DE222301C

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Publication number: DE222301C
Application number: DENDAT222301D
Authority: DE

Description

•Vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kupplung und Änderung der Geschwindigkeit, bei welcher .-clic Übertragung eier Bewegung von der treibenden auf die getriebene Achse, die sich· in der Verlängerung der ersteren Achse befindet, durch Vermittlung'zweier Pum-'pensysteme erfolgt, die auf eine gleichbleibende Flüssigkeitsmenge einwirken. .

Das eine (treibende) Pumpensystem wird ίο durch die treibende Achse angetrieben und drückt die Flüssigkeit unter Druck in das zweite (getriebene) Pumpensystem, welches- die getriebene Welle in Bewegung setzt.

Die hauptsächlichsten Kennzeichen der neuen Vorrichtung sind folgende:

Ein Teil der Antriebskraft wird dauernd auf die getriebene Achse Überträgen, ohne erst durch den hydraulischen Umformer zu gehen. ■

Entsprechend der Annäherung des Verhält-' nisses der Geschwindigkeiten der treibenden und der getriebenen Achse an; die Einheit wird der Teil der Antriebskraft, der durch den hydraulischen Umformer übertragen wird, .verringert. Bei dem unmittelbaren· Antrieb, der bei der neuen Vorrichtung erzielt werden kann, drehen sich die treibende und die getriebene Achse mit gleicher Geschwindigkeit, ohne daß der hydraulische Umformer zur Wirkung kommt. . Die ganze Übertragung erfolgt dann mechanisch, und zwar so lange, bis der Widerstand die treibende Kraft übersteigt.

Befindet sich die _; Vorrichtung in der Ausrückstellung, so ist die getriebene. Welle von der treibenden vollkommen unabhängig/ Daraus folgt ein großer Vorteil, hauptsächlich für Motorfahrzeuge, sobald die Vorrichtung zur Verbindung des Motors und des Diifcrentialgctrieb.es

benutzt wird. In diesem Falle ist es infolge der Unabhängigkeit der beiden Achsen mög- ■ ■ Hch, bei Bergabfahrten den Motor mit kleiner Geschwindigkeit laufen zu lassen oder ihn sogar vollkommen anzuhalten, unabhängig von der Geschwindigkeit der Räder bzw. der getriebenen Achse.

Wäre diese Unabhängigkeit der beiden Achsen nicht vorhanden, so würde die Geschwindigkeit des Motors und gleichzeitig die des Fahrzeuges zunehmen.

Bewegt man den Bedienungsteil (z. B. Hebel, Fußtritt) über die der Kupplungsstellimg entsprechende Stellung hinaus, so erhält man den ■ Rückwärtsgang, so daß infolgedessen die Vorrichtung unter Umständen zum Bremsen des Motors benutzt werden kann.

Die Vorrichtung ist derart angeordnet, daß die Änderung der Geschwindigkeit der getriebenen Achse zur treibenden Achse selbsttätig erfolgt, entsprechend der Änderung des Widerstandes, der durch die getriebene Achse ent-' gegengesetzt wird; Die Änderung der Geschwindigkeit steht im Verhältnis zur Änderung des Widerstandes. . ■ ■ '

Mittels eines einzigen Hebels oder Trittes kann die Geschwindigkeitsregelung erfolgen. Jeder Stellung des Hebels entspricht eine bestimmte Geschwindigkeit des Motors, so daß man jederzeit die Geschwindigkeit wählen kann, die dem größten Wirkungsgrad entspricht.

Die Geschwindigkeitsänderung der getriebenen Achse erfolgt stets selbsttätig entsprecherid der Änderung des Widerstandes. Dieselbe Bedienungscinrichtung (Hebel oder Tritt) dient zum Einrücken und zur Erzielung des Rückwärtsganges. ' .. ; ■

Der Wirkungsgrad der Vorrichtung · nimmt zu entsprechend der Annäherung der Geschwindigkeit der getriebenen Welle an diejenige der treibenden, um seinen Höchstwert zu erreichen, sobald diese Geschwindigkeiten einander gleich sind, d. h. wenn die unmittelbare Kupplung vorhanden ist.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem yVusführungsbeispiel dargestellt.

ίο Fig. ι ist ein Längsschnitt, · ■ .

Fig. 2 ein Querschnitt nach Linie A-A und Fig. 3 ein Schnitt nach Linie B-B der. Fig. ι und

Fig. 4 eine Ansicht des linken Teiles der Fig. i. ■

Ein mit der treibenden Welle 3 verbundener Teil ι besitzt eine gewisse Anzahl zylindrischer Kammern i¹ (Fig. 3), die parallel zur Achse der Vorrichtung sind, und in welchen Kolben 2 bewegt werden können. Der Teil 1 ist mittels Nuten 4 mit der treibenden Achse 3 verkeilt. Die Kolben 2 werden durch Gelenkstangen 5. bewegt. Diese sind durch Kugelgelenke mit den Kolben 2 und einem Kranz 6 verbunden, welcher durch ein Kardangelenk 7 mit der treibenden Achse 3 gekuppelt ist. Die Kugelgelenke gestatten dem Kranz 6, der sich gegen, ein Kugellager 8 abstützt, sich schräg zur Achse 3 einzustellen. Das Kugellager ist inittels Zapfen 8¹ im Gehäuse gelagert. Die Verlängerung dieser Zapfen geht durch die Mitte des Kardangelenkes hindurch. Diese Zapfen gestatten eine beliebige Schrägstellung des Kugellagers. ■ ■ ·

Die Neigung des Kranzes und des Kugellagers wird von außen mittels einer Kurbel 10 bewirkt, die eine Rolle 11 besitzt. Diese gleitet in einem Schlitz 12 einer Haube 13, die durch eine Gabel (in der Zeichnung nicht dargestellt) in der Längsrichtung bewegt werden kann.

]3ei einer Verstellung der Haube 13 bewirkt man somit ein Schwingen des Kugellagers 8 um die Zapfen 8¹, und zwar trotz der Drehung des Gehäuses 9.

Hierdurch kann der Hub der Kolben 2 und infolgedessen die Leistung der Pumpen i¹ nach

'■' Belieben geändert werden. Befindet sich der Kranz 6 senkrecht zur Achse 3, so ist der Hub der Kolben gleich Null. Dieser wird aber um so größer, je mehr die Ebene des Kranzes von seiner Normalstellung abweicht.

Durch eine Stopfbüchse 14 wird ein Entweichen von öl längs der Achse 3 verhindert. Am Gehäuse 9 sitzt ein Verteiler 15, der sich mit dem Gehäuse dreht. Der Teil 1 wird durch eine Feder 3¹ gegen den Verteiler gedruckt. Die Verlängerung 16 dieses Verteilers bildet die getriebene Achse. Diese dreht sich infolge der \⁷orrichtung, dem jeweiligen Zweck ent-

60■■ sprechend, entweder mit gleicher oder mit anderer Geschwindigkeit als die Achse 3.

Der Verteiler, besitzt.zwei Ausnehmungen '15 * und 15² (Fig. 2), die sektorartig gestaltet sind" und durch den Verteiler hindurchgehen.

Auf der anderen Seife des \^rerteilers befindet .sich eine. ähnliche Vorrichtung wie die oben beschriebene, in welcher die durch das erste Pumpensystem unter Druck gesetzte Flüssigkeit benutzt., wird. Entgegen dem ersten Pumpensystem ist dieses angetriebene Puinpensystem feststehend. . .-..:,

Es besteht aus einem Teil 17, den Längsnuten i8,. die in entsprechende Rillen eines Teiles 19 eingreifen, der fest am Wagengestell angeordnet ist. Eine Feder 20 drückt den Teil 17 gegen den Verteiler 15. Der Teil 17 besitzt zylindrische Ausbolirungen 17¹,. die parallel zur Achse der Vorrichtung liegen, und in welchen Kolben 21, die durch .Gelenkstangen 22 angetrieben werden, beweglich, sind. Diese Gelenkstangen sind durch Kugelgelenke mit den Kolben 21 und einem Kranz 23, der dem Kranz 6 ähnlich ist, Verbunden, Ein Kugellager 24 sichert die Schrägstellung des Kranzes .23! " ■

Drehzapfen, die in ähnlicher Weise wie beim ersten Pumpensystem angeordnet sind, gestatten ein Schwingen des Kugellagers um eine Achse, die durch den Mittelpunkt des Kardangelenkes geht, welches den Kranz 23 mit dem Teil 17 verbindet. . Die Schrägeins.tellüng der Gesamtanordnung erfolgt durch einen Kolben 25, der auf der. einen Seite unter dem Drucke der Flüssigkeit steht uiid auf der anderen Seite durch eine Feder 26 im Gleichgewicht gehalten wird. Die Kolbenstange 27 dieses Kolbens ist durch eine .Gelenkstange 28 mit dem auf .Kugeln gelagerten Kranz 23 verbunden.

Im Innern des Verteilers befinden sich zwei Sicherheitsventile 29 (Fig. 2), die durch Federn auf ihrem Sitz gehalten werden. Das eine öffnet sich nach der einen Richtung, das andere mich der anderen. Es wird, somit, ohne Rücksicht darauf, auf .welcher Seite des Verteilers der Druck herrscht, eines der beiden Ventile in Wirkung treten, sobald der zulässige Höchstdruck ijberschritten wird. .·■■.; ■

Die unter Druck stehende Flüssigkeit wird durch besondere Leitungen unter den Kolben 25 geführt; zwei Ventile 30 und 31 sichern diese Zuführung. Befindet sich die unter Druck gesetzte Flüssigkeit unterhalb des Ventils 30, so tritt dieses in Wirkung und der Druck schließt das Ventil 31. Befindet sich aber die unter Druck gesetzte Flüssigkeit unter dem Ventil 31, so öffnet sich dieses und das Ventil 30 wird geschlossen. Infolgedessen gelangt die unter Druck stehende Flüssigkeit stets unter den Kolben 25 .unabhängig von der Drehrichtung der Vorrichtung! iao

Die ganze Vorrichtung' wird durch den oben schon erwähnten feststehenden Teil 19 sowie

Claims

von einem anderen, zweckmäßig als Kugellager ausgebildeten Teil 32 getragen. Stopfbüchsen 33 und 34 sichern die Dichtheit der Vornehm tung. ■;.-.:.

S Die Wirkungsweise der neuen Vorrichtung ist nun folgende:

Wird die treibende Achse 3 mit einer gewissen Geschwindigkeit angetrieben und befindet sich die Ebene des Kranzes 6 senkrecht zur treibcnden Achse, so ist der Hub der Kolben 2 gleich Null. Die Pumpen liefern daher keine Flüssigkeit, und die getriebene Welle 16 bleibt unbeweglich, unabhängig von der Neigung des Kranzes 23. Dies ist die Ausrückstellung.

Wird nun der Kranz 6 schräg zur treibenden Achse eingestellt, und steht der Kranz 23 senkrecht zur Achse 16, so werden die Pumpen i¹ beginnen, Flüssigkeit zu'liefern·.' Da aber diese in das nicht arbeitende Pumpensyslem 21 nicht eintreten kann, so bleibt sie in den Pumpcnzylindern i¹ zurück und verhindert ein weiteres Eindringen der Kolben 2 in ihre Zylinder. In-. folgedesscn kann sich der mit den Kolben 2 verbundene Kranz nicht verstellen. Er kann daher auch nicht auf dem sei 1 rag eingestellten' Kugellager 8 abrollen, und er wird dieses daher'. mitnehmen, und zwar mit genau derselben Geschwindigkeit, die er besitzt. Da nun das Kugellager mit dem Gehäuse 9 durch einen Zapfen fest verbunden ist, so wird dasselbe mit der gleichen Geschwindigkeit -angetrieben wie das Kugellager und somit wie die treibende . Achse 3. Man hat dann den direkten Antrieb.

· Steht nun der Kranz 23 in einem ■ spitzen Winkel zur Achse 16, so haben die Pumpenkolben 21 einen gewissen Hub,'und ihre Pumpenkörper sind in der Lage, eine'entsprechende Menge Flüssigkeit aufzunehmen, die von dem treibenden . Pumpensystem 1V geliefert wird. Infolgedessen können sich die Kolben 2 in ihren Zylindern bewegen, und der Kränz dieses Pumpensystem kann auf seinem Kugellager rollen und diesem daher voreilen; so daß das Gehäuse 9 mit geringerer Geschwindigkeit angetrieben wird als die treibende'Achse 3.·

Durch Änderung der Neigung des Kranzes 23 und infolgedessen durch Änderung des'Hubes des feststehenden Pumpensystems kann daher die auf das Gehäuse 9 übertragene Geschwindigkeit geändert werden.

Ebenso kann durch Änderung der Neigung des Kranzes 6 der Hub der- Pumpen- i^l und somit die von ihnen gelieferte Flüssigkeitsmenge

eine Änderung erfahren, wodurch auch die auf das Gehäuse 9 übertragene Geschwindigkeit eine andere wird. "--.·'

Die Änderung der Neigung des Kranzes 23 erfolgt selbsttätig durch das Spiel-des Kolbens 25, der sich unter dem Einflüsse der unter Druck gesetzten Flüssigkeit befindet.

Falls die Vorrichtung bei einem Motorfahrzeug Verwendung findet, nimmt der Druck im Innern der Vorrichtung zu, sobald der Widerstand zunimmt, z. B. beim Berganfahren, und der Kolben 25 wird durch die Flüssigkeit be- , wegt, derart, daß die Neigung des Kranzes 23 vergrößert wird. \ Hieraus ist ersichtlich, daß bei Vergrößerung des Widerstandes die Geschwindigkeit selbsttätig abnimmt.

Infolgedessen kann durch die Verwendung dieser Vorrichtung der Motor mit einer annähernd gleichbleibenden Geschwindigkeit arbeiten, unabhängig von den Änderungen des Widerstandes. Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Motor mit der Umdrehungszahl laufen kann, die der größten Kraftabgabc entspricht. ' ■

Zur Regelung genügt es, den Kranz 6 durch eine geeignete Einrichtung mehr oder weniger schräg einzustellen; denn durch Änderung der Leistung der Pumpen wird, um dieselbe Arbeit zu übertragen, der Druck gesteigert.

Infolgedessen entspricht einem gegebenen Druck eine gegebene Antriebskraft, die selbst .wieder von der Geschwindigkeit des Motors abhängig ist. Wird der Kranz 6 von seiner Mittelstellung im entgegengesetzten Sinne schräg eingestellt, so ist die Wirkungsweise umgekehrt, und man. erhält den Rückwärtsgang.

Befindet sich die Vorrichtung auf dem Vorwärtsgang und stellt man den Hebel oder den. Tritt für die Regelung auf den Rückwärtsgang ein, so bewirkt man ein Bremsen. Um aber einen sehr hohen Druck zu vermeiden, der der Vorrichtung schädlich sein könnte, ist diese mit den Sicherheitsventilen 29 ausgerüstet, die, wie oben erwähnt, nach beiden Richtungen hin wirken, also für Rückwärtsgang wie für Vorwärtsgang. ■ ' ■ . ^:

Ρλτεντ-Ansi'Rüche:

i. Flüssigkcits-Wcchselgetriebe mit einem treibenden und einem getriebenen Pumpensystem, wobei der Hub der Kolben des treibenden Systems von Hand geändert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß das treibende Pumpensystem einen Teil der Antriebskraft auf das mit der getriebenen Welle gekuppelte Gehäuse überträgt, während der Rest der Antriebskraft, der dem Unterschied zwischen der Antriebskraft und dem Widerstand entspricht, hydraulisch übertragen wird. .

.2. Ausführungsform des, Getriebes nachν .■Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub der Kolben des getriebenen Pum-' pensystems derart geändert werden kann, daß bei Einstellung des Hubes dieser KoI-beil auf Null die Flüssigkeitslieferung des treibenden Pumpensystems unterbrochen

wird und infolgedessen die Kraftübertragung auf das Gehäuse mechanisch erfolgt, wodurch dieses mit derselben Geschwindigkeit gedreht wird wie die treibende Welle.

3. Ausfülnungsionn des Getriebes nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen belasteten, unter dein Einfluß der in den Pumpensystemen vorhandenen Flüssig-' keit stehenden Kolben, der zur Aufrechterlialtung einer gleichbleibenden Antriebs-· kraft selbsttätig den Hub der Kolben des getriebenen Pumpensystems ändert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.