Schalt- und Regelvorrichtung für Flüssigkeitswechsel- und -wendegetriebe
mit mehrteiliger Flüssigkeitspumpe. Die Erfindung betrifft eine Schalt- und Regelvorrichtung
für Flüssigkeitsgetriebe mit mehrteiliger Flüssigkeitspumpe und einteiligem Flüssigkeitsmotor,
vor allem zur Verwendung für Eisenbahnfahrzeuge. Während der Bewegung solcher Fahrzeuge
treten Massenwirkungen auf - Beschleunigungen oder Verzögerungen des Fahrzeuges
oder Zuges-, die eine schädliche Rückwirkung auf das Flüssigkeitsgetriebe haben
können, indem sie darin übermäßige Drucksteigerung oder Druckabfall hervorrufen.
Zur Vermeidung solcher Druckschwankungen muß die Steuerung so eingerichtet sein,
daß die demFlüssigkeitsmotor zugeführte Ülmenge stets der augenblicklichen Fahrtgeschwindigkeit
entspricht, indem der von den Flüssigkeitspumpen dem Motor zufließende Flüssigkeitsstrom
in der erforderlichen Weise auf Druck- und Saugseite des Flüssigkeitsmotors verteilt
wird. Die Steuerung muß also eine feinfühlige Regelung in der Hand des Fahrzeugführers
darstellen. Dazu ist aber eine einfache Einrichtung zur Bewegung der Steuerungsvorrichtung
nötig. Das Neue besteht darin, daß jede Pumpenstufe in ihrem Druckraum als Absperr-
und Regelglied einen Kolbenschieber hat, die durch gemeinsame 'Nockenwelle in bekannter
Weise bewegt werden und. die Pumpen in beliebiger Reihenfolge auf den Flüssigkeitsmotor
schalten, wobei seine Beaufschlagung unter gleichmäßigem Flüssigkeitsdruck geregelt
wird und die Überschußmengen in den Saugraum zurückgeleitet oder die Pumpen unter
vollständiger Absperrung vom Flüssigkeitsmotor in sich kurzgeschlossen werden. Eine
Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung ist in den Abb. r und s beispielsweise
dargestellt.Switching and regulating device for fluid change and reversing gears
with multi-part liquid pump. The invention relates to a switching and regulating device
for fluid gear with multi-part fluid pump and one-part fluid motor,
especially for use in railway vehicles. During the movement of such vehicles
mass effects occur - accelerations or decelerations of the vehicle
or traction, which have a detrimental effect on the fluid transmission
by causing excessive pressure increase or pressure drop therein.
To avoid such pressure fluctuations, the control must be set up in such a way that
that the amount of oil supplied to the liquid motor always corresponds to the current speed of travel
by the liquid flow flowing from the liquid pumps to the motor
distributed in the required manner on the pressure and suction side of the liquid motor
will. The control must therefore be a sensitive control in the hand of the vehicle driver
represent. For this purpose, however, there is a simple device for moving the control device
necessary. The novelty is that each pump stage in its pressure chamber as a shut-off
and control member has a piston valve, which is common by 'camshaft in known
Way to be moved and. the pumps in any order on the liquid motor
switch, with its admission regulated under uniform liquid pressure
and the excess quantities are fed back into the suction chamber or the pumps under
be short-circuited by the liquid motor when it is completely shut off. One
Embodiment of the subject matter of the invention is shown in Figs. R and s for example
shown.
Die Pumpenwelle a ist mit dem Motor gekuppelt. Die Pumpen b haben
möglichst gleiche Leistung und liefern die Arbeitsflüssigkeit, zweckmäßig Schmieröl,
nach dem Flüssigkeitsmotor c, von dessen Achse beispielsweise der Antrieb einer
Lokomotive mittels Kurbeln erfolgt. d ist der gemeinsame Saugraum der Pumpen. Der
Drehschieher e dient zur Umkehr der Drehrichtung des Flüssigkeitsmotors. In der
gezeichneten Stellung kommt der Ölstrom aus dem Raume f, nachdem er vorher, aus
dein Druckraum g fließend, den Flüssigkeitsmotor in Richtung des Pfeiles gedreht
hat. An der Druckseite der Pumpen ist für jede derselben ein Absperr- und Regelglied,
beispielsweise ein Kolbenschieber h, eingebaut, der den von der Pumpe jeweils kommenden
Strom entweder nach dem Raum g oder f leitet, und zwar durch die entsprechenden
Kanäle i oder k. Ist der Kanal k einer Pumpe geöffnet, so fließt der Strom
nach demRaumd, die entsprechende Pumpe ist also von der Kraftübertragung ausgeschaltet.
Die betreffende Pumpe wirkt kraftübertragend, wenn der Kanal k geschlossen und der
Kanal i geöffnet ist. Der Steuerungsvorgang ist folgender, wenn die Kanäle k aller
Pumpen offen sind: Alle Pumpen laufen dann leer, der Flüssigkeitsmotor c steht still.
Der Kolbenschieber der ersten Pumpe wird nach oben gezogen, bis er die gezeichnete
Stellung
erreicht hat, die Kanäle sind dabei um die beiden Beträge L und in gleichzeitig
offen. Die Geschwindigkeit in der Kanalöffnung m entspricht einem Öldruck, dessen
Größe von der Motorleistung abhängig ist. Ein Teil des Ölstroms wird alsdann durch
die Kanalöffnung m, die zwecks stoßfreier Beschleunigung des Flüssigkeitsmotors
sehr klein gehalten wird, fließen und den Flüssigkeitsmotor in Bewegung setzen.
Bei weiterer Aufwärtsbewegung des Schiebers h wird m
größer und L kleiner,
wodurch der Ölstrom durch l geringer und durch m stärker wird. Dies
gewährleistet die Aufrechterhaltung des Öldruckes während der Beschleunigung des
Flüssigkeitsmotors.The pump shaft a is coupled to the motor. The pumps b have the same power as possible and supply the working fluid, expediently lubricating oil, to the fluid motor c, from the axis of which, for example, a locomotive is driven by means of cranks. d is the common suction space of the pumps. The rotary slide e is used to reverse the direction of rotation of the liquid motor. In the position shown, the oil flow comes from the space f after it has previously, flowing from your pressure space g, turned the liquid motor in the direction of the arrow. On the pressure side of the pumps, a shut-off and control element, for example a piston valve h, is installed for each of them, which directs the flow coming from the pump either to space g or f, through the corresponding channels i or k. If the channel k of a pump is open, the current flows to the room, so the corresponding pump is switched off from the power transmission. The pump in question transmits force when channel k is closed and channel i is open. The control process is as follows when the channels k of all pumps are open: All pumps then run empty, the liquid motor c is at a standstill. The piston valve of the first pump is pulled up until it has reached the position shown, the channels are open by the two amounts L and in at the same time. The speed in the channel opening m corresponds to an oil pressure, the size of which depends on the engine power. Part of the oil flow will then flow through the channel opening m, which is kept very small for the purpose of shock-free acceleration of the liquid motor, and set the liquid motor in motion. With further upward movement of the slide h , m becomes larger and L smaller, whereby the oil flow through l becomes smaller and through m stronger. This ensures that the oil pressure is maintained during the acceleration of the liquid motor.
Es ist möglich, daß der Führer den Schieber h schneller bewegt, als
der Beschleunigung des Flüssigkeitsmotors entspricht, so daß der Kanal k ganz geschlossen
ist, ehe der Flüssigkeitsmotor die von der Pumpe geförderte Ölmenge ganz aufnehmen
kann. Es ent-. steht ein Öldruck, dem der Motor nicht gewachsen ist. Der Motor muß
sich also um einen bestimmten Betrag in seiner Drehzahl zurücksetzen und wird sich
wieder im Verhältnis zur Beschleunigung des Flüssigkeitsmotors erholen. Es ist klar,
daß .auf diese Weise bei sehr schneller Bewegtang des Schiebers der Motor zum Stehen
gebracht werden kann. Um dies zu verhüten, wird an den Druckraum der Pumpe ein Überlaufventil
ia angeschlossen, dessen Belastung der Höchstleistung des Motors entspricht. Das
von der Pumpe geförderte Öl wird dann teilweise durch das Ventil n, die Leitungen
o und p unmittelbar nach dem Saugraum d der Pumpe geführt; es fließt immer weniger
Öl durch das Ventil n ab, je mehr sich der Flüssigkeitsmotor beschleunigt. Schaltet
man zwecks Einstellung einer größeren Geschwindigkeit des letzteren die nächste
Pumpe b hinzu, so kann dies unmittelbar durch den entsprechenden Schieber h geschehen,
ohne daß das Getriebe drucklos gemacht zu werden braucht, da die Kolbenschieber
entlastet sind. Die Erögnung L des Kanals h entspricht jetzt einem Drucke,
der niedriger ist, als wenn nur eine Pumpe läuft. Wird der Schieber schnell bewegt
und sind die Pumpen b in der Förderung gleich, so wird der Motor um etwas weniger
als die Hälfte in seiner Drehzahl herabgedrosselt, da die umlaufenden Motormassen
augenblicklich einen Überschuß an Leistung gewährleisten. Ein Überlaufventil ist
hier und beim Einschalten der nächsten Pumpen nicht notwendig, da,der Motor immer
nur in seiner Drehzahl herabgedrosselt wird, was z.B. beiDieselmotoren statthaft
ist. Es genügt hier ein einziges, an den Druckraum der zuerst einzuschaltenden Pumpe
angeschlossenes Umlaufventil n.It is possible that the operator moves the slide h faster than the acceleration of the liquid motor corresponds, so that the channel k is completely closed before the liquid motor can completely absorb the amount of oil delivered by the pump. It de-. there is an oil pressure that the engine cannot cope with. The motor has to reset itself in its speed by a certain amount and will recover again in relation to the acceleration of the liquid motor. It is clear that the motor can be brought to a standstill in this way when the slide is moved very quickly. To prevent this, an overflow valve ia is connected to the pressure chamber of the pump, the load of which corresponds to the maximum output of the motor. The oil delivered by the pump is then partially passed through the valve n, the lines o and p directly to the suction chamber d of the pump; less and less oil flows out through valve n, the more the liquid motor accelerates. If the next pump b is switched on in order to set the latter at a higher speed, this can be done directly through the corresponding slide h without the transmission having to be depressurized, since the piston slide is relieved. The opening L of the channel h now corresponds to a pressure which is lower than when only one pump is running. If the slide is moved quickly and pumps b are the same in terms of delivery, the engine speed is reduced by a little less than half, since the rotating engine masses instantly guarantee an excess of power. An overflow valve is not necessary here and when the next pumps are switched on, since the motor is only ever reduced in speed, which is permissible with diesel engines, for example. A single circulation valve n connected to the pressure chamber of the pump to be switched on is sufficient here.
Anders verhält es sich, wenn die Motordrehzahl konstant bleiben muß,
z. B. bei bestimmten Elektromotoren. Dann erhält jede Pumpe ein Umlaufventil n,
dessen Belastung dem jeweiligen Öldruck entspricht, und das das vom Flüssigkeitsmotor
augenblicklich noch nicht aufgenommene Öl durch die Leitungen o und p nach dem Saugraum
d entläßt.The situation is different when the engine speed must remain constant, e.g. B. with certain electric motors. Each pump then receives a circulation valve n, the load of which corresponds to the respective oil pressure, and which releases the oil that has not yet been taken up by the liquid motor through the lines o and p to the suction chamber d .
Der Antrieb der Schieber h geschieht in bekannter Weise durch entsprechend
ausgebildete Kurvenscheiben r, die auf einer gemeinsamen Drehspindel s aufgekeilt
sind. Auch die Umstellung des Umkehrschiebers e wird durch eine auf der Spindel
s befestigte Kurvenscheibe ermöglicht. Auf diese Weise kann man durch einfaches
Drehen der Spindel s sämtliche Übersetzungen nach vorwärts und rückwärts einschalten.The slide h is driven in a known manner by correspondingly
trained cams r, which are keyed on a common rotary spindle s
are. The changeover of the reversing slide e is also carried out by one on the spindle
s attached cam allows. That way you can go through simple
Turning the spindle s switch on all gear ratios forwards and backwards.
Das eingangs erwähnte Entlastungsventil t zwischen dem Saug- und dem
Druckraum wird sicherheitshalber beibehalten, um in Notfällen das Getriebe schnell
drucklos machen zu können. Es ist auch ratsam, dieses Ventil zu öffnen, wenn der
Schieber e umgestellt wird. Denn dies kann durch ein Versehen des Führers schon
geschehen, wenn der Flüssigkeitsmotor sich noch dreht und Öl z. B. von f nach
d fließt. Wird der Schieber e dann in die gestrichelte Lage gebracht,
so wird der Motor c plötzlich abgebremst, und eine Beschädigung irgendwelcher Teile
kann eintreten. Man wird also zweckmäßig die Bewegung des Umlaufventils t so mit
der Spindel s verkuppeln, daß das Ventil t stets geöffnet werden muß, ehe man den
Schieber e umstellt.The relief valve t mentioned at the beginning between the suction and the pressure chamber is retained for safety's sake in order to be able to quickly depressurise the transmission in emergencies. It is also advisable to open this valve when moving the valve e. Because this can happen by mistake by the driver when the liquid motor is still turning and oil z. B. flows from f to d . If the slide e is then brought into the dashed position, the motor c is suddenly braked and any parts can be damaged. It is therefore expedient to couple the movement of the circulation valve t with the spindle s in such a way that the valve t must always be opened before the slide e is switched over.