DE578985C - Regelunsvorrichtung fuer Fluessigkeitsgetriebe von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

»d. Eicjendom

t,. 1933

AUSGEGEBEN AH 19. JUNI 1933

Die Erfindung bezieht sich, auf eine Regelungsvorrichtung für Flüssigkeitsgetriebe von Kraftfahrzeugen, und zwar für Flüssigkeitsgetriebe, bei denen die Pumpenzylinder auf der Antriebswelle der Kraftmaschine parallel zu dieser Welle angeordnet sind. Die Kolben gleiten auf dem Rande einer schwenkbaren, schräg stehenden Scheibe entlang und werden dadurch bewegt. Die Scheibe steht fest und drückt je nach ihrer Schräglage die auf ihrem Rande sich bewegenden Kolben mehr oder weniger tief in die Zylinder hinein, bestimmt also den Hub.

Die Erfindung strebt eine Verbesserung an derartigen Maschinen an. Ihr wesentliches Kennzeichen besteht darin-, daß die der KoI-" benhubeinst ellung dienende schwenkbare Scheibe zur Bewegung aus ihrer Totlage heraus durch 'ein Gestänge mit dem Gaseinstellhebel verbunden ist. Beim Verstellen dieses Hebels aus seiner Ruhelage heraus wird die Scheibe um eine Kleinigkeit schräg gestellt, während die übrigen Einstellungen des Gasejnstellhebels wenigstens auf dem Wege über das Gestänge sie unbeeinflußt lassen. Die weitere Einstellung der Scheibe wird durch ihre Verbindung mit einem doppelt wirkenden Kolben erzielt, dessen einer Arbeitsraum mit der Druckleitung und dessen anderer Arbeitsraum mit der Saugleitung der Pumpe verbunden ist, während beide untereinander durch eine absperrbare Umleitung in Verbindung stehen. Das Absperrglied dieser Leitung wird durch den Arbeitsdruck der Kraftmaschine und die Umdre- hungszahl ihrer Welle eingestellt, und zwar derart, daß bei zunehmendem Druck das AbsperrgHed eine öffnende, bei zunehmender Umdrehungszahl der Antriebswelle eine schließende Bewegung ausführt. Hierdurch wird dann der bzw. die Regelkolben bewegt und die Schrägstellung der Scheibe verringert oder erhöht, also der Flüssigkeitsdruck und somit die Fahrgeschwindigkeit verringert oder erhöht. Diese neuartige Ausbildung ermöglicht es, beim Regeln der Brennstoffgemischzuführung mit dem betreffenden Bedienungshebel auch die Vorrichtungen, der bisherigen Brems-, Schalt- und Kupplungshebel auszuüben. Die selbsttätige Regelung verhindert außerdem ein Überlasten des Motors.

In der Zeichnung ist ein» Ausführungsbcispiel des Erfindungsgegenstandes an einem Kraftwagen schematisch dargestellt, und zwar zeigt:

Abb. ι ein Flüssigkeitsgetriebe an einem Kraftwagen,

Abb. 2 einen Schnitt nach Linie II-11 der Abb. i, .

Abb. 3 einen Schnitt nach Linie III-III der Abb. 1,

Abb. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der ' Abb. i.

Mit der Welle ι der Antriebsmaschine 2 sind die Zylinder 3 einer Pumpe fest verbunden, so daß dieselben die Drehungen der Motorwelle ι mitmachen. Die Kolben 4 der Zylinder 3 sind mit dem einen· Ende auf 'einer Scheibe 5 geführt. Die schief einstellbare Scheibe bewirkt hierbei die Pumpbewegung der Kolben 4. Die Welle 1 ist mit einem kugeligen Ende in der Scheibe 5 drehbar gelagert. In der Achse dieser Scheibe 5 kann eine Stange 6 o. dgl. befestigt sein, die mit dem freien Ende mit einer Kolbenstange 7 gelenkig vcrfiunden sein kann. An der Kolbenstange 7 ist an beiden Enden je ein KoI-bon 8 angeordnet, von denen jeder einen entsprechenden Zylinderraum 9 abschließt. Die beiden Zylinderräume 9 stehen durch eine Vcrbindungsleitung 10 miteinander und mit der Druckleitung 11 und der Sauglcitung 12 der Pumpe in Verbindung. Die Druckleitung ι r und die Saugleitung r2 können je ein Absperrglied enthalten, die beide zwangsläufig miteinander arbeiten, beispielsweise eine Doppcldrosselklappe 13. Vorzugsweise in den beiden Hinterrädern 14 befinden sich sternförmig angeordnete Zylinder 15, die mit den Rädern umlaufen und durch feststehende Kolben· 16 abgeschlossen sind. Die Bedienung des Fahrzeuges kann sich mit Ausnahme der Lenkung" auf einen Hebel beschränken, beispielsweise auf den Gashebel 17, der einerseits mit dem zur Gasdrosselklappe führenden Gestänge iS und anderseits mit einem Gestänge 19, das zur Scheibe 5 führt, verbunden sein kann. Der Gashebel 17 besitzt einen mittleren Drehpunkt 20. Das Gestänge 19 zur Scheibe 5 ist so am Ciashebel, befestigt, daß beim Treten auf die obere Hälfte 21 die Scheibe 5 so eingestellt wird, daß die Pumpen eine Vorwärtsbewegung bewirken, während beim Treten der untenen Hälfte 22 die Scheibe 5 in die entgegengesetzte Richtung eingestellt wird, die Pumpen daher in den früheren Saugkanal drücken. Hierdurch wird eine Rückwärtsbewegung des Wagens erzielt. Die Strecken, um die die Scheibe 5 durch den Gashebel 17 zu bewegen ist, können sehr klein sein. Die Verbindung zwischen Gashebel 17 und dem Gestänge 18 geschieht durch eine Vorrichtung 23, die beim Treten sowohl der oberen Hälfte 21 als auch der unteren Hälfte 22 des Gashebels 17 eine Bewegung des Gestänges 18 stets in der gleichen Richtung ermöglicht.

Solange die Antriebsmaschine leer läuft, d.h. ohne Bewegung des Gashebels 17, steht die Scheibe 5 in einer zur Fahrtrichtung und zum Erdboden senkrechten Ebene. Die Kolben 4 laufen hierbei zusammen mit den Zylindern 3 und der Welle 1 ohne axiale Bewegung um. Der Wagen behält also in die sem Zustande seine Ruhelage bei. Wird der Gashebel 17 mit der Fußspitze jetzt nach innen gedrückt bzw. die Hälfte 21 desselben, so werden durch das Gestänge 19 die beiden Kolben 8 um eine kleine Strecke beispielsweise nach oben verschoben.

In der Lehrlaufstellung, also in der Mittellage der Scheibe 5 und der Kolben S, liegt der an der Kolbenstange 7 angelenkte Hebel 56 in waagerechter Lage. An seinem einen Ende ruht dieser Hebel mit einem Bund 57 in einem Führungsstück 58, das an einer längsverschiebbaren Stange 59 befestigt ist. An diese Stange 59 ist eine weitere Stange 60 angelenkt, deren mit einem Fiihrungsbolzen-6r versehenes Ende in einer Kurvennut 62 geführt ist. An dem Bolzen 61 ist zugleich das zum Gashebel τ 7 führende Gestänge 19 ahgelenkt. Die Kurvenriut 62 ist so ausgebildet, daß bei der Bewegung des Gashebels 17 aus der Ruhelage die Stange 59 etwas verschoben wird. Im weiteren Verlauf der Gashebelbevvegung Wird jedoch der Bolzen 61 auf dem entsprechenden kreisförmigen Teil der Kurvennut 62 geführt, dessen Radius gleich der Länge der Stange 60 ist, so daß eine weitere Verschiebung der Stange 59 nicht eintritt. Um eine von der Stellung der Stange 59 unabhängige weitere Bewegung der Kolben S zu er- go zielen, kann der Hebel 56 mit einer an.seinem freien Ende angelenkten Stange 63 verbunden sein, die in> dem Führungsstück 58 längsverschiebbar gefülirt ist und durch eine Schraubenfeder 64 versucht, den Bund 57 in das Führungsstück 5 8 zu ziehen. Bei einer von den Kolben 8 ausgehenden Verschiebung wird der Bund 57 entgegen der Wirkung der Feder 64 aus dem Führungsstück 58 herausgezogen. Die Kolben 8 sind also, unabhängigvon der Gashebelstellung, frei beweglich.

Eine Folge der durch die Gashebelbedienung verursachten Verschiebung der Kolben S ist eine geringe Schrägstellung der Scheibe 5. Eine weitere Bewegung des Gashebels 17 be-"einrlußt die Stellung der Scheibe 5 dagegen nicht mehr unmittelbar. Durch die geringe Schrägstellung der Scheibe 5 bekommen .ie Kolben 4 der Pumpe einen geringen Hub. Die Kolben 4 der einen Pumpenhälfte drücken die Flüssigkeit, während die Kolben der anderen Hälfte saugen. In der "in; der Abb. 4 gezeigten Lage wird beispielsweise in den Zylindern 24 gedrückt und in- den Zylindern 25 angesaugt, während sich die Kolben der Zylinder 26 und 27 in der inneren.bzw. äußeren Totlage befinden. Von den Zylindern 24 ge-. langt die Flüssigkeit durch die Kanäle 28 in den Hauptkanal 29, von dem die Druckleitung 11 abzweigt. Von hier strömt die Flüssigkeit durch die ^: Verbindungsleitung 10 in die Saugleitung 12 und von· hier durch

einen Hauptkanal 30 und weiter« Kanäle 31 zu den jeweilig saugenden Zylindern 25 zurück. Bei genügend hoher Umdrehungszahl der Antriebsmaschinenwelle r schiebt die von S der auf dieser Welle 1 angeordneten Zahnradpumpe 31 gedrückte Flüssigkeit den Kolben 33 vor, der durch: eine Feder 34 unter einer bestimmten Spannung gehalten wird. Die Flüssigkeit fließt durcli einen entsprechend bemessenen Schlitz 35 zur Zahnradpumpe 32 zurück, während die Bewegung des Kolbens 33 auf ein Gestänge 36 übertragen wird, welches das Absperrglied 37 schließt. Hierdurch schiebt die Flüssigkeit der Druckleitung 11 den einen Kolben S vorwärts, da der Druck dieser Leitung größer ist als der der Saugleitung 12. Durch, die Bewegung des Kolbens 8 wird eine größere Schrägstellung der Scheibe 5 erreicht und somit eine Vergrößerung des Kolbenhubes und Flüssigkeitsdruckes. Infolge der Drosselung der Y'erbindungsleitung 10 wird die Flüssigkeit zu den Flüssigkeitsmotoren der Räder 14 gedrückt, wobei sie auf ihrem Wege in den Hauptkanal 38 die Doppeldrosselklappe 13 ölfnet, die weiterhin offen bleibt, da der Druck hier höher ist als in der Saugleitung ra. Der Hauptkanal 38 steht durch. Einzelkanäle 39 mit den Zylindern 40 der Flüssigkeitsmotoren in Verbindung. Die Flüssigkeit drückt die Zylinder 40 nach außen und erteilt somit den Rädern ein Drehmoment. Von den Zylinderräumen 42, deren Kolben 43 die Flüssigkeit ausschieben, gelangt die Flüssigkeit durch. Einzelkanäle 44 in den Hauptkanal . 45, der mit der Saugleitung 12 in Verbindung steht, und von hier wieder zurück zu der Pumpe, und zwar zu den ansaugenden Zylindern 2 5. Der erhöhte Krafthedarf beim Anfahren hat einen höheren Druck in den Zylindern 46 der Antriebsmaschine 2 zur Folge, jeder dieser Zylinder besitzt eine düsenförmige Öffnung, die eine Verbindung der Zylinderräume mit den Rohrleitungen 47 herstellen. Die einzelnen Rohrleitungen 47 führen in eine gemeinsame Leitung 48, die in . einen Zylinder 49 einmündet, in welchem ein Kolben 50 entgegen dem Druck einer Feder 51 verschiebbar angeordnet und durch ein Gestange 52 mit dem Absperrglied 37 verbunden ist. Letzteres ist in der Verbindungsleitung 10 des Zylinders 9 angeordnet, und seine Stellungsänderung bewirkt eine Änderung der Stcllung der Kolben 8 und somit eine Änderung des Hubes der Pumpenkolben 4.

Die Abmessungen des Zylinders 49 und der Leitungen 47, 48 sind sehr klein gehalten. Dementsprechend besitzt auch, die düsenförtnigc Verbindung zwischen Motorzylinder und Leitung 47 einen geringen Durchgangsquerschnitt. Es kommt lediglich darauf an, den mittleren Zylinderdruck, der mit der Beanspruchung des Motors steigt und fällt, auf den Kolben 50 zu übertragen. Infolge des raschen Wechsels der Saug- und Druckwirkung in den, Motorzylindern wird bei gleichbleibendem Arbeitsdruck im Zylinder lediglich ein Vibrieren der Gassäule in den Leitungen 47, 48 hervorgerufen. Bei ansteigendem Druck im Motorzylinder jedoch erfolgt ein Überströmen an der feinen Düsenöffnung und dadurch ein Verschieben des Kolbens 50 im Zylinder 49. Wird demnach der Motor stärker beansprucht, so erhöht sich auch der durchschnittliche Zylinderdruck, was zur Folge hat, daß ein kleiner Teil der Gase aus den Motorzylindern in die Leitung 47, 48 strömt und den Kolben 50 anhebt. Erst bei Herabminderung der Motorbeanspruchung und somit des durchschnittlichen Zylinderdruckes werden die Gase aus dem Zylinder 49 wieder nach den Motorzylindern strömen und dort das frische Gasgemisch ganz unwesentlich magerer gestalten. Eine Beeinträchtigung der Motorleistung kann hierbei nicht eintreten, da bei Drosselung ein etwas fetteres Gasgemisch angesaugt wird. Die Anordnung und Ausbildung der Verbindungsdüse kann derart getroffen sein, daß bei ■gleichbleibender Belastung des Motors beim Saughub ein Zurückströmen der Gase aus der Leitung 47 in den Zylinder bei dem raschen Druckwechsel nicht eintritt. Gegebenenfalls können mehrere Düsen hintereinandergeschaltet oder Rückschlagventile vorgesehen sein. Bei der Verschiebung des Kolbens 50 ist wieder ein kleiner Ausgleich in den von den Kolben 8 abgeschlossenen Zylinderräumen ermöglicht, so daß keine weitere Verschiebung dieser Kolben und somit keine weitlere Schrägstellung der Scheibe 5 erfolgen kann. Infolge des gleichbleibenden Pumpenhubes fährt dann das Fahrzeug mit gleichmäßiger Geschwindigkeit. Soll die Bewegung des Fahrzeuges beschleunigt werden, so wird mehr Gas gegeben. Dadurch erhöht sich die Drehzahl der Welle 1 Und der Druck der Zahnradpumpe 32. Der Kolben. 8 wird etwas vorgeschoben und das Absperrglied 37 geschlossen. Dies bewirkt, wie vorher beschrieben, eine Vergrößerung des Pumpenhubes und der Fördermenge und hierdurch einen schnelleren Umlaxif der Flüssigkeitsmotoren in den Rädern', bis wieder bei Anwachsen des Zylinderdruckes durch den KoI-ben 50 und das Gestänge 52 ein Öffnen des Absperrgliedes 37 erfolgt, so daß die Bewegung der Kolben 8 und der Scheibe 5 aufhört. Diese Regelung der Hubeinstellung der Pumpe schützt den Motor vor Überlastung. Beim Befahren von Kurven kann sich das eine Rad etwas schneller drehen als das

Claims (4)

1. andere, da zwischen beiden keine starre Verbindung besteht. Hierdurch wird ein Differentialgetriebe überflüssig.

   Die Wirkungsweise beim Rückwärtsfahren ist entsprechend umgekehrt. In diesem Falle wird auf die untere Hälfte 22, des Gashebels 17 mit der Ferse getreten, so daß sich die Scheibe in die entgegengesetzte Richtung schräg stellt und die Pumpe in die beim Vorwärtsfahren als Saugleitung dienende Leitung 12 drückt. Dadurch laufen die Zylinder der Räder 14 in entgegengesetzter Richtung um. Die selbsttätige Bremsung des Fahrzeuges geschieht auf folgende Weise: Wird von der Antriebsmaschine 2 das Gas weggenommen, so verringert sich die Umlaufzahl der Welle 1 und somit die Fördermenge: der Pumpe. In diesem Falle drehen sich die Räder 14 infolge des Beharrungs-Vermögens des Wagens schneller, als es dem Druck der Pumpe entspricht. Die . Flüssigkeitsmotoren werden daher in die Saugleitung drücken und aus der Druckleitung nachsaugen. Dadurch wird der Druck in der Saugleitung 12 höher als in der Druckleitung 11. Die Doppeldrosselklappe 13 wird also durch diesen Überdruck geschlossen und somit eine weitere Drehung der Räder verhindert. Um bei allzu hohem Druck ein Zerreißen der Leitungen zu verhindern, kann beispielsweise von der Saugleitung 12 wie auch von der Druckleitung 11 je ein Kanal 53 abzweigen, die beide zweckmäßig auf eine Hälfte der oberen Kolbenfläche des Kolbens 54 einwirken, so daß bei zu hohem Drude dieser Kolben entgegen einer entsprechend gespannten Feder 55 sich bewegt und eine Verbindung der beiden Kanäle 53 schafft. Beim Abschleppen des Wagens kann' die Klappe 13 in der Offenstellung festgestellt werden.

   PATEIfTANSl¹KUCHE:

   . i. Regelungsvorrichtung für Flüssig-

   keitsgetriebe von Kraftfahrzeugen, bei denen die Zylinder der Pumpe auf der Antriebswelle mit ihren Achsen parallel zu dieser angeordnet sind und die Kolben durch eine um eint Querachse schwenkbare, schräg stehende Scheibe bewegt .werden> dadurch gekennzeichnet, daß die schwenkbare Scheibe (5) mit dem Gaseinstellhebel (17) durch ein ihre Einstellung aus der Totpunktlage heraus bewirkendes Gestänge (6, 56, 59, -6o, 19) verbunden ist, in das ein zur weiteren Einstellung der Scheibe dienender, doppelt wirkender Regelkolben (8) eingeschaltet ist, dessen einer Arbeitsraum mit · der Saugleitung (i2j der Pumpe, dessen anderer mit der Druckleitung (n) und beide untereinander durch .eine absperrbare Umleitung (10) verbunden sind, deren Absperrglied (37) abhängig vom Arbeitsdruck der Kraftmaschine und der Um· drehungszahl ihrer Welle derart einstellbar ist, daß es bei zunehmendem, Arbeitsdruck geöffnet, bei zunehmender Umdrehungszahl geschlossen wird.
2. 2. . Regelungsvorrichtung nach ·.. Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrglied (37) der Umleitung (10) durch ein Gestänge gelenkig mit zwei feder- oder gewichtsbelasteten Kolben (50, 53) verbunden ist, deren einer Arbeitsraum mit den Arbeitsräumen der Kraftmaschine (2) und deren anderer mit einer von deren Welle angetriebenen Pumpe (32) in Verbindung steht.
3. 3. Regelungsvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Gaseinstellhebel (17) etwa in der Mitte gelagert ist, und daß an seinem einen Hebelarm (22) das zur schwenkbaren Scheibe (5) führende Gestänge (19) "befestigt ist.
4. 4. Regelungsvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in die Druckleitung (ir) und die Saugleitung (12) zwangsläufig miteinander im gleichen Sinne bewegbare, zwischen; den Flüssigkeitsmotor en in den Rädern und der Umleitung (i-o.) der Arbeitsräume der Regelkolben (8) angeordnete, nach Art der Rückschlagventile wirkende Absperrglieder (13) eingeschaltet sind.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen

   Berlin, gedruckt in der reichsdruckerei