-
Stufenlos verstellbares hydrostatisches Getriebe, vorzugsweise für
Fahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf ein stufenlos verstellbares hydrostatisches
Getriebe mit starr mit der Abtriebswelle verbundenem Pumpenkörper und Motorkörper.
-
Zweck der Erfindung ist es, ein hydrostatisches Getriebe zu schaffen,
das möglichst klein ist und einen möglichst guten. Wirkungsgrad hat.
-
Vorzugsweise ist das Getriebe nach der Erfindung für Fahrzeuge bestimmt
und soll deshalb nicht wesentlich größer als übliche Zahnradgetriebe ausfallen und
einen diesem Getriebe möglichst gleichen Wirkungsgrad erreichen.
-
Die Erfindung geht zu diesem Zweck aus von einem stufenlos verstellbaren
hydrostatischen Getriebe mit starr mit der Abtriebswelle verbundenem Pumpenkörper
und Motorkörper mit von der Antriebswelle angetriebenen, die Kolben der Pumpe mit
veränderbarem Hubvolumen antreibenden Kurbelwellen, Exzentern oder Taumelscheiben
und mit von der Antriebswelle über eine Umgehungswelle angetriebenen, die Kolben
des Motors mit veränderbarem Hubvolumen antreibenden Kurbelwellen, Exzentern oder
Taumelscheiben.
-
Die Erfindung besteht darin, daß der Antrieb der Pumpenkolben bzw.
Motorkolben über am Pumpenkörper bzw. Motorkörper gelagerte Planetenräder erfolgt.
Auf diese Weise werden höhere Drehzahlen der Wellen der Pumpe und des Motors erreicht,
so daß die Baugröße des Getriebes vermindert werden kann. Die Kurbelwellen der Pumpe
erhalten nämlich höhere Drehzahlen als die Antriebswelle und die Kurbelwellen des
Motors erhalten höhere Drehzahlen als die Abtriebswelle.
-
Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung soll der Antrieb der Kurbelwellen
od. dgl. des Motors über eine Freilaufkupplung erfolgen. Dies bringt den Vorteil,
daß das Getriebe in direktem Gang völlig verlustlos laufen kann, während bei bekannten
Getrieben der vorliegenden Gattung bei direktem Gang Lagerreibung des Motorenkörpers
gegenüber der Abtriebswelle entsteht.
-
Die Erfindung wird mit Vorteil angewendet bei einem stufenlos verstellbaren,
hydrostatischen Getriebe mit einer die verstellbare Pumpe antreibenden Antriebswelle
und einer vom verstellbaren Motor angetriebenen Abtriebswelle, bei welchem der Motor
und bzw. oder die Pumpe in zwei oder mehr gegeneinander versetzte Teilaggregate
aufgeteilt sind, deren eines beim Verstellen des Getriebes seinen Nullhub vor dem
anderen bzw. vor den anderen erreicht. Auf diese Weise wird es ermöglicht, die eine
Endstellung des Getriebes, nämlich den direkten Gang vollständig zu erreichen. Konstruktiv
kann dies in der Weise verwirklicht werden, daß zwischen den beiden Teilaggregaten
angeordnete Druck- und Saugkanäle durch Steuerorgane in dem Augenblick vertauschbar
sind, in welchem das erste Teilaggregat den Nullhub erreicht.
-
Die Erreichung der anderen Endstellung des Getriebes wird, ohne unzulässig
große Hubvolumen anwenden zu müssen, gemäß Weiterentwicklung der Erfindung dadurch
ermöglicht, daß die mit dem Kolben des Motors zusammenwirkenden Kurbelwellen od.
dgl. mechanisch von der Getriebeantriebswelle über eine Umgehungswelle und ein Übersetzungsgetriebe
mit einer Drehzahl antreibbar sind, die etwas kleiner ist als diejenige, welche
der größten hydraulischen Untersetzung im Flüssigkeitsgetriebe entspricht.
-
Die Erfindung ermöglicht es dadurch, daß sie die hydraulisch zu übertragende
Leistung im Verhältnis zur übertragenden Gesamtleistung klein hält, ein Getriebe
zu verwenden, bei welchem Pumpe und Motor vier Zylinder besitzen und die Ein- und
Auslässe jedes Zylinders von dem steuersch:ieberartig ausgebildeten Kolben eines
benachbarten Zylinders gesteuert werden und, bei welchem der Arbeitsraum jedes Zylinders
stirnseitig in denjenigen Zylinder einmündet, in dem der ihn steuernde Kolben läuft.
Die Achsen der Zylinder bzw. Kolben bilden hierbei ein Viereck, vorzugsweise ein
Quadrat. Die Abmessungen eines solchen Getriebes nämlich können so klein gehalten
-werden, daß sie bei den bei. Fahrzeugen üblichen Drehzahlen, insbesondere hinsichtlich
der Zentrifugalkraft, konstruktiv beherrscht werden können.
-
Die Kombination eines Flüssigkeitsgetriebes mit einem nachgeschalteten
mechanischen Stufengetriebe ist an sich bekannt und bezweckt, den mit dem stufenlos
veränderbaren Flüssigkeitsgetriebe beherrschbaren Drehzahlbereich zu vervielfachen.
Die
Zeichnung erläutert die Erfindung, und zwar zeigt Fig. 1 eine Gesamtdarstellung
eines Getriebes nach der Erfindung. wobei die Steuerungsteile des Flüssigkeitsgetriebes
und das mechanische Stufenschaltgetriebe teilweise im Schnitt dargestellt sind.
Der mittlere, in Fig. 1 fortgebrochene Teil des Flüssigkeitsgetriebes ist durch
Fig.3, die einen Schnitt dieses fortgelassenen Mittelteiles darstellt, erläutert.
Die Fig. 1 selbst zeigt in ihrem unteren Teil einen Schnitt gemäß I-Ia der Fig.
2 und in ihrem oberen Teil einen Schnitt gemäß I-I b der Fig. 2; Fig.2 zeigt einen
Schnitt gemäß II-II der Fig. 1 und Fig.3 das Mittelstück des Flüssigkeitsgetriebes
nach Fig. 1 im Schnitt, wobei der Schnitt durch den Teil 20 nach der Linie III a-III
a der Fig. 6 und der Schnitt durch den Teil 22 nach der Linie III b-III b der Fig.
5 gelegt ist. Der Teil 21, soweit er in Fig. 3 unterhalb der Bruchlinie <A liegt,
ist ebenfalls nach III b-111 b geschnitten, während er oberhalb der Bruchlinie nach
der Linie III-III geschnitten ist; Fig.4 zeigt eine andere Stellung des Verstellkolbens
45 nach Fig. 3; Fig. 5 zeigt einen teilweise ausgebrochenen Schnitt nach der Linie
V-V der Fig. 3, Fig.6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 3 und Fig. 7 eine
grafische Darstellung.
-
In Fig. 1 trägt die Antriebswelle 1 ein Zahnrad 8 und ein Zahnrad
2, das mit dem Zahnrad 3 der Umgehungswelle 4 im Eingriff steht, während das Zahnrad
8 mit den beiden Zahnrädern 9 zweier Kurbelwellen 9a der Flüssigkeitspumpe 10 kämmt.
Die Ausbildung der Flüssigkeitspumpe 10 ist aus dem Schnitt nach Fig. 2 erkennbar.
Ein innenverzahntes Zahnrad 13 ist gegenüber dem Zahnrad 8 mit Hilfe einer Ringnutenführung
8a od. dgl. in Längsrichtung unverschiebbar. Es sitzt auf einer Hülse 14, die achsparallele
Längsnuten 14a hat, so daß die Hülse 14 in Achsrichtung gegenüber dem Zahnrad 13
verschiebbar ist. Die Hülse 14 ihrerseits sitzt auf der Welle 1 mit Spiralnuten
14b auf entsprechenden Spiralrippen der Welle 1, so daß durch Verschieben der Hülse
14 die Winkelstellung der beiden Zahnräder 8 und 13 gegeneinander verstellt werden
kann. Mit dem Innenzahnrad 13 kämmen zwei Ritzel 11, die auf Exzenterwellen 11 a
der Flüssigkeitspumpe 10 sitzen. Die Flüssigkeitspumpe 10 ist durch ein Verbindungsstück
15, in dem Saug- und Druckleitungen 63, 64 liegen (Fig. 3), mit dem Ölmotor verbunden,
der zwei Teilaggregate 20 und 22 besitzt, die je für sich etwa der Ölpumpe 10 gleichen
und durch ein Mittelteil 21 verbunden sind. Die Gestalt dieses Mittelteiles, das
zur Umstellung der beiden Teilaggregate von Motorarbeit auf Pumpenarbeit dient,
wird später an Hand der Fig.3 bis 6 beschrieben. Die Anordnung des Zahnrades 18,
das fest auf der Abtriebswelle 28 des Flüssigkeitsgetriebes sitzt, entspricht etwa
dem Zahnrad 8, die axial verschiebbare Hülse 16 der Hülse 14 und das innenverzahnte
Rad 17 dem Rad 13. Die Hülse 16 dient also der gegenseitigen Winkelverstellung der
Räder 17 und 18.
-
Auf der Umgehungswelle 4, deren wahre Lage im Raum aus Fig. 2 ersichtlich
ist, sitzt auf einem Freilauf bzw. einer Überholkupplung 6 ein Zahnrad 5, dessen
wahre Größe und Lage ebenfalls aus Fig. 2 zu erkennen ist. Es kämmt mit dem Zahnrad
27. Das Verhältnis der beiden Zahnräder 27 zu 5 ist etwas größer als das Verhältnis
der beiden Zahnräder 38 zu 37, die am rechten Ende des mechanischen Stufengetriebes
angeordnet sind. Das Zahnrad 27 sitzt fest auf der Welle 28, da es eine gemeinsame
Nabe mit dem Zahnrad 18 hat. Letzteres kämmt mit zwei Ritzeln 25, die auf den Kurbelwellen
25a der beiden Pumpenaggregate 20 und 22 sitzen. Um 90° versetzt zu den Ritzeln
25 und den Kurbelwellen 25a sitzen zwei weitere Kurbelwellen 12a mit Ritzeln 12,
welche mit dem innenverzahnten Rad 17 kämmen. Das Flüssigkeitsmotoraggregat 20 ist
mit dem Motoraggregat 22 durch das Zwischenstück 21 fest verbunden, jedoch sind
die Totpunkte der vier Kurbeln im Teil 20, die den Kurbeln 9 b bzw. 11 b im Pumpenteil
10 gemäß Fig.2 entsprechen, gegen die Totpunkte der vier Kurbeln im Teil 22 verdreht,
und zwar um 50°, wenn mit Hilfe der Muffe 16 maximaler Kolbenhub in den Teilaggregaten
20 und 22 eingestellt ist.
-
Die Verlängerung 30 der Welle 28, die über den Teil 24 fest mit dem
Zylinderblock des Motoraggregates 22 verbunden ist, trägt ein Zahnrad 31, das mit
einem gleich großen Zahnrad 32 im Eingriff steht, und einen Kupplungskörper 39,
über den eine Kupplungshülse 40 geschoben ist. Letztere sitzt längs verschiebbar,
aber drehfest auf der Abtriebswelle 42, die das Zahnrad 38 trägt, welches mit dem
Zahnrad 37, das auf einer Verlängerung 36 der Umgehungswelle 4 sitzt, kämmt. Am
rechten Ende der Umgehungswelle 4 sitzt ein Kupplungskörper 7, über den eine Kupplungshülse
35 geschoben ist. Die Kupplungshülse 35 kann über einen Kupplungskörper 34 geschoben
werden, der fest auf der Welle 36 sitzt und verbindet dabei den Kupplungskörper
7 drehfest mit der Welle 36. Wird die Hülse 35 weiter nach rechts geschoben, so
verbindet sie die Welle 36 über den Kupplungskörper 34 mit einem Kupplungskörper
33, der fest auf der Nabe des Zahnrades 32 sitzt. Wird die Hülse 35 ganz nach rechts
geschoben, so verbindet sie nur noch die Teile 34 und 33. Die Teile 10, 15, 20,
21, 22 und das später noch zu erwähnende Stück 24, sind durch Schrauben 150 zu einem
starren Ganzen verbunden, dem weiterhin die Wellen 28 und 30 sowie der Achszapfen
151 starr angeschlossen sind. Letzterer trägt das Zahnrad 8, dessen Welle 1 bei
152 in einem Gehäuse 153 gelagert ist. Die Welle 42 ist bei 154 im Gehäuse 153 gelagert,
während die Welle 30 bei 155 im Gehäuseteil 156 gelagert ist. Weitere etwa erforderliche
Lagerungen können in nicht gezeichneter Weise vorgesehen werden. Die Welle 36 ist
bei 157 und die Welle 4 bei 158 im Gehäuse drehbar gelagert.
-
Fig. 2 zeigt die Ausbildung der Pumpe 10. Die beiden Motoraggregate
20 und 22 entsprechen im wesentlichen der Pumpe 10, so daß auch deren Ausbildung
durch die Beschreibung der Pumpe erläutert ist. Fig. 2 zeigt insbesondere die wahre
Lage der Ritzel 9 und 11 sowie deren Exzenterwellen 9a und 11a, indem sie die auf
diesen sitzenden Kurbeln 9 b und 11 b in ihrer richtigen Lage darstellt. Fernerhin
ist aus Fig. 2 die wahre Lage der Umgehungswelle 4 mit den Zahnrädern 3 und 5 ersichtlich.
Der etwa quadratische Zylinderblock 101 hat vier Zylinderbohrungen, in denen sich
vier Kolben 102 bewegen. Diese steuern mit ihrem Hals 106 Einlaßkanäle 103 und Auslaßkanäle
104. Die Auslaßkanäle 104 münden in einen gemeinsamen zum Motor führenden Auslaßkanal
64, während die Einlaßkanäle 103 in einen gemeinsamen Einlaßringkanal 63 münden.
In den beiden scheibenförmigen Ansätzen 109 und 110 des Zylinderblocks 101 (Fig.
2), die denjenigen (22a in Fig.3) der Motorteilaggregate entsprechen, sind zwei
einfach gekröpfte Kurbelwellen 9a und zwei doppelt gekröpfte Kurbelwellen 11 a gelagert.
(In
Fig. 1 ist der Zylinderblock 101 mit den an ihm befindlichen Getriebeteilen durch
ein zylindrisches Abdeekhlech 101a verdeckt, welches die scheibenförmigen Ansätze
109 und 110 verbindet.) Auf den Kurbelwellen 9a sitzen die Ritze- 9, die mit dem
Zahnrad 8 kämmen, und auf den Exzenterwellen 11 a sitzen die Ritze- 11, die mit
dem innenverzahnten Rad 13 kämmen (vgl. Fig. 1). Je ein Pleuel 138 und 139 der Kurbeln
9 b und 11 b greifen an einem gemeinsamen Schwingbalken 140 an, der bei 102a am
Kolben 102 schwenkbar befestigt ist. Durch gegenseitige Verstellung der Kurbeln
9 b und 11 b kann also der Kolbenhub verändert werden. Eine ausführlichere Beschreibung
der Pumpe erübrigt sich, da diese im einzelnen nicht Gegenstand der Erfindung ist.
-
Wie sich aus Fig. 5 ergibt, wird der Kolben 102a durch den Kolben
102 b gesteuert. Der von der Pumpe 10 herkomende ringförmige Saugkanal 63 ist über
Bohrungen 63a und 54 mit dem Ringraum 62 (Fig. 6) verbunden. Von dort führt die
Bohrung 54 weiter in den Teil 21. Durch die schräg nach abwärts zum Verstellkolben
45 führende Bohrung 53, den Ringkanal 56 und die Bohrung 55 des Verstellkolbens
45 wird die Verbindung zu der schräg nach aufwärts führenden Bohrung 52 (Fig. 3
und 5) hergestellt. Von dort ist durch die Bohrung 51 eine Verbindung zu dem Ringraum
68 in Teil 22 (Fig. 5) hergestellt. Von dem Ringraum 66 (Fig. 5) des Kolbens 102
b führt eine Bohrung 65 in den Druckringraum 48 und von dort eine weitere Bohrung
49 in die Bohrung 50 des Verstellkolbens 45 im Teil 21. Durch die Bohrungen 80 und
SO a, den Ringraum 58 und die Bohrung 59 ist eine Verbindung mit dem Druckraum 60
hergestellt. Dieser ist einerseits bei 61 mit dem Druckringraum 69 des Kolbens 102b
und andererseits durch die zentrale Bohrung 64 (Fig. 3) mit der Pumpe 10 verbunden.
Der Saugkanal 51 setzt sich am Saugringraum 68 (Fig. 5) vorbei in das Stück 24 (Fig.
3) fort, wo ein federbelastetes Rückschlagventil 46 ihn gegen den Zuflußraum 75
absperrt. Der Hals 44 des Verstellkolbens 45 trägt einen durch einen Schlitz 28a
der Welle 28 hindurchstoßenden Verstellstift 29, mit dessen Hilfe der Verstellkolben
45 axial verschiebbar ist. Der Raum 75 ist durch eine am Stift 29 befestigte Hülse
43 ständig nach außen abgeschlossen. Zwecks Ausgleichs des Druckes auf den Stirnseiten
des Verstellkolbens 45 geht durch ihn eine zentrale Längsbohrung 76 und durch 44
eine Querbohrung 76 a.
-
Der Zufluß frischen Öles erfolgt durch eine Bohrung 159 in der Welle
30, die innerhalb des Lagers 155 angeordnet ist. In das Lager 155 mündet eine Leitung
160, die von einem Ölbehälter Öl erhält. Sobald infolge von Leckverlust in dem System
ein Unterdruck entsteht, öffnet sich das Rückschlagventil 46, so daß Ö1 nachfließt.
-
In Fig. d ist der Verstellkolben 45 in der anderen Endstellung gezeichnet
als in Fig. 3. Bei dieser Stellung sind die Druckräume 69 und 60 des Teiles 20 über
die Bohrung 59, den Ringraum 58, die Bohrungen 80 und 80a, die Bohrung 52 und die
Längsbohrung 51 mit dem Saugringraum 68 des Teiles 22 verbunden, wobei das Rückschlagventil
46 ein Entweichen des Druckes in den Saugraum 75 verhindert. Dabei ist der Saugraum
62 des Teiles 20 (Fig. 6) durch die Bohrung 54, die Bohrung 53, den Ringraum 56,
die Bohrung 57, den Ringraum 56 a, die Bohrung 50 und: die: Bohrung 49 mit dem Druckraum
48 und über die Bohrung 65 (Fig. 5) mit dem Druckraum 66 des Teiles 22 verbunden.
Durch Verschieben des Verstellkolbens 45 kann also das Motorteilaggregat 22 von
einer Motorwirkung zur Pumpenwirkung umgestellt werden.
-
Fig. 7 erläutert die Wirkungsweise des Getriebes, die durch Umstellung
des Motorteilaggregates 22 auf Pumpenwirkung erzielt wird. Die Kurve 82, 87, 84
stellt die Veränderung des Kolbenweges eines Kolbens des Motors bei Hubveränderung
über dem Verstellwinkel dar. Der Verstellwinkel ist als Abszisse aufgetragen. Sie
ist genau eine Sinuslinie. Wären die Kurbeln der Kurbelwellen 25 a in Teil 20 nicht
um 50° versetzt gegen die entsprechenden Kurbeln der Kurbelwellen in Teil 22, so
betrüge das Hubvolumen des gesamten Motors die Summe beider Motorteilaggregate,
die durch die Kurve 83, 84 dargestellt ist. Infolge der Verdrehung um 50° addieren
sich die Wirkungen beider Teilmotoraggregate aber entsprechend der Kurve 88, 87.
Die Summe im Punkt 88 ist also um den Betrag 91 kleiner als die Summe im Punkt 83
ohne Verdrehung. Das sind in Fig. 7 etwa 2,50/o der gesamten Fördermenge. Nun zeigt
die Kurve 89, 86 den Hubverlauf im Motorteilaggregat 22 und die Kurve 82, 87 den
Hubverlauf im Motorteilaggregat 20. Wenn beim Verkleinern der Hübe durch das Verschieben
der Hülse 16 im Motorteilaggregat 22 der Hub gleich Null wird (Punkt 86 der Fig.
7), entspricht der Hub im Motorteilaggregat 20 noch der Strecke 86, 87. Ist gleichzeitig
durch Verschieben des Verstellkolbens 45 der Saug- und Druckkanal des Motorteilaggregates
22 gewechselt, so arbeitet jetzt dieses Teilaggregat als Pumpe und der Hub im Teilaggregat
22 nimmt jetzt wieder zu, und zwar nach der Kurve 86, 85, wenn die Hülse 16 weiter
verschoben wird. Dabei nimmt der Hub im Motorteilaggregat 20 immer noch ab, und
zwar entsprechend der Kurve 87, 85. Die zwei Teilaggregate 20 und 22 des Motors
zusammen haben also nach außen erst im Punkt 85 den Hub Null bzw. das Schluckvermögen
Null, obgleich dort jeder Teil für sich noch etwa 200/o (Strecke 92) seines maximalen
Hubes macht. Auf diese Weise wird selbst bei sehr kleiner Fördermenge ein tragbarer
Wirkungsgrad erreicht und eine Stetigkeit der Verstellung erzielt.
-
Die Wirkungsweise des Getriebes ergibt sich aus folgenden Darlegungen:
Der Hub der Pumpe 10 sei auf Maximum und der der Motoraggregate 20, 22 auf Null
eingestellt. Die Abtriebswelle 28 läuft dann mit gleicher Drehzahl um wie die Antriebswelle
1. Nun wird der Hub des -1otors etwas vergrößert durch Verstellung der Muffe 16
und der Hub der Pumpe durch Verstellung der -Muffe 14 etwas verkleinert. Es wird
dann die von der Pumpe ausgequetschte Flüssigkeit vom Motor verschluckt, so daß
er angetrieben wird. Da die Kurbelwellen 25a des Motors 20, 22 jetzt angetrieben
werden, stützen sie sich nach außen über die Zahnräder 18, 27, 5 und über die Überholkupplung6
auf der Welle 4 ab. Werden nun die Muffen 14 und 16 bis in ihre Endstellung verschoben,
so daß der Pumpenhub sein Minimum und der Motorhub sein Maximum erreicht, dann sinkt
die Drehzahl der Abtriebswelle 42 auf einen solchen Betrag, daß das Zahnrad 37 bzw.
dessen Welle 36, die bisher schneller als die Welle 4 liefen, genau gleich mit der
Welle 4 umlaufen. Es kann also nun die Hülse 35 über das Kupplungsstück 34 ohne
Schwierigkeit geschoben werden. Jetzt wird die Verbindung der Welle 30 mit der Welle
42 durch Verschieben der Hülse 4o nach rechts gelöst. Dadurch wird das hydraulische
Getriebe völlig abgeschaltet, so daß der Antrieb der Abtriebswelle 42 nur noch über
die Umgehungswelle 4 und die beiden Zahnräder 37
und 38 erfolgt,
und zwar entsprechend dem Durchmesserverhältnis dieser beiden Zahnräder mit einer
geringeren Drehzahl als der der Welle 4 bzw. Welle 1 (die Zahnräder 2 und 3 haben
gleiche Durchmesser). Der Pumpenhub wird jetzt wieder auf ein Maximum und der Motorhub
auf ein Minimum gestellt. Dadurch läuft die Welle 30 wieder mit voller Drehzahl,
so daß jetzt das mit dem Zahnrad 31 kämmende Zahnrad 32 durch Verschieben der Hülse
35 nach rechts bequem mit der Welle 36 gekuppelt werden kann. Darauf wird die Welle
36 von der Welle 4 abgekuppelt, indem die Hülse 35 noch weiter nach rechts verschoben
wird. letzt geht der Leistungsfluß wieder über das hydraulische Getriebe und durch
die Zahnräder 31, 32, 37 und 38 auf die Abtriebswelle 42. Der Leistungsfluß ist
also während der ganzen Umschaltung niemals unterbrochen worden, und nur gleich
schnell laufende Teile wurden miteinander gekuppelt bzw. entkuppelt.
-
Zur weiteren Drehzahlverringerung der Abtriebswelle 42 wird der Pumpenhub
wieder auf sein Minimum und der Motorhub auf sein Maximum gebracht. Es wird dabei
auch bei größter Untersetzung infolge des Antriebes des Motors bzw. dessen Kurbeln
über die Umgehungswelle 4 ein sehr guter Wirkungsgrad erzielt, weil fast keine Leistung
dabei hydraulisch zu übertragen ist.
-
Soll die Drehzahl wieder gesteigert werden, so muß der Pumpenhub auf
das Maximum und der Motorhub auf das Minimum gebracht werden. Bei den bekannten
hydrostatischen Getrieben ist es nicht möglich, den Motor dabei wieder auf die volle
Drehzahl zu bringen. weil der Wirkungsgrad hydrostatischer Pumpen bzw. Motoren bei
kleinen Hüben gleich Null wird.
-
Durch die Zweiteilung des Motors bzw. der Pumpe und die oben beschriebene
Umstellmöglichkeit eines Teilaggregates (beim Ausführungsbeispiel des Motorteilaggregates
22) auf Pumpenwirkung ist dieses Problem gelöst.
-
Ist jetzt der Verbindungsteil 15 bzw. die Welle 30 wieder auf volle
Antriebsdrehzahl gebracht, so wird durch Verschieben der Hülse 35 nach links die
Welle 4 wieder mit der Welle 36 gekuppelt und durch weiteres Verschieben der Hülse
35 das Zahnrad 32 von der Welle 36 abgekuppelt. Der Leistungsfluß geht dann ganz
durch die Umgehungswelle 4. Durch Hubänderung von Pumpe und Motor wird darauf die
Drehzahl der Welle 30 wieder so weit gesenkt, daß die Welle 30 gleich schnell mit
der Welle 42 umläuft, so daß die beiden Wellen mit Hilfe der Hülse 40 ohne Schwierigkeit
gekuppelt werden können. Danach werden die Wellen 4 und 36 durch Verschieben der
Hülse 35 nach links entkuppelt. Das Zu- und Abschalten des Vorgeleges wird also
ohne Unterbrechung des Kraftflusses mit Hilfe von nur zwei Kupplungen ermöglicht,
und zwar durch Betätigung der beiden Hülsen 35 und 40. Eine weitere Drehzahlsteigerung
erfolgt durch Vergrößern des Hubes der Pumpe und durch Verringern des Hubes des
Motors. Dabei ist zur Erreichung der vollen Betriebsdrehzahl der Abtriebswelle 42
wieder die Umschaltung eines Teilaggregates des Motors, wie oben beschrieben. vorzunehmen.
-
Das Verschieben der Hülsen 14, 16, 35 und 40 sowie der Verstellstange
29 kann mittels einer Schaltwalze oder auf irgendeine andere bekannte Weise erfolgen.
-
Zwecks besseren Verständnisses des Flüssigkeitsgetriebes sei im folgenden
der Flüssigkeitskreislauf bei beiden Arbeitsstellungen zusammenfassend geschildert.
Wenn der Pumpenhub auf Maximum und der Motorhub auf Null steht, ist das Getriebe
starr, d. h. es fließt kein Ö1, aber es läuft unter Druck, jedoch ohne daß sich
eine Kurbelwelle 9a, 25a dreht. Wenn beide Motoren als solche arbeiten. fließt das
Drucköl ausgequetscht von der Pumpe, durch 64 nach 60, 58, 80, 80a, 50, 49 und 48
und drückt die Motorkolben vorwärts, wobei es sich entspannt und dann durch den
Saugraum 68, 51, 52, 55, 53, 54, 62, 63a und 63 in geschlossenem Kreislauf wieder
zur Pumpe fließt. Wenn nur der Teil 20 als Motor, aber der Teil 22 als Pumpe arbeitet,
fließt Drucköl sowohl von der Pumpe 10 durch 64 als auch von 22 nach 6o. Vom Aggregat
22, bei dem der Kolben 102a, weil der Hub durch Null hindurch geändert und der Verstellkolben
45 verschoben wurde, seinen seitherigen Saugraum jetzt zum Druckraum hat, fließt
Drucköl über 51, 52, 80a 80, 58 und 59 nach 60. Nach der Entspannung durch
das Bewegen der Kolben in 20 fließt das Ö1 wieder in zwei Strängen zurück von 62
durch 63 a und 64 nach 10 und über 54, 56. 57, 56a, 50. 49 nach 48, also ebenfalls
in geschlossenem Kreislauf.
-
Durch die Erfindung wird auch der Erfolg erreicht, daß die in die
Pumpe eingeführte Leistung verzweigt wird, und zwar a) auf die Pumpenkolben, also
auf einen hydraulischen Zweig, und b) über die Kurbelwellen 9a, 11a des Planetengetriebes
der Pumpe auf das Pumpengehäuse 10 und damit direkt auf den Abtrieb 28, 30, da ja
die Teile 10, 20, 21. 22. 28, 30 ein ein starres Ganzes bilden. Hierdurch wird die
auf hydraulischem Wege zu übertragende Leistung um den Betrag kleiner, der auf dem
mechanischen Wege gemäß b) übertragen wird. Auf diese Weise wird also der Gesamtwirkungsgrad
des Getriebes verbessert, weil der mechanische Zweig b) so gut wie keine Verluste
hat.
-
Erfolgt der Antrieb der Kurbelwellen od. dgl. des Motors über eine
Freilaufkupplung, so arbeitet das Getriebe in direktem Gang völlig verlustlos. Wenn
die Pumpe gemäß der Erfindung auf höchste Fördermenge und der Motor auf die Fördermenge
Null gestellt ist, wirken die Teilei, 14, 13, 11, 10, 15, 20, 21, 22, 24, 25, 12
nämlich als starres einheitliches Ganzes, wobei das Rad 5 infolge des Antriebs durch
das Rad 27 schneller umläuft als die Welle 4.