Seiten wird durch Drosselung vernichtet.
Diese Art der Regelung stellt für ein Getriebe mit Stufenförderung, wie leicht ersichtlich, den wirtschaftlich günstigsten Fall vor.
Ist die durch die Förderung der ersten Stufe bedingte Geschwindigkeit voll erreicht und will man eine höhere Stufengeschwin digkeit, zum Beispiel die zweite, dann tritt die selbsttätige Regelung in der gleichen Weise von neuem in Wirkung, wie eben für die erste Stufe beschrieben. Es ist nur not wendig, durch Verdrehen der Verteilschieber die erste Stufe von der Sekundärseite abzu schalten und die zweite Stufe betriebsfertig zu machen, wobei zwangsläufig die zum Re gelglied C gehörige Blockierung zwischen Verteilschieber und Fahrkurbel die letztere in eine Stellung zurückführt,
die einen der nunmehrigen Förderung der Pumpe entspre chenden niedrigeren Druck als Höchstdruck zulässt, so dass wiederum das Produkt aus Höchstdruck mal Förderung der zweiten Stufe die Höchstleistung ergibt. Der gleiche Verlauf gilt für die dritte Stufe.
Es ist da bei aber nicht mehr notwendig, den Schalt hahn 17 in Leerlauf- und Betriebsstellung zu bringen, denn, ist zum Beispiel die Sekun därdrehzahl entsprechend der ersten Stufe voll erreicht und wird mit dem Schalthahn und den Verteilschiebern die arbeitende erste Stufe gegen die zweite ausgetauscht, so be deutet dies eine plötzliche unstetige Er höhung der Primärfördermenge, welche der Motor 2 infolge seines augenblicklichen Schluckvermögens nicht aufzunehmen ver mag.
Infolgedessen wird sich eine Ölstauung verbunden mit einer Druckerhöhung einstel len, das Regelglied 13 hebt sich sofort in die Stellung nach Fig. 6 und entspannt die Steuerfläche 4 über Leitung 5, Öffnung 18, Ringraum 16 und 15 zur Bohrung 13, so dass das Regelglied A sofort von seinem Sitz in eine solche Drosselstellung übergeht, die dem eingestellten Höchstdruck entspricht. Von da an schliesst sich A allmählich selbsttätig und vermehrt damit stetig zunehmend die sekun där arbeitende Fördermenge bis zum Höchst wert der zweiten Stufe.
Kommt-die Lokomotive zum Beispiel auf eine Steigung, die mit der geschalteten Ge schwindigkeit nur unter Anwendung von dauernd unzulässiger Überlast genommen werden könnte, wobei der Druck fortwäh rend seinen zulässigen Höchstwert überschrei ten müsste, so wird das Regelglied A in der vorher beschriebenen Weise durch Vermitt lung der Bohrung 13 so weit zum Öffnen ge bracht, da.ss sich nur der zulässige Höchst- druclL dauernd einstellt bei gleichzeitiger Verminderung der Motordrehzahl bis zum Stillstand. Der augenblickliche Abfall der Geschwindigkeit wird dem Führer anzeigen, dass er eine niedrigere Geschwindigkeitsstufe zu schalten hat, um Überlast zu vermeiden.
Aus diesem Beispiel ist ersichtlich, dass die selbsttätige Regeleinrichtung jedesmal nach dem von Hand erfolgten Zuschalten einer Stufe einsetzt und sich auf den Be reich dieser Stufe erstreckt, wenn durch das Regelglied C der jedesmalige, durch die Blok- kierung begrenzte Höchstwert der zugehöri gen V orspannung der Feder eingestellt wurde.
Es ist ohne weiteres denkbar, dass diese Einstellung zwangsläufig zugleich mit .der Schaltung der Verteilschieber erfolgt, in dem entweder das Schaltgestänge der Ver- teilschieber auf den Federteller einwirkt, oder die Fahrkurbel in bestimmten Stellun gen entsprechend den verschiedenen Stufen höchstdrücken zum Beispiel einen Servo motor veranla.sst, die Schaltung der zugehöri gen Geschwindigkeitsstufe zu besorgen.
Es ist ferner möglich, das Zu- und Ab schalten sämtlicher Geschwindigkeitsstufen, das ist die sprungweise Änderung der Pri märfördermenge, durch einen Servomotor im geeigneten Zeitpunkt selbsttätig besorgen zu lassen, wobei das Regelglied G' selbsttätig jedesmal die entsprechende Vorspannung ein stellt, so dass die Regeleinrichtung nur bei Ingangsetzung des Getriebes durch den Schalthahn freigegeben werden muss. Es ist in diesem Falle nur notwendig, den veränder lichen Getriebedruck dazu heranzuziehen, die selbsttätige Schaltung der Stufen im ge gebenen Zeitpunkt zu veranlassen.
Jedoch darf das selbsttätige Zuschalten einer höheren Geschwindigkeitsstuf e erst dann erfolgen, wenn der augenblickliche Druck mit sinken der Primärleistung bis zum Höchstwert des Stufendruckes der höheren Stufe gesunken ist, weil eben nur die unveränderlich ge gebene Fördermenge der nächsten Stufe zu geschaltet werden kann. Das selbsttätige Ab schalten einer Geschwindigkeitsstufe muss jedoch eintreten, sobald ihr augenblicklicher Druck den zulässigen Höchstwert überschrei tet.
Der Regelungsverlauf eines Stufen getriebes in Verwendung als Lokomotiv- getriebe mit dieser vollkommensten Form der Regeleinrichtung ist zusammengefusst fol gender: Während der Anfahrperiode tritt der jeweilige Stufenhöchstdruck in gleichbleiben der Grösse auf, die Primärleistung ist bis zum Erreichen der Höchstgeschwindigkeit gleich bleibend; die Sekundärgeschwindigkeit nimmt innerhalb jeder Stufe stetig und bei gleich bleibendem Fahrwi4erstand mit abgestuften Beschleunigungswerten, jedoch innerhalb einer jeden Stufe mit gleichbleibender Be schleunigung, zu;
die nutzbare Sekundär leistung wächst selbsttätig innerhalb einer jeden Stufe stetig linear. Während der nor malen Fahrt gibt die Regelung infolge der Natur des Getriebes zwar nicht ständig gleichbleibende Primär- und Sekundär leistung, doch schwanken diese nur in dem Gebiet von Normalleistung bis herab zu einem Werte, der gegeben ist durch das Pro dukt Fördermenge irgend einer Stufe mal Höchstwert des Stufendruckes der folgenden Stufe. Je geringer der Unterschied in der Förderung der einzelnen Stufen, desto ge ringer ist diese Schwankung und desto. mehr nähert sich der Regelungsverlauf eines Ge- triebes mit Stufenförderung und über alle Stufen .selbsttätig sich erstreckender Lei stungsregelung der früher beschriebenen vollkommenen Art der Regelung bei Getrie ben mit stetig veränderbarer Fördermenge.